Номинальные данные трёхфазных трансформаторов.

S_ном [кВ  полная мощность трансформатора в номинальном режиме, т.е. полная мощность трёх фаз трансформатора:

S_ном = ;

 номинальные линейные напряжения первичной и вторичной обмотки;

Р_х, Р_к.ном[Bт]  – потери мощности в режимах холостого хода и короткого замыкания;

u_k  %  напряжение короткого замыкания в процентах номинального напряжения;

i_1х %  ток холостого хода в процентах номинального;

 или 11 – cхема и группа соединений.

 

Специальные трансформаторы.

 Сварочные трансформаторы. Для обеспечения высококачественной сварки ток должен оставаться почти неизменным. Для получения такого тока внешняя характеристика должна резко падать.

При холостом ходе напряжение U_2х равно 60 – 70 В, а при номинальном токе – 30 В.

Обмотки трансформатора расположены на стержнях 2 и 3 магнитопровода. Ток сварки между электродом 6 и рабочей поверхностью 7 регулируется изменением зазора 8 между сердечником и якорем 5 дросселя 4.

Автотрансформаторы.

Одна и та же обмотка является и первичной и вторичной.

Измерительные трансформаторы.

ОО

 Для расширения пределов измерения приборов переменного тока применяются иэмерительные трансформаторы тока и напряжения. Включение измерительных трансформаторов позволяет пользоваться стандартными амперметрами с номинальным значением  5 или 1 А и вольтметром с номинальным значением 100 В.

 

 

Асинхронные машины

12.1. Устройство трёхфазного асинхронного двигателя. Асинхронный двигатель состоит из статора и ротора.

Статор имеет цилиндрическую форму. Он состоит из корпуса 1. сердечника 2 и обмотки 3. Корпус литой стальной или чугунный. Сердечник статора собирается из листов электротехнической стали. Листы для машин малой мощности ничем не покрываются, т. к. образующиеся на листах окислы являются достаточной изоляцией. Собранные листы стали образуют пакет статора, который запрессовывается в корпус статора. На внутренней поверхности сердечника вырублены пазы, в которые укладывается обмотка статора. Обмотки статора могут соединяться звездой или треугольником. Для осуществления таких соединений на корпусе двигателя имеется коробка, в которую выведены начала фаз С1, С2, С3 и концы фаз С4, С5, С6.  

Схемы расположения выводов и способы соединения их между собой при соединении фаз звездой и треугольником показаны на рисунке.   

звезда                 треугольник

Схема соединения обмоток статора зависит от расчётного напряжения двигателя и номинального напряжения сети. Например, в паспорте двигателя указано 380/220. Первое число соответствует схеме соединения обмоток в звезду при линейном напряжении в сети 380 В, а второе – схеме соединения в треугольник при линейном напряжении сети 220 В – в обоих случаях напряжение на фазе обмотки будет 220

Ротор состоит из стального вала 4, на который напрессован сердечник 5. Обмотка ротора бывает двух типов: короткозамкнутая и фазная - соответственно роторы называются короткозамкнутыми и фазными.

Короткозамкнутый ротор состоит медных или алюминиевых стержней замкнутых накоротко с торцов.

Фазный ротор имеет три обмотки 1, соединённые в звезду. Выводы обмоток к контактным кольцам 2, закреплённым на валу 3. К кольцам при пуске прижимаются неподвижные щётки 4, которые подсоединяются к реостату.

12.2. Принцип получения вращающегося магнитного поля. Обмотки статора питаются симметричным трёхфазным напряжением со сдвигом фаз напряжений и токов 120 .Если для обмотки АХ принять начальную фазу тока равной нулю, тогда:

 

 

В момент времени t₀ ток в фазе А положительный, а в фазах В и С – отрицательный. Если ток положительный, то направление тока примем от начала к концу обмотки, что соответствует обозначению в начале обмотки и знаком в конце обмотки. Пользуясь правилом правоходового винта, легко найти картину распределения магнитного поля для момента времени t₀. Ось результирующего магнитного поля В_{м рез} расположена горизонтально. Анологично для других моментов времени.

 

Можно доказать, что результирующая магнитная индукция представляет собой вращающееся магнитное поле.

12.3. Формула частоты вращения поля. Если число катушек в каждой фазе увеличить, а сдвиг фаз между токами сохранить в 120 , то  частота вращения поля изменится.

При двух катушках в каждой фазе, расположенных как показано на рисунке, поле за один период повернётся в пространстве на 180 число полюсов 2р=4 или число пар р=2, тогда  = 3000/2 =1500 об/мин.

При трёх катушках cледовательно 

 Общая формула для определения частоты вращения

Таблица

p	1	2	3	4	5	6	8	10
	3000	1500	1000	750	600	500	375	300

 

12.4. Условно- логическая схема двигателя.

 

 

К трёхфазной обмотке статора подводится симметричное трёхфазное напряжение ₁ и в каждой фазе обмотки протекает ток ₁, который создаёт МДС ₁  и магнитный поток Ф, вращающийся с частотой . Последний пересекает обмотку ротора и согласно закону элетромагнитной индукции (ЭМИ) наводит в обмотках статора и ротора ЭДС ₁ и ₂. ЭДС ₁ вместе с напряжением ₁ определяет ток ₁ в обмотке статора. В обмотке ротора под действием ЭДС ₂ протекает ток _2, создающий МДС ротора ₂ . МДС ₂  и ₁  определяют результирующий рабочий магнитный поток Ток _2, взаимодействуя с магнитным потоком согласно закону электромагнитной силы (ЭМС), создаёт вращающий момент который совместно с противодействующим моментом определяет частоту вращения вала двигателя.

Скольжение.

s

Частота вращения:

 частота вращения поля статора, называется синхронной;

n – частота вращения ротора, называется асинхронной.

В зависимости от мощности двигателя скольжение в номинальном режиме составляет 2 – 8 %.

При неподвижном роторе, в момент пуска двигателя n = 0 и следовательно s = 1.

Частота тока ротора:

Если числитель и знаменатель умножить на n₁, тогда

Для гц и s = 2 , частота тока обмотки ротора  будет