Критерии оценки домашней контрольной работы

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ИЗУЧЕНИЮ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ,

ЗАДАНИЯ НА ДОМАШНЮЮ КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

ДЛЯ УЧАЩИХСЯ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 2-53 01 05

«АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ»

 

 

2016

Авторы: Кабушева В.В., преподаватель учреждения образования «Могилевский государственный политехнический колледж»

 

Рецензент: Михальцова Е.Л., преподаватель учреждения образования «Могилевский государственный политехнический колледж»

 

 

Разработано на основе учебной программы учреждения образования, реализующего программы среднего специального образования, по учебной дисциплине «Электрические машины», утвержденной директором колледжа, 2016

                                          

 

Обсуждено и одобрено

на заседании цикловой комиссии

электротехнических дисциплин

Протокол № _____ от _______________

 

Согласовано с цикловой комиссией

стандартизации

Протокол № ______ от ______________

Пояснительная записка

Программа учебной дисциплины «Электрические машины» предназначена для средних специальных учебных заведений и предусматривает изучение основ теории, принципа действия, устройства и эксплуатационных свойств электрических машин, трансформаторов.

На теоретических и лабораторных занятиях должно соблюдаться единство терминологии, буквенных обозначений электрических величин и единиц измерения, условных графических обозначений в электрических схемах.

В результате изучения учебной дисциплины «Электрические машины» учащиеся должны:

знать на уровне представления:

- номенклатуру электрических машин;

- общие требования, предъявляемые к электрическим машинам;

- перспективы развития электромашиностроения;

знать на уровне понимания:

- принцип действия, конструкцию, рабочие процессы и эксплуатационные особенности трансформаторов и электродвигателей;

- принцип действия, конструкцию, основные характеристики генераторов постоянного и переменного тока;

- методику расчета мощности электродвигателей при различных режимах работы;

учащиеся должны уметь:

- производить расчет однофазного и многообмоточного трансформатора;

- исследовать основные свойства трансформаторов и электрических машин;

- производить расчет мощности и выбор электродвигателей;

- проверять электродвигатели по перегрузочной способности, пусковым условиям, нагреву;

- обнаруживать основные неисправности в трансформаторах и электродвигателях, определять пути их устранения.

Для контроля и коррекции знаний учащихся предусмотрена домашняя контрольная работа и экзамен в конце курса. 

 

Общие методические рекомендации по выполнению домашней

Контрольной работы

Домашняя контрольная работа содержит 4 задания, из которых два теоретических вопроса и две практических задания.

Номер варианта домашней контрольной работы определяется двумя последними цифрами шифра учащегося.

Номера теоретических вопросов и практических заданий для домашней контрольной работы представлены в таблице 20.

При выполнении домашней контрольной работы необходимо руководствоваться следующими требованиями:

- домашняя контрольная работа должна быть выполнена и сдана на проверку в установленный учебным графиком срок;

- домашняя контрольная работа может быть выполнена одним из способов: рукописным (в тетради в клетку) или машинописным.

- на обложке домашней контрольной работы указывается фамилия, имя, отчество, шифр учащегося, номер группы, наименование учебной дисциплины, номер домашней контрольной работы, вариант;

- домашняя контрольная работа должна быть аккуратно оформлена, написана разборчивым почерком (для рукописного способа), ее страницы должны быть пронумерованы, иметь поля для замечаний рецензента; в конце работы ставится дата и подпись учащегося;

- объем домашней контрольной работы – максимум 20 страницы школьной тетради или 15 страниц односторонней печати;

- при выполнении домашней контрольной работы машинописным способом набор текста осуществляется с использованием текстового редактора Word. При этом рекомендуется использовать шрифты типа Times New Roman размером 14 пунктов. Межстрочный интервал должен составлять 1-1,5 интервала. Абзацный отступ – не менее 15-17 мм.

- решение задач должно иметь объяснение последовательности выполняемых действий и обоснованные выводы. Задачи без пояснений будут считаться нерешенными;

- теоретический материал должен быть подтверждён примерами, уравнениями, схемами.

- в конце работы приводится список используемых источников, оформленный в соответствии с требованиями СТУ СМК 4.04-2011 (автор, название, место издания, издательство, год издания);

- выполненную работу учащийся предоставляет на рецензирование на заочное отделение. После проверки в соответствии с замечаниями рецензента учащийся вносит исправления в работу;

- учащийся, не получивший зачет по домашней контрольной работе, не допускается к экзамену.

Введение

Цель и задачи учебной дисциплины

Роль электрических машин и трансформаторов и электрификации народного хозяйства

История создания трансформаторов и электрических машин, этапы развития отечественного электромашиностроения

Классификация электрических машин

Литература: [1], с. 3-10

 

Машин постоянного тока

 

Основные законы электротехники в применении к теории электрических машин

Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока

Устройство коллекторной машины постоянного тока

Серии машин постоянного тока, выпускаемых промышленностью

Литература: [1], с. 321-328

 

Раздел 2 Трансформаторы

Работа трансформаторов

 

Физическое строение диэлектрика, электрический момент диполя. Схемы соединения обмоток трёхфазного трансформатора

Влияние схемы соединения обмоток на отношение линейных напряжений трёхфазных трансформаторов

Группы соединения, (основных и производные)

Группы соединения, предусмотренные стандартом

Необходимость в параллельной работе трансформаторов, условия и схемы их включения

Литература: [1], с. 61-70

Трансформаторы

 

Устройство и особенности рабочего процесса автотрансформаторов по сравнению с двухобмоточными трансформаторами

Трёхфазные трансформаторы

Регулировочные трансформаторы

Трехобмоточные трансформаторы, их назначение, особенности работы

Литература: [1], с. 71-75

 

Переменного тока

Переменного тока

 

Принцип действия асинхронного и синхронного двигателей синхронного генератора

Устройство синхронной и асинхронной машины

Литература: [1], с. 97-101

Статора

Принцип выполнения обмоток статора: понятие о катушке (секции), полюсном делении, шаге обмотки по пазам, ЭДС проводника обмотки

График распределения магнитной индукции в воздушном зазоре машины, ЭДС катушке (секции)

Укорочение шага обмотки

Обмотки сосредоточенные и распределенные. Число пазов на полюс и фазу. Коэффициент распределения. Обмоточный коэффициент. Катушечная группа. ЭДС катушечной группы и фазной обмотки статора

Трехфазная обмотка целым числом пазов на полюс и фаза

Трехфазные обмотки статора – двухслойные и однослойные. Обмотки петлевые и волновые

Понятие об обмотках с дробным числом на полюс и фазу

Понятие об однофазных обмотках статора

Литература: [1], с. 102-113

 

Раздел 4 Асинхронные машины

Двигателя

 

Аналогия между асинхронной машиной и трансформатором

Уравнение ЭДС асинхронного двигателя (АД) при не подвижном и вращающимся роторе

Понятие о скольжение асинхронной машины

Частота ЭДС обмотке ротора

Уравнение МДС и токов АД

Приведение параметров обмотки ротора к параметрам обмотки статора

Векторная диаграмма и схема замещения АД

Потери и КПД асинхронного двигателя

Литература: [1], с. 154-161

 

Асинхронного

Опыты холостого хода, короткого замыкания асинхронного двигателя: схема опытов, порядок использование результатов расчета параметров схемы замещения асинхронного двигателя

Расчет и построение рабочих характеристик асинхронного двигателя по схеме замещения с вынесенным намагничивающим контуром

Литература: [1], с. 179-192

 

Двигатели

 

Принцип действия однофазного асинхронного двигателя

Расположение пульсирующего магнитного поля на два вращающихся

Пуск и реверс однофазного асинхронного двигателя

Получение вращающегося магнитного поля посредством двух обмоток на статоре

Фазосдвигающие элементы: активное сопротивление, индуктивность и емкость

Конденсаторные асинхронные двигатели

Выбор рабочей и пусковой емкостей

Использование трехфазного асинхронного двигателя для работы от однофазной сети

Литература: [1], с. 208-217

 

Раздел 5 Синхронные машины

Генераторов

 

Реакция якоря в трехфазном синхронном генераторе при активном, индуктивном, емкостном и смешанных видах нагрузки

МДС статора и ее составляющие по продольной и поперечной осям

Уравнение ЭДС и векторные диаграммы явнополюсного и неявнополюсного синхронных генераторов

Характеристики холостого хода и короткого замыкания

Внешние и регулировочные характеристики – синхронного генератора

Номинальное изменение напряжения синхронного генератора

Потери и КПД синхронной машины

Литература: [1], с. 249-269

 

 

Контрольной работы

Задачи 61-69 относятся к машинам постоянного тока. Для их решения необходимо ознакомиться c типовыми примерами 1-4.

Необходимо отчетливо представлять связь между напряжением на зажимах U, ЭДС Е и падением напряжения Iа × Rа в обмотке якоря генератора и двигателя:

- для генератора Е = U + Iа × Rа;

- для двигателя Е = U - Iа × Rа.

Для определения электромагнитного или полного момента развиваемого двигателем, можно пользоваться формулой:

 

 

Если магнитный поток машины неизвестен, то его можно найти из формулы для противо-ЭДС двигателя

 

                 

 

Подставляя значение магнитного потока в формулу для Мэм получим:

- Pэм = E × Iа - электромагнитная мощность, Вт;

- ω- угловая частота вращения, рад/с.

Аналогично модно написать формулу для определения полезного номинального момента (на валу)

 

Пример 1. Генератор с параллельным возбуждением рассчитан на напряжение Uн = 220В и имеет сопротивление обмотки якоря Rа = 0,08 Ом, сопротивление обмотки возбуждения Rв =55 Ом, сопротивление нагрузки Rн = 1,1Ом, к.п.д. генератора 0,85. Определить: 1) токи в обмотке возбуждения Iв, в обмотке якоря Iа, и в нагрузке Iн; 2) ЭДС генератора  Е; 3) полезную мощность Pп; 4) мощность двигателя для вращения генератора Р1; 5) электрические потери в обмотках якоря Ра и возбуждения Pв; 6) суммарные потери в генераторе; 7) электромагнитную мощность Рэм.

 

Решение:

1 Токи в обмотке возбуждения, нагрузке и якоре:

 

 

 

 

2 ЭДС генератора

 

 

 

3 Полезная мощность

 

 

 

4 Мощность природного давления для вращения генератора

 

 

 

5 Электрические потери в обмотках якоря и возбуждения

 

 

 

 

6 Суммарные потери мощности в генераторе.

 

 

 

7 Электромагнитная мощность, развиваемая генератором

 

 

Пример 2. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением рассчитан на номинальную мощность Р_н = 10 кВт и номинальное напряжение U_н = 220 В. Частота вращения якоря n = 3000 об/мин. Двигатель потребляет на сети ток Iн = 63 А. Сопротивление обмотки возбуждения R_в = 85 Ом, сопротивление обмотки якоря                R_а = 0,3 Ом. Определить: 1) потребляемую из сети мощность Р1;                 2) КПД двигателя; 3) полезный вращающий момент М; 4) ток якоря Iа; 5) противо-ЭДС в обмотке якоря Е; 6) суммарные потери в двигателе; 7) потери в обмотках якоря Ра и возбуждения Рв; 8) скорость вращения при холостом ходе и при введенном в цепь якоря дополнительного сопротивления R_доб = 2 × R_а.

 

Решение:

1 Мощность, потребляемая двигателем из сети

 

 

 

2 КПД двигателя

 

 

 

3 Полезный вращающий момент (на валу)

 

 

 

4 Для определения тока якоря предварительно находим ток возбуждения:

 

 

Ток якоря

 

 

 

5 Противо-ЭДС в обмотке якоря

 

 

 

6 Суммарные потери в двигателе

 

 

 

7 Потери в обмотках якоря и возбуждения

 

 

 

 

 

8 Скорость вращения при холостом ходе  

 

 

 

9 Скорость вращения при введенном в цепь якоря дополнительном сопротивлении  

 

Пример 3. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением присоединен к сети с напряжением U_н = 220 В и потребляет I_н = 35,6А.

Сопротивление обмотки якоря Rя = 0,304 Ом, сопротивление обмотки возбуждения Rн = 367 Ом, магнитный поток Ф = 0,006 Вб число проводников обмотки якоря N = 522, число полюсов 2р = 4, число параллельных ветвей обмотки якоря 2 а = 2.

Определить: 1) ЭДС якоря; 2) скорость вращения; 3) электромагнитную мощность; 4) электромагнитный момент; 5) пусковой ток;                6) сопротивление пускового реостата, при котором начальный пусковой ток двигателя был бы равен 2,5 Iн.

 

Решение:

1 Противо-ЭДС якоря

 

 

 

 

 

2 Скорость вращения якоря

 

 

 

3 Электромагнитная мощность

 

4 Электромагнитный момент

 

 

5 Пусковой ток

 

 

6 Сопротивление пускового реостата

 

Пример 4. Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением развивает момент на валу М = 35 Нм, потребляет из сети ток = 39 А.

Напряжение сети Uн = 110 В, мощность потерь в обмотках якоря и возбуждения Pа = 300 Вт, коэффициент полезного действия ή_дв = 0,85. Определить: 1) мощность, потребляемую из сети; 2) полезную мощность на валу; 3) частоту вращения якоря; 4) противо-ЭДС в обмотке якоря; 5) пусковой ток; 6) сопротивление обмоток якоря и возбуждения.

 

Решение:

1 Мощность, потребляемая из сети

 

 

 

2 Полезная мощность на валу

 

 

3 Частота вращения якоря

 

 

 

4 Сопротивление обмоток якоря и возбуждения

 

 

5 Противо-ЭДС в обмотке якоря

 

6 Пусковой ток

 

 

Для решения задач 70-79 необходимо знать устройство принцип действия и соотношения между электрическими величинами однофазных и трехфазных трансформаторов. Основными параметрами трансформаторов являются: 1) номинальная мощность Sн, это полная мощность, которую трансформатор может непрерывно отдавать в течение всего срока службы при номинальном напряжении; 2) номинальное первичное напряжение, это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка; 3) номинальное, вторичное напряжение, это напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение снижается из-за потери напряжения в трансформаторе; 4) номинальные первичны и вторичный токи; это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям.

Для однофазного трансформатора: , для трехфазного трансформатора:  .

Трансформаторы обычно работают с нагрузкой меньше номинальной определяемой коэффициентом нагрузки К_н.

В трехфазных трансформаторах отношение линейных напряжений называют линейным коэффициентом трансформации, который равен отношению чисел витков обмоток, если они имеют одинаковые схемы соединения.

При других схемах коэффициент трансформация находят по формулам:

 

 

Пример 5. Для однофазного трехобмоточного трансформатора    S_н = 6000 кВа при номинальных напряжениях обмоток 140/66,5/ 11 кВ определить номинальные величины токов и коэффициенты трансформации между обмотками.

 

Решение:

1 Коэффициент трансформации между обмотками высокого и среднего напряжения

 

 

 

2 Коэффициент трансформации между обмотками высокого и низкого напряжения

 

 

3 Коэффициент трансформации между обмотками среднего и низкого напряжения.

 

 

4 Номинальный ток обмотки высокого напряжения

 

 

 

Будем считать, что мощности обмоток среднего и низкого напряжения равны мощности обмотки высокого напряжения, тогда:

 

 

Номинальный ток обмотки низкого напряжения

 

 

Пример 6. Дня трехфазного трансформатора Sн = 2500 кВA;                U1н = 35 кВ; U2н = 6,3 кВ; I0 = 1,1 % I1н; Pон = 5,1 кВт; Pкн = 25 кВт; Uк = 6,5 %; Y/Δ-11. Определить параметры схемы замещения.

 

Решение:

Параметры схемы замещения могут быть определены из опытов холостого хода и короткого замыкания.

Полное сопротивление ветви намагничивания:

 

 

 

 

 

 

 

Активное сопротивление ветви намагничивания:

 

где .

 

Индуктивное сопротивление ветви намагничивания

 

 

Полное сопротивление схемы замещения при опыте короткого замыкания

 

где .

 

 

 

Активное сопротивление к.з.

 

 

 

Индуктивное сопротивление к.з.

 

 

 

Учитывая, что для приведенного трансформатора   

 

 

 

Определяем:

 

 

 

 

 

Пример 7. Для трехфазного трансформатора U_2н 0,4 кВ; Sн = 100 кВА; Uк = 5%; Ркн = 2,4кВт; cos φ = 0,8 (отстающий), Кн = 0,7 определить напряжение на выводах вторичной обмотки.

Решение:

1 Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

 

 

 

2 Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

 

 

 

3 Изменяем напряжение:

 

где .

 

4 Напряжение на выводах вторичной обмотки:

 

 

 

Пример 8. Для трех фазного трансформатора известны технические данные U_н1 = 10кВ U_н2 = 0,4кВ, I_н1 = 9,25 А; сечение магнитопровода Q = 1,6 × 10^-2 м²; В = 1,3 Тл. Частота тока сети F = 50 Гц. Определить 1) номинальную мощность трансформатора; 2) ЭДС в обмотках;          3) число витков обмоток; 4) сечение проводов каждой обмотки, принимая плотность тока в обмотках 2,5 А/мм².

 

Решение:

1 Номинальная мощность трансформатора:

 

 

 

2 Фазные ЭДС в обмотках при соединении обмоток звездой:

 

 

 

3 Числа витков обмоток:

 

 

 

 

 

 

4 Сечение провода обмоток:

 

 

 

 

 

 - стандартное сечение 50 мм²

Пример 9. Для трансформатора, технические данные которые приведены в предыдущем примере, определить КПД при фактической нагрузке и максимальное значение КПД, если мощность потерь холостого хода P0 = 0,565 кВт, мощность потерь короткого замыкания          Ркн = 2,65 кВт и трансформатор от дает мощность S2 = 128 кВА при             cos φ = 0,8.

 

Решение:

1 Коэффициент нагрузки трансформатора

 

 

2 КПД при фактической нагрузке

 

 

3 Максимальное значение КПД

КПД достигает максимального значения при условии      

 

 

 

 

 

Пример 10. Определить нагрузку каждого из параллельно работающих трехфазных трансформаторов, имеющих одинаковые группы соединения и одинаковые коэффициенты трансформации, но разное напряжение короткого замыкания S = 1400кВА; Sн1 = 630 кВА;                Uк1 = 6,3%; Sн2 = 1000кВА; Uк2 = 6,5%

 

Решение:

Нагрузка первого трансформатора

 

 

 

 

 

 

 

Нагрузка второго трансформатора

 

 

 

Пример 11. Определить величину уравнительного тока, который будет протекать в цепи обмоток двух параллельно включенных одинаковых трехфазных трансформаторов, имеющих различные группы соединения. Определить отношение уравнительного тока к номинальному току трансформатора.

Sн = 1000кВА; Uн1 = 35кВ; Uк = 6,5% группа соединений первого трансформатора - Y /Δ 11, второго Y/Δ 5.

 

Решение:

Величина уравнительного тока

 

где ;

  α - угол сдвига между напряжениями вторичных обмоток

       трансформаторов.

 

 

где . 

 

Уравнительный ток равен

 

 

 

Отношение уравнительного тока к номинальному току трансформатора:

 

 

 

Задания на домашнюю контрольную работу по учебной

дисциплине «Электрические машины»

 

Теоретические вопросы

 

1 Перечислите основные этапы истории развития электромашиностроения и отметьте роль русских и советских ученых. Перспективы развития электромашиностроения

2 Перечислите основные виды электрических машин и укажите область их применения.

3 Объясните принципы преобразования энергии в электрических машинах.

4 Опишите принцип работы генератора постоянного тока.

5 Перечислите основные части машин постоянного тока, опишите назначение каждой из них.

6 Опишите порядок выполнения простой петлевой обмотки якоря. Область её применения

7 Опишите порядок выполнения простой волновой обмотки якоря. Область её применения.

8 Опишите сложные петлевые и волновые обмотки якоря. Назовите особенности этих обмоток.

9 Уравнительные соединения первого и второго рода

10 Комбинированная обмотка якоря

11 Объясните физическую сущность процесса реакции якоря.

12 Объясните физическую сущность процесса коммутации тока в машинах постоянного тока.

13 Назовите в каких случаях и почему процесс коммутации вызовет искрение на сбегающих и в каких - на набегающих краях щеток двигателя постоянного тока, имеющего дополнительные полюса.

14 Перечислите способы улучшения коммутации и компенсации действия реакции якоря.

15 Приведите схемы и опишите особенности генераторов постоянного тока с различными видами возбуждения.

16 Объясните как изменятся величины ЭДС и электромагнитного момента, если в четырёхполюсной машине заменить простую петлевую обмотку якоря простой волновой, не изменяя никаких других величин.

17 Начертите внешнюю характеристику генератора независимого возбуждения, нанесите на ней величину номинального напряжения при номинальном токе нагрузки и объясните, почему с увеличением тока нагрузки на выводах генератора понижается.

18 Начертите в одних осях координат внешние характеристики двух одинаковых генераторов независимого возбуждения, один из которых имеет дополнительные полюса, а у другого их нет. Объясните, почему эти характеристики не совпадают, несмотря на полное совпадение всех параметров генераторов.

19 Поясните процесс самовозбуждения генераторов параллельного возбуждения.

20 Начертите схему и внешнюю характеристику генератора параллельного возбуждения. Дайте соответствующие пояснения.

21 Начертите схемы и внешние характеристики двух одинаковых генераторов смешанного возбуждения, один из которых имеет согласованное, а другой встречное включение обмоток возбуждения. Дайте соответствующие пояснения.

22 Начертите схемы двигателей независимого и параллельного возбуждения и объясните, есть ли принципиальная разница между этими двигателями.

23 Начертите схему включения двигателя параллельного возбуждения. Покажите на этой схеме положение движков пускового и регулировочного реостатов в начальный момент пуска двигателя и поясните, почему вами выбраны такие положения движков.

24 Начертите рабочие характеристики двигателя параллельного возбуждения. Поясните их.

25 Напишите уравнение механической характеристики для двигателя параллельного возбуждения и объясните физическую сущность входящих в него величин. Начертите естественную механическую характеристику этого двигателя. Поясните её.

26 Начертите схемы и опишите способы регулирования скорости вращения двигателей параллельного возбуждения. Укажите достоинства и недостатки каждого из способов.

27 Начертите схему двигателя последовательного возбуждения с пусковым и двумя регулировочными реостатами (включенными параллельно обмоткам возбуждения и якоря). Покажите, в каких положениях должны находиться движки всех реостатов в момент пуска двигателя и объясните, почему Вы выбрали эти положения.

28 Начертите схему двигателя последовательного возбуждения с пусковым и двумя регулировочными реостатами (включенными параллельно обмоткам возбуждения и якоря). На схеме поставьте движки регулировочных реостатов в положение, при котором скорость двигателя будет минимальной. Объясните, как Вы определили положение движков реостатов.

29 Начертите схемы и опишите способы регулирования скорости вращения двигателя последовательного возбуждения. Укажите достоинства и недостатки каждого из способов.

30 Начертите схему двигателя смешанного возбуждения с пускорегулировочным реостатом в цепи якоря и регулировочным в цепи параллельной обмотки возбуждения. Покажите на схеме положение движков реостатов во время работы под нагрузкой при номинальной скорости; при повышенной и при пониженной скоростях. Объясните, как Вы определили положения движков реостатов при каждой из скоростей.

31 Перечислите способы электрического торможения двигателей постоянного тока и объясните их сущность.

32 Укажите виды потерь в машине постоянного тока, объясните физическую сущность каждого вида.

33 Объясните принцип измерения скорости вращения при помощи тахогенератора.

34 Опишите принцип работы и устройство однофазного трансформатора.

35 Поясните назначение трансформаторов в системе передачи и распределения электроэнергии.

36 Опишите устройство трехфазных силовых трансформаторов и конструкции их основных частей.

37 Начертите схему нагруженного однофазного трансформатора и объясните физический процесс передачи энергии из первичной цепи во вторичную.

38 Напишите уравнение электродвижущих сил для обмоток трансформатора и поясните физический смысл входящих в него величин.

39 Объясните, почему возрастает ток первичной обмотки трансформатора при увеличении нагрузки на вторичной обмотке.

40 Начертите электрическую схему замещения приведенного трансформатора, напишите уравнения ЭДС и токов и поясните их.

41 Объясните, что произойдет со вторичным напряжением трансформатора при изменении характера нагрузки с чисто индуктивной на чисто емкостную, причем величина тока нагрузки остается неизменной.

42 Объясните, что произойдет со вторичным напряжением трансформатора при изменении характера нагрузки с чисто индуктивной на чисто активную, причем величина тока нагрузки остается неизменной.

43 Объясните, что произойдет со вторичным напряжением трансформатора при изменении характера нагрузки с чисто емкостной на чисто активную, причем величина тока нагрузки остается неизменной.

44 Объясните, что произойдет со вторичным напряжением трансформатора при изменении характера нагрузки с чисто емкостной на чисто индуктивную. Величина тока нагрузки остается неизменной

45 Объясните назначение и построение векторной диаграммы при активно-индуктивной нагрузке трансформатора.

46 Объясните назначение и построение векторной диаграммы при активно-емкостной нагрузке трансформатора.

47 Опишите, как производят опыт холостого хода трансформатора, начертите схему опыта и поясните, какие параметры трансформатора определяются при этом.

48 Опишите, как производят опыт короткого замыкания трансформатора. Начертите схему опыта, векторную диаграмму. Практическое значение опыта

49 Начертите схему замещения, соответствующую упрощенной векторной диаграмме при активно-индуктивной нагрузке трансформатора. Постройте векторную диаграмму при этой нагрузке и поясните, по каким данным она строится.

50 Поясните, что называется изменением вторичного напряжения трансформатора. Объясните, почему и как зависит изменение вторичного напряжения от коэффициента мощности нагрузки.

51 Начертите внешние характеристики трансформатора при различных видах нагрузки. Поясните их.

52 Постройте для активно-индуктивной нагрузки трансформатора векторную диаграмму и внешнюю характеристику. Объясните, как изменится векторная диаграмма и внешняя характеристика, если ток нагрузки, не изменяясь по величине, по характеру станет чисто активным. Нанесите эти изменения пунктиром на построенных для активно-индуктивной нагрузки векторной диаграмме и внешней характеристике.

53 Поясните какие потери мощности имеют место при работе нагруженного трансформатора? Как определить величину КПД трансформатора по данным опытов холостого хода и короткого замыкания? При каких условиях КПД имеет максимальное значение?

54 Назначение параллельной работы трансформаторов. Перечислите условия включения трансформаторов на параллельную работу.

55 Поясните, что обозначает группа соединения обмоток трансформатора. Начертите схемы и потенциальные диаграммы типовых групп соединения трехфазных трансформаторов.

56 Укажите особенности трехобмоточного трансформатора, начертите схему.

57 Поясните принцип работы и особенности автотрансформатора. Опишите преимущества и недостатки автотрансформатора по сравнению с трансформатором.

58 Опишите трансформаторы с плавным регулированием вторичного напряжения.

59 Опишите устройство и особенности работы трансформатора для электродуговой сварки. Начертите его схему.

60 Опишите устройство и особенности работы трансформатора для выпрямительных установок.

 

Практические задания

61 По данным, приведенным в таблице 1 для якоря машины постоянного тока с двухслойной простой петлевой обмоткой, определите шаги обмотки по элементарным пазам и по коллектору, вычертите её развернутую схему, расставьте полюсы и щетки, покажите на схеме направление вращения якоря и направление ЭДС в проводниках секций.

 

Таблица 1

 

Величина	Варианты
	01	11	21	31	41	51	61	71	81	91
Число элементарных пазов, Z	32	30	10	18	20	28	42	24	28	27
Число полюсов 2 р	8	6	2	4	2	4	4	6	2	4