Ответы на тестовые вопросы 1-38 по основам преобразования энергии в электрических системах, страница 2

 

Вопрос 14. Условия образования кругового вращающегося магнитного поля в трехфазной ЭМ. Приведите пример

Вопрос 15. ЭДС проводника

Вопрос 16. ЭДС витка

ЭДС двух активных сторон витка  и  имеют одинаковое значение, но сдвинуты по фазе на угол βπ, т.к. активные проводники витка сдвинуты в магнитном поле на такой угол

Вопрос  17. ЭДС катушки

Группа последовательно соединенных витков, уложенная в одни и те же пазы и имеющая, помимо изоляции отдельных витков, также общую пазовую изоляцию от стенок паза, называется катушкой. Если катушка содержит w_k витков, то ЭДС катушки:

Вопрос 18. ЭДС катушечной группы

Группа катушек, имеющих по одинаковому числу витков w_k, лежащих в соседних пазах и принадлежащих одной фазе, называется катушечной группой. ЭДС соседних катушек группы сдвинуты на угол  соответственно сдвигу катушек относительно друг друга в магнитном поле.

ЭДС катушечной группы Е_q равна геометрической сумме ЭДС отдельных катушек группы

 

Вопрос 19. Чем отличается ЭДС фазы обмотки машин переменного тока от ЭДС фазы трансформатора?

Фаза обмотки многополюсной машины состоит из п последовательно соединенных катушечных групп, расположенных под разными полюсами. Обычно катушечные группы соединяют последовательно таким образом, что ЭДС групп будут складываться арифметически. Если в каждой ветви соединено последовательно п катушечных групп, то действующее значение ЭДС каждой ветви и фазы обмотки в целом:

 

Выражение ЭДС фазы обмотки машины переменного тока отличается от ЭДС фазы трансформатора наличием множителя , который при b_c ≠ 0, β ≠ 1 и q > 1 меньше единицы. Это объясняется тем, что при b_c ≠ 0, β ≠ 1 поток полюса сцепляется с катушкой не полностью и при q > 1 в каждый момент времени потокосцепление различных катушек различно.

Вопрос 20. От чего зависит величина ЭДС обмотки от высших гармоник магнитного поля?

Полюсное деление ν-й гармоники τ_ν в ν раз меньше τ, и поэтому, если сдвиг двух проводников витка относительно основной гармоники составляет угол βπ, то относительно ν-й гармоники этот сдвиг равен νβπ.

Частота ЭДС от высшей гармоники поля зависит от скорости вращения этой гармоники. Все гармоники синхронной машины вращаются со скоростью вращения полюсов, т.е. с одинаковой скоростью. Но число полюсов ν-й гармоники в ν раз больше, и поэтому , т.е. высшие гармоники поля индуктируют высшие гармоники ЭДС.

Если ЭДС от различных гармоник поля имеют различные частоты, то действующее значение полной ЭДС:

Вопрос 21. Способы улучшения формы кривой ЭДС

Переменная ЭДС, индуцируемая в обмотке машины переменного тока, характеризуется величиной, частотой и формой кривой. Практикой установлено, что энергосистемы лучше всего работают при синусоидальной форме кривой ЭДС, так как при кривой другого вида, в ней содержаться высшие гармоники, которые оказывают вредное влияние не только на генератор, но и на линии передачи и на большую часть потребительской электроэнергии. В генераторах и двигателях высшие гармонические составляющие вызывают увеличение потерь и нагревание машины.

Первой из  мер улучшение формы кривой является  распределения самого магнитного поля и ее приближение к синусоидальной. Однако получить вполне приемлемые результаты при этом не удается.