Ответы на экзаменационные билеты № 1-30 по курсу "Электрические машины" (Принципы выполнения якорных обмоток электрических машин переменного тока. Способы улучшения коммутации коллекторных машин), страница 2

При вращении возбужденного ротора-индуктора его магн.поле пересекает каждую фазу и индуктирует в фазах эдс.Т.к. обмотки фаз одинаковые то эдс фаз равны.Частота f =pn/60.Воздействуя на ток возбуждения СГ изменяем магн.поток, а следов. Эдс и напряжение генератора. При включении нагрузки по якорной обмотке на нагрузку потечет 3-ф.перем.ток, мдс 3-ф.обмотки создает вращающееся магн.поле с n=60f/p , следовательно 2 магн.поля-индуктора и якоря вращаются с одной скоростью т.е.синхронно и будут непрерывно взаимодействовать.

3 IH=Uc-Ea/Ra=60-54/0,4=15     P1=UcIH=60*15=900    Iп=Uc/Ra=60/0,4=150

Билет 5

1,Опыт КЗ тр-ра.

Uk%=U1k/U1H*100≈(0,05,,,0,1)UH;  I2k=I2H

т.к. поток при низком U будет мал,то намагничив.контуром можно принебречь.

Схемы: Rk=Pk/Ik=Pk/I1²H Xk=√Zk²-Rk²    I1н=Sн\U1H    Zk= U1к\ I1н COSφк= Pk\ U1к* Ik= Rk\ Zk

Векторная диагр.

В режиме КЗ полезная мощность = 0

P2=U2kI2k  COSφ=0 т.к. U1k=0   Pk=I1²HR1+ I2²HR2

2. Способы и схемы возбуждения СГ.

1)независимое возбуждение. а)от постоянных магнитов-исп. в маломощных машинах ограниченно,т.к. затруднительно регулировать напряжение;б)электромагнитное-примен. там где есть сеть пост.тока. 2)возбуждение от возбудителя-собств.генератора пост.тока. Возбудитель-генератор пост.тока небольшой мощности,который вращается на одном валу с основным СГ и вырабатывает пост.ток только для целей возбуждения главного генератора.3)самовозбуждение. Т.к. мощность возбуждения невелика то часть выходной мощности СГ исп.для нужд возбуждения собств.машины. Для самовозбуждения СГ необходимо чтобы в магн.системе существовал поток остаточного магнетизма.4)бесконтактный СГ с вращающимися вентилями-в этой схеме нет вращающихся контактов-нет ограничения по высоте.

3 P1=Uc*I1=30*10=300  P2=M*n/9,55=0,2*9550/9,55=200   h=P2/P1*100=67%


Билет 6

1. Работа силового трансформатора при нагрузке.

При включённой нагрузке и установивщемся I2=I2H  Uна нагрязке уменьшается.

Зависимость U2=f(I2) при U1-const; f-const; cosφ2-cosnt.

График и схема:

Ú2=É-(Í2R2+jÍ2X2) U'2=Ú-Í*ZK  ΔU%=U2H-U2/U2H*100%

Вектор. диаграмма.

ΔU%≈(UKA%cosφ2+ ΔUпр%sin%)*KH

2. Устройство СГ с вращающимся индуктором. Различия между гидро и турбо генр.

СГ исп. на ТЭС и ГЭС. В зависимости от мощности турбоген-ры подразд на 3 группы: 2,5-32 МВт,60-320 МВт,свыше 500 МВт. Также классифицируют по способу охлажд-я: с воздушным,водородным,водородно-водяным. КПД достигает 99%.Гидрогенераторы выпускают в широкой номенклатуре мощностью до 800 МВт.Создаются для конкретной станции и под конкретное климатическое исполнение.При f=50 Гц тихоходные генераторы имеют большое число явновыраж.полюсов, а у турбоген-ров со скоростью 1500 и 3000 об/мин число пар полюсов=1 или 2.

3 cosj=P2/I*U*h=1000/6*220*0,88=0,95

Билет 7

1. Потери и КПД тр-ра. Зависимость КПД от величины и хар-ра нагрузки.

Преобразование электроэнергии в мех-кую в асинх. двиг., как и в др. машинах связано с потерями энергии поэтому полезная мощность вычисляется с учетом потерь

Р2 = Р1 - SР

Р1- потр. мощность; Р2 – полез. мощ.; SР – потери

Потери идут на выделение тепла что нагревает машину. Их делят на основные и добавочные. Осн. делятся на магн., электро. и мех.

1)Магн. потери в АД вызваны потерями на гистерезис и потерями на вихревые токи при перемагничивании. При частоте тока в сети f1 = 50 Гц и номинальном скольжении Sном = 1…8 % частота перемагничивания ротора f = f2 = 2…4 Гц поэтому магн. потери в сердечнике ротора настолько малы, что их не учитывают в расчетах.

2)Электропотери в АД вызваны нагревом обмоток статора и ротора прохдящим по ним токами. Величина этих потерь пропорциональна квадрату тока в обмотке

ЭП в обмотке статора – Рэ1 = m1*I21*r1;ЭП в обмотке ротора – Рэ2 = m2*I22*r2

3)Мех.потери – это потери на трение в подшипниках и на вентиляцию. Величина этих потерь пропорциональна квадрату частоты вращения ротора (Рмех º n22). В АД с фазным ротором мех.потери происходят еще и за счет трения между щетками и контактными кольцами ротора.