Электрические машины и электропривод. Введение

др. 2007 г.

Часть 1 - «Трансформаторы».

Часть 2 - «Машины постоянного тока».

Часть 3 - «Асинхронные машины».

В.Д. Авилов, В.П. Беляев. «Расчет основных параметров трансформатора распределительных сетей». 2002 г.

Учебники:

1. «Электрические машины». А.И. Вольдек. 1978 г, 1974 г, 1966 г.

3. «Электрические машины» М.П. Костенко и Л.М. Пиотровский.
1972 г, 1964 г.

4. «Общий курс электропривода» М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер, 1984 г.

Методические указания к курсовой работе:

Методические указания к самостоятельной работе:

В.Д. Авилов, В.П. Беляев. «Основы электропривода». 1998 г.

5. «Расчет трансформаторов». П.М. Тихомиров, 1986 г.

2. «Электрические машины». А.И. Вольдек, В.В. Попов. 2008 г.

Часть 4 - «Синхронные машины».

электрической энергий.

Генератор - электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.

Электродвигатель - электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.

Введение

двигатель

1876 г. – П.Н. Яблочков – первый реальный трансформатор

1834 г. – В.С. Якоби – дальнейшее развитие идеи взаимного преобразования энергии

1832 г. – Э. Ленц сформулировал принцип обратимости электрических машин

1831 г. – М. Фарадей открыл закон электромагнитной индукции

1821 г. – М. Фарадей создал первый электрический двигатель

1820 г. – Ж. Био и Ф. Савар сформулировали закон действия тока на магнит

F·v = B·l·I·v

E = B·l·v
U·I = B·l·v·I + I 2·r

U·I = Fэм·v + I 2·r

Электрическая мощность, поступающая в проводник, преобразуется в механическую мощность и частично расходуется на покрытие электрических потерь в проводнике

магнитного поля, имеющих возможность взаимного перемещения.

2) При работе электрической машины как в режиме генератора, так и в режиме двигателя одновременно наблюдаются индуцирование ЭДС в проводнике, пересекающем магнитное поле, и возникновение силы, действующей на проводник, находящийся в магнитном поле, при протекании по нему электрического тока.

3) Взаимное преобразование механической и электрической энергий в электрической машине может происходить в любом направлении, т. е. одно и та же электрическая машина может работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора. Это свойство электрических машин называют обратимостью.

постоянны-
ми магнитами

Реактивные

Гистерезисные

Бесконтактные

и пред- назначенное для преобразования посредством явления электромагнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока.

Классификация силовых трансформаторов общего назначения

По числу фаз: однофазные и трехфазные.

По конструкции магнитопровода: - стержневые,
- броневые,
- бронестержневые,
- торроидальные.

По способу охлаждения: сухие и масляные.

По числу обмоток: - двухобмоточные,
- многообмоточные,
- автотрансформаторы.

( пик-трансформаторы, импульсные, умножители частоты и т. п.);
- испытательные и измерительные трансформаторы.

> U2 – понижающий трансформатор.

Коэффициентом трансформации называется отношение ЭДС обмотки высшего напряжения к ЭДС обмотки низшего напряжения

Обмотка, подключенная к сети с более высоким напряжением, называется обмоткой высшего напряжения (ВН), а обмотка, соединенная с сетью меньшего напряжения - обмоткой низшего напряжения (НН).

на угол π /2

собственной обмотки и индуцируют в них ЭДС:

Т. к. потоки рассеяния Фσ1 и Фσ2 замыкаются по воздуху, маслу, меди с постоянной магнитной проницаемостью, то можно считать, что Lσ1 и Lσ2 - const

основным магнитным потоком, и падением напряжения от тока I1 на индуктивном и активном сопротивлениях первичной обмотки.

Кирхгофа получим:

Уравнения напряжений трансформатора

Напряжение U2 на выходе нагруженного трансформатора, отличается от ЭДС E2, наведенной основным магнитным потоком, на значение падения напряжения от тока I2 на индуктивном и активном сопротивлениях вторичной обмотки.

зависит от нагрузки трансформатора

холостого хода и под нагрузкой получим уравнение МДС трансформатора:

переменный, поэтому магнитопровод трансформатора систематически перемагничивается.

И, следовательно, в нем имеют место магнитные потери от гистерезиса и вихревых токов

Мощность магнитных потерь эквивалентна активной составляющей тока холостого хода

δ - угол магнитных потерь.

витков в обмотках

построении векторных диаграмм, обусловленных разницей в параметрах первичной и вторичной обмоток (при kтр>>1), все величины, характеризующие вторичную цепь трансформатора, пересчитывают на число витков первичной обмотки w1.

Т.о. вместо реального трансформатора с kтр=w1/w2 рассматривают эквивалентный трансформатор с kтр=w1/w'2, где w'2=w1. Такой трансформатор называют приведенным.

При этом все мощности и фазовые сдвиги во вторичной обмотке должны остаться такими же, как и в реальном трансформаторе: