Раздел II. Электрические машины и трансформаторы

Тема 2.1. Трансформаторы и дроссели.

Назначение трансформаторов, их классификация.

Устройство однофазного трансформатора (принципиальная схема, магнитопроводы. обмотки) и принцип его действия.

Коэффициент трансформации, ЭДС обмоток, номинальные величины,нагревание и охлаждение, защита силовых трансформаторов.

Режимы трансформатора: холостой ход, рабочий режим, режим короткого замыкания, потери энергии и КПД трансформатора.

Типы трансформаторов и их применение: трехфазные, сварочные, автотрансформаторы,измерительные трансформаторы.

Устройство и принцип действия регулирующих дросселей (сварочных).

Основные требования техники безопасности к устройству трансформаторов и дросселей.

Методические указания.

При изучении материалов темы необходимоусвоить, что работа трансформатора основана на явлении взаимной индукции, запомнить наименования и конструктивные особенности основных частей трансформатора: сердечника (магнитопровода ), первичной и вторичной обмоток.

Необходимо особоевнимание уделить физическим процессам в трансформаторе при холостом ходе и при нагрузке, пояснив их упро­щенными векторными диаграммами* При холостом ходе можно пренебречь падением напряжения в обмотках.

Надо знать вид внешней характеристики трансформатора и иметь понятие о процентном изменении напряжения. Особое внимание должно быть уделено трехфазным трансформаторам,.автотрансформаторам, сварочным трансформаторам типа СТЭ, СТН, СТД, ТС, их характеристикам и отличию друг от друга. Измерительным трансформаторам, особеннос­тям их рабочих режимов также следует уделить внимание.

Надо ясно представлять, почему трансформатор тока работает в
режиме короткого замыкания и для него опасен разрыв вторичной цепи,
a трансформатор напряжения работает в режиме, близком к режиму холостого хода, для него опасно короткого замыкание.

Важно запомнить особенности электрической схемы автотрансформа­торов, т.е. трансформаторов, у которых часть обмотки принадлежит одновременно двум цепям (первичной и вторичной), разобраться в их достоинствах и недостатках, знать область их применения.

Вопросы для самоконтроля

I, Что называется трансформатором? Каково его назначение?

2. Как устроен трансформатор?

3. На каком явлении основана работа трансформатора?

4. Дайте определение коэффициента трансформации трансформатора.

5. Почему мощность, потребляемая трансформатором из сети при холостом ходе, примерно равна потерям в стали трансформатора?

6. Объясните причину увеличения тока в первичной обмотке трансформатора при увеличении нагрузки.

7. Укажите вицы потерь в трансформаторе.

8. Почему магнитопроводы трансформаторов собирают из листовой стали?

9. Как проводят опыты холостого хода и короткого замыкания? Какие параметры определяют по этим опытам?

10. Чем отличается автотрансформатор от трансформатора? Каковы его достоинства и недостатки?

11. Для чего охлаждается трансформатор?

12. Чем отличаются трансформаторы тока и напряжения друг от друга и от обычных трансформаторов? Могут ли они применяться в любых условиях?

Тема 2.2. Электрические машины постоянного и переменного тока.

Устройство электрической машины постоянного тока (магнитная цепь, коллектор, обмотка якоря) и принцип ее действия.

Рабочий процесс машины постоянного тока: ЭДС обмотки, электромагнитный момент машины постоянного тока, реакция якоря, понятие о коммутации.

Генераторы постоянного тока; генераторы с независимым, параллельным и смешанным возбуждением.

Электродвигатели постоянного тока: двигатели с параллельным возбуждением, с последовательным и смешанным возбуждением; пуск в ход, регулирование частоты вращения.

Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных асинхронных двигателях. Устройство машин переменного тока. Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя» Частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора. Скольжение, ЭДС, сопротивление и токи в обмотках статора и ротора. Вращающий электромагнитный момент асинхронного двигателя. Пуск в ход. Регулирование частоты вращения. Потери энергии. КПД. Понятие о синхронных машинах.