Классификация трансформаторов по числу и схемам соединения обмоток
Г. гр.2ВХ-4з
Дисциплина «Электрическое оборудование вагонов»
Преподаватель Бойченко Т.Е.
Занятие № 1
Тема : Основные определения и сведения об электрических машинах и трансформаторах.
Цель: обучить студентов, давая им систему теоретических знаний, а также практических умений и навыков;
развивать мыслительные способности, их устную и письменную речь, память, воображение, навыки самоорганизации;
содействовать воспитанию нравственных или эстетических убеждений, чувств, волевых и социально-значимых качеств
Рассматриваемые вопросы:
1. Определение электрической машины
2. Принцип действия электрической машины.
3. Основные принципы ЭМ
4. Классификация электрических машин.
5. Трансформаторы
6. Виды трансформаторов
Учебный материал: лекция
Общие сведения. Назначение, классификация электрических машин и трансформаторов
Основные определения и сведения об электрических машинах.
Электрическая машина- это устройство, предназначенное для взаимного преобразования механической и электрической энергий.
Электрические машины широко применяют на электрических станциях, в промышленности, на транспорте, в авиации, в системах автоматического регулирования и управления, в быту. Наиболее широкое применение нашли трехфазные синхронные и асинхронные машины, а также коллекторные машины переменного тока, которые допускают экономичное регулирование частоты вращения в широких пределах.
|
|
|
Электрические машины преобразуют механическую энергию в электрическую и наоборот.
Электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию, называется электрическим генератором.
Электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую энергию, называется электрическим двигателем.
Электрическая машина имеет две основные части — вращающуюся, называемую ротором, и неподвижную, называемую статором (рис. 1).
Рис. 1. Обычная конструктивная схема электрической машины,
1 — статор; 2 — ротор; 3 — подшипники.
Принцип действия электрической машины.
Принцип действия электрической машины основан на физических законах электромагнитной индукции и электромагнитных сил. Есть два полюса электромагнита, создающего магнитное поле. В магнитном поле между полюсами помещен проводник. Если этот проводник передвигать с силой F1, то в нем согласно закону электромагнитной индукции возникнет э.д.сE. 
Если концы проводника замкнуты на внешнее сопротивление, то по нему пойдет ток.
В результате взаимодействия тока i в проводнике и поля возникнет электромагнитная сила Fэ. Получается, что дан. ЭМ будет являться генератором.
|
|
|
Та же элементарная машина может работать двигателем, т. е. преобразовывать электрическую энергию в механическую. Подведем к проводнику напряжение u , чтобы появился ток i в проводнике. При этом возникнет электромагнитная сила, которая заставит проводник передвигаться.
Если вращать вал электрической машины, то на зажимах ее электрической обмотки создается разность электрических потенциалов, а при подключенном электроприемнике возникает электрический ток. Таким образом эта машина преобразует механическую энергию в электрическую, т.е. является генератором электроэнергии. С другой стороны, если электрическую обмотку этой машины подключить к источнику электроэнергии, то в результате происходящих в ней процессов создается электромагнитный вращающий момент, под действием которого вал машины вращается и вращает приводной механизм.
Основные принципы ЭМ:
1. Электрическая машина обратима, т. е. может работать и генератором и двигателем.
2. Наличие магнитного поля и проводников, по которым проходит ток, является необходимым условием для работы любой электрической машины. Для усиления магнитного поля применяются ферромагнитные материалы в виде сталей.
|
|
|
Классификация электрических машин.
1. По роду тока - в зависимости от того, какой ток они генерируют или потребляют:
постоянного тока, переменного тока, однофазные, многофазные (чаще всего трехфазные).
2. По назначению (двигатели, генераторы, преобразователи частоты, датчики и т.д.).
3. По соотношению скорости вращения ротора и магнитного поля статора (асинхронные и синхронные)
В тех и других машинах при их работе возникает вращающееся магнитное поле. Ротор синхронной машины вращается со скоростью, равной скорости вращения магнитного поля. Скорость вращения ротора асинхронной машины отличается от скорости вращения поля.
4. По конструктивному исполнению:
а) по способу крепления (на лапах, фланцах, выносных подшипниковых стойках);
б) по способу защиты от окружающей среды (открытые, защищенные, закрытые, взрывобезопасны и т.д.);
в) по способу охлаждения (естественное, принудительное, воздушное, водородное).
Трансформаторы .
Трансформаторы — электромагнитные статические преобразователи электрической энергии. Трансформаторами называются электромагнитные аппараты, служащие для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при той же частоте и для передачи электрической энергии электромагнитным путем из одной цепи в другую.
|
|
|
"Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования одной — первичной — системы переменного тока в другую — вторичную той же частоты, имеющую в общем случае другие характеристики, в частности другое напряжение и другой ток" (Пиотровский Л. М. Электрические машины).
Основное назначение трансформаторов — изменять напряжение переменного тока. Трансформаторы применяются также для преобразования числа фаз и частоты.
Трансформаторами тока называются аппараты, предназначенные для преобразования тока любой величины в ток, допустимый для измерений нормальными приборами, а также для питания различных реле и обмоток электромагнитов. Число витков вторичной обмотки трансформатора тока w2 > w1.
Особенностью трансформаторов тока является их работа в режиме, близком к короткому замыканию, так как их вторичная обмотка всегда замкнута на небольшое сопротивление.
Трансформаторами напряжения называются аппараты, предназначенные для преобразования переменного тока высшего напряжения в переменный ток низшего напряжения и питания параллельных катушек измерительных приборов и реле. Принцип действия и устройства трансформаторов напряжения аналогичен принципу работы силовых трансформаторов. Число витков вторичной обмотки w2 < w1, так как все измерительные трансформаторы напряжения – понижающего типа.
Принцип действия трансформаторов напряжения:
Особенность работы измерительного трансформатора напряжения заключается в том, что его вторичная обмотка всегда оказывается замкнутой на большое сопротивление, и трансформатор работает в режиме, близком к режиму холостого хода, так как подключаемые приборы потребляют незначительный ток.
Наибольшее распространение имеют силовые трансформаторы напряжения, которые выпускаются электротехнической промышленностью на мощности свыше миллиона киловольт-ампер и на напряжения до 1150 - 1500 кВ.
Конструкция силового трансформатора:
Для передачи и распределения электрической энергии необходимо повысить напряжение турбогенераторов и гидрогенераторов, установленных на электростанциях, с 16 - 24 кВ до напряжений 110, 150, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ, используемых в линиях передачи, а затем снова понизить до 35; 10; 6; 3; 0,66; 0,38 и 0,22 кВ, чтобы использовать энергию в промышленности, сельском хозяйстве и быту.
Так как в энергетических системах имеет место многократная трансформация, мощность трансформаторов в 7 - 10 раз превышает установленную мощность генераторов на электростанциях.
Силовые трансформаторы в выпускаются в основном на частоту 50 Гц.
Трансформаторы малой мощности широко используются в различных электротехнических установках, системах передачи и переработки информации, навигации и других устройствах. Диапазон частот, на которых могут работать трансформаторы, — от нескольких герц до 105 Гц.
По числу фаз трансформаторы делятся на однофазные, двухфазные, трехфазные и многофазные. Силовые трансформаторы выпускаются в основном в трехфазном исполнении. Для применения в однофазных сетях выпускаются однофазные трансформаторы.
Классификация трансформаторов по числу и схемам соединения обмоток
Трансформаторы имеют две или несколько обмоток, индуктивно связанных друг с другом. Обмотки, потребляющие энергию из сети, называются первичными. Обмотки, отдающие электрическую энергию потребителю, называются вторичными.
Многофазные трансформаторы имеют обмотки, соединенные в многолучевую звезду или многоугольник. Трехфазные трансформаторы имеют соединение в трехлучевую звезду и треугольник.
Схемы соединения обмоток силовых трансформаторов:
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 192; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!