Экзаменационый билет № 9

1. Изменение напряжения при нагрузке трансформатора. Определение процентного изме-

нения напряжения.КПД трансформатора.

При коротком замыкании в обмотках трансформатора протекают токи, вызывающие потери активной и реактивной мощности. Одновременно они создают активные и реактивные падения напряжения, в геометрической сумме равные напряжению короткого замыкания u_к: u_к = u_а + u_р, где u_а — активное, u_р — реактивное падение напряжения в обмотках или, как их еще называют, — активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания. Геометрически указанное равенство — это прямоугольный треугольник, гипотенузой которого является u_к, а катетами — u_а и u_р, т. е. u_к = √u_а² + u_р². Величина напряжения короткого замыкания во многом определяет еще один важный параметр — напряжение U₂ вторичной обмотки, которое питает потребителей энергии. Действительно, падение напряжения в самом трансформаторе неизбежно уменьшает напряжение U₂, причем это уменьшение, оказывается, зависит от составляющих u_к и коэффициента мощности, т. е. cosφ₂ нагрузки. Вообще, изменением напряжения (ΔU) трансформатора называют арифметическую разность между вторичным напряжением на зажимах при холостом ходе Е₂ и напряжением на тех же зажимах U₂ при нагрузке номинальным током. Изменение напряжения трансформатора определяется по следующей формуле: ΔU = u_а cosφ₂ + u_р sinφ₂ + 1/200 (u_а sinφ₂ - u_р cosφ₂)². Из рассмотрения формулы можно сделать следующие выводы: 1. От величины напряжения короткого замыкания зависит напряжение вторичной обмотки, которое питает потребителей энергии. Чем выше рассеяние, тем при том же cosφ₂ меньше питающее вторичное напряжение. 2. У трансформатора с определенной величиной u_к падение напряжения тем меньше, чем ближе cosφ₂ к 1, т. е. чем активнее нагрузка (при cosφ₂ = 1 sinφ₂ = 0 и в формуле остается только первый член u_а % cosφ₂). 3. Численные значения u_к и u_р близки и поэтому во многих случаях при значениях S>2500 кВА активной составляющей u_а можно пренебречь, т. е. считать u_а ≈ 0.

2. Пуск АД с контактными кольцами (АД с фазным ротором)

Пуск асинхронного двигателя сопровождается переходным процессом машины, связанным с переходом ротора из состояния покоя в состояние равномерного вращения, при котором момент двигателя уравновешивает момент сил сопротивления на валу машины. При пуске асинхронного двигателя имеет место повышенное потребление электрической энергии из питающей сети, затрачиваемое не только на преодоление приложенного к валу тормозного момента и покрытие потерь в самой асинхронном двигателе, но и на сообщение движущимся звеньям производственного агрегата определенной кинетической энергии. Поэтому при пуске асинхронный двигатель должен развить повышенный вращающий момент. Для асинхронного двигателя с фазным ротором начальный пусковой момент, соответствующий скольжению sп= 1, зависит от активных сопротивлений регулируемых резисторов, введенных в цепь ротора.   Так, при замкнутых контактах ускорения У1, У2, т. е. при пуске асинхронного двигателя с замкнутыми накоротко контактными кольцами, начальный пусковой момент Мп1 = (0,5 -1,0) Мном, а начальный пусковой ток Iп = (4,5 - 7) Iном и более. Малый начальный пусковой момент асинхронного электродвигателя с фазным ротором может оказаться недостаточным для приведения в действие производственного агрегата и последующего его ускорения, а значительный пусковой ток вызовет повышенный нагрев обмоток двигателя, что ограничивает частоту его включений, а в маломощных сетях приводит к нежелательному для работы других приемников временному понижению напряжения. Эти обстоятельства могут явиться причиной, исключающей использование асинхронных двигателей с фазным ротором с большим пусковым током для привода рабочих механизмов.  

Дата добавления: 2015-07-10