Трехфазные трансформаторы

Трансформирование в трехфазной цепи может быть осуществлено либо группой, состоящей из трех однофазных трансформаторов, либо одним трехфазным трансформатором. В обоих случаях обмотки фаз высшего и низшего напряжений могут соединяться звездой или треугольником. Соединение звездой обозначается знаком Y, а треугольником — .

Группа соединений обмоток. На рис. 2.20, а, б показаны соединение обмоток Y/Y, т.е. звезда-звезда, и топографическая диаграмма фазных и линейных напряжений.

Напряжения и , и и т.д. совпадают по фазе (считаем, что можно пренебречь активными падениями напряжений и ЭДС рассеяния обмоток). При другой схеме соединения обмоток Y/Y (рис. 2.21, а) напряжения и , и , и т.д. находятся в противофазе (рис. 2.21,б), т.е. сдвинуты по фазе относительно друг друга на угол 180°.

Угол сдвига фаз между линейными одноименными напряжениями определяет так называемую группу соединения обмоток. Этот угол записывается в соответствии с расположением стрелок часов. Если минутную стрелку направить к цифре 12 (0), а часовую к одной из цифр 1, 2, 3, … …, 11, 12 (0), то получим соответствующий угол или группу соединений. На рис. 2.20, в часовая стрелка, как и минутная, показывает цифру 12(0) и группа (рис. 2.20, а) записывается так: Y/Y — 0, а на рис. 2.21, в часовая стрелка направлена к цифре 6 и группа (рис. 2.21, а) записывается так: Y/Y — 6.

Если обмотки трансформатора соединены по схеме, показанной на рис. 2.22,а, т.е. по схеме (вторичные обмотки соединены треугольником), то, как это видно из рис. 2.22,б и в, угол сдвига фаз между напряжениями и составляет 330°, поэтому группа соединений обмоток записывается так: .

42. Динамическое торможение.

Осуществляется путем отключения якорной обмотки от сети и замыканием ее на тормозной резистор (реостат) сопротивлением гт. При этом механическая энергия вращающихся масс преобразуется в электрическую, которая расходуется на нагрев тормозного резистора и других элементов цепи якоря.

Обмотка возбуждения двигателя параллельного возбуждения остается включенной в сеть той же полярности и, следовательно, ток возбуждения и магнитный поток остаются неизменными. Так как якорная обмотка отключена от сети, то ток, потребляемый двигателем из сети, равен нулю, но якорь двигателя по инерции продолжает вращаться, вследствие чего в нем наводится ЭДС Е = сепФ.

Тормозной ток якоря

(1) Изменение знака тока приводит к изменению знака момента, который из вращающего становится тормозным:

(2) Из выражения (2) видно, что при постоянном магнитном потоке Ф тормозной момент зависит от частоты вращения /г, которая вследствие торможения убывает, и от сопротивления тормозного резистора гт.

Для поддержания тормозного момента относительно постоянным тормозной резистор выполняют секционированным. По мере уменьшения частоты вращения якоря выводят секции тормозного резистора, уменьшая его сопротивление, и тем самым поддерживают ток и тормозной момент постоянными.

У двигателя последовательного возбуждения при динамическом торможении необходимо переключить выводы

обмотки возбуждения с тем, чтобы направление тока в ней а значит, и магнитного потока осталось неизменным.

Торможение противовключением.

Производится переключением выводов якорной обмотки либо обмотки возбуждения, вследствие чего изменяются направление тока в якоре либо магнитного потока и знак момента, который из вращающего превращается тормозной. Ток якоря после переключения его обмотки становится равным

т. е. он не только изменяет свой знак, но и скачком сильно увеличивается, а с ним растет и тормозной момент. Такой скачок тока и тормозного момента может оказаться опасным для машины, если сопротивление Rт мало.

Торможение противовключением обеспечивает быстрый останов двигателя. Однако при торможении этим способом двигатель должен быть своевременно отключен от сети во избежание вращения якоря в противоположном направлении (реверса). Данный способ торможения применяется в подъемно-транспортных механизмах при спуске груза и в других случаях, например для предотвращения аварийных ситуаций, опасных для жизни людей.

43. Последствия невыполнения условий 1)

в результате напряжений параллельно включенных генераторов выравнивается. Уравнительный ток имеет реактивный характер нагружает обмотки обоих генераторов и нагревает их.

44. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением напряжения на статоре

Изменение напряжения, подводимого к обмотке статора асинхронного двигателя, позволяет регулировать скорость с помощью относительно простых технических средств и схем управления. Для этого между сетью переменного тока со стандартным напряжением U1ном и статором электродвигателя включается регулятор напряжения.

При регулировании частоты вращения асинхронного двигателя изменением напряжения, подводимого к обмотке статора, критический момент Мкр асинхронного двигателя изменяется пропорционально квадрату подводимого к двигателю напряжения Uрет (рис. 3), а скольжение от Uрег не зависит.

45. Схема лампового синхроноскопа

Второй способ синхронизации с помощью лампового синхроноскопа осуществляется подключением одной лампы, как и ранее, на разность напряжений одноименных фаз, а двух других - крест на крест. Такой способ синхронизации называется синхронизацией на круговой огонь. Схема подключения ламп и векторная диаграмма показаны на фиг. По векторной диаграмме легко проследить, что в этом случае, при неравенстве частот, лампы будут загораться и потухать поочередно.

На современных электрических станциях вместо ламповых синхроноскопов применяются более совершенные синхроноскопы с вращающейся стрелкой, которая точно показывает момент совладения фаз.

46. Регулировка частоты вращения АД путем изменения числа пар полюсов.

Этот способ регулирования частоты вращения дает ступенчатую регулировку. Так, при f1 = 50 Гц и р = 1/5 пар полюсов можно следующие синхронные частоты вращения: 3000, 1500, 1000, 750, 600, об/мин.

Изменять число полюсов в обмотке статора можно либо укладкой на статоре двух обмоток с разным числом пар полюсов, либо укладкой на статоре одной обмотки, конструкция которой позволяет путем переключения катушечных групп получать различное число полюсов. Последний способ получил наибольшее применение.

Возможны два режима работы асинхронных двигателей с полюсно переключаемыми обмотками:

Режим постоянного момента- при переключении двигателя с одной частоты вращения на другую вращающий момент на валу двигателя М2 остается неизменным, а мощность Р2 изменяется пропорционально частоте вращения n2: Р2= 0,105 * M2*n2.

Режим постоянной мощности – при переключении двигателя с одной частоты вращения на другую, мощность Р2 остается примерно одинаково, а момент на валу М2 изменяется соответственно изменению частоты вращения n2: М2= 9.55*Р2/n2

47. Регулирование частоты вращения АД путем изменения частоты.

Этот способ регулирования основан на изменении синхронной частоты вращения n1=f160/p. Для осуществления этого способа регулирования необходим источник питания двигателя переменным током с регулируемой частотой. В качестве таких источников могут применяться электронные, полупроводниковые преобразователи частоты. Что бы регулировать частоту вращения необходимо изменить частоту тока, но при этом изменится и максимальный момент. Поэтому для сохранения неизменными перегрузочной способности, коэффициента мощности и КПД двигателя на требуемом уровне необходимо одновременно с изменением частоты f1 изменять и напряжение питания U1.

48.

49. Точной синхронизацией называется включение возбужденного генератора в сеть при условии равенства его частоты и напряжения частоте и напряжению сети. Способ точной синхронизации пригоден для всех синхронных генераторов, приводимых во вращение первичным двигателем того или иного типа, а также для синхронных двигателей и синхронных компенсаторов в тех случаях, когда они снабжены дополнительным разгонным двигателем, с помощью которого частота вращения может быть доведена до синхронной.
При точной синхронизации генератор включается в сеть возбужденным. Достоинством точной синхронизации является отсутствие больших толчков тока и длительных качаний ротора при включении генератора в сеть.

50. Частоту обертання асинхронних двигунів з фазовими роторами регулюють зміною опору ротора двигуна, для чого включають або вимикають пускові резистори. Включення в ланцюг ротора пусковогорезистора зменшує частоту обертання ротора, вимикання резистора збільшує її. Шунтування (виведення з ланцюга) частини резистора виробляють за допомогою контролера.

51. Для прискорення процесу включення генератора в мережу застосовують спосіб грубої синхронізації або самосинхронізації, адже, автоматичні пристрої не завжди можуть швидко включити генератор в мережу, особливо в разі будь-якої аварії в мережі, коли її напруга і частота змінюються.

52. Нині широко застосовуються однофазние асинхронні двигуни, які є основними у мережі однофазного змінного струму. Статор такого двигуна має 2 обмотки – роботу і пускову (допоміжну). Обидві обмотки розміщені в пазах сердечника тож їхні осі зміщено просторово навкруг статора на 90. Ротор має1-укороткозамкнутую обмотку. Він ротора однофазного двигуна таку ж, як в трехфазного (див. примітка.). Двигуни, випущені промисловістю, має малу потужність: від 1 Вт (серіяУАД) до 400 Вт (серіяАВЕ) і навіть 600 Вт (серіяАОЛБ). Однофазние асинхронні двигуни застосовують у схемах автоматичного управління, в різноманітних побутових пристроях, в приводах механізмів малої потужності.

53. Правильно організувати робочі місця, забезпечити всіх працюючих спецодягом і необхідними індивідуальними захисними засобами - одна з головних обов'язків адміністрації судна. Раціональна планування робочого місця передбачає передусім встановлення зручних і безпечних зон для виконання трудових операцій і відповідне розміщення всього необхідного для роботи обладнання. Важлива роль в організації робочих місць відводиться забезпечення працюючих справним інструментом і пристосуваннями.

54. Асинхронний двигун забезпечує наступні режими гальмування:

Рекуперативне (генераторне) гальмування;

Гальмування противмиканням;

Динамічне гальмування;

Гальмування із самозбудженням.

Ознакою переходу в режим рекуперативного гальмування є більша за синхронну швидкість двигуна. Цей режим можна реалізувати в статичному режимі чи в перехідному процесі.

Гальмування противмиканням у статичному режимі можна отримати тільки при активному статичному моменті для двигуна з фазним ротором. Для цього достатньо увімкнути в коло ротора додатковий резистор Rд із таким опором, щоб робоча точка перемістилася з першого в четвертий квадрант. Величина опору визначає швидкість w2 , з якою буде обертатися двигун в режимі гальмування противмиканням.

Для організації режиму динамічного гальмування потрібно джерело постійного струму. Обмотка статора працюючого двигуна відключається від мережі змінного струму і переключається на джерело постійного струму

Гальмування із самозбудженням застосовується достатньо рідко. Воно основується на тому, що після відмикання двигуна від мережі магнітне поле в ньому затухає не миттєво. Це й використовується для створення гальмувального моменту.

55. Для устойчивой и надежной параллельной работы генераторов необходимо, чтобы активная мощность, отдаваемая работающими генераторами, распределялась между ними пропорционально их номинальным мощностям, так как в противном случае один из параллельно работающих генераторов окажется недогруженным, а другие перегруженными, что вызовет выход последних из строя или выпадение из синхронизма. Пропорциональное распределение активной мощности между генераторами производится только в том случае, если приводные двигатели имеют одинаковый наклон характеристик, выражающих зависимость частоты вращения дизеля п от активной мощности Р на валу, т. е. одинаковый статизм. При неодинаковом статизме привода и одинаковой частоте вращения параллельно работающих генераторов распределение активной мощности между ними не будет пропорционально их номинальным мощностям, как показано на рис. 3. Чтобы этого не происходило, статизм двигателя заранее регулируют настройкой регулятора подачи топлива.

56. Конденсаторные двигатели — разновидность асинхронных двигателей, в обмотки которого включены конденсаторы для создания сдвига фазы тока. Подключаются в однофазную сеть посредством специальных схем. По количеству фаз статора делятся на двухфазные и трехфазные. Практически единственный способ реализации асинхронного двигателя в обычной бытовой однофазной сети.

57. В первом случае для пропорционального распределения реактивной мощности между генераторами необходимо, чтобы напряжение каждого из генераторов при автономной работе несколько уменьшалось с увеличением реактивной нагрузки, а статизм по реактивной мощности генераторов был одинаков. Статизмом по реактивной мощности называют относительное изменение напряжения генератора при увеличении его реактивной мощности. При неодинаковом статизме по реактивной мощности и одинаковом напряжении параллельно работающих генераторов распределение реактивной мощности между ними будет происходить непропорционально их номинальным мощностям

58. Электронный счетчик импульсов предназначен для подсчета количества импульсов, поступающих с измерительных датчиков на счетные входы (или один счетный вход) счетчика импульсов и пересчета их в требуемые физические единицы измерения. Как правило, в качестве датчика применяется механический прерыватель или индуктивный датчик (бесконтактный датчик) или энкодер.

Кроме того, счётчики импульсов классифицируют по направлению счета (режиму работы):

1)суммирующие счетчики импульсов;

2)вычитающие счетчики импульсов;

3)реверсивные счетчики импульсов.

Импульсы от энкодера с определением направления вращенияРеверсивные счетчики импульсов чаще всего используются при работе с 2-х канальными энкодерами или с двумя индуктивными датчиками, при этом:автоматически счетчиком импульсов определяется направление вращения энкодера;происходит увеличение в 4 раза разрешающей способности энкодера, то есть 1 полный импульс c энкодера счетчик импульсов превращает в 4 инкремента (см. рис. поясняющий работу счетчика импульсов в реверсивном режиме).

59. 1)Рассмотренный выше пример построения усилителя электрических сигналов с помощью транзистора является схемой включения с общей базой. На рис. 3.5. приведена электрическая принципиальная схема включения транзистора с общей базой.

2)Включение транзистора по схеме с общим эмиттером

3)Включение транзистора по схеме с общим коллектором

60.

61.

62.

63.

64.

65.

66.

67.

68.

69.

70.