- •1. Трансформаторы
- •2. Асинхронные машины.
- •3. Синхронные машины.
- •4. Машины постоянного тока.
- •5. Лабораторные работы.
- •Введение
- •1. Трансформаторы
- •1.1. Назначение трансформаторов
- •1.2. Принцип работы трансформаторов
- •1.3. Режимы работы трансформатора
- •1.4. Уравнения напряжений трансформатора
- •1.5. Уравнения магнитодвижущих сил и токов
- •1.6. Приведение вторичных величин к первичной обмотке
- •1.7. Электрическая схема замещения и векторная диаграмма трансформатора
- •1.8. Трансформация трехфазных токов. Схемы, обозначения, основные соотношения
- •1.9. Экспериментальное определение параметров схемы замещения трансформатора
- •1.10. Выражение электрических величин и параметров трансформатора в относительных единицах
- •1.11. Группы соединения обмоток трансформаторов
- •1.12. Несимметричная нагрузка трехфазных трансформаторов. Метод симметричных составляющих
- •1.13. Схемы замещения и сопротивления трансформатора для токов прямой и обратной последовательностей
- •1.14. Схемы замещения и сопротивления трансформатора для токов нулевой последовательности
- •1.15. Параметры схем замещения нулевой последовательности. Магнитные потоки нулевой последовательности в трансформаторах. Сопротивление нулевой последовательности
- •1.16. Трансформация несимметричных токов
- •1.17. Магнитные поля и эдс при несимметричной нагрузке
- •1.18. Искажение симметрии вторичных напряжений при несимметричной нагрузке
- •1.19. Внешняя характеристика трансформатора
- •1.20. Потери и кпд трансформатора
- •1.21. Автотрансформаторы
- •1.22. Параллельное включение трансформаторов
- •2.1. Назначение и области применения асинхронных машин
- •2.2. Устройство асинхронных двигателей
- •2.3. Принцип действия асинхронных машин
- •2.4. Магнитная цепь асинхронной машины
- •2.5. Уравнения напряжений асинхронного двигателя
- •2.6. Уравнения мдс и токов асинхронного двигателя
- •2.7. Приведение параметров обмотки ротора и векторная диаграмма асинхронного двигателя
- •2.8. Потери и кпд асинхронного двигателя
- •2.9. Электромагнитный момент и механические характеристики асинхронного двигателя
- •2.10. Добавочные электромагнитные моменты
- •2.11. Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •2.12. Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором
- •2.13. Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором
- •2.14. Асинхронные короткозамкнутые двигатели с улучшенными пусковыми свойствами
- •2.15. Способы регулирования частоты вращения
- •2.16. Регулирование частоты вращения изменением угловой скорости поля
- •2.17. Регулирование частоты вращения без полезного использования мощности скольжения
- •2.18. Регулирование частоты вращения с использованием мощности скольжения
- •2.19. Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели
- •3.1. Назначение синхронных машин
- •3.2. Устройство синхронных машин
- •3.3. Принцип работы синхронной машины
- •3.4. Возбуждение синхронных машин
- •3.5. Работа синхронного генератора при холостом ходе
- •3.6. Реакция якоря синхронной машины при симметричной нагрузке
- •3.7. Уравнения напряжений на зажимах синхронного генератора
- •3.8. Изменение напряжения при нагрузке
- •3.9. Характеристика короткого замыкания, отношение короткого замыкания
- •3.10. Внешние, регулировочные и нагрузочные характеристики синхронного генератора
- •3.11. Потери и кпд синхронного генератора
- •3.12. Параллельная работа синхронных машин
- •3.13. Регулирование активной и реактивной мощности синхронного генератора
- •3.14. U-образные характеристики синхронного генератора
- •3.15. Электромагнитный момент и перегрузочная способность синхронной машины
- •3.16. Синхронный двигатель и синхронный компенсатор
- •4. Машины постоянного тока
- •4.1. Назначение машин постоянного тока
- •4.2. Принцип работы машин постоянного тока
- •4.3. Обмотки якоря
- •4.4. Электродвижущая сила и электромагнитный момент машины постоянного тока
- •4.5. Магнитное поле машины постоянного тока
- •4.6. Устранение вредного влияния реакции якоря
- •4.7. Способы возбуждения машин постоянного тока
- •4.8. Коммутация
- •4.9. Причины искрения щеток
- •4.10. Способы улучшения коммутации
- •4.11. Генераторы постоянного тока
- •4.12. Преборазование энергии в генераторах постоянного тока
- •4.13. Характеристики генераторов постоянного тока
- •4.14. Двигатели постоянного тока и их характеристики
- •5. Лабораторные работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2. Исследование однофазного автотрансформатора
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •5. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3. Исследование схем и групп соединения обмоток трехфазного трансформатора
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4. Исследование трёхфазного трансформатора при несимметричной нагрузке
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •5. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5. Определение сопротивления нулевой последовательности трехфазного трансформатора
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7. Испытание генератора пoстоянного тока
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Литература
- •424001, Г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 1
1.18. Искажение симметрии вторичных напряжений при несимметричной нагрузке
Как указывалось ранее, при отстутсвии в сети токов нулевой последовательности (если нет нулевого провода или он не нагружен) не трубется представлять токи и напряженя в виде суммы симметричных составляющих. В этом случае токи прямой и обратной последвоательности одинаково трансформируются из одной обмотки в другую. При несимметричной нагрузке, не превышающей номинальной, и отсутствии токов нулевой последовательности падения напряжеия в отдельных фазах трансформатора невелики из-за малости сопротивления короткого замыкания. Следовательно, такая несимметричная нагрузка не вызывает заметного искажения симметрии фазных и линейных напряжений.
Токи нулевой последовательности возникают, если между нулевым и линейным проводниками включаются несбалансированные однофазные потребители или при однофазном коротком замыкании на сторичной стороне трансформатора. Если система первичных напряжений трансформатора симметрична, при наличии токов нулевой последовательности, возможны два случая.
1. Токи нулевой последовательности возникают в обеих обмотках трансформатора – схемы соединения Y0/Y0 и Δ/Y0. В этом случае токи всех последвоательностей находятся в одинковых условиях, к ним применимы одинаковые схемы замещения и они трансформируются из одной обмотки в другую одинаковым образом. Намагничивающие токи нулевой последовательности малы, так как почти взаимно уравновешиваются в первичной и вторичной обмотке. Следовательно, необходимости раскладывать полные токи на симметричные составляющие не возникает. Нулевые составляющие вторичного напряжения возникают только за счет небольших падений напряжения, поэтому система напржений искажается незначительно.
2. Токи нулевой последовательности возникают только в одной (вторичной) обмотке – схема соединения Y/Y0. В схеме замещения для токов нулевой последвоательности имеется разрыв на стороне первичной обмотки. Токи нулевой последовательности являются чисто намагничивающими, так как не уравновешиваются соответствющими токами в первичной обмотке. В следствие этого ЭДС нулевой последовательности могут достичь больших значений, иногда больших номинального напряжения. Система фазных ЭДС и напряжений сильно искажается, см.рисунок 1.16.
Рис. 1.16. Искажение системы фазных напряжений трансформатора с соединением обмоток Y/Y0 при наличии (справа) и отсутствии (слева) токов нулевой последвоательности.
Искажения величин фазных напряжений неприемлимо и опасно для однофазных потребителей.
Особенно сильное искажение симметрии трехфазных напряжений при несимметричной нагрузке с нулевой последовательностью токов возникает в групповых, броневы и бронестержневых трансформаторах с соединением обмоток Y/Y0. Это видно по относительно небольшому сопротивления ветви намагничивания схемы замещения нулевой последовательносит. Поэтому схема соединенияY/Y0 в таких трансформаторах не применяется или используется отдельная третичная обмотка, соединенная в треугольник Δ, специально предназначенная для уравновешивания токов нулевой последовательности.