28. Энергетические характеристики трансформатора. Постоянные и переменные потери. Кпд.

Трансформатор потребляет из сети P₁=U_1нI₁cosφ

Энергетические потери в W₁ и W₂: P_э=I₁²R₁+I₂’²=I₁²(R₁+R₂’). P_э – переменная, зависит от нагрузки – тока I₁.

При перемагничивании магнитопровода – магнитные потери: P_м=Ф²f^1,3..1,5≈P₀ постоянны, от нагрузки не зависят и определяются потерями при холостом ходе.

Полные потери ΔP=P_э+P_м

Активная мощность, поступающая в нагрузку P₂=P₁-ΔP

КПД транзистора η=P₂/P₁=P₂/(P₂+P_м) КПД максимально при β_опт=(Р_м/Р_э)^0,5=0,45..0,65 – равенство постоянных и переменных потерь.

КПД мощных транзисторов до 99%. Β=I₁/I_1н до 70% - малой мощности

28. Устройство и принцип действия асинхронного двигателя.

Асинхронные электродвигатели составляют основу современного электропривода – 55..60% всей вырабатываемой в мире электроэнергии потребляют ЭП с АД.

Преимущества: простота конструкции, низкая стоимость, высокая надежность (не менее 15 лет при наработке 40 тыс часов), высокий КПД.

Недостатки: большие пусковые токи, невысокие значения коэффициента мощности.

Устройство АД: статор (корпус, сердечник, трехфазная обмотка), ротор (сердечник, короткозамкнутая обмотка).

Принцип действия:

Трехфазную обмотку статора подключают к трехфазной цепи, по трем фазам статора протекает трехфазная система токов, которая создает вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле пересекает плоскости обмоток статора и ротора и наводит в них ЭДС Е₁ и Е₂. Под действием Е₂ в обмотке ротора протекает I₂. Взаимодействие I₂ c магнитным потоком статора создает на роторе электромагнитные силы F_эм и момент М.

Частота вращения поля статора – синхронная частота Ω₁=2πf₁/p зависит только от числа пар полюсов и частоты питания АД.

N₁=60/2πΩ₁=60f₁/p об/мин

p	1	2	3	4	5
n, об/мин	3000	1500	1000	750	600

f₁=50 Гц.

Под действием М ротор вращается в направлении вращения поля статора. Частота вращения ротора Ω₂(n₂) всегда меньше синхронной частоты вращения Ω₁(n₁). n₂<n₁.

Ротор с обмоткой скользит относительно поля статора с частотой скольжения Ω_s=Ω₁-Ω₂ (n_s=n₁-n₂)/ Только поэтому в обмотке ротора наводится ЭДС Е₂ с частотой f₂=pns/60.

Скольжение s= (n₁-n₂)/ n₁= (Ω₁-Ω₂)/ Ω₁ при пуске Ω₂=0 s=1.

В номинальном режиме Ω_2н= Ω₁(1-s_н) s_н=(2..5)% и меньше указанных в таблице на 2..5%.

Идеальный х.х. Ω₁=Ω₂, s=0 (ЭДС Е₂=0, т.к. обмотка ротора неподвижна относительно роля статора и изменения потокосцепления с ней нет). При этом I₂=0, М=0. В двигательном режиме 0<s<=1.

28. Синхронная частота вращения поля статора, частота скольжения, частота вращения ротора, частота токов в роторе.

Частота вращения поля статора – синхронная частота Ω₁=2πf₁/p зависит только от числа пар полюсов и частоты питания АД.

N₁=60/2πΩ₁=60f₁/p об/мин

p	1	2	3	4	5
n, об/мин	3000	1500	1000	750	600

f₁=50 Гц.

Под действием М ротор вращается в направлении вращения поля статора. Частота вращения ротора Ω₂(n₂) всегда меньше синхронной частоты вращения Ω₁(n₁). n₂<n₁.

Ротор с обмоткой скользит относительно поля статора с частотой скольжения Ω_s=Ω₁-Ω₂ (n_s=n₁-n₂)/ Только поэтому в обмотке ротора наводится ЭДС Е₂ с частотой f₂=pns/60.

Скольжение s= (n₁-n₂)/ n₁= (Ω₁-Ω₂)/ Ω₁ при пуске Ω₂=0 s=1.

В номинальном режиме Ω_2н= Ω₁(1-s_н) s_н=(2..5)% и меньше указанных в таблице на 2..5%.

Идеальный х.х. Ω₁=Ω₂, s=0 (ЭДС Е₂=0, т.к. обмотка ротора неподвижна относительно роля статора и изменения потокосцепления с ней нет). При этом I₂=0, М=0. В двигательном режиме 0<s<=1.