Какие трансформаторы позволяют плавно изменять напряжение

Трансформаторы

1. При каком напряжении выгоднее передавать электрическую энергию в линях электропередач при заданной мощности?

Ответ: При повышенном.

2. У силового однофазного трансформатора номинальное напряжение на входе U,= 6000 В, на выходе U2= 100 в. Определить коэф. Трансформации трансформатора.

3. При каких значениях коэф трансформации целесообразно применять автотрансформаторы?

4. Какой физический закон лежит в основе принципа действия трансформатора?

Ответ: Электромагнитная индукция.

5. На какие режимы работы рассчитаны измерительные трансформаторы 1) напряжения, 2) тока.

Ответ: 1) холостой ход 2) короткое замыкание

6. Определить коэф трансформации однофазного трансформатора, если его номинальные параметры составляют : U1=220 B, I1=10 A, U2=110 B, I2=20 A.

7. Какие трансформаторы позволяют плавно измерять напряжение на выходных зажимах?

8. Какой режим работы трансформатора позволяет определить коэф трансформации?

9. Чем принципиально отличается автотрансформатор от трансформатора?

10. При какой нагрузке трансформатор имеет наибольший кпд?

Асинхронные двигатели.

1. Частота вращения поля асинхронного двигателя n1 = 1000 об/мин. Частота вращения ротора n2 = 950 об/мин. Определить скольжение.

Ответ: n1-n2/n1= 50/1000=0,005

2. Укажите основной недостаток асинхронного двигателя.

Ответ: Сложность регулировки числа оборотов.

3. Частота вращения магнитного поля асинхронного двигателя n1 = 1500 об/мин. Частота вращения ротора n2 = 950 об/мин. Определите скольжение.

4. С какой целью асинхронный двигатель с фазным ротором снабжают контактными кольцами и щетками?

Ответ: Ротор синхронной машины имеет обмотку» возбуждения, питаемую Через два контактных кольца и щетки постоянным током от постороннего источника. Легче изменить скорость.

5. Чему равно КПД асинхронного двигателя , работающего в режиме холостого хода?

6. В трёхфазную сеть с линейным напряжением 380 В включают трёхфазный асинхронный двигатель, каждая из обмоток которого рассчитана на 220 В, как следует соединить обмотки двигателя?

7. При регулировании частоты вращения магнитного поля n, асинхронного двигателя были получены следующие величины: 1500,1000,750 об/мин. Каким способом осущ. Регулирование частоты вращения?

Ответ: соединение треугольником

8. Определите общее сопротивление электрической цепи.

9. Сопротивление реостата 8 Ом. Движок поставили по середине. Рабочее напряжение лампы 6 В. Будет ли гореть лампа нормальным накалом?

10. Комната освященная пятью последовательно соединенными лампами, на каждой из которых написано 220 В, 25 Вт. Затем одну из них заменяют, на которой написано 220 В, 40 Вт. Будет ли она гореть ярче прежней?

Ответ: Будет гореть ярче.

Электрические цепи. Мощность.

1. Когда в настольную лампу вставили лампочку , на которой рассеивается мощность P1= 60 Вт, то оказалось, что на соседних проводах лампы рассеивается мощность P2= 10 мВт. Какая мощность будет рассеиваться на соседних проводах, если поставить лампочку мощностью P3=100 Вт? Напряжение в сети в обоих случаях считать равным U=220 В.

Ответ: P4= 0,027 Вт.

2. Два одинаковых вольтметра, соединенных последовательно, при подключении к источнику тока показывает напряжение U1= 4,5 В каждый. Если к тому же источнику подключить один вольтметр, он показывает напряжение U2= 8 В. Чему равна ЭДС источника?

3. При замкнутом ключе К через первый амперметр А1 идет ток I1 = 3A, a через второй I2=1A. Включенные в схему источники одинаковые. Внутреннее сопротивление источников и амперметров много меньше сопротивления резисторов. Какой ток I будет протекать через амперметр A1, если разомкнуть ключ К?

8. Определить частоту вращения магнитного поля статора n, асинхронного короткозамкнутого двигателя, если число пар полюсов р=1, частота изменения тока f=50Гц.

9. как изменить направление вращения магнитного поля статора асинхронного трехфазного двигателя?

Ответ: Чередованием фаз на обмотках статора.

Синхронные машины

1. Синхронизм синхронного генератора, работающего в энергосистеме невозможен, если чередование фаз не соблюдается

2. С какой целью на роторе синхронного двигателя иногда перемещают дополнительную короткозамкнутую обмотку?

Ответ: Для улучшения пускового механизма.

3. Каким должен быть зазор между ротором и статором синхронного генератора для обепечения синусоидальной формы индуцируемой ЭДС?

4. К какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного двигателя?

Ответ: К сети переменного тока.

5. В качестве каких устройств используются синхронные машины?

Ответ: Двигателя и генератора.

6. Турбогенератор с числом пар полюсов р=1 и частотой вращения магнитного поля n= 3000 об/мин. Определить частоту тока f?

7. При работе синхронной машины в режиме двигателя электромагнитный момент является (функцией скольжения) вращения.

8. Включение синхронного генератора в энергосистему производится в рабочем режиме.

9. Каким образом возможно изменять в широких пределах коэфицент мощности синхронного двигателя?

Ответ: Нету ответа

10. Для включения генератора в сеть необходимо одно из условий: добиться равенства на зажимах.

Машины постоянного тока.

1. Почему на практике не применяют генератор постоянного тока последовательного возбуждения?

Ответ: Опасен режим холостого хода.

2. При постоянном напряжении питания двигателя постоянного тока параллельного возбуждения магнитный ток возбуждения уменьшился. Как изменилась частота вращения?

Ответ: Зависит от магнитного потока возбуждения

3. Регулировочная характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения – это зависимость тока возбуждения.

4. Цепь собрана из одинаковых резисторов и вольтметров. Первый вольтметр показывает U1=4 B, U3=2 B. Каково показание второго вольтметра?

5. Мы хотим измерить ЭДС батарейки для научных часов. У нас есть два, посредственных, но исправленных вольтметров разных моделей. Подключив первый вольтметр к батарейке, мы получили значение напряжения U1= 0.9 B. Подключив второй вольтметр – U2 = 0,6 B. Недоумевая, мы подключили к батарейке оба вольтметра одновременно (параллельно друг к другу). Они показали одно и то же напряжение U нулевое = 0,45 B. Объясните происходящее и найдите ЭДС батарейки E нулевое .

Ответ: Е нулевое= 21,8 В.

6. Два одинаковых резистора соединили параллельно и подключили к батарее, составленной из двух послед. Включённый одинаковых гальванических элементов. Затем резисторы соединили последовательно и подключили параллельно соединенным ранее использующим элементам. При этом мощность, выделяющаяся на каждом резисторе , уменьшилась в n=4 раза. Найти отношение сопротивления резистора к внутреннему сопротивлению элемента.

7. Электрическая лампочка, рассчитанная на напряжение 120 В, имеет мощность 40 Вт. Какое добавочное сопротивление нужно включить последовательно с лампой, чтобы она нормально горела при напряжении 220 В?

8. Падение напряжения во внешней цепи равно U=5,1 В. Определить ток в цепи, ЭДС и КПД источника тока, если его внутреннее сопротивление цепи R=8 Oм.

Ответ: Нету ответа

9. Потери мощности в линии электропередачи составляют k1=5% от мощности, получаемой потребителем. Во сколько раз нужно изменить напряжение на входе линии и сопротивление потребителя до того, чтобы при той же мощности. Получаемой потребителем потери снизить до k2=1%?

Ответ: U2/U1=

10. Лабораторная электроплитка, сопротивление спирали которой R=20 Ом, включена в сеть последовательно с резистором, сопротивление которого R0= 10 Ом. При длительной работе плитка нагрелось от комнатной температуры t0=20®C до температуры t1=52®C.

До какой температуры нагреется плитка, если параллельно ей включить еще одну такую же плитку?

а) Сила тока увеличится+ б) Сила тока уменьшится

в) Сила тока не изменится г) Произойдет короткое замыкание

10. Определить коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока, если его номинальные параметры составляют 1 = 100 А ; 1 = 5 А?

а) k = 20 + б) k = 5

в) k = 0,05 г) Для решения недостаточно данных

11. В каком режиме работают измерительные трансформаторы тока (Т Т) и трансформаторы напряжения (ТН). Указать неправильный ответ:

а) Т Т в режиме короткого замыкания б) ТН в режиме холостого хода

в) Т Т в режиме холостого хода+ г) ТН в режиме короткого замыкания

К чему приводит обрыв вторичной цепи трансформатора тока?

а) к короткому замыканию б) к режиму холостого хода +

в) к повышению напряжения г) к поломке трансформатора

В каких режимах может работать силовой трансформатор?

а) В режиме холостого хода б) В нагрузочном режиме+

в) В режиме короткого замыкания г) Во всех перечисленных режимах

Какие трансформаторы позволяют плавно изменять напряжение на выходных зажимах?

а) Силовые трансформаторы б) Измерительные трансформаторы

в) Автотрансформаторы+ г) Сварочные трансформаторы

Какой режим работы трансформатора позволяет определить коэффициент трансформации?

а) Режим нагрузки+ б) Режим холостого хода

в) Режим короткого замыкания г) Ни один из перечисленных

Первичная обмотка трансформатора содержит 600 витков, а коэффициент трансформации равен 20. Сколько витков во вторичной обмотке?

а) Силовые трансформаторы б) Измерительные трансформаторы

в) Автотрансформаторы г) Сварочные трансформаторы

Чем принципиально отличается автотрансформаторы от трансформатора?

а) Малым коэффициентом трансформации

б) Возможностью изменения коэффициента трансформации+

в) Электрическим соединением первичной и вторичной цепей

Какие устройства нельзя подключать к измерительному трансформатору напряжения?

а) вольтметр б) амперметр+

в) обмотку напряжения ваттметра г) омметр

Раздел 6 «Асинхронные машины»

Частота вращения магнитного поля асинхронного двигателя 1000 об/мин. Частота вращения ротора 950 об/мин. Определить скольжение.

Какой из способов регулирования частоты вращения ротора асинхронного двигателя самый экономичный?

а) Частотное регулирование

б) Регулирование измерением числа пар полюсов +

в) Реостатное регулирование

г) Ни один из выше перечисленных

С какой целью при пуске в цепь обмотки фазного ротора асинхронного двигателя вводят дополнительное сопротивление?

а) Для получения максимального начального пускового момента.+

б) Для получения минимального начального пускового момента.

в) Для уменьшения механических потерь и износа колец и щеток г) Для увеличения КПД двигателя

4.Определите частоту вращения магнитного поля статора асинхронного короткозамкнутого двигателя, если число пар полюсов равна 1, а частота тока 50 Гц.

а) 3000 об/мин + б) 1000 об/мин

в) 1500 об/мин г) 500 об/мин

Как изменить направление вращения магнитного поля статора асинхронного трехфазного двигателя?

а) Достаточно изменить порядок чередования всех трёх фаз б) Достаточно изменить порядок чередования двух фаз из трёх+

в) Достаточно изменить порядок чередования одной фазы г) Это сделать не возможно

Какую максимальную частоту вращения имеет вращающееся магнитное поле асинхронного двигателя при частоте переменного тока 50 Гц?

а) 1000 об/мин б) 5000 об/мин

в) 3000 об/мин+ г) 100 об/мин

7.Перегрузочная способность асинхронного двигателя определяется так:

а) Отношение пускового момента к номинальному

б) Отношение максимального момента к номинальному +

в) Отношение пускового тока к номинальному току

г) Отношение номинального тока к пусковому

8.Чему равна механическая мощность в асинхронном двигателе при неподвижном роторе? (S=1)

Для плавного регулирования напряжения возможно применение скользящих по поверхности витков обмотки контактов, аналогично тому, как это сделано в регулировочном автотрансформаторе (см. рис. 3.5). При этом плавность регулировки ограничивается значением напряжения между двумя смежными витками (0,5—1,0 В). По такому принципу выполняют однофазные и трехфазные трансформаторы и автотрансформаторы мощностью до 250 кВ-А. Однако наличие скользящих контактов снижает надежность и ограничивает применение этих трансформаторов.

Более надежны бесконтактные конструкции ре­гулировочных трансформаторов. Рассмотрим некоторые из них.

Трансформатор с подвижным сердечником. Первичная обмотка этого трансформатора. выполнена из двух катушек, уложенных в кольцевых выемках магнитопровода (рис. 5.1, а). Катушкиw1 иw2 включены так, что создают магнитные потоки, направленные встречно друг другу. Внутри неподвиж­ной части магнитопровода расположен подвижный сердечник ПС со вторичной обмоткой w2. При среднем положении ПС в обмотке w2 не наводится ЭДС, так как действие первичных катушек взаимно компенсируется.

Рис. 5.1. Трансформатор с подвижным сердечником

При смещении ПС влево или вправо от среднего положения вторичной обмотки в последней наводится ЭДС . При этом фаза (направление) зависит от того в зоне какой из первичных катушек находится вторичная обмотка: при перемещении этой обмотки из зоны одной первичной катушки в зону другой катушки фаза ЭДС изменится на 180°. Если такой трансформатор включить в сеть аналогично вольтдобавочному трансформатору (см. § 1.15), как это показано на рис. 5.1,6, то, изменяя положение сердечника вторичной обмотки (ПС), можно плавно регулировать вторичное напряжение (продольное регулирование)

Трансформатор, регулируемый подмагничиваннем шунтов. В последнее время получили применение трансформаторы и автотрансформаторы, регулируемые подмагничиванием шунтов и обозначаемые соответственно ТРПШ и АРПШ.

Рассмотрим принцип действия однофазного трансформатора ТРПШ. Магнитопровод трансформатора состоит из четырех стержней (рис. 5.2, а): двух крайних, называемых главными стержнями, и двух средних, называемыхшунтами. Первичная обмотка состоит из трех катушек: две катушки (wиw’’) расположены на главных (крайних) стержнях и одна катушка (w) —на шунтах. При этом все три катушки соединены последовательно и согласно. Вторичная обмотка также состоит из трех последовательно соединенных катушек (w2Г, w’’2T иw), расположенных аналогично первичным, но катушкаwвключена встречно относительно катушекw2rиw’’2r.

Кроме катушек переменного тока ТРПШ имеет две катушки постоянного тока — катушки подмагничиванияwп, расположенные на шунтах и соединенные последовательно.

При включении первичной обмотки в сеть переменного тока катушкиwиw"1r создают переменный магнитный поток Фг, который замыкается по главным стержням и ярмам, сцепляется с катушкамиw2rиw’’2rи наводит в них ЭДС и. Катушкаw также создает переменный магнитный поток Фш, разделенный на две части, каждая из которых замыкается по одному из шунтов и одному из главных стержней. При этом в одном изстержней (правом) потоки и складываются, а в другом (левом) — вычитаются. Магнитный поток , сцепляясь с катушкойw, наводит в ней ЭДСE, но так какwвключенавстречно вторичным катушкам главных стержней, то напряжение на выходе трансформатора

(5.1)

Рис. 5.2. Трансформатор, регулируемый подмагничиванием

При прохождении постоянного тока по катушкам подмагничивания wп возрастает магнитное насыщение шунтов, при этом их магнитное сопротивление увеличивается и магнитный поток Фш шунтов уменьшается. В итоге уменьшается ЭДС , что ведет к росту вторичного напряжения (5.1). Следовательно, плавному изменению постоянного тока в цепи подмагничивания соответствует плавное изменение напряжения на выходе ТРПШ (рис. 5.2, б).

Электрическое управление вторичным напряжением трансформатора упрощает дистанционное управление трансформатором или же его автоматизацию. Наряду с однофазными существуют трехфазные ТРПШ и АРПШ.

Оцените статью
Добавить комментарий