Сопротивлениях рассеяния

Падение напряжения на сопротивлениях первичной обмотки трансформатора: на активном U\« =• R\1\«OM = 0,7*6,4 = 4,49 В; на индуктивном U\ р = Ли/НОм = 3,5-6,4 = 22,5 В.

По полученным данным можно составить схему замещения трансформатора в режиме холостого хода ( 2.19, а) и построить соответствующую ей векторную диаграмму ( 2.19, б). Падения напряжений /o#i и /oXi, создаваемые током холостого хода в активном и индуктивном сопротивлениях первичной обмотки, обычно составляют доли процента от напряжения 11Ъ и при построении соответствующей векторной диаграммы приходится нарушать масштаб изображения

Процесс преобразования энергии в трансформаторе иллюстрирует энергетическая диаграмма ( 2.24). При передаче энергии из первичной обмотки во вторичную возникают электрические потери мощности в активных сопротивлениях первичной и вторичной обмоток ДРэлх и Д^эл2» а также магнитные потери в стали магнитопровода АРМ (от вихревых токов и гистерезиса). Поэтому

-/г вторичной обмотки под углом ф. В конце вектора —U'2 строят векторы падения напряжения в активном (—-Гз/г) и индуктивном (—/лг2/2) сопротивлениях вторичной обмотки. Соединяя начало координат с концом вектора —jx'J'3, получают вектор э. д. с. —?2——EI- От него отстает на четверть периода вектор потока Ф. От конца вектора э. д. с.— EI строят векторы падения напряжения в активном (rJt) и индуктивном (jxj\) сопротивлениях первичной обмотки. Соединяя конец последнего вектора с началом координат, получают вектор напряжения на первичной обмотке Ui.

тивном сопротивлениях первичной обмотки незначительны по сравнению с величиной EI, то можно считать, что при косинусоидальном изменении UL во времени э. д. с. Ег также косинусоидальна. Следовательно, синусоидальным является поток в трансформаторе (кривая а на IV.20).

жение на зажимах трансформатора U'z = О, а первичное U1K составляет обычно несколько процентов от его. номинального значения U1, В связи с этим магнитное поле в сердечнике и намагничивающий ток трансформатора незначительны и потребляемый из сети первичный ток /1К = /'г. Приложенное к первичной обмотке напряжение U1K в этом опыте уравновешивается падениями напряжения в активных и индуктивных сопротивлениях первичной и вторичной обмоток трансформатора от протекающих в них токов. На 15.2 представлена потенциальная диаграмма напряжения для опыта короткого замыкания, которая наглядно иллюстрирует это положение. Из данной диаграммы следует, что приложенное к первичной обмотке напряжение

Вектор первичного напряжения Ut получен сложением повернутого на 180° вектора э. д. с. Е2 с падением напряжения на активном #х и реактивном Хх сопротивлениях первичной обмотки трансформатора:

Определяя потери напряжения в обмотках трансформатора до шин районной нагрузки, потерю напряжения от тяговой нагрузки учитывают только в сопротивлении первичной обмотки RI и Хг, а от районной нагрузки — в сопротивлениях первичной и районной нагрузки, т. е. Rp = /?! + /?s и Хр = Х\ + Х3. В обоих случаях сопротивление системы (Rs и X,) остается без изменения.

Зная положение вектора тока /2, строим вектор напряжения Ог на нагрузке и векторы напряжения на сопротивлениях первичной и вторичной обмоток трансформатора.

вутого на 180° вектора э. д. с. Е2 с напряжениями на -активному и реактивном xl сопротивлениях первичной обмотки трансформатора:

Если трансформатор не нагружен, конец вектора Ul находится в точке С. Треугольник CDE определяет падение напряжения в сопротивлениях первичной и вторичной обмоток от тока нагрузки. Вектор ОЕ представляет собой первичное напряжение нагруженного трансформатора.

Коэффициент kn учитывает потерю энергии в активных сопротивлениях первичной R\ и вторичной Л2 цепей, сопротивлении нагара Лш, шунтирующего искровой промежуток, а также в магнито-проводе катушки при его перемагничивании. Обычно kn лежит в пределах 0,7—0,8. Влияние нагара на свечах на искрообразование значительно снижается с увеличением скорости нарастания вторичного напряжения. В современных системах эта скорость лежит в пределах 200—700 В/мкс. После пробоя искрового промежутка вторичное напряжение резко уменьшается. При этом в искровом промежутке сначала искра имеет емкостную фазу, связанную с разрядом емкостей на промежуток, а затем индуктивную.

Если эффективные числа витков статора и ротора равны: w^ko5t. = — wpko5p и если пренебречь падениями напряжения в активных сопротивлениях и сопротивлениях рассеяния обмоток, то сдвиг напряжения Uz по отношению к 1/г будет составлять 180° или 0°. На 18-16 изображены диаграммы напряжений регулятора

напряжения в активных сопротивлениях цепи якоря и обмотки возбуждения /пр (г2 + г'с) и индуктивных сопротивлениях рассеяния обмоток якоря и возбуждения /пр (х2а + х„). По закону Кирхгофа, уравнение равновесия э. д. ~с. в цепи вращающегося двигателя

Ротор однофазного реактивного двигателя может иметь такие же конструктивные исполнения, как в многофазном реактивном двигателе. При этом применение ротора с секционированным магнитопроводом ( 63-3, б) позволяет значительно улучшить пусковые и рабочие свойства двигателя. В отличие от асинхронных однофазных двигателей в реактивном однофазном двигателе короткозамкнутая обмотка в рабочем режиме демпфирует только обратное поле и не оказывает влияния на прямое поле; и наоборот, явнополюсность существенно влияет на прямое поле, так как оно зависит от положения ротора по отношению к МДС, а влияние явнополюсности на обратное поле может учитываться усредненно. Нужно также иметь в виду, что пусковой момент реактивного однофазного двигателя (особенно конденсаторного) при Q = 0 зависит от начального положения осей ротора по отношению к осям рабочей и пусковой фазы. Это явление связано с различием в магнитных проводимостях и индуктивных сопротивлениях рассеяния короткозамкнутой неравношаговой обмотки по продольной и поперечной осям ротора. В конденсаторных двигателях это может привести при некоторых соотношениях параметров к так называемому «залипанию» ротора при пуске.

В силовых трансформаторах падение напряжения на активном и индуктивном сопротивлениях рассеяния первичной обмотки при холостом ходе трансформатора составляет 1 — 2 % подведенного напряжения. Поэтому этими величинами можно пренебречь, и уравнение (4.3) примет вид #!«— Ё\, т. е.

Таким образом, напряжения на индуктивных сопротивлениях рассеяния обмоток опережают токи в этих обмотках на четверть периода. Соответственно векторы э. д. с., наводимых потоками рассеяния, отстают от векторов потоков на я/2, а векторы напряжения на индуктивных сопротивлениях рассеяршя опережают соответствующие векторы токов на л/2.

В трехобмоточном трансформаторе явления рас-сеяния между обмотками гораздо сложнее, чем в двухобмоточном, поскольку на каждую из обмоток воздействуют индуктивно две обмотки. Учитывая это воздействие, вводят понятие об эквивалентных индуктивных сопротивлениях рассеяния обмоток хг, х2пх3.

находятся в противофазе и создают потоки рассеяния Ф10 и Ф20, которые замыкаются в основном через-шунт и складываются в нем. Вследствие большого рассеяния падения напряжения в сопротивлениях рассеяния jx1!1 и /х2/2 велики, что приводит к значительному уменьшению вторичного напряжения.

Общая характеристика режима работы. Ниже будем иметь в виду симметричную многофазную асинхронную машину и симметричные режимы ее работы, когда сопротивления фаз каждой обмотки одинаковы, а напряжения и токи каждой обмотки составляют симметричные системы прямой последовательности. Кроме того, предположим, что взаимная индукция между статором и ротором обусловливается только основной гармоникой магнитного поля в воздушном зазоре, а высшие гармоники этого поля относятся к рассеянию и учитываются в индуктивных сопротивлениях рассеяния. При этом можно представить себе, что в воздушном зазоре действуют только основные гармоники поля обеих обмоток. Будем также предполагать, что обмотка статора является первичной и подключается к сети, а обмотка ротора — вторичной.

Диаграмма временных векторов Ф, F, f и Ё ( 24-2, б) вполне аналогична соответствующей части векторной диаграммы трансформаторов без учета магнитных потерь. Диаграмму 24-2, б можно дополнить, построив: 1) векторы падений напряжения в активных сопротивлениях (гг, /-,) и индуктивных сопротивлениях рассеяния (xai, х'аз) обмоток и 2) векторы напряжений обмоток. Получаемая при этом диаграмма также вполне аналогична диаграмме трансформатора.

Полезный поток Фс замыкается через крайние магннтопроводьг. Если пренебречь небольшим намагничивающим током, то токи /г и /., находятся в противофазе и создают потоки рассеяния Ф1(Г и Ф2Сг, которые замыкаются в основном через шунт и складываются в кем. Вследствие большого рассеяния падения напряжения в сопротивлениях рассеяния jx1!1 и /*2/2 велики, что приводит к значительному уменьшению вторичного напряжения.

Общая характеристика режима работы. Ниже будем иметь в виду симметричную многофазную асинхронную машину и симметричные режимы ее работы, когда сопротивления фаз каждой обмотки одинаковы, а напряжения и токи каждой обмотки составляют симметричные системы прямой последовательности. Кроме того, предположим, что взаимная индукция между статором и ротором "обусловливается только основной гармоникой магнитного поля в воздушном зазоре, а высшие гармоники этого поля относятся к рассеянию и учитываются в индуктивных сопротивлениях рассеяния. При этом можно представить себе, что в воздушном зазоре действуют только основные гармоники поля обеих обмоток. Будем также предполагать, что обмотка статора является первичной и подключается к сети, а обмотка ротора — вторичной.

Диаграмма временных векторов Ф, F, 1 и Ё ( 24-2, б) вполне аналогична соответствующей части векторной диаграммы трансформаторов без учета магнитных потерь. Диаграмму 24-2, б можно дополнить, построив: 1) векторы падений напряжения в активных сопротивлениях (ги г*) и индуктивных сопротивлениях рассеяния (хоЪ х'т) обмоток и 2) векторы напряжений обмоток. Получаемая при этом диаграмма также вполне аналогична диаграмме трансформатора.