Способы пуска АД(Схемы, преимущества, недостатки)

При пуске должно выполняться два требования:

-Вращ-й момент больше, чем момент сопротивлений.

-Пусковой ток должен быть небольшим.

n₁=60f₁/p (об/мин)-трудновыполнимо, т.к. в первые секунды ротор ещё не успел набрать нужную частоту вращения, уже возникшее магнитное вращение поля статора пересекает обмотку ротора с большей частотой и наводит в обмотке большую ЭДС. Эта ЭДС и создаёт большой ток в цепи ротора и соотв. большой ток в обмотке статора.

In>Iм при частых запусках.

Пуск при переключении обмоток статора со звезды на треугольник.

С помощъю спец-го переключателя обмотку статора соединяют звездой, обмотку переключают треугольником.

Пуск при включении добавочн. резисторов в цепь статора для фазного ротора.

Фазный ротор с медной обмоткой, концы обмотки выведены на спец. медные кольца.(рис1)

1-корпус статора 2-корпус ротора 3-медные кольца 4-графитовые щётки 5-сопротивление 6-вал ротора 7-соединительные провода(рис 1)

Автотрансформаторный пуск (с помощью лабор-го автотрансформатора-латра, рис 2)

Пусковой ток уменьш-ся, понижая приложенное напряжение. Для снижения напряжения на время спуска, двигатель вкл через трансформатор. Возможно при небольших нагрузках.

35)) Стабилитрон.

1. Стабилитрон Если участок в области эл. пробоя достаточно длинный, то данный диод может быть использован для стабилизации напряжения.

Включаются параллельно нагрузке.

2. Варикап.Назначение – быть ёмкостью, управляемой напряжение

р и n области диода являются обкладками конденсатора, ёмкость которого зависит от ширины потенциального барьера, а ширина потенциального барьера зависит от U(обр).Применяются для автоподстройки частоты.

3. Светодиод.Под действием напряжения заряды преодолевают потенциальный барьер. При этом выделяется энергия в виде излучения в видимой и невидимой частях спектра.

4. Фотодиод.Это сопротивление зависящее от потока света.5. Фотоэлемент.Это источник тока.

Кванты света создают в полупроводниках носители заряда, которые под действием поля потенциального барьера образуют ток, который протекает через нагрузку.

6. туннельный диод – имеет отрицательную дифференциальную эл. проводимость. Используется в импульсной технике.7. обращённый диод – эл. проводимость при обратном подключении больше, чем при прямом

34) Полупроводниковый диод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами (электродами). В отличие от других типов диодов, принцип действия полупроводникового диода основывается на явлении p-n-перехода.

Плоскостные p-n-переходы для полупроводниковых диодов получают методом сплавления, диффузии и эпитаксии.[1]

Типы диодов по назначению

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в постоянный.

Импульсные диоды имеют малую длительность переходных процессов, предназначены для применения в импульсных режимах работы.

Детекторные диоды предназначены для детектирования сигнала

Смесительные диоды предназначены для преобразования высокочастотных сигналов в сигнал промежуточной частоты.

Переключательные диоды предназначены для применения в устройствах управления уровнем сверхвысокочастотной мощности.

Параметрические

Ограничительные диоды предназначены для защиты радио и бытовой аппаратуры от повышения сетевого напряжения.

Умножительные

Настроечные

Генераторные

38) Сглаживающий фильтр — устройство для сглаживания пульсаций после выпрямления переменного тока диодным мостом. Простейшим сглаживающим фильтром является электролитический конденсатор большой ёмкости, установленный на схеме параллельно нагрузке, соблюдая полярность конденсатора. Нередко устанавливается параллельно электролитическому конденсатору плёночный (или керамический) для переменного тока ёмкостью 0,01 микрофарады, для устранения помех сети 220.

Емкостный фильтр. Положительный полупериод с ростом направления конденсатора заряжается до значения u2 а при снижении напряжения а так же в отрицательный полупериод конденсатор разряжается. При этом поддерживается ток в нагрузке. Чем больше емкость конденсатора тем медленнее он разряжается, и тем меньше коэф.пульсации выходного напряжения. С повышением емкости увеличивается и его габариты.

Индуктивный работа фильтра основана на том что в катушке в следствии изменения тока возникает эдс самоиндукции направленный в сторону противположную току при его увеличении и в сторону совпадающую с направл тока при его уменьшении. Таким образом ток выравнивается т.е происходит сглаживание пульсации

29). Асинхронный двигатель. Рабочие характеристики.

Устройство АД. Две главные части: неподвижный Статор, вращающийся РОТОР.

Асинхронный двигатель (АД) представляет собой электриче­скую машину, служащую для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию. Трехфазный асинхронный двигатель состоит из неподвижно­го статора и вращающегося ротора. Статор АД включает в себя корпус, в который вмонтирован сердечник, представляющий собой полый цилиндр, собранный из отдельных тонких листов электротехнической стали, изолирован­ных между собой с целью уменьшения потерь мощности в магнитопроводе на гистерезис и вихревые токи. В пазах сердечника статора уложена трехфазная обмотка, выполненная из изолиро­ванного провода и состоящая из трех отдельных обмоток фаз, оси которых сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол 120°. Обмотки фаз соединяются между собой звездой или треугольником. Ротор асинхронного двигателя может быть короткозамкнутым или с контактными кольцами, который еще называют фаз­ным. В большинстве двигателей применяется короткозамкнутый ротор, что обусловлено тем, что он дешевле и значительно проще в обслуживании по сравнению с фазным ротором. Короткозамкнутый ротор представляет собой ферромагнит­ный сердечник в виде цилиндра с пазами, в которые уложена об­мотка ротора, состоящая из медных или алюминиевых стержней. Торцевые концы стержней замыкаются накоротко кольцами из того же материала. Конструктивно обмотка имеет вид цилиндри­ческой клетки или «беличьего колеса». Для уменьшения потерь мощности в магнитопроводе ротор, так же как и статор, собирают из отдельных, изолированных друг от друга листов электротех­нической стали.

Механ. хар-ка и зависимость в мом. скольжения показ. экплуат. возможности дв-ля как часть эл. мех. системы (привода) св-ва самого дв-ля показыв. рабочие хар-ки.

электр. 1. n₂=f(P₂); электр.2. S=f(P₂); электр.3. I=f(P₂); электр.4. M=f(P₂); энерг.5. Cos(φ) =f(P₂); энерг.6 n=f(P₂).

7Р1=f(P2)

Показывает совм-ть изменений ряда параметров.

24) Потери напряжения на нагрузке:

(дельта)U(в процентах)=(бета)*(U(ka)(в процентах)*cos(фи)+U(kp)(в процентах)*sin(фи))

(дельта)U=U(20)*(дельта)U(в процентах)/100

U(20) – напряжение на вторичной обмотке холостого хода(Рисунок)Энергетический баланс и КПД трансформатораПри работе трансформатора полная мощность, определяемая его первичной обмоткой, складывается из полезной мощности, потребляемой во вторичной цепи, и из потерь: Р(1)=Р(2)+(дельта)Р, где Р(1) – мощность, потребляемая из сети. Р(2) – мощность, потребляемая во вторичной цепи нагрузкой(дельта)Р – потери.(дельта)Р=Р(эл1)+Р(магн)+Р(эл2)

Можно изобразить энергетическую диаграмму трансформатора: Магнитный поток в трансформаторе постоянный и не зависит от нагрузки, поэтому Р(магн)=const. Эл. потери зависят от нагрузки, так как они пропорциональны токам в первичной и вторичной обмотках: Р(эл)=var КПД трансформатора:

(эта)=(Р(2)/Р(1))*100(процентов) В общем случае КпД трансформатора зависит от режима работы. При номинальном режиме КПД очень высок и достигает 99 процентов и выше. Поэтому КПД определяют методом косвенного измерения. При прямом измерении мощности потерь трансформатора:

(эта)=(Р(1)-(дельта)Р)/Р(1)=1-((дельта)Р/Р(1))=1-((дельта)Р/(Р(2)+(дельта)Р))

Мощность потерь в обмотках трансформатора (или эл. потери или потери в меди):

R(k)*(I(2)(‘)^2)=R(k)*(((бета)*I(2 ном)(‘))^2)=((бета)^2)*Р(к)(ном)=((бета)^2)*Р(к)

Мощность потерь в магнитопроводе (потери магн. или потери в стали):Р(ст)=Р(магн)=Р(0)

30)

К.п.д. АД зависит от коэффициента загрузки β.

Номинальное значение, соответствующее β=1 составляет

η_н=0,7÷0,95

При проектировании и эксплуатации АД представляет интерес соотношение между активной и реактивной мощностями, называемое коэффициентом мощности:

Q₁=const, не зависит от нагрузки

Р₁ повышается с повышением нагрузки, а, следовательно, повышается cosφ

cosφ₀=0,1÷0,25 cosφ_н=0,75÷0,93

Р₂=Р_мех - ΔР_мех - ΔР_д, где ΔР_мех и ΔР_д - соответственно механические потери и добавочные. ΔР_д ориентировочно принимают 0,5% мощности потребляемой машиной. ΔР_д вызваны внешними гармониками полей, ввиду наличия высших гармоник намагничивающей силы и зубчатого строения статора и ротора. ΔР_мех - механические потери на трение в подшипниках, вентиляцию и т.д.

Потери на перемагничивание и вихревые токи в стали статора, а также механические потери представляют собой постоянные потери, не зависящие от величины нагрузки на валу. Потери на нагрев обмоток статора и ротора являются переменными и зависят от нагрузки на валу