Почему воздушные зазоры в трансформаторе делают минимальными
Перейти к содержимому

Почему воздушные зазоры в трансформаторе делают минимальными

  • автор:

Определение длины воздушного зазора в сердечнике для дросселей и трансформаторов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Зинин Юрий

На основе приложения Model 7.0.0 программы Micro-Cap определены PSpice-параметры модели «стального» сердечника для катушки индуктивности. Модель сердечника, созданная на основе уравнения Джилса Атертона, используется при схемотехническом моделировании сердечника катушки индуктивности в цепях постоянного и переменного тока. При создании модели определяется ее погрешность. Приведена номограмма для определения воздушного зазора в трансформаторах или дросселях низкой частоты с целью исключения отрицательного влияния подмагничивания сердечника постоянным током.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Зинин Юрий

Экспериментальное определение параметров магнитного сердечника и катушки индуктивности на его основе
Моделирование сложных электромагнитных компонентов при помощи Spice-симулятора LTspice / SwCAD III

Параметрическое моделирование насыщения силового дросселя с помощью симулятора LTspice и программного комплекса MatLab на примере сердечника из амморфного сплава 2605sa1

Учет остаточной намагниченности в трансформаторе при моделировании переходных процессов

О минимальной индуктивности сглаживающего дросселя тиристорного электропривода в граничном режиме работы преобразователя

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Определение длины воздушного зазора в сердечнике для дросселей и трансформаторов»

Определение длины воздушного зазора в сердечнике

для дросселей и трансформаторов

Юрий ЗИНИН, к. т. н.

На основе приложения Model 7.0.0 программы Micro-Cap определены PSpice-параметры модели «стального» сердечника для катушки индуктивности. Модель сердечника, созданная на основе уравнения Джилса-Атертона, используется при схемотехническом моделировании сердечника катушки индуктивности в цепях постоянного и переменного тока. При создании модели определяется ее погрешность.

Приведена номограмма для определения воздушного зазора в трансформаторах или дросселях низкой частоты с целью исключения отрицательного влияния подмагничивания сердечника постоянным током.

Расчет сердечников дросселей и трансформаторов — этой темы, наверное, не удавалось избежать тем, кто начинал работу в области электроники. За прошедшие годы автору приходилось рассчитывать десятки дросселей и трансформаторов различной частоты и мощности, от единиц ватт до сотен киловатт, притом, что нужны были они, вначале, в одном экземпляре.

Сегодняшняя действительность показывает, что среди методов расчета существует мода. В электротехнических расчетах вместо традиционных методов превалируют нечеткая логика, нейронные сети, вейвлет-преобразование, резольвента Лагранжа и т. д. Хотя использование простых соображений, подобных такому «мощность сетевого трансформатора, в ваттах, равняется квадрату сечения его сердечника, в сантиметрах» дает приемлемый, в большинстве случаев, результат, полезно убедиться в справедливости, разобраться в генезисе приведенной фразы и определить диапазон ее применимости. Поэтому автору импонируют результаты расчетов, пусть проведенные с помощью сложнейших алгоритмов, как в программах схемотехнического моделирования, но доведенные до инженерного уровня.

Лучшие источники научно-технической информации — не те книги, которые сейчас издаются в отличном оформлении, а подчас невзрачные, но под редакцией И. В. Антика, имя которого стало синонимом качественного издания. Остаются полезными переводные книги зарубежных издательств, например, «Искусство схемотехники», или были еще книги Воениздата, которые писали, наверное, лучшие специалисты страны. В боль-

шинстве новых книг отражено состояние техники 20-30-летней давности. Сегодня издается масса печатных ведомственных изданий, например, вузовских сборников научных трудов, которые изначально рассчитаны для публикации работ студентов и аспирантов. Они представляют интерес только для авторов. Оперативный источник информации — научно-технические журналы, в частности, журнал «Компоненты и технологии», необходимый каждому практическому специалисту.

Стальной сердечник в катушках индуктивности применяется очень широко: в трансформаторах источников питания промышленной частоты и трансформаторах повышенной частоты, выходных трансформаторах усилителей звуковой частоты, дросселях фильтров, в катушках зажигания автомобильных, авиационных двигателей, контакторах, реле и других электромагнитных элементах радиоэлектронной аппаратуры.

В катушках индуктивности стальной сердечник с большим значением индукции насыщения используется для увеличения индуктивности. Однако наличие сердечника придает катушке нелинейные свойства, которые ограничивают диапазон ее эффективного применения. В случае, когда через катушку протекает чрезмерно большой ток, магнитный материал сердечника насыщается. Насыщение сердечника дросселя может привести к повышению потерь в материале сердечника. При насыщении сердечника его относительная магнитная проницаемость уменьшается, что приводит к уменьшению индуктивности катушки.

В этих случаях сердечник катушки выполняют с воздушным зазором на пути магнитного потока катушки индуктивности. Это позволяет исключить насыщение сердечника, умень-

шить потери мощности в нем, увеличить ток катушки и обеспечить ряд других преимуществ. Аналитический расчет воздушного зазора сердечника представляет нелегкую задачу, вследствие ненадежности исходных данных о магнитных свойствах стальных сердечников; таблицы изобилуют неточностями. Допуск на величину исходных данных от производителей магнитных материалов обычно составляет ±10%. Для использования в практике инженерных расчетов катушки с сердечником такая точность допустима, но аддитивная погрешность исходных данных возрастает.

Исследование магнитных свойств катушек индуктивности с ферромагнитными сердечниками и диэлектрическим зазором стало эффективным лишь с применением PSpice-моделей и использующих эти модели программ схемотехнического моделирования, например Micro-Cap [1, 2]. Программы схемотехнического моделирования позволяют с необходимой точностью определить все необходимые параметры катушек индуктивности и магнитные параметры сердечника [3-7]. Причем магнитные параметры можно определять в различных координатах, в том числе и комбинированных.

Определение параметров PSpice-модели сердечника

Для определения PSpice-параметров модели сердечника используем программу Model 7.0.0, приложение к Micro-Cap 7. Создание модели стального сердечника основывается на оптимизации уравнения Джилса-Атертона (Jiles-Atherton), описывающего его магнитные свойства, при инициализации исходных данных, установленных по умолчанию, и введенных данных для расчетных точек кривой

намагничивания [8]. Данные кривой намагничивания используются для расчета безги-стерезисной кривой, построенной на основе гиперболического котангенса.

Различные трансформаторные стали насыщаются при величине плотности потока магнитной индукции примерно 1 Тл, насыщение всех ферритовых материалов происходит при величине примерно 400х10-3 Тл. После инициализации расчета происходит оптимизация решения уравнения Джилса-Атертона и определяется ошибка аппроксимации кривой намагничивания.

На рис. 1 приведена кривая намагничивания стали Э42 (B vs H) и рассчитанные PSpice-параметры модели (Model Parameters) стального сердечника. Рассчитанная ошибка моделирования (Error) составляет 3,2%. Ошибка моделирования характеризует «гладкость» полученной кривой, любые «выпадающие» исходные данные увеличивают ошибку.

При создании модели сердечника (core) ей присваивается имя Part (только на латинице)

и указываются особенности, затем в таблице (B vs H, Region) вводятся тройки чисел — Н, В и область их существования. Величина Н вводится в эрстедах (Oersteds), а величина В — в гауссах (Gauss), область указывается как 1, 2 или 3 квадрант (B vs H).

На рис. 1 показана кривая намагничивания для сердечника, выполненного из ленты стальной электротехнической, холоднокатан-ной, анизотропной (ГОСТ 21.427.4-78) отечественного производства.

При создании модели (табл. 1) нелинейного магнитного сердечника определяются следующие параметры — MS, ALPHA, A, C и K. Заметим, что в параметрах модели используют смешанные MKS- или SI-единицы (A/м) и CGS-единицы (см и см2).

Кривая намагничивания сердечника игнорирует геометрические параметры конкретного сердечника — площадь, длину магнитной линии и величину зазора в сердечнике, устанавливая их по умолчанию согласно таблице 2. Названные PSpice-параметры моде-

ли — AREA, PATH и GAP — вводятся при использовании в программе схемотехнического моделирования конкретного сердечника.

Далее приведены полученные нами PSpice-описания модели кольцевого ферритового и «стального» сердечников для катушек индуктивности аппаратуры радиоэлектронного назначения:

• Модель кольцевого сердечника с размерами 25x10x6 мм из феррита марки 3C85, без зазора: .MODEL E25_10_6_3C85 CORE (A=22.691 AREA=.395 C=.10603 K=19.399 MS=378.470000E+03 PATH=4.9).

• Модель стального сердечника из Ст.42 с зазором 0,2 см: .MODEL CORE (A=462.714 AREA=4 C=0.00287197 K=0.00292649 MS=1.38139e+006 PATH=20 GAP=0.2). Параметр GAP — длина воздушного зазора сердечника — определяется при расчетах схемотехнической модели как модельный параметр и поэтому может изменяться с заданным шагом.

Полученные модели используются при схемотехническом моделировании совместно со Spice-описанием генератора тока синусоидальных колебаний (I generator), график тока которого показан на рис. 2 слева. Справа показана панель задания параметров генератора. В генераторе тока задается величина амплитуды постоянной и переменной составляющей, частота и ряд других параметров, указанных на панели.

На рис. 3 приведен пример использования модели «стального» сердечника для определения параметров катушки индуктивности L1. Для катушки индуктивности с магнитным сердечником К1 при схемотехническом моделировании указывается количество витков. Коэффициент связи (COUPLING), а также все параметры модели сердечника могут варьироваться в установленных пределах с заданным шагом расчета.

Из рис. 3 следует, что «большой» воздушный зазор в модели линеаризирует магнит-

Таблица 1. Определяемые параметры PSpice-модели сердечника

Наимено- вание Параметр Единицы измерения По умолчанию

MS Индукция насыщения A/м 400х 10-3

A Параметр формы безгистерезисной кривой намагничивания A/м 25

C Постоянная упругого смещения доменных границ — 0,001

K Постоянная подвижности доменов — 25

ALPHA Параметр магнитной связи доменов. В Micro-Cap 9 не поддерживается — 2х10-5

Таблица 2. Геометрические параметры PSpice-модели сердечника

Наимено- вание Параметр По умолчанию

AREA Площадь поперечного сечения сердечника 1 см2

PATH Средняя длина магнитного пути 1 см

GAP Длина воздушного зазора 0 см

Рис. 2. Панель задания параметров генератора синусоидального тока

PART = Igenerator ( VALUE-DC OAdc AC OAae Sin Oma Pi Rl 1 PART-K1 1HDUCTORStlL1 , U COUPLING. 99999 \,4ЛЛМ MODEl-TRANSPORMATOR 1 50 0 0 0 < LI 4000 витков

MOOTL CORE (A=462.714 AREA =4 C=0.00287197 K=0 00292649 MS=1 38139e*006 PATH=20)

Micro-Cap 9 Evaluation Version Модель Jites-Alherton_42 dr CORE TRANSFORMATOR GAP=0 ..200m

-300 000 -150 000 0 000 150 000 300 000 450.000 B(L1H<3auss) H(L1) (Oersteds)

Рис. 3. Схемотехническая модель сердечника (вверху) и его кривые намагничивания при различной величине воздушного зазора

ные параметры сердечника и катушки индуктивности.

Определение длины воздушного зазора в сердечнике

Когда по обмотке дросселя или первичной обмотке трансформатора низкой частоты, кроме переменной составляющей, протекает еще и постоянный ток, то индуктивность обмотки уменьшается. Чтобы избавиться от этого явления, в сердечнике делают воздушный зазор, длина которого зависит от размеров сердечника, индуктивности обмотки и силы постоянного тока, проходящего по обмотке.

Зазор в сердечнике дросселя играет исключительно важную роль. На рис. 4 приведен эскиз сердечника с эквивалентным объемом, равным длине средней линии магнитного поля (см), умноженной на площадь его сечения (см2). Пусть по катушке с начальной индуктивностью I = 20 Гн протекает постоянный ток I = 60 мА.

Кривая, приведенная на рис. 5, дает возможность определить длину воздушного зазора в миллиметрах в зависимости от величины ЬхР/У: где I — индуктивность обмотки дросселя или трансформатора, Гн; I — сила постоянного тока, проходящего по обмотке, А; V — объем железного сердечника, см3. По графику рис. 5 находим величину 8, которая после умножения на длину магнитно-

Рис. 4. Эскиз сердечника магнитопровода с воздушным зазором

го пути сердечника определяет необходимую величину воздушного зазора стального сердечника в миллиметрах.

Так как задана индуктивность первичной обмотки трансформатора I = 20 Гн, сила постоянного тока — 60 мА, а объем железного сердечника — 40 см3 и длина магнитного пути — 10 см, определим промежуточную величину:

ЬхР/У = 10х3600х10-6/40 = 9х10-4.

Исходя из графика рис. 5, определяем величину 8 = 20х10-3. Длина воздушного зазора стального сердечника, изображенного на рис. 4, должна быть равна 20х10-3х10 = 0,2 мм. Таким образом, в сердечнике необходим воздушный зазор по 0,1 мм с каждой стороны. Согласно [9] такой же зазор необходим для катушки с индуктивностью 40 Гн, при токе подмагничивания 30 мА, объеме сердечника 80 см2 и длине магнитного пути 20 см.

Моделирование показывает, что индуктивность катушки с введением рассчитанного зазора изменяется незначительно. Использование номограммы удобно для разработчиков

Рис. 5. Номограмма для определения зазора в сердечнике

радиоаппаратуры, если не применять схемотехническое моделирование. Для силовых трансформаторов и дросселей [10, 11] построение подобных номограмм нецелесообразно, так как устройства силовой электроники, как правило, требуют моделирования дросселя как составной части электрической схемы силового устройства [12-15]. ■

1. Разевиг В. Д. Схемотехническое моделирование с помощью Місго-СЛР 7. М.: Горячая линия-Телеком, 2003.

2. Колпаков А. САПР схемотехнического моделирования. Практика и психология разработки // Электронные компоненты. 2008. № 5.

3. Валиуллина З., Зинин Ю. Схемотехническое моделирование силовых дросселей для тиристорных преобразователей повышенной частоты // Силовая электроника. 2007. № 1.

4. Валиуллина З., Зинин Ю. Проектирование тиристорного инверторно-индукторного закалочного комплекса с выходным трансформатором // Силовая электроника. 2007. № 3.

5. Валиуллина З. Егоров А., Есаулов А., Зинин Ю. Исследование средствами схемотехнического моделирования нелинейного дросселя переменного тока в составе тиристорного высокочастотного инвертора // Силовая электроника. 2008. № 2.

6. Валиуллина З., Есаулов А., Егоров А., Зинин Ю. Особенности проектирования силовых выпрямителей в качестве источников постоянного тока для тиристорных преобразователей повышенной частоты // Силовая электроника. 2008. № 3.

7. Болотовский Ю., Таназлы Г. Опыт моделирования систем силовой электроники в среде ОгСЛБ 9.2 // Силовая электроника. 2008. № 3.

8. Новиков А. А., Амелин С. А. Экспериментальное исследование параметров модели перемагничи-вания ферромагнетиков Джилса-Атертона // Электричество. 1995. № 9.

9. Определение длины зазора в сердечниках дросселей и трансформаторов // С.М. Радиофронт. 1940. № 5-6.

10. Шапиро С. В., Зинин Ю. М., Иванов А. В. Системы управления с тиристорными преобразователями частоты для электротехнологии. М.: Энергоатомиздат, 1989.

11. Шапиро С. В. Резольвента Лагранжа и ее применение в электромеханике. М.: Энергоатомиз-дат, 2008.

12. Зинин Ю. М. Анализ интервала восстановления управляемости тиристора в несимметричном инверторе // Электричество. 2006. № 10.

13. Зинин Ю. М. Анализ гармоник выходного тока тиристорных полирезонансных инверторов // Электричество. 2008. № 8.

14. Зинин Ю. Проектирование малогабаритного тиристорного преобразователя повышенной частоты для индукционной плавки металлов. // Силовая электроника. 2009. № 1.

15. Кук Р. Л., Лавлес Д. Л., Руднев В. И. Согласование с нагрузкой в современных системах индукционного нагрева // Силовая электроника. 2007. № 2.

Ответы к тесту по трансформатору. 1. Почему воздушные зазоры в трансформаторе делают минимальными

7. Как отличаются по массе магнитопровод и обмотка обычного трансформатора от автотрансформатора, если коэффициенты трансформации одинаковы К =1,95? Мощность и номинальные напряжения аппаратов одинаковы

Массы магнитопровода и обмотки автотрансформатора меньше масс магнитопровода и обмоток обычного трансформатора соответственно

8. На каком законе электротехники основан принцип действия трансформатора?

9.Что произойдет с трансформатором, если его включить в сеть постоянного напряжения той же величины?

10. Что преобразует трансформатор?

Величины тока и напряжения.

11.Как передается электрическая энергия из первичной обмотки автотрансформатора во вторичную?

Электрическим и электромагнитным путем

12. Какой магнитный поток в трансформаторе является переносчиком электрической энергии?

Магнитный поток сердечника

13. На что влияет ЭДС самоиндукции первичной обмотки трансформатора?

Уменьшает ток первичной обмотки трансформатора

14. На что влияет ЭДС самоиндукции вторичной обмотки трансформатора?

Уменьшает ток вторичной обмотки трансформатора

15. Какова роль ЭДС взаимоиндукции вторичной обмотки трансформатора?

Является источником ЭДС для вторичной цепи

16. Выберите формулу закона электромагнитной индукции:

17. Выберите правильное написание действующего значения ЭДС вторичной обмотки трансформатора.

18. . Как соотносятся по величине напряжение короткого замыкания U 1к и номинальное U 1н в трансформаторах средней мощности?

4) U 1к ≈ 0,75

19. Какие параметры Т-образной схемы замещения трансформатора определяются из опыта холостого хода?

X 0 , r 1

20.Когда трансформатор имеет максимальное значение КПД?

U1=U1 н, I1 , U2=0, I2

22. Какие из ниже перечисленных величин определяются из опыта короткого замыкания?

23. Выберите режим нагузки трансформатора

U 1= U 1н, I 1 , U 2 0, I 2

24. Какие пареаметры Т-образной схемы замещения трансформатора определяются из опыта КЗ

25. Что произойдет с током первичной обмотки трансформатора ,если нагрузка трансформатора увеличится?

26. Выберите режим КЗ трансформатора

U 1= U 1н, I 1 , U 2 0, I 2

27. Какие из ниже перечисленных величин определяются из опыта холостого хода?

28. Как соотносится по величине токи холостого хода I 0 и номинальный ток I 1н в трансформаторе средней мощности?

29.Како режим работы соответствует опыту холостого хода трансформатора?

30.На рисунке показаны внешнеи характеристики однофазного трансформатора для различных видов нагрузки

31.Какаой режим работы соответствует опыту короткого замыкания трансформатора?

U 1= U 1н, I 1 , U 2 0, I 2

32.Выберите правильное написание уравнений баланса напряжения для первичной обмотки трансформатора

33.Выберите правильное написание уравнения трансформатора внешней характеристики трансформатора

U2`=U1 н -I2`r к *cosfi2-I2`*Xk*sinfi

34. Выберите правильное написание уравнения баланса ЭДС для вторичной обмотки трансформатора

E 2= I 2 r 2+ I 2 jX 2* U 1

35.Выберите правильное написание коэффициента трансормации трансформатора

36.Выберите правильное написание уравнения баланса МДС

37. В каком режиме работает измерительный трансформатор напряжения?

В режиме близком к ХХ

38. Что произошло с нагрузкой трансформатора, если ток первичной обмотки уменьшится?

39. В каком режиме работает измерительный трансформатор тока?

В режиме близком к КЗ

40.В трансформаторе, понижающем напряжение с 220 до 6,3 можно использовать проводники сечения S =1мм и S 2=9 мм. Как правильно использовать провод с сечением S=1мм ?

Только в обмотке высшего напряжения(220)

41. Два трансформатора одинаковой мощности Тр1 и Тр2, подключенные к одной питающей сети переменного тока, включены параллельно и работают на общую нагрузку. Коэффициенты трансформации обоих трансформаторов одинаковы, а напряжение короткого замыкания трансформатора Тр1 больше, чем напряжение короткого замыкания трансформатора Тр2 ( U 1к1> U 1к2). Что будет происходить с трансформаторами

Будет перегреваться Тр2

42. Первичная обмотка автотрансформатора имеет W 1=600 витков, коэффициент трансформации К =20. Определить число витков вторичной обмотки W 2

43. Изменится ли магнитный поток в сердечнике трансформатора, если во вторичной обмотке ток возрос в 3 раза:

44. Для преобразования напряжения в начале и конце линии электропередачи применили трансформаторы с коэффициентом трансформации К 1=1/25 и К 2=25. Как изменятся потери в линии электропередачи, если передаваемая мощность и сечение проводов остались такими же, как и до установки трансформаторов:

Уменьшатся в 625 раз

45. Имеется два одинаковых трансформатора Тр1 и Тр2. У первого трансформатора Тр1 сердечник изготовлен из листов электротехнической стали толщиной 0, 35 мм, у второго Тр2 – 0,5 мм. В каком соотношении находятся их КПД η:

46. Три трансформатора с сердечниками из одинаковых материалов Тр1, Тр2 и Тр3 имеют КПД η1=0,82, η2=0,98 и η3=0,45 соответственно. В каком отношении находятся их габаритные размеры L 1, L 2 и L 3:

3) L 2> L 1> L 3

47. Однофазный двух обмоточный трансформатор испытали в режиме холостого хода и получили следующие данные: номинальное напряжение U 1н=220 В, ток холостого хода I 0=0,25 А, потери холостого хода Р хх= 6 Вт. Определить коэффициент мощности cosϕ трансформатора при холостом ходе.

48. Определить число витков W2 вторичной обмотки трансформатора

напряжения, если первичная обмотка рассчитана на напряжение U1 = 6000 В и имеет W1=12000 витков, а вторичная – на U2 = 100 В.

3) W 2=200 витков.

49. Определить число витков вторичной обмотки трансформатора тока W 2, если первичная обмотка рассчитана на ток I 1 = 1000 А и имеет W 1 = 1 виток, а вторичная на – I 2 = 5 А.

5) W 2 = 200 витков

50. Три трансформатора Тр1, Тр2 и Тр3 из одинаковых материалов имеют КПД η1=0,87, η2=0,48 и η3=0,95 соответственно. В каком соотношении находятся их мощности

Вопрос 1. Почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали?

Вопрос 2. Для преобразования напряжения в начале и конце линии электропередачи применили трансформаторы с коэффициентом трансформации К 1=1/25 и К 2=25. Как изменятся потери в линии электропередачи, если передаваемая мощность и сечение проводов остались такими же, как и до установки трансформаторов:

1) Уменьшатся в 25 раз.

2) Увеличатся в 25 раз.

3) Уменьшатся в 100 раз.

4) Увеличатся в 125 раз.

5) Уменьшатся в 625 раз.

Вопрос 3. Какое определение якорной обмотки наиболее близко к реальному представлению?

1) Разомкнутая система проводников, уложенная по определенной схеме, и соединенная с коллекторными пластинами и щетками.

2) Совокупность секций, коллекторных пластин и щеток.

3) Замкнутая на себя система проводников, уложенных по определен- ной схеме, соединенная с внешней сетью с помощью коллектора и щеток.

4) Совокупность проводников, припаянная к коллекторным пластинам,

имеющая электрическое соединение со щетками.

Вопрос 4. Как уменьшают искрение щеток в коллекторных машинах постоянного тока средней мощности?

1) Сдвигом щеток с геометрической нейтрали за физическую нейтраль.

2) Постановкой дополнительных полюсов (ДП).

3) Постановкой компенсационной обмотки (КО).

4) Сдвигом щеток и постановкой ДП.

5) Сдвигом щеток и постановкой КО.

Вопрос 5. Почему пусковой момент асинхронного двигателя при введении реостата в фазный ротор увеличивается?

1) Увеличивается индуктивное сопротивление ротора.

2) Увеличивается активное сопротивление ротора.

3) Увеличивается активная составляющая роторного тока.

4) Уменьшается роторный ток.

Вопрос 6. Почему электрическая машина называется асинхронной?

1) n 1 = n 2

2) n 1 > n 2

3) n 1 ≠ n 2

4) n 2 > n 1

Вопрос 7. Какой ток компенсирует синхронный компенсатор?

Вопрос 8. Что нужно сделать, чтобы нагрузить синхронный генератор реактивным индуктивным током?

1) Увеличить ток возбуждения.

2) Уменьшить ток возбуждения.

3) Увеличить момент приводного двигателя.

4) Уменьшить момент приводного двигателя.

II вариант

Задание:

из предложенных вариантов ответов необходимо выбрать правильный.

Вопрос 1. Почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали?

1) Для уменьшения тока холостого хода.

2) Для уменьшения намагничивающей составляющей тока холостого хода.

3) Для уменьшения активной составляющей тока холостого хода.

4) Для улучшения коррозийной стойкости.

Вопрос 2. Имеется два одинаковых трансформатора Тр1 и Тр2. У первого трансформатора Тр1 сердечник изготовлен из листов электротехнической стали толщиной 0, 35 мм, у второго Тр2 – 0,5 мм. В каком соотношении находятся их КПД η:

1) η1 = η2. 2) η1 > η2.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Об этом полезно знать:

Согласное и встречное включение индуктивностей Выводы двух индуктивно связанных катушек, относительно которых токи направлены одинаково и направления создаваемых ими потоков.
Правовое государство: понятие и принципы Идея единения государства и права в античности была направлена против представления о том, что сила порождает право.
АК74: назначение, боевые свойства и общее устройство автомата, принцип работы автоматики; порядок неполной разборки и сборки УСТРОЙСТВО ВООРУЖЕНИЯ 5,45-мм автомат Калашникова является индивидуальным оружием.
Экологические правоотношения. Виды, субъекты и объекты, содержание. Правоотношение — это возникающее в соответствии с требованиями норм права общественное отношение.
Мифологическое мировоззрение Мифологическое мировоззрение было древнейшей формой познания мира, космоса, общества и человека.

Электропривод и электрические машины

Тестирующин задания помогут проверить знания учащихся.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

Просмотр содержимого документа
«Электропривод и электрические машины»

1. Почему воздушные зазоры в трансформаторе делают минимальными?

1) для увеличения механической прочности сердечника.

2) для уменьшения намагничивающей составляющей тока холостого хода.

3) для уменьшения магнитного шума трансформатора.

4) для увеличения массы сердечника.

2. Почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали?

1) для уменьшения тока холостого хода.

2) для уменьшения намагничивающей составляющей тока холостого хода.

3) для уеньшения активной составляющей тока холостого хода.

4) для улучшения коррозийной стойкости.

3. Как обозначаются начала первичной обмотки трехфазного трансформатора?

1) a, b, c 2) A, B, C 3) x, y, z 4) X, Y,Z

4. Как соединены первичная и вторичная обмотки трехфазного трансформатора, если трансформатор имеет 11 группу (Y – звезда, Δ – треугольник)?

1) Y/Δ 2) Δ/Y 3) Y/Y 4) Δ/Δ

5. На каком законе электротехники основан принцип действия

трансформатора?

1) на законе электромагнитных сил.

2) на законе Ома.

3) на законе электромагнитной индукции.

4) на первом законе Кирхгофа.

5) на втором законе Кирхгофа.

6. Что произойдет с трансформатором, если его включить в сеть постоянного напряжения той же величины?

1) ничего не произойдет.

2) может сгореть.

3) уменьшится основной магнитный потом.

4) уменьшится магнитный поток рассеяния первичной обмотки.

7. Что преобразует трансформатор?

1) величину тока.

2) величину напряжения.

4) величину тока и напряжения.

8. Как передается электрическая энергия из первичной обмотки автотрансформатора во вторичную?

1) Электрическим путем.

2) Электромагнитным путем.

3) Электрическим и электромагнитным путем.

4) Как в обычном трансформаторе.

9. Выберите правильное написание действующего значения ЭДС вторичной обмотки трансформатора.

1) Е2=1,11 W2 fФт

2) Е2=2,22 fФт/ W2

3) Е2=3,33 W2 fФт

4) Е2=4,44 W2 fФт

5) Е2=4,44 W2 f/Фт

10. Выберите правильное написание коэффициента трансформации трансформатора.

  1. К= W1/W2=E1/E2U1/U2xx
  2. К= W1/W2E1/E2= U1/U2xx
  3. К W1/W2E1/E2= U1/U2xx
  4. К W1/W2E1/E2 U1/U2xx

11. Что произошло с нагрузкой трансформатора, если ток первичной обмотки уменьшился? 1) осталась неизменной. 2) сопротивление нагрузки стало равным нулю. 3) уменьшилась. 4) увеличилась.
12. В каком режиме работает измерительный трансформатор тока? 1) В режиме холостого хода. 2) В режиме близком к режиму холостого хода. 3) В номинальном режиме. 4) В режиме короткого замыкания. 5) В режиме близком к режиму короткого замыкания.
13. Первичная обмотка автотрансформатора имеетW1=600 витков,коэффициент трансформацииKтр= 20. Определить число витков вторичной обмоткиW2?

  1. W2= 1200
  2. W2=620
  3. W2 =30
  4. W2=36000

14. Какой рисунок соответствует работе асинхронной машины в режиме электромагнитного тормоза?

n1 n1 n1
n2n1 n2 n1 n2 Mэм Mэм MэмРис..1 рис. 2 рис. 3
15.Выберите правильную формулу для угловой частоты вращения магнитного потока статора.

  1. ω1= 2πp/f
  2. ω1= f/2πp
  3. ω1= 2πf/p
  4. ω1= fp/2π

16. Какая рабочая характеристика асинхронного двигателя соответствует зависимости коэффициента мощности cosϕот мощностиP2 на валу? cosφ
51 4 2 3
P217.Во сколько раз уменьшится пусковой ток трехфазного асинхронного двигателя при соединении фаз в звезду вместо треугольника

  1. √2
  2. √3
  3. 2
  4. 3

18.Что нужно сделать, чтобы изменить направление вращения трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором? 1) Изменить схему соединения статорной обмотки. 2) Изменить схему соединения роторной обмотки. 3) Поменять местами два линейных провода двигателя на клеммах трехфазной сети. 4) Изменить схемы соединения статорной и роторной обмоток.
19. Почему электрическая машина называется асинхронной? 1) n1 = n2 2) n1n2 3) n1n2 4) n1n2 20. Роторная обмотка короткозамкнутого ротора общепромышленного асинхронного двигателя может быть изготовлена из: 1) Стали. 2) Бронзы. 3) Алюминиевого сплава. 4) Нихрома. 5) Константана.
21. Какая синхронная машина имеет нормальную конструкцию? 1) Якорная обмотка на статоре, обмотка возбуждения на роторе. 2) Якорная обмотка на роторе, обмотка возбуждения на статоре. 3) Якорная обмотка и обмотка возбуждения на статоре. 4) Якорная обмотка и обмотка возбуждения на роторе.
22. Выберите правильную формулу баланса напряжения коллекторного двигателя постоянного тока.

  1. U = Ea+ IaRa
  2. U= Ea-IaRa
  3. U= Ea+IaRa+ (Ia+If )Rf
  4. U= Ea+IaRa+ If )Rf
  5. U= Ea-IaRa — (Ia — If )Rf

23. Как уменьшить искрение щеток в коллекторных машинах постоянного тока малой мощности?

    1. Сдвигом щеток с геометрической нейтрали.
    2. Постановкой дополнительных полюсов.
    3. Постановкой компенсационной обмотки.
    4. Сдвигом щеток и постановкой дополнительных полюсов.
    5. Постановкой дополнительной и компенсационной обмоток.

24. Выберите электрическую схему коллекторной машины постоянного тока с параллельным возбуждением. 1) 2) 3) 4)

25. Для чего служит коллекторно-щеточный узел в генераторе постоянноготока? 1) Для электрического соединения якорной обмотки с сетью. 2) Для механического выпрямления переменного тока в постоянный. 3) Для преобразования постоянного тока в переменный ток в проводниках обмотки якоря. 4) Для механического выпрямления переменного тока в постоянный и электрического соединения якорной обмотки с сетью. 5) Для преобразования постоянного тока в переменный ток в проводниках обмотки якоря и электрического соединения последней с сетью. 26. Какое определение якорной обмотки наиболее близко к реальному представлению?

  1. разомкнутая система проводников, уложенная по определенной схеме, и соединенная с коллекторными пластинами и щетками.
  2. совокупность секций, коллекторных пластин и щеток.
  3. замкнутая на себя система проводников, уложенных по определенной схеме, соединенная с внешней сетью с помощью коллектора и щеток.
  4. совокупность проводников, припаянная к коллекторным пластинам, имеющая электрическое соединение со щетками.

27. Выберите электрическую схему коллекторной машины постоянного тока снезависимым возбуждением. 1) 2) 3) 4)
28.По какому закону осуществляется индуктирование ЭДС в синхронных генераторах? 1)Бойля-Мариотта 2) Кирхгофа 3) электромагнитной индукции 29. По какой формуле вычисляется электромагнитный момент асинхронной машины1)M=CΦI2cosψ2. 2) M=CΦ/I2cosψ23)M=C2cosψ2/ΦI2 30.Из каких основных частей состоит коллекторная машина постоянноготока? 1) Полюсы, ярмо, болты, коллекторные пластины, щетки. 2) Станина, ярмо, обмотка возбуждения, болты, коллектор, щетки. 3) Обмотка возбуждения, якорная обмотка, щетки. 4) Индуктор, якорь, коллектор, щеточный узел. 31. Выберите правильный ответ, характеризующий контактор: 1) Это электрический аппарат (ЭА) с контактами. 2) Это ЭА, предназначенный для включения и отключения электриче- ской цепи. 3) Это ЭА, предназначенный для отключения электрической цепи при перегрузке. 4) Это аппарат с дистанционным управлением для многократных вклю- чений и отключений электрической нагрузки. 5) Это электромагнит с контактами
32.Выберите правильный ответ, характеризующий пускатель: 1) Это электрический аппарат (ЭА) с контактами. 2) Это аппарат, предназначенный только для включения и отключения силового электрооборудования. 3) Это ЭА, предназначенный для отключения электрической цепи при токе короткого замыкания. 4) Это электромагнит с контактами. 5) Это электромеханическое устройство для пуска электродвигателей.

33. Выберите правильный ответ, характеризующий автоматический выключатель: 1) Это электрический аппарат (ЭА) с контактами. 2) Это электромагнит с контактами. 3) Это ЭА для пуска электродвигателей. 4) Это ЭА для многократных включений в цепи номинального тока. 5) Это защитный аппарат, автоматически отключающий электрическую цепь при возникновении аварийных режимов (короткое замыкание,понижение напряжения, перегрузка).
34. Выберите правильный ответ, характеризующий реле управления (реле тока, напряжения, времени, промежуточное и т.д.): 1) Это реле, включаемое в электрическую цепь последовательно с ка- ким-либо устройством. 2) Это реле, включаемое в электрическую цепь параллельно какому- либо устройству. 3) Это реле, реагирующее на время. 4) Это реле, реагирующее на промежуточное состояние какого-либо электрооборудования. 5) Это реле, выполняющие функции, связанные с режимами работы установки.
35.Выберите правильный ответ, характеризующий плавкий предохранитель: 1) Это электрический аппарат (ЭА), отключающий электрическую цепь при перегрузке или (и) коротком замыкании путем расплавления плавкой ставки. 2) Это ЭА, защищающий электрическую цепь от токов короткого замы- кания. 3) Это ЭА, защищающий электрическую цепь от перегрузки. 4) Это ЭА, защищающий электрическую цепь при перенапряжении. 5) Это ЭА, защищающий электрическую цепь при асимметрии напря- жения трехфазной цепи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *