1. Dlaczego rdzenie transformatorów budowane są jako pakiety izolowanych od siebie blach?
Odp. W celu zminimalizowania strat od histerezy i prądów wirowych.
2. Wady i zalety autotransformatora w porównaniu z transformatorem.
Odp. Przy tej samej mocy autotransformator zawiera mniej materiału (miedzi) - oszczędność w budowie, poza tym mniejsza ilość materiałów czynnych (stal i miedź) to mniejsze straty mocy i większa sprawność. Wadą autotr. jest to, że zakłócenia w jednej sieci są przenoszone do drugiej (galwanicznie a nie przez sprzężenie magnetyczne), oraz mała wartość napięcia zwarcia (konieczność stosowania elementów ograniczających prąd zwarcia).
3. Zasadnicza różnica w budowie pomiędzy transformatorem a autotransformatorem
Odp. W autotransformatorach jedno uzwojenie jest częścią drugiego (jedno podzielone na dwie części), w transformatorze uzwojenia są oddzielne.
4. Przykłady zastosowania transformatorów
Odp. Sieci energetyczne, automaty spawalnicze, piece, prostowniki, elektrownie, radiotechnika, transformatory bezpieczeństwa, domowy sprzęt elektryczny, dzwonki drzwiowe.
5. Co to jest poślizg krytyczny silnika indukcyjnego?
Odp. Jest to wartość poślizgu, przy którym silnik rozwija największy moment obrotowy.
6. Ile wynosi poślizg silnika indukcyjnego przy obciążeniu znamionowym?
Odp. s=0.02-0.05, od 0,01 (dla dużych maszyn) do 0,1 (dla b. małych maszyn)
7. Ile wynosi prąd rozruchowy silnika indukcyjnego włączonego bezpośrednio do sieci/na napięcie znamionowe?
Odp. 4-8 razy większy od prądu znamionowego, może być stosowany tylko do silników
małych, o mocy znamionowej nie większej niż 1 kW.
8. Ile razy zmaleje prąd rozruchowy, a ile razy moment rozruchowy silnika indukcyjnego po zastosowaniu przełącznika gwiazda-trójkąt [w porównaniu do rozruchu bezpośrednio z sieci]?
Odp. Prąd i moment zmaleją trzykrotnie.
9. Czy silnik, który normalnie pracuje przy połączeniu w trójkąt może być uruchamiany przy użyciu przełącznika gwiazda-trójkąt?
Odp. TAK
10. Sposoby regulacji prędkości obrotowej silników indukcyjnych / klatkowych
Odp. Przez zmianę: częstotliwości napięcia zasilającego; liczby par biegunów silnika (tylko dla klatkowych); poślizgu.
11. Dlaczego należy unikać pracy silnika indukcyjnego na biegu jałowym?
Odp. Ponieważ ma wtedy bardzo mały współczynnik mocy: około 0.1, pobiera wtedy bardzo dużo mocy biernej w stosunku do czynnej, co jest niekorzystne. duże straty mocy na ciepło, silniki indukcyjne razem z transformatorami są największymi „szkodnikami” współczynnika mocy
12. Podaj brzmienie prawa indukcji elektromagnetycznej
Odp. Jeżeli wartość strumienia magnetycznego sprzężonego z obwodem elektrycznym zmienia się w czasie, to w obwodzie tym indukuje się siła elektromotoryczna o wartości: e = dφ/dt (dla dφ/dt>0)
13. Co trzeba zrobić, aby zmienić kierunek wirowania silnika indukcyjnego?
Odp. Przez skrzyżowanie (odwrotne podłączenie) połączenia dwóch faz z sieci z dwoma fazami uzwojenia stojana. [np. zmiana kolejności z 1-2-3 na 2-1-3]. Zmianę kierunku wirowania wirnika silnika indukcyjnego uzyskuje się zmieniając kolejność faz sieci zasilającej silnik. W praktyce realizuje się to przez "skrzyżowanie" połączenia dwóch dowolnych faz uzwojenia stojana z dwoma fazami sieci zasilającej. "Skrzyżowanie" to można wykonać bezpośrednio na zaciskach uzwojenia stojana silnika, na tabliczce zaciskowej albo na wyłączniku służącym do załączania i wyłączania silnika.
14. Co oznacza symbol transformatora Dy11?
Odp. Strona górna połączona w trójkąt, dolna w gwiazdę, kąt przesunięcia 11π/6 [Pierwsza litera (wielka) oznacza górną stronę, druga (mała) dolną, liczba przesunięcie fazowe w godzinach (jedna godzina to π/6), Y,y -gwiazda, D,d- trójkąt, z-zygzak]
15. Ile wynosi prąd pobierany z sieci przez odbiornik o danej mocy czynnej, napięciu i współczynniku mocy?
o P=5kW, U=400V, cosφ=0.75
P=U∙I∙cosφ → I= P/(U∙cosφ) = 5000/(400∙0.75)=16.67A
Obwód elektryczny jest utworzony przez połączone ze sobą elementy tj.: oporniki, cewki indukcyjne, kondensatory, źródła napięć (akumulatory, baterie, itp.). Każdy z elementów ma wyprowadzone na zewnątrz dwie końcówki (zaciski) umożliwiające połączenie tego elementu z innym elementem obwodu elektrycznego.
Gałęzią nazywamy zbiór połączonych ze sobą elementów z których każdy ma co najmniej dwie końcówki, przy czym z całego zbioru elementów na zewnątrz tego zbioru wyprowadzone są jedynie dwie końcówki. Końcówka oznaczana jest kropką.
Węzłem nazywamy wyprowadzoną na zewnątrz końcówkę gałęzi do której dołączone jest co najmniej jedna końcówka innej gałęzi.
Oczko obwodu jest zbiorem połączonych ze sobą gałęzi, tworzących zamkniętą drogę dla przepływu prądu. Charakterystyczną cechą oczka jest to, że po usunięciu dowolnej jednej jego gałęzi pozostałe gałęzie nie tworzą drogi zamkniętej dla prądu.
Obwodem nazywamy oczko lub zbiór oczek, połączonych ze sobą i mających jedną lub więcej dróg dla przepływu prądu.
Prawo Ohma dla postaci skalarnej w przypadku obwodów prądu stałego. W takim przypadku możemy powiedzieć, że spadek napięcia jaki pojawi się na oporniku jest proporcjonalny do wartości oporności tego opornika i proporcjonalny do natężenia prądu który przez ten opornik przepływa.
Reguła lewej dłoni Jeżeli lewą dłoń ustawimy w polu magnetycznym tak, że zwrot prądu w przewodzie pokrywa się ze zwrotem wyprostowanych czterech palców, a zwrot wektora indukcji magnetycznej jest skierowany ku dłoni, to kierunek i zwrot siły jest zgodny z odchylonym w płaszczyźnie dłoni kciukiem.
Regułą prawej dłoni Jeżeli prawą dłoń umieścimy w polu magnetycznym tak by linie sił pola były skierowane ku dłoni a odgięty kciuk wskazywał kierunek ruchu przewodnika to wyciągnięte palce wskażą kierunek indukowanej sem
Pojemność kondensatora jest to stosunek ładunku Q zgromadzonego na jego okładkach pod wpływem przyłożonego napięcia U, do wartości tego napięcia.
Natężenie pola magnetycznego ( H) -jego wartość zależy od konfiguracji obwodów elektrycznych i wartości prądów w nich płynących, które generują pole magnetyczne.
Indukcja magnetyczna( B ) -jej wartość zależy od wartości natężenia pola H oraz od właściwości ośrodka w danym punkcie (przenikalności magnetycznej µ).
Stan jałowy transformatora - moc pobierana przez transformator w stanie jałowym jest w przybliżeniu równa stratom w jego rdzeniu (stratom w żelazie).
Otwarcie obwodu wtórnego przekładnika prądowego w czasie pracy jest niedopuszczalne, gdyż powoduje: niebezpieczny wzrost napięcia wtórnego; nasycenie rdzenia (niebezpiecznie duże straty w żelazie); wzrost impedancji zastępczej układu między zaciskami K L.
Praca równoległa transformatorów Zalety: Mniejsze koszty eksploatacyjne, Łatwiejszy transport, Większa niezawodność pracy układu, Mniejszy koszt rezerwy. Wady: •Wyższe koszty inwestycyjne, Potrzebna większa powierzchnia do zainstalowania i eksploatacji.
Warunki poprawnej pracy równoległej transformatora:
•Równość przekładni ( +0,5%).
•Równość napięć zwarcia ( +10%).
•Jednakowe grupy połączeń.
•Stosunek mocy znamionowych nie większy niż 3:1.
Transformatory spełniające warunki pracy równoległej obciążają się proporcjonalnie do ich mocy znamionowych.
Napięcie zwarcia (Uz) to napięcie, które przyłożone do strony pierwotnej, przy zwartej stronie wtórnej, powoduje przepływ prądu znamionowego.
Moc pobierana przez transformator w stanie zwarcia jest w przybliżeniu równa stratom w jego uzwojeniach (stratom w miedzi).
Działanie silnika indukcyjnego: Gdy wirnik silnika pozostaje nieruchomy (n = 0) - poślizg s = 1, a gdy wirnik wiruje synchronicznie ze strumieniem (n = ns) -poślizg s = 0.
Przeciętne wartości poślizgu przy obciążeniu znamionowym mieszczą się w granicach od 0,01 (dla dużych maszyn) do 0,1(dla b. małych maszyn).
Praca hamulcowa silnika ma miejsce wtedy, gdy jego wirnik wiruje w kierunku przeciwnym do kierunku momentu obrotowego wytwarzanego przez silnik. Zmiana pozycji przełącznika powoduje zmianę kolejności faz, a zatem zmianę kierunku wytwarzanego momentu . Aby uniknąć dużego prądu silnika, przed przełączeniem włączany jest dodatkowy rezystor w obwód wirnika, który dodatkowo pozwala na zwiększenie momentu hamującego.
Prędkość silnika prądu stałego regulować można zmieniając:
- prąd wzbudzenia;
- napięcie zasilania twornika;
- rezystancję obwodu twornika.