1.Stany nieustalone w obwodach elektrycznych trwają kilkadziesiąt milisekund, podczas ich trwania może dochodzić do przepięć i przetężeń. Powodem istnienia stanów nieustalonych są elementy gromadzące energię (element L i C). Podczas komutacji energia w tych elementach nie może się zmienić skokowo ( prawa komutacji ), co powoduje stany przejœciowe (nieustalone).Komutacja to wszelka zmiana w obwodzie np.: załączenie wyłącznika lub wyłączenie go, zwarcie rezystancji, zmiana wielkoœci rezystancji.
Prawa komutacji: Zasada ciągłoœci prądu w cewce. Energia zgromadzona w cewce: Wl=Li2/2
Zasada ciągłoœci napięcia na kondensatorze. Energia zgromadzona w kondensatorze:Wc=Cu2/2
Energia nie może zmieniać się skokiem (skokowa zmiana oznaczałaby nieskończenie wielką moc, co jest fizycznie niemożliwe), w związku z tym przebiegi prądu w cewce i napięcia na kondensatorze muszą być ciągłe. Stała czasowa - w obwodach elektrycznych jest to czas, po którym składowa przejœciowa maleje e-krotnie względem swojej wartoœci początkowej. Czas trwania stanu nieustalonego szacuje się na 3 do 5 stałych czasowych.(T=L/R)
2.Moce w obwodzie prądu sinusoidalnego. Moc chwilowa - iloczyn chwilowych wartoœci napięcia i prądu: p=u·i
Moc czynna - œrednia wartoœć mocy chwilowej: P=UskIskcosö [wat](cosö=R/Z)
gdzie:
P - oznacza oznacza moc czynną,
cosÖ - przesunięcie fazowe między napięciem i prądem (współczynnik mocy)
Moc pozorna - jest równa największej wartoœci mocy czynnej, jest iloczynem wartoœci skutecznych napięcia i prądu: S=UskIsk [VA]
gdzie:
S - oznacza moc pozorną,
Moc bierna jest iloczynem wartoœci skutecznych napięcia i prądu oraz sinusa kąta przesunięcia fazowego między napięciem i prądem, zatem: Q=UskIsksinö [VAr]
gdzie:
Q - oznacza moc bierną,
Z powyższych równań wynika, że:
S2=P2+Q2
3.Rezonans jest to taki stan pracy obwodu elektrycznego, w którym przy danej częstotliwoœci reaktancja wypadkowa obwodu =0 (więc kąt ö = 0). UL=UC, XL=XC, w*L=1/w*C,
4.Zadania pełnione przez poszczególne elementy maszyny prądu stałego.Pola magnetyczne stojana i wirnika są stałe i nieruchome, przy tym - dla uzyskania dużego momentu elektromagnetycznego - przesunięte względem siebie o kąt elektryczny ?/2. osiąga się to przez działanie ruchomego zestyku komutator szczotki. Istota leży w zapewnieniu przeciwnego zwrotu prądu w czynnych bokach uzwojenia twornika położonych na przeciwnych stronach - stykających się ze szczotką - wycinków komutatora. Szczotki przylegające do sąsiednich wycinków komutatora zwierają zezwoje, których końce są dołączone do tych wycinków. Zwierane zezwoje powinny znajdować się w strefie neutralnej (indukcja równa zeru), aby nie indukowały się w nich napięcia.W czasie przemieszczania się wycinków komutatora pod szczotkami, w zwieranych zezwojach ulega zmianie zwrot prądu.
5.Warunki samowzbudzenia prądnicy bocznikowej. Prądnice bocznikowe, szeregowo-bocznikowe i szeregowe są nazywane samowzbudnymi, ponieważ ich normalną pracę poprzedza proces samowzbudzenia. Zapoczątkowanie tego procesu uwarunkowane jest istnieniem magnetyzmu początkowego, a jego dalszy, prawidłowy przebieg wymaga właœciwego przyłączenia końcówek uzwojenia wzbudzającego, aby strumień pochodzący od prądu wzbudzającego miał ten sam zwrot, co strumień szczątkowy. Z uzwojeniem wzbudzającym bocznikowym nie może też być połączona szeregowo zbyt duża rezystancja dodatkowa.
6.
7.Silnik asynchroniczny. Budowa: Silnik pierœcieniowy: ma wirnik pierœcieniowy, w którym znajduje się uzwojenie trój-fazowe, symetryczne - tego typu, co w stojanie - połączone w gwiazdę, z końcówkami przyłączonymi do trzech pierœcieni. Silnik klatkowy: w żłobkach wirnika klatkowego rozmieszczone są pręty przewodzące (z aluminium), zwarte pierœcieniami na obwodzie - z obydwu stron wirnika. Powstała klatka jest uzwojeniem wielofazowym. Zasada działania: Prąd trójfazowy przepływając przez uzwojenie stojana wywołuje tzw. pole magnetyczne wirujące. Pole to na skutek dalszych zjawisk elektromagnetycznych powoduje ruch wirnika w kierunku wirowania pola magnetycznego.
8.Pierœcieniowy: Rozruch - przy pomocy rozrusznika stanowiącego oporniki dodatkowe dołączone do uzwojenia wirnika. Zmiana prędkoœci - przez włączenie oporników dodatkowych do uzwojenia stojana.
9.Klatkowy: Rozruch - przy pomocy przełącznika gwiazda-trójkąt, przez włączenie rezystancji dodatkowej, przez zmianę częstotliwoœci napięcia zasilającego uzwojenie stojana. Regulacja prędkoœci - brak możliwoœci prostej regulacji.
10.Hamowanie prądnicowe może zachodzić, jeżeli wirnik jest napędzany z zewnątrz a maszyna wytwarza ujemny moment elektromagnetyczny, co jest równoważne z oddawaniem energii do sieci. Hamowanie przeciwprądowe polega na przełączeniu na przeciwny kierunek wirowania. Obrotowemu ruchowi wirnika przeciwstawia się wirujące w kierunku przeciwnym pole elektromagnetyczne powodując zmniejszenie prędkoœci. Hamowanie dynamiczne może się odbywać w dowolnym przedziale prędkoœci. Uzwojenie stojana jest wtedy zasilane prądem stałym o odpowiedniej wartoœci i w układzie zapewniającym dodawanie się przepływów uzwojeń fazowych. Przy prędkoœci równej zeru moment hamujący jest równy zeru, co powoduje, że końcowa faza hamowania dynamicznego jest łagodna i nie zawsze można osiągnąć całkowite zatrzymanie.
11.
12.
13.
14.
15.Transformatory są urządzeniami służącymi do zmiany napięcia. Na żelaznym rdzeniu nawinięte są dwa uzwojenia. Jedno z nich, które nazywamy pierwotnym, dołączamy do Ÿródła prądu zmiennego. Prąd zmienny przepływając przez uzwojenie pierwotne wywołuje w rdzeniu zmienne pole magnetyczne, które z kolei wywołuje w drugim uzwojeniu zwanym wtórnym, siłę elektromotoryczną i napięcie na zaciskach. Jest ono proporcjonalne do liczby zwojów.U1/U2=Z1/Z2
W transformatorze w trójfazowym uzwojenia mogą być połączone na kilka sposobów. Początki i końce uzwojeń - górnego i dolnego napięcia - powinny być wyprowadzone na tabliczce zaciskowej.
16.
17.Sterowanie - bezpoœrednie oddziaływanie na obiekt sterowania (urządzenie w którym odbywa się proces regulowany). Regulacja - samoczynne utrzymywanie wielkoœci regulowanej, zgodnie z jej wartoœcią zadaną, dzięki oddziaływaniu na proces regulowany w zależnoœci od odchylenia wartoœci wielkoœci regulowanej od wielkoœci zadanej. Sprzężenie zwrotne - oddziaływanie sygnałów stanu końcowego (wyjœciowego) procesu (systemu, układu), na jego sygnały referencyjne (wejœciowe).
18.
19.
6. 42.Regulacja prędkoœci silników prądu stałego.
Prędkoœć silników prądu stałego można zmieniać poprzez zmiany napięcia zasilającego, strumienia wzbudzającego lub rezystancji dodatkowej w obwodzie twornika.
43.Hamowanie silnikami prądu stałego (prądnicowe, przeciwprądem, dynamiczne).
Rozróżnia się hamowanie prądnicowe, przeciwprądem i dynamiczne. Linie przerywane: wszystkie na rysunku 3.42a, ddotyczą hamowania prądnicowego. Pozostałe linie przerywane na rysunku 3.43a,b dotyczą: 3',4',3i4 (przedłużenie ciągłych, przy zmianie znaku?)-hamowania przeciwprądem; 5,6i7-hamowania dynamicznego. Silnik szeregowy może być hamowany prądnicowo tylko wówczas, gdy jego uzwojenie wzbudzajace jest zasilane w układzie obcowzbudnym lub bocznikowym.
44.Rozruch silników prądu stałego.
Wartoœć rezystancji rozruchowej zmienia się skokowo, prąd twornika w chwilach połączenia rezystorów zmienia się więc również skokowo (pomijając indukcyjnoœć obrotu twornika). Płynną regulację prądu przy rozruchu i hamowaniu silników można uzyskać stosując układy energoelektroniczne (przekształtniki tyrystorowe) straty energii przy stosowaniu tych układów są wielokrotnie mniejsze niż w układach klasycznych (resystorowych).
29. Rozruch trójfazowych silników indukcyjnych (pierœcieniowych i klatkowych).
Prąd pobierany podczas rozruchu ze zwartym uzwojeniem wirnika jest kilkukrotnie większy od prądu znamionowego (Ir = (4?10)IN). Duży prąd rozruchowy może być groŸny dla silnika pod względem skutków cieplnych, mimo, że najczęœciej rozruch trwa od kilku do kilkudziesięciu sekund. Ale w przypadku silników dużych, a także często powtarzanych rozruchów niebezpieczeństwo takie może wystąpić. Ze względu na powyższe rozruch bezpoœredni, polegający na zasileniu silnika pełnym napięciem znamionowym, można stosować tylko przy silnikach małych. Zależnie od warunków sieciowych, przepisy zakładów energetycznych dopuszczają do rozruchu bezpoœredniego silniki o mocach od kilku do kilkunastu, rzadko kilkudziesięciu, kilowatów. Dla silników większych mocy stosuje się różne sposoby poprawy warunków rozruchu silnika. Dąży się do tego, aby w czasie rozruchu:- zmniejszyć prąd rozruchowy, ale jednoczeœnie (o ile to możliwe) - powiększyć moment rozruchowy.
Można to osiągnąć następującymi metodami: - przez zmianę napięcia zasilania uzwojenia stojana (za pomocą przełącznika gwiazda-trójkąt, autotransformatora lub transformatora), - przez włączenie rezystancji lub reaktancji dodatkowej w obwód wirnika (zastosowanie tzw. rozrusznika tylko w silnikach pierœcieniowych), - przez włączenie rezystancji lub reaktancji dodatkowej w obwód stojana, - przez zmianę częstotliwoœci napięcia zasilającego uzwojenie stojana.
30. Regulacja prędkoœci trójfazowych silników indukcyjnych.
f - częstotliwoœć p - liczba par biegunów, s - poœlizg,
? - prędkoœć kątowa wirnika
Regulację prędkoœci kątowej wirnika można realizować poprzez zmiany częstotliwoœci, liczby par biegunów i poœlizgu. Dla zachowania niezmiennej momentu maksymalnego Mn, zmianom częstotliwoœci muszą towarzyszyć proporcjonalne do nich zmiany napięcia stojana.
Poprzez zmiany liczby par biegunów można uzyskać skokowe zmiany prędkoœci. Ten typ regulacji jest stosowany do silników klatkowych (dwu i wielobiegowych) z odpowiednio zmienianym układem połączeń uzwojenia stojana.
Przy zmianach napięcia stojana zmienia się moment maksymalny a poœlizg krytyczny nie ulega zmianie: regulacja prędkoœci może, więc się odbywać w zakresie zmian poœlizgu od znamionowego do krytycznego. Ten sposób regulacji stosuje się do silników klatkowych ze zwiększonym poœlizgiem krytycznym.
31. Hamowanie trójfazowymi silnikami indukcyjnymi (prądnicowe, przeciwprądem, dynamiczne)
ozruch trójfazowych silników indukcyjnych (pierœcieniowych i klatkowych).
Prąd pobierany podczas rozruchu ze zwartym uzwojeniem wirnika jest kilkukrotnie większy od prądu znamionowego (Ir = (4?10)IN). Duży prąd rozruchowy może być groŸny dla silnika pod względem skutków cieplnych mimo, że najczęœciej rozruch trwa od kilku do kilkudziesięciu sekund. Ale w przypadku silników dużych, a także często powtarzanych rozruchów niebezpieczeństwo takie może wystąpić. Ze względu na powyższe rozruch bezpoœredni, polegający na zasileniu silnika pełnym napięciem znamionowym, można stosować tylko przy silnikach małych. Zależnie od warunków sieciowych, przepisy zakładów energetycznych dopuszczają do rozruchu bezpoœredniego silniki o mocach od kilku do kilkunastu, rzadko kilkudziesięciu, kilowatów. Dla silników większych mocy stosuje się różne sposoby poprawy warunków rozruchu silnika. Dąży się do tego, aby w czasie rozruchu:
- zmniejszyć prąd rozruchowy, ale jednoczeœnie (o ile to możliwe)
- powiększyć moment rozruchowy.
Można to osiągnąć następującymi metodami:
- przez zmianę napięcia zasilania uzwojenia stojana (za pomocą przełącznika gwiazda-trójkąt, autotransformatora lub transformatora),
- przez włączenie rezystancji lub reaktancji dodatkowej w obwód wirnika (zastosowanie tzw. rozrusznika tylko w silnikach pierœcieniowych),
- przez włączenie rezystancji lub reaktancji dodatkowej w obwód stojana,
- przez zmianę częstotliwoœci napięcia zasilającego uzwojenie stojana.
Regulacja prędkoœci trójfazowych silników indukcyjnych.
f - częstotliwoœć p - liczba par biegunów, s - poœlizg,
? - prędkoœć kątowa wirnika
Regulację prędkoœci kąrowej wirnika można realizować poprzez zmiany częstotliwoœci, liczby par biegunów i poœlizgu. Dla zachowania niezmiennej momentu maksymalnego Mn, zmianom częstotliwoœci muszą towarzyszyć proporcjonalne do nich zmiany napięcia stojana.
Poprzez zmiany liczby par biegunów można uzyskać skokowe zmiany prędkoœci. Ten typ regulacji jest stosowany do silników klatkowych (dwu i wielobiegowych) z odpowiednio zmienianym układem połączeń uzwojenia stojana.
Przy zmianach napięcia stojana zmienia się moment maksymalny a poœlizg krytyczny nie ulega zmianie: regulacja prędkoœci może więc się odbywać w zakresie zmian poœlizgu od znamionowego do krytycznego. Ten sposób regulacji stosuje się do silników klatkowych ze zwiększonym poœlizgiem krytycznym.
Hamowanie trójfazowymi silnikami indukcyjnymi
(prądnicowe, przeciwprądem, dynamiczne)
Hamowanie prądnicowe może zachodzić jeżeli wirnik jest napędzany z zewnątrz a maszyna wytwarza ujemny moment elektromagnetyczny co jest równoważne z oddawaniem energii do sieci.
Hamowanie przeciwprądowe polega na przełączeniu na przeciwny kierunek wirowania. Obrotowemu ruchowi wirnika przeciwstawia się wirujące w kierunku przeciwnym pole elektromagnetyczne powodując zmniejszenie prędkoœci
Hamowanie dynamiczne może się odbywać w dowolnym przedziale prędkoœci. Uzwojenie stojana jest wtedy zasilane prądem stałym o odpowiedniej wartoœci i w układzie zapewniającym dodawanie się przepływów uzwojeń fazowych. Przy prędkoœci równej zeru moment hamujący jest równy zeru co powoduje że końcowa faza hamowania dynamicznego jest łagodna i nie zawsze można osiągnąć całkowite zatrzymanie.
39. Warunki samowzbudzenia prądnicy bocznikowej.
Prądnice bocznikowe, szeregowo-bocznikowe i szeregowe są nazywane samowzbudnymi, ponieważ ich normalną pracę poprzedza proces samowzbudzenia. Zapoczątkowanie tego procesu uwarunkowane jest istnieniem magnetyzmu początkowego, a jego dalszy, prawidłowy przebieg wymaga właœciwego przyłączenia końcówek uzwojenia wzbudzającego, aby strumień pochodzący od prądu wzbudzającego miał ten sam zwrot, co strumień szczątkowy. Z uzwojeniem wzbudzającym bocznikowym nie może też być połączona szeregowo zbyt duża rezystancja dodatkowa.
37. Zadania pełnione przez poszczególne elementy maszyny prądu stałego.
Pola magnetyczne stojana i wirnika są stałe i nieruchome, przy tym - dla uzyskania dużego momentu elektromagnetycznego - przesunięte względem siebie o kąt elektryczny ?/2. Osiąga się to przez działanie ruchomego zestyku komutator szczotki. Istota leży w zapewnieniu przeciwnego zwrotu prądu w czynnych bokach uzwojenia twornika położonych na przeciwnych stronach - stykających się ze szczotką - wycinków komutatora. Szczotki przylegające do sąsiednich wycinków komutatora zwierają zezwoje, których końce są dołączone do tych wycinków. Zwierane zezwoje powinny znajdować się w strefie neutralnej (indukcja równa zeru), aby nie indukowały się w nich napięcia.
W czasie przemieszczania się wycinków komutatora pod szczotkami, w zwieranych zezwojach ulega zmianie zwrot prądu.
W transformatorze w trójfazowym uzwojenia mogą być połączone na kilka sposobów. Początki i końce uzwojeń - górnego i dolnego napięcia - powinny być wyprowadzone na tabliczce zaciskowej. Wyprowadzone końcówki powinny być oznaczone w sposób jednoznaczny. Litery A B C oznaczają kolejne fazy, cyframi przed literą oznacza się uzwojenie (1 - GN lub 2 - DN), a cyfry za literą okreœlają końcówkę danego uzwojenia. Litera N lub n oznacza wyprowadzony przewód neutralny. Do podstawowych grup połączeń należą połączenia w gwiazdę (Y,y), trójkąt (D,d) i zygzak (z). Każdy układ połączeń jest okreœlony symbolem graficznym lub literowym. Przyjęto oznaczać sposób połączenia uzwojeń w transformatorze trójfazowym za pomocą dwóch liter: wielkiej oznaczającej układ połączeń uzwojenia górnego, małej okreœlającej sposób połączenia uzwojeń napięcia dolnego oraz liczby podającej kąt pomiędzy jednakoimiennymi siłami elektromotorycznymi uzwojenia górnego i dolnego. Kąt pomiędzy siłami elektromotorycznymi uzwojenia górnego i dolnego tej samej fazy podawany jest jako liczba godzin liczonych zgodnie ze ruchem wskazówek zegara, przy czym jedna godzina oznacza 30o. Możliwych grup połączeń jest dosyć dużo, ale w praktyce stosuje się kilka.
Przy połączeniu w gwiazda - gwiazda możliwe są tylko dwa rodzaje połączeń: Yy0 oraz Yy6. Grup połączeń gwiazda trójkąt jest znacznie więcej. Układ połączeń w zygzak jest układem, gdzie przepływ z jednej fazy rozłożony zostaje na dwie kolumny.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Napęd Elektryczny wykład
Podstawy elektroniki i miernictwa2
elektryczna implementacja systemu binarnego
urzÄ…dzenia elektrotermiczn
Podstawy elektroniki i energoelektroniki prezentacja ppt
Elektryczne pojazdy trakcyjne
elektrofizjologia serca
Ćwiczenia1 Elektroforeza
elektrolity 3
UrzÄ…dzenia i instalacje elektryczne w przestrzeniach zagroĹĽonych wybuchem
Elektroforeza DNA komĂłrkowego BioAut1, BioAut2 i Ch1
Instalacje elektroenergetObl1
08 Elektrownie jÄ…drowe obiegi
U 8 Zestyki w aparatach elektrycznych
elektroterapia
3 Przewodnictwo elektryczne
W07 s^abe elektrolity, prawa Ostwalda
więcej podobnych podstron