Выберите правильную формулу для скольжения s

ЭМ 2 / Ответы ЭМ

1. АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ

1. Единица измерения и определяющая формула электрического сопротивления

Ом, R = U / I

1. Единица измерения и определяющая формула электрической проводимости

Сименс, G = 1 / R

1. Единица измерения и определяющая формула электрической емкости

Фарада, C = q / U

1. Единица измерения и определяющая формула магнитного потока

Вебер, Ф = q * R

1. Единица измерения и определяющая формула магнитной индукции.

Тесла, B = Ф / S

1. Единица измерения и определяющая формула намагничивающей силы.

Ампер-виток, F = W * I

1. Выберите правильную формулу для угловой частоты вращения магнитного потока статора.

1. Выберите правильную упрощенную формулу критического скольжения асинхронной машины.

R ‘₂ S к ± —————— X₁ + X ‘₂

1. Во сколько раз уменьшится пусковой ток трехфазного асинхронного двигателя при соединении фаз в звезду вместо треугольника?

В раз

1. Выберите правильную упрощенную формулу электромагнитного момента асинхронной машины.

Мэм = Рэм /

1. Выберите правильную формулу для скольжения S.

S = (n1 – n) / n1

1. Выберите правильную формулу для частоты вращения магнитного потока статора.

n1 = 60 f / p

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

Увеличивается активное сопротивление ротора.

1. 14 Почему номинальный момент асинхронного двигателя при введении реостата в фазный ротор уменьшается при том же скольжении?

+Уменьшается активная составляющая роторного тока

1. Что нужно сделать, чтобы изменить направление вращения трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором?

Поменять местами два линейных провода двигателя на клеммах трехфазной сети.

1. Выберите правильную формулу электромагнитной мощности асинхронной машины.

Р_ЭМ = Р_{ЭЛ 2} / S

1. Почему электрическая машина называется асинхронной?

n1 ≠ n

1. Роторная обмотка короткозамкнутого ротора общепромышленного асинхронного двигателя может быть изготовлена из:

алюминиевого сплава.

1. Выберите правильную формулу электромагнитной мощности асинхронной машины.

Р_ЭМ = m₁ I 1 ₂ 2 R 1 ₂ / S

1. Выберите правильную формулу полной механической мощности асинхронной машины.

Р_МХ= m₁ I 1 ₂ 2 R 1 ₂ (1-S) / S

1. Фазы ротора трехфазного асинхронного двигателя включают:

Звездой.

1. Выберите правильную формулу мощности на валу асинхронного двигателя.

Р₂ = М₂ 2n / 60

1. Выберите правильную формулу для потребляемой активной мощности трехфазного асинхронного двигателя.

P1 = m1 U1 I1 cosϕ1

1. Какие условия необходимы для образования вращающегося кругового магнитного потока в двухфазном статоре асинхронного двигателя?

Равенство МДС фаз, пространственный сдвиг фаз на 120 электрических градусов, временной сдвиг токов фаз на 1/3 периода.

1. Какая величина называется перегрузочной способностью асинхронного двигателя?

λ = М_К / М_Н

1. Сумма мощности потерь асинхронного двигателя ΣР составляет 50% от его полезной мощности Р2. Определить КПД асинхронного двигателя η.

η=67%.

1. 27 Номинальная частота работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, питающегося от промышленной сети переменного тока, n2=950 об/мин. Определить число пар полюсов p статорной обмотки данного двигателя и величину номинального скольжения Sн.

+p = 3, Sн= 0,05.

1. Асинхронный двигатель с числом пар полюсов р = 1, критическим скольжением Sк = 0,2 работает от промышленной сети переменного тока с нагрузкой на валу со скольжением S1 = 0,1. Определить частоту вращения ротора n2, если нагрузка на валу уменьшилась в 2 раза. Двигатель считать идеальным.

n2 = 2700 об/мин. n2 = 5400 об/мин. n2 = 2875 об/мин. n2 = 3000 об/мин. n2 = 125 об/мин.

1. Определить КПД η трехфазного асинхронного двигателя в номинальном режиме, если постоянные потери Р0=15мВт, переменные Рса=35 мВт, а потребляемая из сети мощность Р1=250 мВт.

η = 0,80

1. Три одинаковых асинхронных двигателя имеют различное номинальное скольжение: Sн1=0,08, Sн2=0,04 и Sн3=0,06. Определить в каком соотношении находятся их КПД η1, η2, η3.

η2 > η3 > η1.

1. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети переменного тока с фазным напряжением U1 = 220 В. При номинальной нагрузке активная мощность, потребляемая двигателем из сети Р1 = 250 Вт, а фазный ток при этом равен I1 =0,5 А. Определить cosϕ двигателя при номинальной нагрузке.

. cosϕ ≈ 0,76.

1. По каким внешним признакам можно определить асинхронный двигатель с фазным ротором?

На валу расположены три контактных кольца.

1. Чему равно скольжение двигателя при пуске?

Единице.

1. При каких условиях однофазный асинхронный двигатель имеет пусковой момент?

При наличии пространственного сдвига обмоток фазы и при наличии временного сдвига между токами обмоток.

1. С какой целью поверхность станины асинхронного двигателя может выполняться оребренной?

С целью обеспечения необходимой поверхности охлаждения.

1. В каком режиме работает асинхронная машина, если ее скольжение имеет отрицательное значение?

Генераторный.

1. Почему КПД двигателя всегда меньше 1?

Имеются активные потери мощности.

1. Какие потери в асинхронном двигателе называют переменными?

Электрические потери в статорной и роторной обмотках.

1. Почему магнитопровод статора двигателя выполняют из листовой электротехнической стали?

Пакет статора выполняют из листов электротехнической стали для уменьшения потерь на вихревые токи.

1. С какой целью в цепь обмотки фазного ротора вводят добавочное активное сопротивление?

Для уменьшения начального пускового тока и увеличения начального пускового момента.

1. Когда КПД двигателя становится максимальным?

Когда переменные потери становятся равными постоянным.

1. При каком скольжении будет максимальный момент двигателя?

При критическом скольжении.

1. Что представляет собой обмотка ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором?

Обмотка ротора выполняется по типу беличьей клетки.

1. Какое магнитное поле создается при питании одной фазы переменным током?

Пульсирующее.

1. Назовите способы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором?

Изменением числа полюсов обмотки статора, скольжения (изменением величины напряжения питания), частоты и напряжения питания. .

1. Какие потери в асинхронном двигателе называют постоянными?

Сумма потерь в стали и механических.

1. Что понимают под режимом холостого хода двигателя?

Когда на валу отсутствует тормозной момент.

1. Что представляет собой обмотка ротора асинхронного двигателя с фазным ротором?

Роторная обмотка двигателя с фазным ротором выполняется трехфазной по типу статорной.

1. При каких условиях m-фазная обмотка создает вращающееся магнитное поле?

Любая m-фазная обмотка создает вращающееся магнитное поле, если сдвиг фаз в пространстве и токов во времени составляет 2/т.

1. Перечислите все способы пуска асинхронных двигателей.

Прямой; при пониженном напряжении; введением добавочного активного сопротивления в цепь ротора; введением добавочного активного сопротивления в цепь статора; частотный.

1. Что понимают под режимом короткого замыкания двигателя?

Работа при заторможенном роторе.

1. Чему равна частота тока в роторной обмотке, когда ротор заторможен?

Частоте тока обмотки статора.

1. Укажите схему включения обмоток асинхронного двигателя, если линейное напряжение в сети 220 В.

/ Y

1. Укажите электротехнические материалы, применяемые в электрических машинах.

Проводниковые, магнитные, изоляционные, материалы щеток.

1. Какова классификация электрических машин по назначению?

Электромашинные генераторы, электрические двигатели, электромашинные преобразователи, электромашинные компенсаторы, электромашинные усилители, электромеханические преобразователи сигналов. .

1. Какова классификация электрических машин по роду тока и принципу действия?

Трансформаторы, асинхронные машины, синхронные машины, коллекторные машины, машины постоянного тока.

1. Каков принцип создания вращающегося магнитного поля в асинхронных двигателях?

Распределение многофазных обмоток в пространстве, питание обмоток многофазными токами, имеющими сдвиг во времени.

1. Каковы способы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей?

Частотный, изменением числа пар полюсов, изменением питающего напряжения, введением добавочных сопротивлений или ЭДС в цепь фазного ротора.

1. Как изменятся КПД и коэффициент мощности асинхронного двигателя при а) повышении напряжения б)понижении напряжения в сети?

а) КПД и Cos уменьшаются, б) КПД и Cos увеличиваются.

1. Как изменить направление вращения асинхронного двигателя?

Пересоединением к сети двух любых фаз обмотки статора.

1. Укажите формулы а)скольжения и б)частоты вращения асинхронного двигателя.

а) S = (n1 – n) / n1; б) n = 60 f1 / p.

1. Как и во сколько раз изменится вращающий момент асинхронного двигателя при переключении обмотки статора «со звезды на треугольник»?

Увеличится в 3 раза.

1. Определить число полюсов в обмотке статора асинхронного двигателя, если магнитное поле вращается со скоростью 1000 об/ мин.

2 р = 6.

1. Как изменится частота тока в роторе асинхронного двигателя при увеличении частоты вращения?

Уменьшится.

1. 65 Какому из сопротивлений R_д1< R_д2< R_д3< R_д4 в двигателе с фазным ротором соответствует наименьший пусковой момент?

+МП при Rд1 в цепи фазного ротора. .

1. Асинхронный двигатель называется асинхронным из-за несовпадения скоростей вращения:

ротора и магнитного поля статора;

1. Если номинальная частота вращения асинхронного двигателя n_ном = 1420 об/мин, то частота вращения магнитного поля составляет:

1500 об/мин;

1. Двигатель с фазным ротором отличается от двигателя с короткозамкнутым ротором:

наличием контактных колец и щеток;

1. Направление вращения магнитного поля асинхронного двигателя зависит от:

порядка чередования фаз обмотки статора;

1. Максимальная частота вращения магнитного поля асинхронного двигателя при промышленной частоте 50 Гц составляет:

3000 об/мин.

1. Для создания вращающегося магнитного поля асинхронного двигателя необходимы следующие условия:

пространственный сдвиг трех фаз обмотки статора и фазовый сдвиг переменных токов в них;

1. Механическая характеристика асинхронного двигателя имеет вид:

б)

1. Укажите неверное утверждение:

существует три основных типа вращающихся машин переменного тока: синхронные,

1. 74 Для создания кругового вращающегося магнитного поля в двухполюсной машине переменного тока необходимо обеспечить пространственный сдвиг между осями обмоток (геометрических градусов) и фазовый сдвиг между токами обмоток (электрических градусов):

. на 120 геометрических градусов и 180 электрических градусов;

1. Если f – частота питающей сети (1/с), а p – число пар полюсов, то скорость вращения магнитного поля n₁ (об/мин) определяется:

1. Если n₁ – скорость вращения поля статора, а n₂– скорость вращения ротора, то скольжение асинхронного двигателя s определяется:

.

1. При работе асинхронной машины в режиме двигателя скольжение изменяется в пределах:

0…1;

1. При номинальном режиме работы асинхронного двигателя скольжение может составлять величину:

s = 0, 2…0,5;

1. Чему равна механическая мощность в асинхронном двигателе при неподвижном роторе (s = 1)?

Рмех = 0.

1. 80 Перегрузочная способность асинхронного двигателя определяется как:

+отношение максимального момента к номинальному;.

1. Что является вращающейся частью в асинхронном двигателе?

Ротор.

1. В трёхфазную сеть с линейным напряжением 380 В включают трёхфазный двигатель, каждая из обмоток которого рассчитана на 220 В. Как следует соединить обмотки двигателя?

Звездой.

1. При регулировании частоты вращения магнитного поля n₁ асинхронного двигателя были получены следующие величины: 1500; 1000; 750 об/мин. Каким способом осуществлялось регулирование частоты вращения?

. Реостатное регулирование.

1. В каких единицах выражается реактивная мощность потребителей?

Вар.

1. Определить скольжение трехфазного асинхронного двигателя, если известно, что частота вращения ротора n отстает от частоты магнитного поля n₁ на 50 об/ мин (n₁=1000 об/ мин).

s = 0,05.

1. Укажите основной недостаток асинхронного двигателя.

Отсутствие дешевых и экономичных устройств для плавного регулирования частоты вращения ротора.

1. Частота вращения магнитного поля асинхронного двигателя n₁=1500об/мин, частота вращения ротора n=1470об/мин. Определить скольжение s.

s = 0,02.

1. В симметричном трехфазном асинхронном двигателе линейное напряжение Uл = 220 В, линейный ток Ιл = 5А, коэффициент мощности cosφ = 0,8. Определить активную мощность.

Р = 1524 Вт.

1. С какой целью асинхронный двигатель с фазным ротором снабжают контактными кольцами и щетками?

Для соединения ротора с регулировочным реостатом.

1. Чему равен КПД асинхронного двигателя, работающего в режиме холостого хода?

0. 90%. 10% Для ответа на вопрос недостаточно данных.

1. Для преобразования какой энергии предназначены асинхронные двигатели?

Электрической энергии в механическую.

1. 92 Как называется основная характеристика асинхронного двигателя?

+Механическая характеристика.

1. Как изменится ток в обмотке ротора асинхронного двигателя при увеличении механической нагрузки на валу?

Увеличится.

1. Как изменить направление вращения магнитного поля статора асинхронного трёхфазного двигателя?

Достаточно изменить порядок чередования двух фаз из трёх.

1. Определить частоту вращения магнитного поля ротора n_2с асинхронного короткозамкнутого двигателя относительно магнитопровода статора, если число пар полюсов p = 1, частота изменения тока f₁ = 50 Гц скольжение S = 0,02.

n2c = 3000 об/мин .

1. Определить частоту вращения магнитного поля ротора n_2р асинхронного короткозамкнутого двигателя относительно магнитопровода ротора, если число пар полюсов p = 1, частота изменения тока f₁ = 50 Гц, скольжение S = 0,02.

n2р = 3000 об/мин .

1. Электромагнитный момент асинхронного двигателя пропорционален…

напряжению обмотки статора в квадрате.

1. Режим работы электродвигателя, при котором скорость вращения вала равна нулю, и электрическая энергия, поступающая из сети, рассеивается в виде тепла в резисторной цепи называется

режимом короткого замыкания.

1. Укажите механическую характеристику асинхронного двигателя.

Mэм = f ( S ).

1. Скорость вращения магнитного поля статора 1500 об/мин, скольжение двигателя 5%. Определите скорость вращения вала ротора.

1425 об / мин.

1. Какое регулирование скорости вращения асинхронных двигателей позволяет получить скорость вращения выше номинальной?

Частотное.

1. При каком способе регулирования скорости вращения АД критический момент не изменяется?

При регулировании напряжением.

1. Укажите правильный ответ. Электротехническая сталь для изготовления сердечников современных асинхронных двигателей:

холоднокатаная анизотропная

1. Укажите неправильный ответ. Обмотка статора асинхронного двигателя может быть:

комбинированной

1. Укажите правильный ответ. Обмотки статора асинхронного двигателя соединены:

а б а — треугольником; б – звездой

1. Укажите неправильный ответ. Скос пазов на роторе:

увеличивает ЭДС ротора

1. Укажите неправильный ответ. Асинхронный двигатель с фазным ротором имеет в конструкции:

пусковую обмотку

1. Укажите правильный ответ. Магнитный поток, созданный трехфазной обмоткой статора изменяется:

по направлению

1. Укажите правильный ответ. Скольжение S% асинхронного двигателя при частоте вращения магнитного поля n₁=3000 об/мин и частоте вращения ротора n= 2940 об/мин:

2%

1. Укажите правильный ответ. Частота вращения ротора n (об/мин) при скольжении S= 5 %, числе пар полюсов р=2 и частоте питающей сети f₁=50 Гц:

1425

1. Укажите правильный ответ. Скольжение асинхронного двигателя при увеличении нагрузки на валу:

увеличится

1. 112 Укажите правильный ответ. Активное r_2s и индуктивное Х_2s сопротивления обмотки ротора при скольжении S=5%, если при неподвижном роторе r₂= 1 Ом, Х₂= 2 Ома:

r_2s=0,05 Х_2s=0,

1. 113 Укажите правильный ответ. ЭДС в роторе асинхронного двигателя е_2s при работе со скольжением S=4%, если при неподвижном роторе е₂=20В:

+е_2s= 0,8

1. Укажите правильный ответ. Частота тока в роторе f₂ асинхронного двигателя при скольжении S=4% и частоте питающей сети f₁= 50 Гц:

f₂= 2 Гц

1. Укажите правильный ответ. Формула для частоты вращения ротора n асинхронного двигателя:

n=n1(1-S)

1. Укажите правильный ответ. Потребляемая двигателем мощность P₁ Вт, при полезной P₂= 400 Вт и КПД η=0,8:

500

1. Укажите правильный ответ. Электрические потери в обмотке ротора р_эл Вт, если электромагнитная мощность P _эм=700 Вт, скольжение S=4%:

28

1. Укажите правильный ответ. Скольжение двигателя S%, если электромагнитная мощность P_эм=500 Вт, а полная механическая мощность Р_мх=470 Вт:

недостаточно данных для ответа

1. Укажите правильный ответ. КПД двигателя % при полезной мощности на валу Р₂=350 Вт и суммарных потерях в двигателе Σр=150 Вт:

70

1. Укажите правильный ответ. Потребляемая из сети активная мощность P₁ кВт по паспортным данным трехфазного асинхронного двигателя: статор Δ/Y – 220/380 В; I= 6,6/3,8 А; cosφ= 0,75:

1,08 1,88 3,26 5,6

1. Укажите правильный ответ. Вращающий момент асинхронного двигателя при увеличении подведенного напряжения в 2 раза:

увеличится в 4 раза

1. Укажите правильный ответ. Вращающий момент асинхронного двигателя при увеличении скольжения от 0 до 1:

сначала увеличивается, потом уменьшается

1. Укажите правильный ответ. Вращающий момент М Н·м асинхронного двигателя при полезной мощности P₂= 5,8 кВт и частоте вращения ротора n=2900 об/мин:

19,1

1. Укажите правильный ответ. Величины, поддерживаемые постоянными при определении рабочих характеристик:

питающее напряжение и частота

1. Укажите правильный ответ. Ток холостого хода I₀ и коэффициент мощности cosφ₀ асинхронного двигателя при увеличении воздушного зазора:

I0 увеличивается, cosφ0 уменьшается

1. Укажите правильный ответ. Коэффициент мощности асинхронного двигателя cosφ c ростом нагрузки выше номинальной:

уменьшается

1. Укажите правильный ответ. Скольжение S и частота вращения ротора n при увеличении нагрузки на валу:

S – увеличивается, n – уменьшается

1. Укажите правильный ответ. Коэффициент мощности трехфазного асинхронного двигателя при полезной мощности P2= 40 кВт, фазном напряжении 220 В, фазном токе 78 А и КПД η= 0,89:

0,87

1. Определите правильный ответ. Кратность пускового момента:

отношение пускового момента к номинальному

1. Определите правильный ответ. Кратность пускового тока:

отношение пускового тока к номинальному

1. Определите правильный ответ. Диапазон кратности пускового момента для короткозамкнутых двигателей мощностью 0,6 — 100 кВт:

4,5 – 7,5

1. Определите правильный ответ. Изменение пускового момента при пуске переключением «звезда — треугольник»:

уменьшение в раз

1. Определите правильный ответ. Изменение пускового момента при пуске с помощью автотрансформатора с коэффициентом трансформации к:

уменьшение в к2 раз

1. Определите правильный ответ. Снижение начального пускового тока в питающей сети при пуске переключением «звезда – треугольник»

в 3 раза

1. Определите правильный ответ. Изменение частоты тока частотного регулирования скорости при постоянстве мощности на валу двигателя и увеличение f1 в 1,73 раза

1. Определите правильный ответ. Изменение напряжения частотного регулирования скорости при вентиляторной нагрузке и уменьшении вдвое частоты вращения ротора

уменьшение U1 в 4 раза

1. Определите правильный ответ. Изменение напряжения частотного регулирования скорости при постоянстве момента на валу при увеличении в 1,73 раза частоты вращения ротора:

увеличение U1 в 1,73 раза

1. Изменение частоты вращения поля и максимального момента при переключении обмотки статора с треугольника на двойную звезду четырехполюсного двигателя:

n1 YY= 3000 об/мин; Мm YY= 0,575 Мm Δ n1 YY= 3000 об/мин; Мm YY= Мm Δ/0,575 n1 YY= 750 об/мин; Мm YY= 0,575 Мm Δ n1 YY= 750 об/мин; Мm YY= Мm Δ

1. Определите правильный ответ. Изменение частоты вращения поля и максимального момента при переключении обмотки статора с двойной звезды на одинарную звезду восьмиполюсного двигателя:

n1 Y= 1500 об/мин; Мm Y= Мm YY n1 Y= 375 об/мин; Мm Y= 2Мm YY n1 Y= 375 об/мин; Мm Y= Мm YY n1 Y= 1500 об/мин; Мm Y= Мm YY/2

1. Укажите правильный ответ. Величина критического скольжения Sкр на графике М(S) асинхронного двигателя…

пропорционально R2’

1. Частота вращения магнитного поля асинхронного двигателя 1000 об/мин. Частота вращения ротора 950 об/мин. Определить скольжение.

0,05

1. Какой из способов регулирования частоты вращения ротора асинхронного двигателя самый экономичный?

Регулирование измерением числа пар полюсов

1. С какой целью при пуске в цепь обмотки фазного ротора асинхронного двигателя вводят дополнительное сопротивление?

Для получения максимального начального пускового момента.

1. Определите частоту вращения магнитного поля статора асинхронного короткозамкнутого двигателя, если число пар полюсов равна 1, а частота тока 50 Гц.

3000 об/мин

1. Как изменить направление вращения магнитного поля статора асинхронного трехфазного двигателя?

Достаточно изменить порядок чередования двух фаз из трёх

1. Какую максимальную частоту вращения имеет вращающееся магнитное поле асинхронного двигателя при частоте переменного тока 50 Гц?

3000 об/мин

1. Перегрузочная способность асинхронного двигателя определяется так:

Отношение максимального момента к номинальному

1. Чему равна механическая мощность в асинхронном двигателе при неподвижном роторе? (S=1)

P=0

1. Почему магнитопровод статора асинхронного двигателя набирают из изолированных листов электротехнической стали?

Для уменьшения потерь на вихревые токи

1.3.19. Выберите электрическую схему коллекторной машины постоянного тока с последовательным возбуждением.

лекторного двигателя постоянного тока смешанного возбуждения.

1) U = E_a + I_a·R_a

2) U = E_a — I_a·R_a

3) U = E_a + I_a·R_a + (I_a + I_в )·R_в

4) U = E_a + I_a·R_a + I_a ·R_в

5) U = E_a — I_a·R_a — (I_a — I_в )·R_в

1.3.21. Укажите механическую характеристику коллекторного двигателя по-

стоянного тока с последовательным возбуждением.

1.3.22. Выберите правильную формулу механической характеристики кол-лекторного двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

1.3.23. Укажите механическую характеристику коллекторного двигателя

постоянного тока смешанного возбуждения при согласном включении обмоток возбуждения.

1.3.24. Можно ли определить, какой из двух двигателей с параллельным воз-

буждением, а какой с – последовательным, если известно, что при одинаковых номинальных характеристиках и нагрузке выше номинальной, частота вращения первого двигателя оказалась меньше, а при нагрузке ниже номинальной – больше чем у второго?

1) Определить нельзя.

2) Оба двигателя с параллельным возбуждением.

3) Оба двигателя с последовательным возбуждением.

4) Первый двигатель с последовательным возбуждением, второй – с параллельным.

5) Первый двигатель с параллельным возбуждением, второй – с последовательным.

2. Электрические машины переменного тока

2.1. Трансформаторы

2.1.1. Назначение трансформатора:

1 — преобразование напряжения одной величины в напряжение другой величины при неизменной частоте тока; 2 — преобразование переменного тока в постоянный; 3 — преобразование постоянного тока в переменный; 4 — преобразование тока одной частоты в ток другой частоты; 5 — назначение иное (укажите).

2.1.2. Какова главная цель установки повышающего трансформатора на электрических станциях в начале линии электропередачи (ЛЭП)?

1 — повышение коэффициента мощности трансформатора; 2 — повышение КПД системы; 3 — улучшение условий эксплуатации; 4 — улучшение экологии; 5 — назначение иное (укажите).

2.1.3. С какой целью магнитопровод силового трансформатора выполняются из электротехнической стали, а, например, не из алюминия?

1 — для уменьшения индуктивного сопротивления обмоток, обусловленных потоками рассеяния; 2 — для уменьшения тепловых потерь в трансформаторе; 3 — для уменьшения стоимости агрегата; 4 — для уменьшения потока рассеяния; 5 — для уменьшения массы и габаритов установки; 6- причина иная (укажите).

2.1.4. Как изменится ток в первичной обмотке трансформатора, если сопротивление нагрузки вторичной цепи уменьшится вдвое при неизменном коэффициенте трансформации ? (принять η = 1, cos φ = 1):

1 – не изменится; 2 – увеличится вдвое; 3 – уменьшится вдвое; 4 – увеличится в 4 раза; 5 – уменьшится в 4 раза; 6 – иное (укажите).

2.1.5. Как изменится ток первичной обмотки однофазного трансформатора с номинальной мощностью S = 0,8 кВА, подключенного к сети переменного напряжения 380 В, если коэффициент мощности вторичной стороны изменился от 0,8 до 0,95, а мощность, потребляемая нагрузкой, равна 620 Вт ?

1 – уменьшится на 0,32 А; 2 – уменьшится на 0,24 А; 3 – увеличится на 0,32 А; 4 – увеличится на 0,24 А; 5 – не изменится; 6 – иное (укажите)

2.1.6. Чему равен к.п.д. трансформатора, если постоянные потери составляют 4%, а переменные потери 6% от мощности, потребляемой нагрузкой ?

1 – 89%; 2 – 90%; 3 – 91%; 4 – 94%; 5 – 96%; 6– иное (укажите)

2. Электрические машины переменного тока

2.1.1. Назначение трансформатора:

1 — преобразование напряжения одной величины в напряжение другой величины при неизменной частоте тока; 2 — преобразование переменного тока в постоянный; 3 — преобразование постоянного тока в переменный; 4 — преобразование тока одной частоты в ток другой частоты; 5 — назначение иное (укажите).

2.1.2. Какова главная цель установки повышающего трансформатора на электрических станциях в начале линии электропередачи (ЛЭП)?

1) повышение коэффициента мощности трансформатора; 2) повышение КПД системы; 3) улучшение условий эксплуатации; 4) улучшение экологии; 5) назначение иное (укажите).

2.1.3. С какой целью магнитопровод силового трансформатора выполняются из электротехнической стали, а, например, не из алюминия?

1) для уменьшения индуктивного сопротивления обмоток, обусловленных потоками рассеяния; 2) для уменьшения тепловых потерь в трансформаторе; 3) для уменьшения стоимости агрегата; 4) для уменьшения потока рассеяния; 5) для уменьшения массы и габаритов установки; 6) причина иная (укажите).

2.1.4. Как изменится ток в первичной обмотке трансформатора, если сопротивление нагрузки вторичной цепи уменьшится вдвое при неизменном коэффициенте трансформации ? (принять η = 1, cos φ = 1):

1) не изменится; 2) увеличится вдвое; 3) уменьшится вдвое; 4) увеличится в 4 раза; 5) уменьшится в 4 раза; 6) иное (укажите).

2.1.5. Как изменится ток первичной обмотки однофазного трансформатора с номинальной мощностью S = 0,8 кВА, подключенного к сети переменного напряжения 380 В, если коэффициент мощности вторичной стороны изменился от 0,8 до 0,95, а мощность, потребляемая нагрузкой, равна 620 Вт ?

1) уменьшится на 0,32 А; 2) уменьшится на 0,24 А; 3) увеличится на 0,32 А; 4) увеличится на 0,24 А; 5) не изменится; 6) иное (укажите)

2.1.6. Чему равен к.п.д. трансформатора, если постоянные потери составляют 4%, а переменные потери 6% от мощности, потребляемой нагрузкой ?

1) 89%; 2) 90%; 3) 91%; 4) 94%; 5) 96%; 6) иное (укажите)

2.1.7. Что произойдет при ошибочном включении первичной обмотки трансформатора в сеть постоянного тока:

1) перегреется сердечник трансформатора; 2) перегреется первичная обмотка трансформатора и сгорит; 3) перегреется вторичная обмотка трансформатора и сгорит; 4) существенно понизится к.п.д. трансформатора; 5) трансформатор будет нормально работать.

2.1.8. В силовом однофазном трансформаторе U_1H = 10 кB; U_2H = 400 B. После ремонта на первичной обмотке осталось 98% витков. Как изменится выходное напряжение трансформатора?

1) не изменится; 2) будет более 400 В; 3) будет менее 400 В; 4) первичная обмотка трансформатора сгорит вскоре после включения; 5) вторичная обмотка трансформатора сгорит вскоре после включения.

2.1.9. Какой измерительный прибор необходимо иметь для экспериментального определения коэффициента трансформации трансформатора ?

1) ваттметр; 2) вольтметр; 3) частотомер; 4) генератор несинусоидальных сигналов; 5) мегомметр; 6) ни один из перечисленных приборов для указанной цели не подходит.

2.1.10. По результатам опыта холостого хода (Р₀ = 200 Вт; I₀ = 1,2 A;

U_{1 HOM} = 400 B; U_{2 HOM} = 36 B) определить потери в магнитопроводе трансформатора:

2.1.11. Силовой трансформатор, произведенный в России, с номинальным первичным напряжением U_1Н = 10 кВ используется при том же напряжении в США (частота тока 60 Гц). Это приведет к:

1) перегреву сердечника; 2) уменьшению тока нагрузки; 3) увеличению тока нагрузки; 4) увеличению вторичного напряжения; 5) увеличению вторичного тока; 6 – иное (укажите).

2.1.12. Как изменятся показания измерительного прибора при перемещении движка автотрансформатора вниз?

2) не изменятся;

4) этого делать нельзя, т.к.

прибор выйдет из строя

5) этого делать нельзя, т.к.

трансформатор выйдет из

2.1.13. Обмотка однофазного автотрансформатора имеет 2730 витков и включена в сеть с напряжением 660 В. От какого витка следует сделать отвод для вторичной обмотки, чтобы напряжение на выходе составило 380 В ?

1) 380; 2) 474; 3) 1177; 4) 1572; 5) иное (укажите)

2.1.14. На табличке (паспорте) трехфазного трансформатора указано:

S=160 кВА; U₁=10кВ; U₂ = 0,4кВ; группа соединения обмоток Y/Y-12.

Номинальный ток вторичной обмотки при этом:

1) 1,6 А; 2) 4 А; 3) 9,2 А; 4) 231 А; 5) 400 А; 6) иное (укажите).

2.1.15. При наличии воздушного зазора в сердечнике трансформатора ток холостого хода:

1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится; 4) вторичная обмотка будет перегреваться; 5) иное (укажите).

2.1.16. Почему в опыте холостого хода трансформатора мощность потерь в меди настолько мала, что ею можно пренебречь?

1) ток в первичной обмотке очень мал по сравнению с номинальным; 2) сердечник трансформатора не насыщен; 3) низкий КПД трансформатора; 4) потерями в меди трансформатора при холостом ходе пренебрегать нельзя; 5) потому, что сердечник трансформатора выполняется из листовой стали.

2.1.17. Почему в опыте короткого замыкания трансформатора мощность потерь в стали настолько мала, что ею можно пренебречь?

1) потому, что к первичной обмотке подводится пониженное напряжение; 2) сердечник трансформатора насыщен; 3) низкий КПД трансформатора; 4) потерями в стали трансформатора при коротком замыкании пренебрегать нельзя; 5) потому, что сердечник трансформатора выполняется из листовой стали.

2.1.18. Как обозначаются начала первичной обмотки трехфазного трансформа-тора?

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

2.1.19. 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.

2.1.20. 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.

2.1.21. Первичная обмотка автотрансформатора имеет W1=600 витков, коэффициент трансформации К=20. Определить число витков вторичной обмотки W2.

1) W2=12000; 2) W2=30; 3) W2=580; 4) W2=620; 5) W2=36000.

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

1) Увеличится в 3 раза. 2) Уменьшится в 3 раза.

3) Не изменится. 4) Уменьшится в 9 раз.

5) Увеличится в 9 раз.

2.1.23. Для преобразования напряжения в начале и конце линии электропередачи применили трансформаторы с коэффициентом трансформации К1=1/25 и К2=25. Как изменятся потери мощности 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.

2.1.24. 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.

1) W2=2000 витков. 2) W2=2 витка. 3) W2=200 витков.

4) W2=60 витков. 5) W2=120 витков.

2.1.25. Как изменятся показания электроизмерительного прибора, если движок реостата R переместить вниз?

1) не изменятся; 2) увеличатся; 3) уменьшатся; 4) обмотки трансформатора могут сгореть; 5) иное (укажите).

2.1.26. На рисунке показаны внешние характеристики однофазного трансформа

тора для различных видов нагрузки. Выберите комбинацию характеристик, которая соответствует следующей последовательности: активной, активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузкам.

1) 1, 2, 3; 2) 1, 3, 2; 3) 2, 1, 3; 4) 3, 1, 2; 5) 2, 3, 1.

2.1.27. Какие параметры Т-образной схемы замещения трансформатора опреде-

ляются из опыта короткого замыкания?

1) r₀ , r1; 2) X0 , r’2 ; 3) r’2 , X’2; 4) r0 , X0; 5) все параметры.

2.1.28. Какие из ниже перечисленных величин определяются из опыта холостого хода трансформатора?

1) I0 , I1к ; 2) I1к , Pст ; 3) U1к , Pобм; 4) I0 , Pст; 5) здесь отсутствуют такие параметры.

2.1.29. Как соотносятся по величине токи холостого хода I0 и номинальный I1н в

трансформаторах средней мощности?

1) I₀ ≈ 0,05I_1н ; 2) I₀ ≈ 0,5I_1н ; 3) I₀ ≈ 0,6I_1н ; 4) I₀ ≈ 0,7I_1н ; 5) I₀ ≈ 0,8I_1н .

2.1.30. В каком режиме работает измерительный трансформатор напряжения?

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.

2.1.31. 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.

2.2. Асинхронные машины

2.2.1. Определите частоту тока в роторе асинхронного электродвигателя при скольжении 5 % и частоте питающей сети 50 Гц:

1) 52,5 Гц; 2) 47,5 Гц; 3) 25 Гц; 4) 2,5 Гц; 5) иное (укажите)

2.2.2. Определите скорость вращения ротора электродвигателя типа MTF-111-6 при скольжении 3,5 %:

1) 996,5 об/мин; 2) 965 об/мин; 3) 1435 об/мин; 4) 482,5 об/мин;

5 – иное (укажите)

2.2.3. Номинальная скорость вращения ротора асинхронного электродвигателя ω_Н = 142,3 с -1 при частоте сети f = 50 Гц. Определить число пар полюсов электродвигателя:

1 – 1; 2 – 2; 3 – 3; 4 – 4; 5 – иное (укажите)

2.2.4. При увеличении зазора между статором и ротором асинхронного электродвигателя его ток холостого хода:

1) увеличится; 2) не изменится; 3) уменьшится; 4) ток холостого хода не зависит от величины зазора; 5) иное (укажите)

2.2.5. Как изменится к.п.д. асинхронного электродвигателя при переходе от режима холостого хода до номинальной нагрузки ?

1) не изменится; 2) уменьшится; 3) увеличится; 4) к.п.д. не зависит от характера нагрузки; 5) иное (укажите)

2.2.6. Как изменится коэффициент мощности асинхронного электродвигателя при переходе от режима холостого хода до номинальной нагрузки ?

1 – не изменится; 2 – уменьшится; 3 – увеличится; 4) коэффициент мощности не зависит от указанных параметров; 5) иное (укажите)

2.2.7. Определите номинальный линейный ток, потребляемый асинхронным электродвигателем из сети, если его номинальные параметры Р_Н = 18 кВт; U_H = 380 B; η _н = 85 %; соs φ _н = 0,8 ?

1 – 40 А; 2 – 47 А; 3 – 56 А; 4 – 70 А; 5 – иное (укажите)

2.2.8. Какой рисунок соответствует работе асинхронной машины в режиме

электромагнитного тормоза?

1) левый; 2) правый; 3) средний; 4) таких режимов не существует; 5) иное (укажите)

2.2.9. Мощность, потребляемая асинхронным электродвигателем из сети, равна 5 кВт. Определить к.п.д. двигателя, если полные потери составляют 800 Вт.

1 – 72 %; 2 – 84 %; 3- 87 %; 4 – 94 %; 5 – иное (укажите)

2.2.10. Выберите правильную формулу для угловой частоты вращения магнитного потока статора.

2.2.11. На щитке асинхронного электродвигателя указано:

P = 10 кВт; U_Н = 220/380 В; cosφ_н = 0,82; η _н = 85 %.

Определить фазный ток, потребляемый электродвигателем из сети при соединении обмоток статора звездой и линейном напряжении сети 380 В:

1) 18,6 А; 2) 22 А; 3) 26 А; 4) 38 А; 5) иное (укажите)

2.2.12. На щитке асинхронного электродвигателя имеются следующие данные: Р_Н = 10 кВт; n _н = 1460 об/мин.

Определить номинальное скольжение и число пар полюсов обмотки статора:

1) 2,7 % и 2 пары полюсов; 2) 2,7 % и 4 пары полюсов; 3) 8,34 % и 4 пары полюсов; 4) 8,34 % и 2 пары полюсов; 5) иное (укажите)

2.2.13. Какая рабочая характеристика асинхронного двигателя соответствует

зависимости коэффициента мощности cosφ от мощности P2 на валу?

2.2.14. Для асинхронного электродвигателя имеет место неравенство

где s – скольжение.

В этом случае электродвигатель работает в режиме:

1) двигателя; 2) динамического торможения; 3) рекуперации; 4) противовключения; 5) такого не может быть

2.2.15. Для асинхронного электродвигателя имеет место неравенство

0 > s > -2

где s – скольжение.

В этом случае электродвигатель работает в режиме:

1 – двигателя; 2 – динамического торможения; 3 – рекуперации; 4 – противовключения; 5 – такого не может быть

2.2.16. Какая рабочая характеристика асинхронного двигателя соответствует

зависимости к.п.д. η от мощности Р2 на валу?

2.2.17. Выберите правильную формулу для скольжения s:

2.2.18. Какая из характеристик соответствует работе асинхронного электродвигателя при пониженном напряжении питающей сети ?

1) а; 2) б; 3) б и г; 4) в и г; 5) на рисунке нет характеристик, соответствующих условию задачи

Какая из характеристик асинхронного электродвигателя соответствует работе при наибольшей частоте питающей сети ?

1) a; 2) b; 3) c; 4) на рисунке показаны характеристики для иного способа регулирования; 5) иное (укажите)

2.2.20. В точке А электрическая машина работает в режиме:

1) двигателя; 2) динамического торможения; 3) рекуперации; 4) противовключения; 5) такого режима не существует

2.2.21. Определить вращающий момент асинхронного электродвигателя при Р_Н = 45 кВт и скорости вращения 1450 об/мин, если к.п.д. двигателя 88 %. Укажите, в каких единицах:

1) 192; 2) 296; 3) 967; 4) 3293; 5) иное (укажите)

2.2.22. Определить суммарную мощность потерь, при которой КПД асинхронного электродвигателя составит 85 %, если Р₁ = 45 кВт

1) 4,25 кВт; 2) 6,75 кВт; 3) 8, 15 кВт; 4) 9,0 кВт; 5) иное (укажите)

2.2.23. При питании статора асинхронного электродвигателя от сети с частотой f₁ частота тока в роторе в мгновение пуска:

1) f₂ =0,5 f₁; 2) f₂ = f₁; 3) f₂ = 1,5 f₁; 4) f₂ = 0; 5) f₂ = 1

2.2.24. В точке А электрическая машина работает в режиме:

1) двигателя; 2) динамического торможения; 3) рекуперации; 4)противовключения; 5) такого режима не существует

2.2.25. Асинхронный электродвигатель, работающий в точке А:

1) отдает электроэнергию в сеть;

2) потребляет электроэнергию из сети и преобразует ее в механическую; 3) потребляет электроэнергию и преобразует ее в тепловую;

4) работает в режиме протвовключения; 5) такого режима не существует

2.2.26. При каком режиме работы коэффициент мощности асинхронного электродвигателя будет наименьшим ?

1) при незначительной перегрузке; 2) при номинальной нагрузке; 3) при холостом ходе; 4) коэффициент мощности не зависит от нагрузки.

2.2.27. Скольжение электродвигателя А – 51 – 4 изменяется от 2 % до 5 % при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной. Определить диапазон изменения скорости вращения ротора, если частота питающей сети 50 Гц.

1) 1425…1470 об/мин; 2) 1425…1450 об/мин; 3) 1450…1495 об/мин;

4) 735…712,5; 5) иное (укажите)

2.2.28. При частоте питания статора 50 Гц асинхронный электродвигатель вращается с частотой ω = 0,25ω₀ . При этом частота тока в роторе:

1) 12,5 Гц; 2) 25 Гц; 3) 37,5 Гц; 4) 50 Гц; 5) иное (укажите)

2.2.29. Определить скольжение асинхронного электродвигателя, если частота тока в роторе составляет 1 Гц, а двигатель включен в сеть с напряжением стандартной частоты ?

1) 2%; 2) 2,7%; 3) 3,2%; 4) 6%; 5) 7,5%; 6) иное (укажите)

2.2.30. Какое из приведенных ниже соотношений скоростей асинхронного электродвигателя можно получить при регулировании переключением числа пар полюсов обмотки статора ?

2) (; 3) = 0,4 ; 4) иное (укажите)

2.2.31. Какой рисунок соответствует работе асинхронной машины в двигательном режиме?

2.2.32. Какой рисунок соответствует работе асинхронной машины в генераторном режиме?

2.2.33. 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

4) Изменить схемы соединения статорной и роторной обмоток.

5) Сдвинуть фазы сети при подключении «по кругу».

2.2.34. Какая величина называется перегрузочной способностью асинхронного двигателя?

2.2.35. Сумма мощности потерь асинхронного двигателя ΣР составляет 50% от его полезной мощности Р2. Определить к.п.д. асинхронного двигателя η.

1) η=67%. 2) η=50%. 3) η=33%. 4) η=75%. 5) η=25%.

2.2.36. Номинальная частота работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, питающегося от промышленной сети переменного тока, n2=950 об/мин. Определить число пар полюсов p статорной обмотки данного двигателя и величину номинального скольжения Sн.

1) p = 1, Sн= 0,68. 2) p = 1, Sн= 0,05. 3) p = 2, Sн= 0,37.

4) p = 2, Sн= 0,05. 5) p = 3, Sн= 0,05.

2.2.37. При снижении напряжения сети на 10 % перегрузочная способность асинхронного электродвигателя:

1) уменьшится на 9,5 %; 2) уменьшится на 10 %; 3) уменьшится на 19 %;

4) уменьшится на 38 %; 5) не изменится.

2.2.38. При замыкании контактов S после окончания переходного процесса показания измерительного прибора:

1) возрастут; 2) уменьшатся; 3) практически не изменятся; 4) включать измерительный прибор по такой схеме нельзя; 5) иное (укажите).

2.2.39. Во сколько раз уменьшится пусковой ток трехфазного асинхронного двигателя при соединении фаз в звезду вместо треугольника?

1) ; 2) 2; 3) ; 4) 3; 5) не изменится.

2.3. Синхронные машины

2.3.1. Число пар полюсов синхронного генератора, выдающего напряжение промышленной частоты, равно 4. Определить скорость вращения первичного (приводного) двигателя.

1) 750 об/мин; 2) 1000 об/мин; 3) 1500 об/мин; 4) 3000 об/мин; 5) иное (укажите)

2.3.2. Какой частоты ток можно получить от синхронного генератора СГ – 35-6, рассчитанного на 50 Гц, если привести его во вращение от асинхронного электродвигателя АК-91-6, имеющего скольжение 4% ?

1) 50 Гц; 2) 42 Гц; 3) 36 Гц; 4) 27,3 Гц; 5) 25 Гц 6 – мало данных; 7 – иное (укажите)

2.3.3. Синхронный генератор работает на активно-индуктивную нагрузку.

В каком соотношении находятся коэффициенты мощности потребителей, при которых генератор имеет внешние характеристики, изображенные на рисунке ?

4) по представленным характеристикам сделать вывод невозможно;

5) условие задачи невыполнимо

Выберите правильную формулу для скольжения s

Эксперт раздела «Вопрос электрику», автор статей. Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования, опыт работы более 5 лет.

Скольжение – это одна из основных характеристик электродвигателя. Она изменяется в зависимости от режима работы, нагрузки на валу и питающего напряжения. Давайте подробнее разберемся, что такое скольжение электродвигателя, от чего оно зависит и как определяется.

Что это такое

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя довольно прост. На обмотку статора подается питающее напряжение, которое создает магнитный поток, в каждой фазе он будет смещен на 120 градусов. При этом суммирующий магнитный поток будет вращающимся.

Обмотка ротора является замкнутым контуром, в ней наводится ЭДС и возникающий магнитный поток придает вращение ротору, в направлении движения магнитного потока статора. Вращающий электромагнитный момент пытается уравнять скорости вращения магнитных полей статора и ротора.

Величина определяющая разность скоростей вращения магнитных полей ротора и статора, называется скольжение. Так как ротор асинхронного двигателя всегда вращается медленнее, чем поле статора — оно обычно меньше единицы. Может измеряться в относительных единицах или процентах.

Высчитывается она по формуле:

где n₁— это частота вращения магнитного поля, n₂ – частота вращения магнитного поля ротора.

Скольжение, это важная характеристика, характеризующая нормальную работу асинхронного электродвигателя.

Величина скольжения в разных режимах работы

В режиме холостого хода скольжение близко к нулю и составляет 2-3%, ввиду того, что n₁ почти равняется n₂. Нулю оно не может быть равным, потому как в этом случае поле статора не пересекает поле ротора, простыми словами, двигатель не вращается и питающее на него напряжение не подается.

Даже в режиме идеального холостого хода, величина скольжения, выраженная в процентах, не будет равной нулю. S может принимать и отрицательные значения, в том случае, когда электродвигатель работает в генераторном режиме.

В генераторном режиме (вращение ротора противоположно направлению поля статора) скольжение ЭД будет в значениях -∞

Также существует режим электромагнитного торможения (противовключения ротора), в этом режиме скольжение принимает значение больше единицы, со знаком плюс.

Значение частоты тока в обмотках ротора равно частоте тока сети только в момент пуска. При номинальной нагрузке частота тока будет определяться по формуле:

где f₁ – частота тока, подаваемого на обмотки статора, а S — скольжение.

Частота тока ротора прямо пропорциональна его индуктивному сопротивлению. Таким образом, проявляется зависимость тока в роторе от скольжения АД. Вращающий момент электродвигателя зависит от величины S, так как определяется значениями величин магнитного потока, тока, углом сдвига между ЭДС и током ротора.

Поэтому, для детального исследования характеристик АД устанавливается зависимость, изображенная на рисунке выше. Таким образом, изменение момента (при различных значениях скольжения) в АД с фазным ротором может регулироваться путем ввода сопротивления в цепь обмоток ротора. В электродвигателях с короткозамкнутым ротором момент вращения регулируется или с помощью преобразователей частоты или использованием двигателей с переменными характеристиками.

При номинальной нагрузке электродвигателя значение скольжения будет в диапазоне 8%-2% (для двигателей малой и средней мощности), номинальное скольжение.

При увеличении нагрузки на валу (момента на валу) будет увеличиваться скольжение, простым языком, магнитное поле ротора будет все сильнее отставать (тормозить) от магнитного поля статора. Увеличение скольжения (S) приведет к пропорциональному увеличению тока ротора, следовательно, пропорционально увеличится момент. Но при этом увеличиваются активные потери в роторе (увеличивается сопротивление), которые уменьшают рост силы тока, поэтому момент увеличивается медленнее, чем скольжение.

При определенной величине скольжения момент достигнет максимального значения, потом начнет снижаться. Величину, при которой момент будет максимальным, называют критической (Sкр).

В графической форме механическую характеристику асинхронного электродвигателя можно выразить с помощью формулы Клосса:

где, М_к — это критический момент, который определяется критическим скольжением электродвигателя.

График строится исходя из характеристик, указанных в паспорте АД. При возникновении вопросов по приводу, в качестве движителя, использующего асинхронный электродвигатель, используется данный график.

Критический момент определяет величину допустимой мгновенной перегрузки электродвигателя. При развитии момента более критического (следовательно, более критического скольжения) происходит, так называемое, опрокидывание электродвигателя и двигатель останавливается. Опрокидывание — один из аварийных режимов.

Способы измерения

Существует несколько способов измерения скольжения асинхронного двигателя. Если частота вращения значительно отличается от синхронной, то ее можно измерить с помощью тахометра или тахогенератора, подключенного на валу ЭД.

Вариант измерения стробоскопическим методом с помощью неоновой лампы подходит при величине скольжения не более 5%. Для этого на валу двигателя либо наносят мелом специальную черту, либо устанавливают специальный стробоскопический диск. Освещают их неоновой лампой, и отсчитывают вращение за определенное время, потом, по специальным формулам производят вычисления. Также возможно использование полноценного стробоскопа, подобно тому что показано ниже.

Также, для измерения величины скольжения всех видов машин подходит способ индуктивной катушки. Катушку лучше всего использовать от реле или контактора постоянного тока, из-за количества витков (там 10-20 тысяч), количество витков должно быть не менее 3000. Катушку с подключенным к ней чувствительным милливольтметром, располагают у конца вала ротора. По отклонениям стрелки прибора (числу колебаний) за определенное время высчитывают по формуле величину скольжения. Помимо этого, у асинхронного двигателя с фазным ротором скольжение можно замерить с помощью магнитоэлектрического амперметра. Амперметр подключается к одной из фаз ротора и по числу отклонений стрелки амперметра производят вычисления (по формуле из способа с индуктивной катушкой).

Вот мы и рассмотрели, что собой представляет скольжение асинхронного двигателя и как его определить. Если остались вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Материалы по теме:

• Виды испытаний асинхронных двигателей
• Правила определения фазы, нуля и заземления в сети
• Как выбрать мультиметр для дома и работы

Опубликовано 16.09.2019 Обновлено 16.09.2019 Пользователем Александр (администратор)

Режимы роботы и конструкция асинхронных машин

1. Уважаемые студенты! При возникновении неполадок, скачайте презентацию и самостоятельно изучите тему согласно плану лекции.

2. Тема: «Режимы роботы и конструкция асинхронных машин»

3. План 1. Классификация электрических машин 2. Ьесколлекторные машины переменного тока 3. Асинхронные машины 4. Режим работы асинхронной машин

План
1. Классификация электрических
машин
2. Ьесколлекторные машины
переменного тока
3. Асинхронные машины
4. Режим работы асинхронной
машины

4. 1. Классификация электрических машин

5. 2. Ьесколлекторные машины переменного тока

Электрические машины переменного тока
составляют основу современной
электроэнергетики, как в сфере производства, так
и в сфере потребления электрической энергии. За
небольшим исключением все эти машины
являются бесколлекторными. Существует два вида
бесколлекторных машин переменного тока:
асинхронные и синхронные машины. Отличаясь
рабочими свойствами, эти машины имеют
конструктивное сходство, и в основе их теории
лежат некоторые общие вопросы, касающиеся
процессов и явлений, связанных с рабочей
обмоткой — обмоткой статора. Как асинхронные,
так и синхронные машины обладают свойством
обратимости, т. е. каждая из них может работать
как в режиме генератора, так и в режиме
двигателя.

6. 3. Асинхронные машины

Асинхронные машины получили наиболее широкое применение в
современных электрических установках и являются самым
распространенным видом бесколлекторных электрических машин
переменного тока. Как и любая электрическая машина, асинхронная
машина обратима и может работать как в генераторном, так и в
двигательном режимах. Однако преобладающее применение имеют
асинхронные двигатели, составляющие основу современного
электропривода. Области применения асинхронных
двигателей
весьма широкие — от привода устройств автоматики и бытовых
электроприборов до привода крупного горного оборудования
(экскаваторов, дробилок, мельниц и т. п.). В соответствии с этим
мощность
асинхронных
двигателей,
выпускаемых
электромашиностроительной промышленностью, составляет диапазон
от долей ватт до тысяч киловатт при напряжении питающей сети от
десятков вольт до 10 кВ. Наибольшее применение имеют трехфазные
асинхронные двигатели, рассчитанные на работу от сети
промышленной частоты (50 Гц). Асинхронные двигатели
специального применения изготовляются на повышенные частоты
переменного тока (200, 400 Гц и более). Основное внимание в данном
разделе уделено изучению трехфазных асинхронных двигателей
общего применения.

7. Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей, разделенных воздушным зазором: неподвижного статора и вращающегося ротора. Каждая

Асинхронный двигатель состоит из двух
основных частей, разделенных
воздушным зазором: неподвижного
статора и вращающегося ротора.
Каждая из этих частей имеет сердечник
и обмотку. При этом обмотка статора
включается в сеть и является как бы
первичной, а обмотка ротора — вторичной,
так как энергия в нее поступает из
обмотки статора за счет магнитной связи
между этими обмотками.

8. Сердечник статора и обмотка статора

9. Сердечник ротора и короткозамкнутая обмотка ротора

10. Асинхронная машина с короткозамкнутым ротором

11. По своей конструкции асинхронные двигатели разделяются на два вида: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором. Ра

По своей конструкции асинхронные
двигатели разделяются на два вида:
двигатели с короткозамкнутым
ротором и двигатели с фазным
ротором. Рассмотрим устройство
трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором.
Двигатели этого вида имеют
наиболее широкое применение.

12. Устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором:

13. 1 — вал; 2, 6 — подшипники; 3, 7 — подшипниковые щиты; 4 — коробка выводов; 5 — вентилятор; 8 — кожух вентилятора; 9 — сердечник ротора с короткоз

1 — вал;
2, 6 — подшипники;
3, 7 — подшипниковые щиты;
4 — коробка выводов;
5 — вентилятор;
8 — кожух вентилятора;
9 — сердечник ротора с
короткозамкнутой обмоткой;
10 — сердечник статора с обмоткой;
11 — корпус;
12 — лапы

14. Устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором:

15. В расточке статора расположена вращающаяся часть двигателя ротор, состоящий из вала 1 и сердечника 9 с короткозамкнутой обмоткой. Такая обм

В расточке статора расположена вращающаяся
часть двигателя ротор, состоящий из вала 1 и
сердечника 9 с короткозамкнутой обмоткой. Такая
обмотка, называемая «беличье колесо»,
представляет собой ряд металлических
(алюминиевых или медных стержней,
расположенных в пазах сердечника ротора,
замкнутых с двух сторон короткозамыкающими
кольцами Сердечник ротора также имеет
шихтованную конструкцию, но листы ротора не
покрыты изоляционным лаком, а имеют на своей
поверхности тонкую пленку окисла. Это является
достаточной изоляцией, ограничивающей вихревые
токи, так как величина их невелика из-за малой
частоты перемагничивания сердечника ротора.

16. Короткозамкнутый ротор: а — обмотка «беличья клетка», б — ротор с обмоткой, выполненной методом литья под давлением; 1 — вал;2 — короткозам

Короткозамкнутый ротор:
а — обмотка «беличья клетка», б — ротор с
обмоткой, выполненной методом литья под
давлением; 1 — вал;2 — короткозамыкающие
кольца; 3 — вентиляционные лопатки

17. Вал ротора вращается в подшипниках качения 2 и 6, расположенных в подшипниковых щитах 3 и 7. Охлаждение двигателя осуществляется методом обд

Вал ротора вращается в подшипниках
качения 2 и 6, расположенных в
подшипниковых щитах 3 и 7.
Охлаждение двигателя осуществляется
методом обдува наружной оребренной
поверхности корпуса. Поток воздуха
создается центробежным вентилятором 5,
прикрытым кожухом 8. На торцовой
поверхности этого кожуха имеются
отверстия для забора воздуха.

18. Вопрос № 1 МАГНИТОПРОВОД АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ НАБИРАЮТ ИЗ ТОНКИХ ЛИСТОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ, ИЗОЛИРОВАННЫХ ЛАКОМ ДРУГ ОТ ДРУГА ДЛ

Вопрос № 1
МАГНИТОПРОВОД АСИНХРОННОГО
ДВИГАТЕЛЯ НАБИРАЮТ ИЗ ТОНКИХ
ЛИСТОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ
СТАЛИ, ИЗОЛИРОВАННЫХ ЛАКОМ
ДРУГ ОТ ДРУГА ДЛЯ:
1) уменьшения потерь на гистерезис
(перемагничивание);
2) упрощения конструкции
магнитопровода;
3) уменьшения потерь на вихревые токи;
4) упрощения сборки магнитопровода.

19. Вопрос №2 СЕРДЕЧНИК РОТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ИЗГОТАВЛИВАЮТ… 1. из изолированных листов электротехнической стали; 2. о

Вопрос №2
СЕРДЕЧНИК РОТОРА
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
ИЗГОТАВЛИВАЮТ…
1. из изолированных листов
электротехнической стали;
2. отливая массивным из магнитной
стали или чугуна;
3. из неизолированных листов
электротехнической стали;
4. отливая массивным из немагнитной
стали;

20. Концы обмоток фаз выводят на зажимы коробки выводов 4. Обычно асинхронные двигатели предназначены для включения в трехфазную сеть на два р

Концы обмоток фаз выводят на зажимы
коробки выводов 4. Обычно асинхронные
двигатели предназначены для включения в
трехфазную сеть на два разных напряжения,
отличающиеся в раз. Например, двигатель
рассчитан для включения в сеть на
напряжения 380/660 В. Если в сети линейное
напряжение 660 В, то обмотку статора следует
соединить звездой, а если 380 В, то
треугольником. В обоих случаях напряжение на
обмотке каждой фазы будет 380 В. Выводы
обмоток фаз располагают на панели таким
образом, чтобы соединения обмоток фаз было
удобно выполнять посредством перемычек.

21. Расположение выводов обмотки статора (а) и положение перемычек при соединении обмотки статора звездой и треугольником (б)

22. Принципиальные схемы включения трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым (а) и фазным (б) ротором

23. Другая разновидность трехфазных асинхронных двигателей — двигатели с фазным ротором — конструктивно отличается от рассмотренного двигат

Другая разновидность трехфазных
асинхронных двигателей — двигатели с
фазным ротором — конструктивно
отличается от рассмотренного двигателя
главным образом устройством ротора.
Статор этого двигателя также состоит из
корпуса 3 и сердечника 4 с трехфазной
обмоткой. У него имеются
подшипниковые щиты 2 и 6 с
подшипниками качения 1 и 7. К корпусу 3
прикреплены лапы 10 и коробка выводов
9.

24. Однако ротор имеет более сложную конструкцию. На валу 8 закреплен шихтованный сердечник 5 с трехфазной обмоткой, выполненной аналогично об

Однако ротор имеет более сложную конструкцию.
На валу 8 закреплен шихтованный сердечник 5 с
трехфазной обмоткой, выполненной аналогично
обмотке статора. Эту обмотку соединяют звездой, а
ее концы присоединяют к трем контактным
кольцам 11, расположенным на валу и
изолированным друг от друга и от вала. Для
осуществления электрического контакта с
обмоткой вращающегося ротора на каждое
контактное кольцо 1 накладывают обычно две
щетки 2, располагаемые в щеткодержателях 3.
Каждый щеткодержатель снабжен пружинами,
обеспечивающими прижатие щеток к контактному
кольцу с определенным усилием.

25. Устройство трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором: 1, 7 – подшипники, 2,6 – подшипниковые щиты, 3 – корпус, 4 – сердечник статора

с обмоткой, 5 – сердечник ротора, 8 –
вал, 9 – коробка выводов, 10 – лапы, 11 – контактные кольца

26.

Асинхронная машина с фазным ротором в разрезе:
1 – станина, 2 – обмотка статора, 3 – ротор, 4 – контактные
кольца, 5 – щетки.

27. На корпусе асинхронного двигателя прикреплена табличка, на которой указаны тип двигателя, завод-изготовитель, год выпуска и номинальные д

На корпусе асинхронного двигателя
прикреплена табличка, на которой
указаны тип двигателя, заводизготовитель, год выпуска и
номинальные данные (полезная
мощность, напряжение, ток, коэффициент
мощности, частота вращения и КПД).

28. Вопрос № 3 АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ: 1) наличием специальных пазов для ох

Вопрос № 3
АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ С
ФАЗНЫМ РОТОРОМ ОТЛИЧАЕТСЯ
ОТ ДВИГАТЕЛЯ С
КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ:
1) наличием специальных пазов для
охлаждения;
2) наличием контактных колец и щеток;
3) числом катушек обмотки статора;
4) использованием в качестве ротора
постоянного магнита.

29. 4. Режим работы асинхронной машины В соответствии с принципом обратимости электрических машин асинхронные машины могут работать как в дв

4. Режим работы асинхронной машины
В соответствии с принципом
обратимости электрических машин
асинхронные машины могут работать как
в двигательном, так и в генераторном
режимах. Кроме того, возможен еще и
режим электромагнитного торможения
противовключением.

30. Двигательный режим.

Режимы работы асинхронной машины

31. Скольжение — величина, характеризующая разность частот вращения ротора и вращающегося поля статора: S = (n1 – n2)/ n1

32. С увеличением нагрузочного момента на валу асинхронного двигателя частота вращения ротора n2 уменьшается. Следовательно, скольжение асинх

С увеличением нагрузочного
момента на валу асинхронного
двигателя частота вращения ротора
n2 уменьшается. Следовательно,
скольжение асинхронного двигателя
зависит от механической нагрузки на
валу двигателя и может изменяться в
диапазоне 0 < s ≤ 1.

33. Вопрос № 4 ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНУЮ ФОРМУЛУ ДЛЯ СКОЛЬЖЕНИЯ S.

34. Вопрос № 5 ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНУЮ ФОРМУЛУ ДЛЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОТОКА СТАТОРА.

35. Формула для определения асинхронной частоты вращения (об/мин): n2 = n1(1-s).

36. Генераторный режим

Режимы работы асинхронной машины

37. Скольжение асинхронной машины в генераторном режиме может изменяться в диапазоне — ∞ < s < 0, т. е. оно может принимать любые отрицательные зн

Скольжение асинхронной машины в
генераторном режиме может
изменяться в диапазоне
— ∞ < s < 0, т. е. оно может
принимать любые отрицательные
значения.

38. Вопрос № 6 ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СТАТОРА АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ, РАБОТАЮЩЕЙ В ГЕНЕРАТОРНОМ РЕЖИМЕ, И ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ РОТОРА

39. Режим торможения противовключением.

Режимы работы асинхронной машины

40. В режиме электромагнитного торможения частота вращения ротора является отрицательной, а поэтому скольжение приобретает положительные зн

В режиме электромагнитного торможения
частота вращения ротора является
отрицательной, а поэтому скольжение
приобретает положительные значения больше
единицы:
s = [n1 — (- n2)] / n1 = (n1 + n2) /n1 > 1.
Скольжение асинхронной машины в режиме
торможения противовключением может
изменяться в диапазоне 1 < s < + ∞ , т. е. оно
может принимать любые положительные
значения больше единицы.

41. Вывод: характерной особенностью работы асинхронной машины является неравенство частот вращения магнитного поля статора n1 и ротора n2, т. е.

Вывод: характерной особенностью работы
асинхронной машины является неравенство
частот вращения магнитного поля статора n1
и ротора n2, т. е. наличие скольжения, так
как только в этом случае вращающееся
магнитное поле наводит в обмотке ротора
ЭДС и на роторе возникает
электромагнитный момент. При этом
каждому режиму работы асинхронной
машины соответствует определенный
диапазон изменений скольжения, а
следовательно, и частоты вращения ротора.

42. Домашнее задание 1. Кацман М.М. Электрические машины [Текст] : Учеб. для учащихся электротехн. спец. техникумов. — Изд. 2-е, перераб. и доп. – М. : В

Домашнее задание
1. Кацман М.М. Электрические машины
[Текст] : Учеб. для учащихся электротехн. спец.
техникумов. — Изд. 2-е, перераб. и доп. – М. :
Высш. шк., 1990. – 463с. – ISBN 5-06-000120-2.
стор. 97-101; стор. 137-145
2. ЗАКОНСПЕКТИРОВАТЬ принцип работы
асинхронной машины и режимы работы
асинхронной машины