Какое устройство не принадлежит трансформатору

Более широкий спектр охватывает классификация по назначению.

Силовые

Назначения силового трансформатора понятно из названия. Термин силовые применяется к семейству моделей, как правило, большой мощности, используемых для преобразования электрической энергии в сетях ЛЭП и в различных обслуживающих установках.

При трансформации сохраняются частоты переменного тока, поэтому возможно подключение силовых трансформаторов в группы для работы в высоковольтных трехфазных сетях.

Силовые аппараты могут соединяться в группы с различными схемами подключения обмоток: по принципу звездочки, треугольником или зигзагом. Схема звездочка оправдана, если в трехфазных сетях нагрузка симметрическая. В противном случае предпочтения отдают треугольнику. При таком способе подключения токи первичной обмотки подмагничивают по отдельности каждый стержневой магнитопровод.

Тогда однофазное сопротивление приблизится к расчетному, а перекос напряжений будет устранен.

Автотрансформаторы

Группа устройств, в которых первичная и вторичная обмотки за счет их прямого соединения между собой образуют электрическую связь, называется автотрансформаторами. Характерным признаком этой группы является несколько пар выводов, к которым можно подключить нагрузку.

Обмотки автотрансформаторов имеют не только магнитную, но и электрическую связь. Они нашли применение в соединениях заземленных сетей, работающих под напряжением, превышающим 110 кВ, но при низких коэффициентах трансформации – не более 3 – 4.

Можно первичную обмотку подключить последовательно в электрическую цепь с другими устройствами и получить гальваническую развязку. Такие приборы получили названия трансформаторов тока. Первичную цепь таких устройств контролируют путём изменения однофазной нагрузки, а вторичную катушку используют в цепях измерительных приборов или сигнализации. Второе название приборов – измерительные трансформаторы.

Особенностью работы измерительных трансформаторов является особый режим выходной обмотки. Она функционирует в критическом режиме короткого замыкания. При разрыве вторичной цепи возникает резкое повышение напряжения в ней, что может вызвать пробои или повреждение изоляции.

Напряжения

Типичное применение – изоляция логических цепей защиты измерительных приборов от высокого напряжения. Трансформатор напряжения – это понижающий прибор, преобразующий высокое напряжение в более низкое.

Импульсные

В работе современной электронике применяются высокочастотные сигналы, которые часто необходимо отделить от других сигналов.
Задача импульсных трансформаторов – преобразования импульсных сигналов с сохранением формы импульса.

Для высокочастотных импульсных аппаратов выдвигаются требования о максимальном сохранении формы импульса на выходе. Имеет значение именно форма, а не амплитуда и даже не знак.

Сварочные

В работе сварочного аппарата важен большой сварочный ток. При этом, сетевое напряжение понижают до безопасного уровня. Благодаря мощному электрическому току дуговой разряд сварочного аппарата плавит металл.

В сварочном трансформаторе имеется возможность ступенчатого регулирования величины тока во вторичных цепях способом изменения индуктивного сопротивления, либо путем секционирования одной из обмоток.

Фото устройства представлено на рисунке 6. Обратите внимание на наличие коммутирующего переключателя.

Рис. 6. Трансформатор для сварочного полуавтомата на броневом магнитопроводе

В сварочных аппаратах применяют конструкции на основе однофазных трансформаторов, а также с применением трехфазных трансформаторов. Для сварки некоторых металлов, например, нержавейки, сварочный ток выпрямляют.

Разделительные

Устройства, в которых нет электрической связи между обмотками, называют резделительными трансформаторами. Силовые разделительные аппараты применяются для повышения безопасности электросетей. Другая область применения разделительных трансформаторов – обеспечение гальванической развязки между отдельными узлами электрических цепей.

Согласующие

Данные типы аппаратов применяют для согласования сопротивления каскадов электронных схем. Они обеспечивают минимальное искажение формы сигналов, создают гальванические развязки между узлами электронных устройств.

Пик-трансформаторы

Аппараты, преобразующие синусоидальные токи в импульсные напряжения. Полярность выходных напряжений меняется через каждых полпериода.

Воздушные и масляные

Силовые трансформаторы бывают сухими (с воздушным охлаждением) (см. рис. 7) и масляными (см. рис. 8).

Модели сухих силовых трансформаторов чаще всего используют для преобразований сетевых напряжений, в том числе и в схемах трехфазных сетей.

Рисунок 7. Сухой трехфазный трансформатор

При подключении нагрузки происходит нагревание обмоток, что грозит разрушением электрической изоляции. Поэтому в сетях с напряжениями свыше 6 кВ работают приборы с масляным охлаждением. Специальное трансформаторное масло повышает надежность изоляции, что очень важно при больших выходных мощностях.

Рис. 8. Строение промышленного трансформатора с масляным охлаждением

Сдвоенный дроссель

Конструктивно такой аппарат является трансформатором с одинаковыми катушками. Катушки одинаковой мощности образуют встречный индуктивный фильтр. Эффективность аппарата выше, чем у дросселя (при одинаковых размерах).

Вращающиеся

Применяются для обмена сигналами с вращающимися барабанами. Конструктивно состоят из двух половинок магнитопровода с катушками. Эти части вращаются относительно друг друга. Обмен сигналами происходит при больших скоростях вращения.

Обозначение на схемах

Трансформаторы наглядно изображаются на электрических схемах. Символически изображаются обмотки, которые разделены магнитопроводом в виде жирной или тонкой линии (см. рис. 9).

Пример обозначения

На схемах трехфазных трансформаторов обмотки начинаются со стороны сердечника.

Области применения

Кроме преобразования напряжений в электрических сетях, трансформаторы часто применяются в блоках питания радиоэлектронных устройств. Преимущественно это автотрансформаторы, которые одновременно выдают несколько напряжений для различных узлов.

Сегодня все чаще используют бестрансформаторные блоки питания. Однако там где требуется питание мощным переменным током, без электромагнитных устройств не обойтись.

Тестовые задания по дисциплине «Электрические машины»

1. Какой материал применяют для изготовления коллекторов машин постоянного тока?

А) сплавы меди с цинком,

С) электротехническая сталь,

E ) сплавы меди с алюминием.

2. Какую конструкцию имеет магнитопровод трансформатора?

A ) собирается из литой стали,

B ) шихтованную, собирается из отдельных листов электротехнической стали

C ) отливается от алюминия,

D ) собирается из меди,

E ) собирается из алюминиевых пластин.

3. Главные полюса предназначены для…?

A ) создания основного магнитного поля машины постоянного тока,

B ) создания магнитного поля асинхронной машины,

C ) возбуждения магнитного поля статора асинхронной машины,

D нигде не применяются,

E ) создания остаточного магнитного потока.

4. Электродвигатели предназначены для преобразования…?

A ) электрической энергии в механическую,

B ) механической энергии в электрическую,

C ) электрической энергии в тепловую,

D тепловой энергии в механическую,

E ) электроэнергии в световую.

5. Для чего при пуске ДПТ в цепь якоря включают последовательно реостат?

A ) для уменьшения потерь в сердечнике статора,

B ) для уменьшения пускового тока,

C ) для поддержания постоянного магнитного потока,

D ) для увеличения тока в обмотке возбуждения,

E ) для уменьшения тока в обмотке возбуждения.

6. В конструкции какой электрической машины имеется коллектор?

A ) асинхронный двигатель,

B ) синхронный двигатель,

C ) двигатель постоянного тока,

D ) синхронный генератор,

7. Трансформаторы предназначены…?

А) для преобразования частоты переменного тока;

В) для регулирования напряжения в цепях постоянного тока,

С) для передачи импульса,

D ) для измерения мощности электроэнергии,

Е) для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины.

A ) вращающая часть асинхронной машины,

B ) неподвижная часть асинхронной машины,

C ) неподвижная часть машины постоянного тока,

D ) устройство для запуска машин постоянного тока,

E ) вращающаяся часть машины постоянного тока.

9. Как называется отношение : k = U ₁ / U ₂ = w ₁ / w ₂

А) коэффициент мощности;

В) коэффициент полезного действия,

С) коэффициент трансформации,

D ) коэффициент усиления,

10. Основные части электрической машины постоянного тока.

A ) катушка, сердечник,

B ) индуктор, коллектор, якорь, вал,

C ) индуктор, контактные кольца,

D ) станина, резистор, катушка, конденсатор,

E ) статор, индуктор, конденсатор.

11. Для электрического контакта с внешней сетью в МПТ применяют…?

C ) фазный ротор,

D ) щеточно-коллекторный узел,

12. Станиной называется…?

A ) вращающая часть машины переменного тока,

B ) вращающаяся часть машины,

C ) магнитные полюса,

D ) неподвижная часть машины переменного тока,

E ) неподвижная часть машины постоянного тока, к которой крепятся основные и добавочные полюса.

13. В какой электрической машине частота вращения ротора отстает от частоты вращения магнитного поля?

A ) синхронная машина,

B ) машина постоянного тока,

C ) асинхронный двигатель,

D) электрический генератор,

14. На каком законе основан принцип действия ДПТ?

A ) на законе электромагнитной индукции;

B ) на законе Джоуля-Ленца;

C ) на законах Кирхгофа;

D ) на законе Ома;

E ) на законе Ампера.

15. Как называется неподвижная часть машины переменного тока?

16. Какие трансформаторы применяются для подключения измерительных приборов в высоковольтную сеть?

Дисциплина: Электрические машины и трансформаторы

1. Активная часть трансформатора, выполненная из листов электротехнической стали, называется…?

А) обмотка высокого напряжения,

В) обмотка низкого напряжения,

2. Дайте определение генератора…?

А) электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую,

В) электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования одной системы переменного тока в другую,

С) электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую,

D ) электромеханический показатель работы машины,

Е) электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в химическую.

3. Какие законы лежат в основе принципа действия электрических машин?

В) закон Джоуля – Ленца,

С) законы электромагнитной индукции и электромагнитных сил,

D ) законы Кирхгофа,

Е) законы сохранения энергии.

4. Какое устройство принадлежит трансформатору?

5. Как укладывается обмотка якоря МПТ?

А) наматывается на ротор,

В) укладывается в пазы сердечника якоря,

С) запаивается на полюсах статора,

D ) в полюсных наконечниках,

Е) на добавочных полюсах.

6. Устройство двигателя постоянного тока…?

А) индуктор и якорь,

В) статор и ротор,

С) якорь и ротор,

D ) ротор, главные полюса,

7. Назначение коллектора в машинах постоянного тока…?

А) подвод постоянного тока к рабочей обмотке,

В) для снятия выходного напряжения,

С) для выпрямления переменного тока в постоянный, и наоборот,

D ) для преобразования выходного напряжения на роторе,

Е) для снятия потерь в магнитопроводе.

8. Какой тип двигателя применяется в приводе транспортных средств?

А)тяговые двигатели постоянного тока,

В) асинхронные электродвигатели,

9. К «петушкам» коллекторных пластин припаивают проводники …?

А) обмотки статора,

С) обмотки якоря,

В) обмотки ротора,

D ) короткозамкнутой обмотки,

Е) полюсной катушки.

10. На каком законе основан принцип действия трансформатора?

A ) на законе электромагнитной индукции;

B ) на законе Джоуля-Ленца;

C ) на законах Кирхгофа;

D ) на законе Ома;

E ) на законе Ампера.

11. Какие способы возбуждения применяются в машинах постоянного тока?

А) независимого возбуждения ,

В) параллельного возбуждения ,

С) последовательного возбуждения,

D ) смешанного возбуждения ,

Е) все перечисленные способы.

12. Назначение дополнительных полюсов в машинах постоянного тока…?

А) создание реакции якоря,

В) создание основного магнитного потока,

С) устранение вибрации,

D ) у меньшение основного магнитного потока,

Е) улучшения коммутации в МПТ.

13. От каких параметров зависит индуцируемая ЭДС в машинах постоянного тока?

А) от конструкции генератора,

В) от конструктивных параметров, величины магнитного потока и частоты вращения якоря,

С) от тока якоря и сопротивления якоря,

D ) от напряжения на выходе генератора,

Е) о т момента на валу.

14. Что произойдет, если двигатель постоянного тока последовательного возбуждения подключить

к сети при отключенной механической нагрузке на валу?

А) двигатель не запустится,

В) ничего не произойдет, двигатель будет работать в номинальном режиме,

С обмотка якоря перегреется,

D ) двигатель пойдет «в разнос»,

Е) якорь остановится.

15. Часть сердечника главного полюса, обращенная к поверхности якоря, выполняется более широкой, называется …?

А) добавочным полюсом;

В) обмоткой возбуждения;

С) полюсным наконечником;

16. Обмотка якоря машины постоянного тока выполняется из…

А) из изолированной медной проволоки или медных шин;

В) из неизолированной стальной проволоки;

С) из изолированной алюминиевой проволоки или стальной шины.

D ) из коллекторных пластин,

Е) латунными стержнями.

Дисциплина: Электрические машины и трансформаторы

1. Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока?

B ) электромагнитное возбуждение, возбуждение постоянными магнитами,

C ) независимое возбуждение,

D ) тиристорное возбуждение,

E ) бесконтактная система возбуждения.

2. Назначение щеточно-коллекторного устройства в двигателях постоянного тока…?

А) осуществляет связь обмотки якоря с внешней цепью, является механическим выпрямителем,

В) связывает обмотки якоря с внешней цепью, поддерживает постоянный вращающий момент,

С) поддерживает постоянный вращающий момент, является механическим выпрямителем,

D ) осуществляет связь обмотки возбуждения с внешней цепью,

Е) является источником механической энергии.

3. Основные элементы в конструкции бесколлекторных асинхронных электродвигателей.

A ) статор, ротор, обмотки,

B ) станина, якорь,

C ) статор, якорь, подшипники,

D ) короткозамкнутый и фазный ротор,

E ) явнополюсный ротор.

4. Какие причины могут вызвать искрение на коллекторе?

C ) магнитные и потенциальные,

D ) механические, потенциальные и коммутационные,

E ) механические и статические.

5. Дайте определение электродвигателя…?

А) электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую,

В) устройство для выпрямления тока,

С) электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую,

D ) электромагнитное устройство, имеющее индуктивные обмотки и предназначенное для преобразования системы переменного тока,

Е) устройство для коммутации электрических цепей.

6. Если электрическая машина вырабатывает электроэнергию, то это…?

7. Обмотка якоря МПТ — …?

A ) фазная и короткозамкнутая обмотка,

B ) петлевая, комбинированная, волновая,

C ) «беличья клетка»,

D ) полюсная обмотка,

E ) первичная обмотка.

8. Из какого материала выполняют шихтованный сердечник якоря МПТ?

C ) электротехническая сталь,

D ) алюминиевый сплав,

E ) конструкционная сталь.

9. Назначение главных полюсов в конструкции МПТ?

A ) создание в машине электромагнитных сил,

B ) создание в машине магнитного поля возбуждения,

C ) уменьшение искрения между щётками,

D ) наведение ЭДС в магнитопроводе,

E ) увеличение реактивной ЭДС.

10. Какие двигатели широко применяются в электроприводе технологического оборудования?

A ) коллекторные двигатели постоянного тока,

B ) бесколлекторные асинхронные электродвигатели,

C ) синхронные электродвигатели,

11. Какое устройство не принадлежит трансформатору?

С) вводы ВН и НН,

D ) обмотка высокого напряжения,

Е) обмотка низкого напряжения.

12. Коллектор в машинах постоянного тока выполняют из …?

A ) обмоточных проводов круглого сечения,

B ) алюминиевых пластин,

C ) пластин твердотянутой меди,

D ) стали или чугуна,

E ) ферромагнитного материала.

13. Для электрического контакта с внешней сетью на поверхность коллектора накладывают электрические щётки …?

А) миканитовые, слюдопластовые,

В) стеклотекстолитовые, гетинаксовые,

С) угольные, медно-графитовые,

14. Что называется электрической машиной?

А) устройство, предназначенное для электрификации и автоматизации производства,

В) электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования одной системы переменного тока в другую.

С) электромеханический преобразователь, в котором преобразуется механическая энергия в электрическую и наоборот.

D ) электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования ЭДС,

Е) электрическое устройство, предназначенное для преобразования системы тока.

15. Для привода подъёмно-транспортных механизмов применяют электрические машины…?

A ) генераторы постоянного тока,

B ) асинхронные электродвигатели с фазным ротором и двигатели постоянного тока,

C ) синхронные электродвигатели,

E ) магнитные усилители.

16. Устройство якоря машины постоянного тока…?

A ) в ал, сердечник якоря, обмотка якоря,

B ) с ердечник якоря, обмотка возбуждения, вал,

C ) с ердечник якоря, полюсный наконечник, обмотка якоря, вал,

D ) к оллектор, вал, сердечник якоря, обмотка якоря,

E ) главные и добавочные полюса.

Дисциплина: Электрические машины и трансформаторы

1. Основные части машины постоянного тока…?

A ) с татор, якорь, возбудитель,

B ) индуктор , якорь, щеточно-коллекторное устройство,

C ) возбудитель, статор, ротор,

D ) щеточно- к оллекторное устройство, ротор, якорь,

E ) коллектор, с татор.

2. В приводе транспортных средств применяют…?

A ) д вигатели постоянного тока параллельного возбуждения,

B ) д вигатели постоянного тока последовательного возбуждения,

C ) а синхронные двигатели с фазным ротором,

D ) а синхронные двигатели с короткозамкнутым ротором,

E ) бесколлекторные генераторы.

3. Основные характеристики генератора постоянного тока…?

A ) х арактеристика холостого хода, внешняя и регулировочная характеристики,

B ) х арактеристика холостого хода, скоростная характеристика,

C ) внешняя характеристика, м еханическая и регулировочная характеристика,

D ) нагрузочная и внешняя характеристики, механическая характеристика,

E ) х арактеристика холостого хода.

4. Формула ЭДС машины постоянного тока:

5. Устройство главного полюса машины постоянного тока…?

A ) с ердечник полюса, полюсной наконечник, обмотка якоря,

B ) с ердечник полюса, обмотка возбуждения,

C ) о бмотка возбуждения, полюсной наконечник, станина,

D ) катушка обмотки возбуждения, полюс,

E ) с ердечник главного полюса, обмотка возбуждения, полюсной наконечник

6. Что называется реверсированием двигателя?

A ) и зменение направления вращения якоря,

B ) и зменение направления тока в обмотке,

C ) и зменение направления основного магнитного потока,

D ) и зменение полярности напряжения, подаваемого на двигатель,

E ) процесс остановки двигателя.

7. Какое явление называется коммутацией в МПТ?

A ) у меньшение магнитного поля машины при увеличении нагрузки,

B ) и скажение магнитного поля машины при увеличении нагрузки,

C ) у меньшение ЭДС обмотки якоря при увеличении нагрузки,

D ) в оздействие магнитного поля якоря на основное магнитное поле машины,

E ) процесс переключения секции обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую с изменением значения и направления тока.

8. При введении добавочного сопротивления в цепь якоря электродвигателя постоянного тока…?

A ) изменяется скорость идеального холостого хода,

B ) изменяется жёсткость механической характеристики,

C ) изменяется частота вращения холостого хода и жёсткость механической характеристики,

D ) скорость не изменяется,

E ) частота вращения увеличивается.

9. Какой способ улучшения коммутации используют в мощных машинах при переменной нагрузке?

A ) смещение щеток с геометрической нейтрали,

B ) установка добавочных полюсов,

C ) при разных условиях увеличение реактивной ЭДС,

D ) воздушное дутье,

E ) увеличение переходного сопротивления щеток.

10. Назначение коллектора в машинах постоянного тока…?

А) подвод постоянного тока к рабочей обмотке,

В) для снятия выходного напряжения,

С) для выпрямления переменного тока в постоянный, и наоборот,

D ) для преобразования выходного напряжения на роторе,

Е) для снятия потерь в магнитопроводе.

11. Назначение т рансформаторов…?

А) для преобразования частоты переменного тока;

В) для регулирования напряжения в цепях постоянного тока,

С) для передачи импульса,

D ) для измерения мощности электроэнергии,

Е) для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины.

12. Устройство статора машины постоянного тока…?

A ) станина (корпус), главные и добавочные полюса,

B ) к орпус (станина), обмотка возбуждения, полюсные наконечники,

C ) с танина, якорь, возбудитель,

D ) щеткодержатель, статор,

E ) с танина, основные и дополнительные полюсы, коллектор.

13. Щ еточно-коллекторное устройство состоит из….

A ) к оллектора, щеткодержателей, щеток,

B ) к оллектора, графитовых щеток,

C ) к оллектора, набранного из медных пластин, разделенных миканитовыми прокладками,

D ) медно-графитовых щеток, коллектора,

E ) щеткодержателей, траверсы.

14. Почему сердечник якоря набирают из пластин тонколистовой электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком?

A ) и з конструктивных особенностей,

B ) д ля уменьшения магнитного сопротивления потоку возбуждения,

C ) для уменьшения добавочных потерь,

D ) д ля уменьшения электрических потерь в обмотках,

E ) для уменьшения вихревых токов, возникающих при перемагничивании сердечника.

15. Для чего предназначен главный полюс машины постоянного тока?

A ) д ля устранения реакции якоря,

B ) я вляется магнитопроводом,

C ) д ля создания основного магнитного поля возбуждения,

D ) д ля создания вращающегося магнитного поля,

E ) д ля равномерного распределения магнитного поля между полюсным наконечником и якорем.

16. В машинах постоянного тока какой мощности устанавливаются дополнительные полюса?

A ) м енее 1 кВт,

C ) б олее 10 кВт,

D ) б олее 100 кВт,

Дисциплина: Электрические машины и трансформаторы

1. Формула электромагнитного момента машины постоянного тока?

2. Устройство двигателя постоянного тока…?

А) индуктор и якорь,

В) статор и ротор,

С) якорь и ротор,

D ) ротор, главные полюса,

3. Основные части трансформатора …?

A ) магнитопровод, обмотки высокого и низкого напряжения,

B ) преобразователь напряжения, обмотки,

C ) электромагнит, катушки, расширитель,

D ) обмотки, радиаторы охлаждения,

E ) бак, крышка бака, газовое реле.

4. Назначение станины в машинах постоянного тока…?

A ) является магнитопроводом, воздействует на основной магнитный поток,

B ) служит для крепления вспомогательных частей, защищает от внешнего воздействия,

C ) служит для крепления полюсов и подшипниковых щитов, является частью магнитопровода,

D ) применяется для охлаждения машины,

E ) для создания основного магнитного потока.

5. Почему магнитопровод трансформатора набирают из тонких пластин электротехнической стали, изолированных лаком с двух сторон?

A ) для увеличения потерь на вихревые токи,

B ) д ля уменьшения электрических потерь,

C ) д ля уменьшения магнитных потерь на вихревые токи при перемагничивании,

D ) д ля упрощения сборки магнитопровода,

E ) для охлаждения.

6. М еханической характеристикой электродвигателя постоянного тока называется…?

A ) зависимость тока статора от скорости двигателя,

B ) зависимость тока якоря от скорости двигателя,

C ) зависимость тока статора от тока ротора,

D ) зависимость частоты вращения якоря от электромагнитного момента,

E ) зависимость тока возбуждения от скорости двигателя.

7. При изменении напряжения питающей сети двигателя постоянного тока…?

A ) изменяется частота вращения идеального холостого хода, жесткость не меняется,

B ) изменяется жёсткость механической характеристики,

C ) изменяется скорость идеального холостого хода и жёсткость механической характеристики,

D ) частота вращения якоря остается постоянной,

E ) частота вращения якоря увеличивается.

8. Электродвигатели предназначены для преобразования…?

A ) электрической энергии в механическую,

B ) механической энергии в электрическую,

C ) электрической энергии в тепловую,

D тепловой энергии в механическую,

E ) электроэнергии в световую.

9. К «петушкам» коллекторных пластин припаивают проводники …?

А) обмотки статора,

С) обмотки якоря,

В) обмотки ротора,

D ) короткозамкнутой обмотки,

Е) полюсной катушки.

10. В конструкции какой электрической машины имеется коллектор?

A ) асинхронный двигатель,

B ) синхронный двигатель,

C ) двигатель постоянного тока,

D ) синхронный генератор,

11. Какие способы возбуждения применяются в машинах постоянного тока?

А) независимого возбуждения ,

В) параллельного возбуждения ,

С) последовательного возбуждения,

D ) смешанного возбуждения ,

Е) все перечисленные способы.

12. На каком законе основан принцип действия трансформатора?

A ) на законе электромагнитной индукции;

B ) на законе Джоуля-Ленца;

C ) на законах Кирхгофа;

D ) на законе Ома;

E ) на законе Ампера.

13. Для чего при пуске ДПТ в цепь якоря включают последовательно реостат?

A ) для уменьшения потерь в сердечнике статора,

B ) для уменьшения пускового тока,

C ) для поддержания постоянного магнитного потока,

D ) для увеличения тока в обмотке возбуждения,

E ) для уменьшения тока в обмотке возбуждения.

14. На каком законе основан принцип действия ДПТ?

A ) на законе электромагнитной индукции;

B ) на законе Джоуля-Ленца;

C ) на законах Кирхгофа;

D ) на законе Ома;

E ) на законе Ампера.

15. Как называется неподвижная часть машины переменного тока?

16. В какой электрической машине частота вращения ротора отстает от частоты вращения магнитного поля?

A ) синхронная машина,

B ) машина постоянного тока,

C ) асинхронный двигатель,

E) электрический генератор,

Дисциплина: Электрические машины и трансформаторы

Ключ к тестам

Дисциплина: Электротехника

Ключ к тестам

Рабочие листы
к вашим урокам

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

• Сейчас обучается 264 человека из 62 регионов

Курс повышения квалификации

Специалист в области охраны труда

Курс профессиональной переподготовки

Руководство электронной службой архивов, библиотек и информационно-библиотечных центров

Сочинение "Подснежник"

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 338 476 материалов в базе

Другие материалы

• Другое
• Другие методич. материалы

• 01.02.2018
• 310
• 0

• Другое
• Конспекты

• 01.02.2018
• 689
• 2

• Другое
• Презентации

• 01.02.2018
• 375
• 0

• Другое
• Другие методич. материалы

• 01.02.2018
• 693
• 8

• Другое
• Тесты

• 01.02.2018
• 1032
• 6

• Другое
• Другие методич. материалы

• 01.02.2018
• 406
• 2

• Другое
• Другие методич. материалы

• 01.02.2018
• 539
• 0

• Другое
• Конспекты

• 01.02.2018
• 295
• 2

Вам будут интересны эти курсы:

• Курс повышения квалификации «Формирование компетенций межкультурной коммуникации в условиях реализации ФГОС»
• Курс повышения квалификации «Экономика предприятия: оценка эффективности деятельности»
• Курс повышения квалификации «Введение в сетевые технологии»
• Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС медицинских направлений подготовки»
• Курс повышения квалификации «Экономика: инструменты контроллинга»
• Курс повышения квалификации «Финансы: управление структурой капитала»
• Курс повышения квалификации «Основы менеджмента в туризме»
• Курс повышения квалификации «Источники финансов»
• Курс повышения квалификации «Методы и инструменты современного моделирования»
• Курс профессиональной переподготовки «Методика организации, руководства и координации музейной деятельности»
• Курс профессиональной переподготовки «Организация и управление службой рекламы и PR»
• Курс профессиональной переподготовки «Осуществление и координация продаж»
• Курс профессиональной переподготовки «Организация и управление процессом по предоставлению услуг по кредитному брокериджу»
• Курс профессиональной переподготовки «Гражданско-правовые дисциплины: теория и методика преподавания в образовательной организации»
• Курс профессиональной переподготовки «Стандартизация и метрология»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

• 01.02.2018 19648
• DOCX 55.2 кбайт
• 418 скачиваний
• Рейтинг: 5 из 5
• Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Шамиева Наталия Леонидовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

• На сайте: 6 лет и 9 месяцев
• Подписчики: 0
• Всего просмотров: 30542
• Всего материалов: 18

40%

88 минут

Технология проблемного обучения в условиях реализации ФГОС

30 минут

Разработка эффективного анкетирования

36 минут

Психологическое сопровождение неизлечимо больных

Подарочные сертификаты

• Курсы «Инфоурок»
• Онлайн-занятия с репетиторами на IU.RU

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Как работает трансформатор для чайников

Как работает трансформатор, его принцип действия и устройство на простом языке.

Тема: пояснение работы и устройства силового трансформатора электрического.

Обычный силовой трансформатор является достаточно важным и распространенным электротехническим устройством. Он позволяет преобразовывать напряжение и ток в нужные величины. Конструктивно он прост, имеется магнитный сердечник определенной формы, на который наматываются обмотки изолированного провода (медный, чаще всего). Эти обмотки делятся на первичную (входную) и вторичную (выходная). Их может быть не две (входная и выходная), а более двух (несколько входных и выходных) в зависимости от конкретного назначения силового трансформатора.

В основе работы любого трансформатора заложен один простой принцип, точнее электро физическое явление — это электромагнитная индукция. Что это такое? Все очень просто! Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц (в твердых телах это электроны. а в жидких и газообразных это ионы). При движении заряда по проводнику вокруг него образуется магнитное поле (именно движущегося заряда, вокруг недвижущегося имеется только электрическое поле). Магнитное поле также существует вокруг постоянных магнитов. Так вот, если взять кусок изолированного провода, намотать из него катушку, подсоединить к концам этой катушки вольтметр, после чего быстро провести возле катушки магнитом, то мы на вольтметре увидим скачок электрического напряжения. Получается, что если постоянно воздействовать на катушку магнитным полем (движущемся), то можно из нее получить некий источник или преобразователь электрической энергии.

В трансформаторе одна катушка (первичная, входная) выполняет роль источника магнитного поля. Стоит учесть, что магнитное поле должно быть обязательно переменным (постоянно меняющееся в направлении и величине). На эту входную катушку подается переменное напряжение определенной величины (то, на которую рассчитана эта катушка, чтобы основная часть электрической энергии тратилось именно на создание магнитного поля, и лишь минимальная его часть тратилась на выделение тепла, это неизбежные потери).

В результате вокруг этой входной катушки образуется переменное магнитное поле, которое по сердечнику передается на вторую катушку. Как было сказано выше, если воздействовать на проводник переменным магнитным полем, на нем индуцируется электродвижущая сила (ЭДС). То есть, на выходной катушке появляется напряжение. Вот и получаем простой электромагнитный преобразователь электрической энергии.

Материал сердечника трансформатора подбирается так, чтобы он максимально хорошо проводил через себя электромагнитные поля, усиливая их. В итоге мы имеем несколько цепей. Первая — электрическая, которая образована движением зарядов по первичной обмотке. Она вокруг себя образовывает магнитное поле, которое замыкается по контуру магнитного сердечника, и это вторая цепь (электромагнитная, смещена на 90 градусов). Ну, а третья цепь опять электрическая, которая образована вторичной обмоткой (где индуцируется напряжение) и подключенной к ней нагрузкой (она также смещена на 90 градусов относительно магнитной цепи).

От количества витков на катушке зависит напряжение, а от сечения провода этой катушки зависит сила тока. То есть, если первичная и вторичная катушка будут иметь одинаковое количество витков — выходное напряжение будет такое же как и входное. Если вторичную обмотку намотать в два раза больше (по количеству витков), то и выходное напряжение увеличится вдвое (относительно входного). От диаметра провода катушки зависит выходной ток. При большой нагрузке и слишком малом сечении провода будет происходит нагрев катушки, что может привести к перегреву, повреждению изоляции и выходу из строя трансформатора.

Существуют специальные таблицы, в которых указаны нужные сечения проводов с учетом определенной плотности тока в них. При расчете трансформатора и выборе сечения провода под нужный выходной ток необходимо брать данные с этих таблиц.

Что касается магнитопровода, который замыкает магнитные поля на себе. Чем лучше материал магнитопровода проводит через себя электромагнитные поля, тем выше коэффициент полезного действия трансформатора. Следовательно, существуют специальные сплавы, имеющие лучшие электромагнитные характеристики, которые и используют в сердечнике трансформаторов. Помимо этого в трансформаторе не должны быть зазоров между частями магнитопровода (на пути течения магнитного поля). Только лишь при полной замкнутости магнитопровода можно получить минимальные потери при трансформации электрической энергии.

Работа трансформатора также зависит от частоты тока, который подается на входную обмотку. Чем выше частота тока, тем лучше происходит трансформация энергии. То есть, с повышением частоты будут уменьшаться размеры трансформатора при тех же выходных мощностях. Если взять обычный трансформатор, который рассчитан на сетевое напряжение стандартной частоты в 50 герц, то он по размерам будет значительно больше того, который будет работать на килогерцовых частотах. Но там уже и магнитопровод используется из других ферромагнитных материалов.

Более короче работу трансформатора можно выразить так — на входную обмотку подается переменное напряжение (которое должно быть изначально рассчитано), в катушке начинает течь переменный ток, который образовывает переменное магнитное поле вокруг себя. Это магнитное поле начинает протекать по магнитопроводу сердечника трансформатора проходя также через выходную катушку. В результате на этой выходной обмотке образуется переменное напряжение, величина которого зависит от количества витков катушек. При подключении нагрузки к выходной обмотки мы получаем течение переменного тока в выходной цепи.

Принцип работы, устройство и виды трансформаторов

Человеку, мало знакомому с электрикой сложно представить себе, что такое трансформатор, где он задействован, назначение элементов его конструкции.

Общая информация об устройстве

Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования тока переменной частоты с одним напряжением в переменный ток с иным напряжением, но с прежней частотой, основанный на явлении электромагнитной индукции.

Применяются приборы во всех сферах деятельности человека: электроэнергетике, радиотехнической, радиоэлектронной промышленности, бытовой сфере.

Конструкция

Устройство трансформатора предполагает наличие одной либо большего числа отдельных катушек (ленточных или проволочных), находящихся под единым магнитным потоком, накрученных на сердечник, изготовленный из ферромагнетика.

Важнейшие конструктивные части следующие:

• обмотка;
• каркас;
• магнитопровод (сердечник);
• охлаждающая система;
• изоляционная система;
• дополнительные части, необходимые в защитных целях, для установки, обеспечения подхода к выводящим частям.

В приборах чаще всего можно увидеть обмотку двух типов: первичную, получающую электроток от стороннего питающего источника, и вторичную, с которой напряжение снимается.

Сердечник обеспечивает улучшенный обратный контакт обмоток, обладает пониженным сопротивлением магнитному потоку.

Некоторые виды приборов, работающие на сверхвысокой и высокой частоте, производятся без сердечника.

Производство приборов налажено в трех базовых концепциях обмоток:

Устройство трансформаторов стержневых подразумевает накручивание обмотки на сердечник строго горизонтальное. В приборах броневого типа она заключена в магнитопроводе, размещается горизонтально либо вертикально.

Надежность, эксплуатационные особенности, устройство и принцип действия трансформатора принимаются без какого-либо влияния принципа его изготовления.

Принцип работы

Принцип работы трансформатора базируется на эффекте взаимоиндукции. Поступление тока переменной частоты от стороннего поставщика электроэнергии на вводы первичной обмотки формирует в сердечнике магнитное поле с переменным потоком, проходящего через вторичную обмотку и индуцирующее образование электродвижущей силы в ней. Закорачивание на приемнике электроэнергии вторичной обмотки обуславливает прохождение сквозь приемник электротока из-за влияния электродвижущей силы, вместе с тем в первичной обмотке образуется ток нагрузки.

Назначение трансформатора — перемещение преобразованной электрической энергии (без перемены ее частоты) к вторичной обмотке из первичной с подходящим для функционирования потребителей напряжением.

Классификация по видам

Силовые

Силовой трансформатор переменного электротока — это прибор, использующийся в целях трансформирования электроэнергии в подводящих сетях и электроустановках значительной мощности.

Необходимость в силовых установках объясняется серьезным различием рабочих напряжений магистральных линий электропередач и городских сетей, приходящих к конечным потребителям, требующимся для функционирования работающих от электроэнергии машин и механизмов.

Автотрансформаторы

Устройство и принцип работы трансформатора в таком исполнении подразумевает прямое сопряжение первичной и вторичной обмоток, благодаря этому одновременно обеспечивается их электромагнитный и электрический контакт. Обмотки устройств имеют не менее трех выводов, отличающихся своим напряжением.

Основным достоинством этих приборов следует назвать хороший КПД, потому как преобразуется далеко не вся мощность — это значимо для малых расхождениях напряжений ввода и вывода. Минус — неизолированность цепей трансформатора (отсутсвтие разделения) между собой.

Трансформаторы тока

Данным термином принято обозначать прибор, запитанный непосредственно от поставщика электроэнергии, применяющийся в целях понижения первичного электротока до подходящих значений для использующихся в измеряющих и защитных цепях, сигнализации, связи.

Первичная обмотка трансформаторов электротока, устройство которых предусматривает отсутствие гальванических связей, подключается к цепи с подлежащим определению переменным электротоком, а электроизмерительные средства подсоединяются к вторичной обмотке. Текущий по ней электроток примерно соответствует току первичной обмотки, поделенному на коэффициент трансформирования.

Трансформаторы напряжения

Назначение этих приборов — снижение напряжения в измеряющих цепях, автоматики и релейной защиты. Такие защитные и электроизмерительные цепи в устройствах различного назначения отделены от цепей высокого напряжения.

Импульсные

Данные виды трансформаторов необходимы для изменения коротких по времени видеоимпульсов, как правило, имеющих повторение в определенном периоде со значительной скважностью, с приведенным к минимуму изменением их формы. Цель использования — перенос ортогонального электроимпульса с наиболее крутым срезом и фронтом, неизменным показателем амплитуды.

Главным требованием, предъявляющимся к приборам данного типа, является отсутствие искажений при переносе формы преобразованных импульсов напряжения. Действие на вход напряжения какой-либо формы обуславливает получение на выходе импульса напряжения идентичной формы, но, вероятно, с другим диапазоном либо измененной полярностью.

Разделительные

Что такое трансформатор разделительный становится понятно исходя из самого определения — это прибор с первичной обмоткой, не связанной электрически (т.е. разделенной) с вторичными.

Существует два типа таких устройств:

Силовые применяются с целью улучшения надежности электросетей при непредвиденном синхронном соединении с землей и токоведущими частями, либо элементами нетоковедущими, оказавшимися из-за нарушения изоляции под напряжением.

Сигнальные применяются в целях обеспечения гальванической развязки электроцепей.

Согласующие

Как работает трансформатор данного вида также понятно из его названия. Согласующими называются приборы, применяющиеся с целью согласования между собой сопротивления отдельных элементов электросхем с приведенным к минимуму изменением формы сигнала. Также устройства такого типа используются для исключения гальванических взаимодействий между отдельными частями схем.

Пик-трансформаторы

Принцип действия пик-трансформаторов базируется на преобразование характера напряжения, от входного синусоидального в импульсное. Полярность после перехода изменяется по прошествии половины периода.

Сдвоенный дроссель

Его азначение, устройство и принцип действия, как трансформатора, абсолютно идентичны приборам с парой подобных обмоток, которые, в данном случае, абсолютно одинаковы, намотанны встречно или согласованно.

Также часто можно встретить такое наименование данного устройства, как встречный индуктивный фильтр. Это говорит о сфере применения прибора – входная фильтрация напряжения в блоках питания, звуковой технике, цифровых приборах.

Режимы работы

Холостой ход (ХХ)

Такой порядок работы реализуется от размыкания вторичной сети, после чего в ней прекращается течение электротока. В первичной обмотке течет ток холостого хода, составной его элемент — ток намагничивающий.

Когда вторичный ток равен нулю, электродвижущая сила индукции в первичной обмотке целиком возмещает напряжение питающего источника, а потому при пропаже нагрузочных токов, идущий сквозь первичную обмотку ток по своему значению соответствует току намагничивающему.

Функциональное назначение работы трансформаторов вхолостую — определение их важнейших параметров:

• КПД;
• показателя трансформирования;
• потерь в магнитопроводе.

Режим нагрузки

Режим характеризуется функционированием устройства при подаче напряжения на вводы первичной цепи и подключении нагрузки во вторичной. Нагружающий ток идет по «вторичке», а в первичной — суммарный ток нагрузки и ток холостой работы. Этот режим функционирования считается для прибора преобладающим.

На вопрос, как работает трансформатор в основном режиме, отвечает основной закон ЭДС индукции. Принцип таков: подача нагрузки к вторичной обмотке вызывает образование во вторичной цепи магнитного потока, образующего в сердечнике нагружающий электроток. Направлен он в сторону, противоположную его течению, создающегося первичной обмоткой. В первичной цепи паритет электродвижущих сил поставщика электроэнергии и индукции не соблюдается, в первичной обмотке осуществляется повышение электротока до того времени, пока магнитный поток не вернется к своему исходному значению.

Короткое замыкание (КЗ)

Переход прибора в этот режим осуществляется при кратковременном замыкании вторичной цепи. Короткое замыкание — особый тип нагрузки, прилагаемая нагрузка — сопротивление вторичной обмотки — единственная.

Принцип работы трансформатора в режиме КЗ таков: к первичной обмотке приходит незначительное переменное напряжение, выводы вторичной соединяются накоротко. Напряжение на входе устанавливается с таким расчетом, чтобы величина замыкающего тока соответствовала величине номинального электротока устройства. Величина напряжения определяет энергопотери, приходящиеся на разогрев обмоток, а также на активное сопротивление.

Такой режим характерен для приборов измерительного типа.

Исходя из многообразия устройств и видов назначения трансформаторов, можно с уверенностью сказать, что на сегодня они — незаменимые, использующиеся практически повсеместно устройства, благодаря которым обеспечивается стабильность и достижение необходимых потребителю значений напряжения, как гражданских сетей, так и сетей предприятий промышленности.

Что такое трансформатор: устройство, принцип работы, схема и назначение

Может быть, кто-то думает, что трансформатор – это что-то среднее между трансформером и терминатором. Данная статья призвана разрушить подобные представления.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Трансформатор – статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного электрического тока одного напряжения и определенной частоты в электрический ток другого напряжения и той же частоты.

Работа любого трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции, открытой Фарадеем.

Назначение трансформаторов

Разные виды трансформаторов используются практически во всех схемах питания электрических приборов и при передаче электроэнергии на большие расстояния.

Электростанции вырабатывают ток относительно небольшого напряжения – 220, 380, 660В. Трансформаторы, повышая напряжение до значений порядка тысяч киловольт, позволяют существенно снизить потери при передаче электроэнергии на большие расстояния, а заодно и уменьшить площадь сечения проводов ЛЭП.

Непосредственно перед тем как попасть к потребителю (например, в обычную домашнюю розетку), ток проходит через понижающий трансформатор. Именно так мы получаем привычные нам 220 Вольт.

Самый распространенный вид трансформаторов – силовые трансформаторы. Они предназначены для преобразования напряжения в электрических цепях. Помимо силовых трансформаторов в различных электронных приборах применяются:

• импульсные трансформаторы;
• силовые трансформаторы;
• трансформаторы тока.

Принцип работы трансформатора

Трансформаторы бывают однофазные и многофазные, с одной, двумя или большим количеством обмоток. Рассмотрим схему и принцип работы трансформатора на примере простейшего однофазного трансформатора.

Кстати, в других статьях можно почитать, что такое фаза и ноль в электричестве.

Из чего состоит трансформатор? Во простейшем случае из одного металлического сердечника и двух обмоток. Обмотки электрически не связаны одна с другой и представляют собой изолированные провода.

Одна обмотка (ее называют первичной) подключается к источнику переменного тока. Вторая обмотка, называемая вторичной, подключается к конечному потребителю тока.

Когда трансформатор подключен к источнику переменного тока, в витках его первичной обмотки течет переменный ток величиной I1. При этом образуется магнитный поток Ф, который пронизывает обе обмотки и индуцирует в них ЭДС.

Бывает, что вторичная обмотка не находится под нагрузкой. Такой режимы работы трансформатора называется режимом холостого хода. Соответственно, если вторичная обмотка подключена к какому-либо потребителю, по ней течет ток I2, возникающий под действием ЭДС.

Величина ЭДС, возникающей в обмотках, напрямую зависит от числа витков каждой обмотки. Отношение ЭДС, индуцированных в первичной и вторичной обмотках, называется коэффициентом трансформации и равно отношению количества витков соответствующих обмоток.

Путем подбора числа витков на обмотках можно увеличивать или уменьшать напряжение на потребителе тока с вторичной обмотки.

Идеальный трансформатор

Идеальный трансформатор – трансформатор, в котором отсутствуют потери энергии. В таком трансформаторе энергия тока в первичной обмотке полностью преобразуется сначала в энергию магнитного поля, а далее – в энергию вторичной обмотки.

Конечно, такого трансформатора не существует в природе. Тем не менее, в случае, когда теплопотерями можно пренебречь, в расчетах удобно пользоваться формулой для идеального трансформатора, согласно которой мощности тока в первичной и вторичной обмотках равны.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Потери энергии в трансформаторе

Коэффициент полезного действия трансформаторов достаточно высок. Тем не менее, в обмотке и сердечнике происходят потери энергии, приводящие к тому, что температура при работе трансформатора повышается. Для трансформаторов небольшой мощности это не представляет проблемы, и все тепло уходит в окружающую среду – используется естественное воздушное охлаждение. Такие трансформаторы называют сухими.

В более мощных трансформаторах воздушного охлаждения оказывается недостаточно, и применяется охлаждение маслом. В этом случае трансформатор помещается в бак с минеральным маслом, через которое тепло передается стенкам бака и рассеивается в окружающую среду. В трансформаторах высоких мощностей дополнительно применяются выхлопные трубы – если масло закипает, образовавшимся газам нужен выход.

Конечно, трансформаторы не так просты, как может показаться на первый взгляд – ведь мы рассмотрели принцип действия трансформатора кратко. Контрольная по электротехнике с задачами на расчет трансформатора внезапно может стать настоящей проблемой. Специальный студенческий сервис всегда готов оказать помощь в решении любых проблем с учебой! Обращайтесь в Zaochnik и учитесь легко!