Witamy w tym kompleksowym badaniu kluczowych koncepcji i zasad w dziedzinie elektrotechniki. Celem tego artykułu jest głębokie zanurzenie się w fascynujący świat transformatorów i silników, dwóch kluczowych komponentów napędzających nasz współczesny świat.
Niezależnie od tego, czy jesteś studentem elektrotechniki, który chce ugruntować swoją wiedzę, doświadczonym profesjonalistą chcącym odświeżyć swoją wiedzę, czy po prostu entuzjastą chcącym dowiedzieć się, jak działają te urządzenia, ten artykuł jest dla Ciebie.
Będziemy podróżować przez zawiłości transformatorów jednofazowych, silników prądu stałego, silników asynchronicznych, generatorów synchronicznych i nie tylko. Każda sekcja została starannie opracowana, aby wyjaśnić złożone zasady w przystępny sposób, czyniąc świat elektrotechniki bardziej przystępnym.
Co więcej, artykuł ten służy również jako przewodnik dla osób poszukujących wysokiej jakości silników elektrycznych od profesjonalnych producentów z Chin, kraju słynącego z zaawansowanych możliwości produkcyjnych w sektorze elektrotechniki.
Niezależnie od tego, czy jesteś tutaj, aby dowiedzieć się, przejrzeć lub znaleźć wiarygodnego producenta, mamy nadzieję, że ten artykuł będzie cennym źródłem informacji. Wyruszmy razem w tę pouczającą podróż.
Prąd transformatora jednofazowego w warunkach bez obciążenia nie jest w fazie z głównym strumieniem magnetycznym i występuje różnica kąta fazowego aFe wynikająca z obecności prądu strat żelaza. Prąd jałowy jest przebiegiem szczytowym, ponieważ zawiera dużą trzecią harmoniczną.
Uzwojenie twornika silnika prądu stałego również przewodzi prąd przemienny. Jednakże uzwojenie wzbudzenia przewodzi prąd stały. Tryby wzbudzenia silnika prądu stałego obejmują wzbudzenie oddzielne, wzbudzenie równoległe, wzbudzenie szeregowe i wzbudzenie złożone.
Wyrażenie tylnej siły elektromotorycznej silnika prądu stałego wynosi E = CE F n; wyrażenie momentu elektromagnetycznego to Tem = CTFI.
Liczba równoległych gałęzi w silniku prądu stałego jest zawsze parami. Jednak liczba równoległych gałęzi w uzwojeniu prądu przemiennego niekoniecznie jest taka sama.
W silniku prądu stałego elementy jednowarstwowego uzwojenia są połączone szeregowo w taki sposób, że jeden na drugim. Niezależnie od tego, czy jest to uzwojenie jednofalowe, czy uzwojenie jednowarstwowe, komutator łączy wszystkie elementy szeregowo, tworząc pojedynczą zamkniętą pętlę.
Silnik asynchroniczny jest również nazywany silnikiem indukcyjnym, ponieważ prąd wirnika silnika asynchronicznego jest generowany w wyniku indukcji elektromagnetycznej.
Gdy silnik asynchroniczny uruchamia się przy obniżonym napięciu, moment rozruchowy maleje, a moment rozruchowy i kwadrat prądu rozruchowego uzwojenia maleją proporcjonalnie.
Gdy amplituda i częstotliwość napięcia po stronie pierwotnej są stałe, stopień nasycenia rdzenia transformatora pozostaje w zasadzie niezmieniony, a reaktancja wzbudzenia również zasadniczo nie ulega zmianie.
Charakterystyka zwarcia generatora synchronicznego jest linią prostą. Kiedy następuje trójfazowe symetryczne zwarcie, obwód magnetyczny jest nienasycony; podczas trójfazowego symetrycznego zwarcia w stanie ustalonym obwód zwarciowy jest wyłącznie demagnetyzującym elementem osi bezpośredniej.
Prąd w uzwojeniu wzbudzenia silnika synchronicznego jest prądem stałym. Metody wzbudzenia obejmują głównie wzbudzenie generatora wzbudzenia, wzbudzenie prostownika statycznego, wzbudzenie prostownika obrotowego itp.
W trójfazowej syntetycznej sile magnetomotorycznej nie ma parzystych harmonicznych; kiedy symetryczne uzwojenie trójfazowe przepływa przez symetryczny prąd trójfazowy, nie ma harmonicznych magnetycznych, które są wielokrotnościami 3 w jego syntetycznej sile magnetomotorycznej.
Transformatory trójfazowe zazwyczaj mają nadzieję, że jedna strona będzie połączona w kształcie trójkąta lub jedna strona będzie uziemiona pośrodku. Ponieważ połączenie uzwojenia transformatora trójfazowego ma nadzieję mieć ścieżkę dla prądu trzeciej harmonicznej.
Kiedy przez symetryczne uzwojenie trójfazowe przepływa symetryczny prąd trójfazowy, piąta harmoniczna jego syntetycznej siły magnetomotorycznej ulega odwróceniu; siódma harmoniczna jest do przodu.
Charakterystyki mechaniczne silnika prądu stałego ze wzbudzeniem szeregowym są stosunkowo miękkie. Charakterystyki mechaniczne oddzielnie wzbudzonego silnika prądu stałego są stosunkowo trudne.
Testy zwarć transformatora mogą mierzyć impedancję upływu uzwojenia transformatora; podczas gdy testy bez obciążenia mogą mierzyć parametry impedancji wzbudzenia uzwojenia.
Przekładnia transformatora jest równa stosunkowi zwojów uzwojenia pierwotnego do uzwojenia wtórnego. Przekładnię transformacji transformatora jednofazowego można również wyrazić jako stosunek napięć znamionowych strony pierwotnej i wtórnej.
Przy normalnym wzbudzeniu współczynnik mocy generatora synchronicznego jest równy 1; utrzymując wyjściową moc czynną na niezmienionym poziomie, gdy prąd wzbudzenia jest mniejszy niż normalne wzbudzenie (niedowzbudzenie), charakter reakcji twornika osi bezpośredniej ma charakter magnesujący; utrzymując wyjściową moc czynną na niezmienionym poziomie, gdy prąd wzbudzenia jest większy niż normalne wzbudzenie (nadmierne wzbudzenie), charakter reakcji twornika w osi bezpośredniej ma charakter rozmagnesowania.
W silniku prądu stałego straty żelaza występują głównie w żelaznym rdzeniu wirnika (żelaznym rdzeniu twornika), ponieważ pole magnetyczne żelaznego rdzenia stojana pozostaje zasadniczo niezmienione.
W silniku prądu stałego pierwszy odstęp y1 jest równy liczbie szczelin pomiędzy pierwszą i drugą stroną elementu. Podziałka złożona y jest równa liczbie szczelin pomiędzy górnymi krawędziami elementów dwóch elementów połączonych szeregowo.
W silniku prądu stałego, gdy nie bierze się pod uwagę nasycenia, charakterystyką reakcji twornika w osi poprzecznej jest przesunięcie położenia zerowego pola magnetycznego, ale strumień magnetyczny na biegun nie zmienia się. Kiedy szczotka znajduje się na geometrycznej linii neutralnej, reakcja twornika jest magnetyczna.
W silniku prądu stałego komponentem przekształcającym zewnętrzną moc prądu stałego na wewnętrzną moc prądu przemiennego jest komutator. Zadaniem komutatora jest konwersja prądu stałego na prąd przemienny (lub odwrotnie).
W silniku synchronicznym, gdy strumień magnetyczny F0 wzbudzenia łączącego uzwojenie stojana osiąga wartość maksymalną, tylna siła elektromotoryczna E0 osiąga wartość minimalną, gdy F0 osiąga zero, E0 osiąga wartość maksymalną, zależność fazowa pomiędzy F0 i E0 wynosi F0 wyprzedza E0 o 90o. Natomiast związek pomiędzy E0 i F0 wyraża się jako: E0 = 4,44 f N kN1F0.
W silniku strumień magnetyczny rozproszenia odnosi się do strumienia magnetycznego, który łączy się jedynie z samym uzwojeniem, a generowana przez niego tylna siła elektromotoryczna może często być równoważna spadkowi reaktancji wycieku (lub ujemnemu spadkowi reaktancji).
Stopień poślizgu s silnika asynchronicznego definiuje się jako: stosunek różnicy prędkości synchronicznej i prędkości wirnika do prędkości synchronicznej. Gdy silnik asynchroniczny pracuje w stanie silnikowym, zakres jego współczynnika poślizgu s wynosi 1>S>0.
Krzywa Tem-s zależności pomiędzy momentem elektromagnetycznym Tem a współczynnikiem poślizgu s silnika asynchronicznego ma trzy kluczowe punkty, którymi są punkt początkowy (s = 1), maksymalny moment elektromagnetyczny (s=sm) i punkt synchroniczny (s=0). Gdy zmienia się rezystancja wirnika silnika asynchronicznego, charakterystyki jego maksymalnego momentu elektromagnetycznego Tem i współczynnika poślizgu sm wynoszą: wielkość pozostaje niezmieniona, a położenie s ulega zmianie.
Silnik asynchroniczny musi pobierać moc bierną o charakterze opóźnionym z sieci w celu wzbudzenia.
Kiedy prąd przemienny przepływa przez grupę cewek, jego siła magnetomotoryczna ma charakter pulsacyjny w miarę zmiany czasu. Pojedyncza cewka przepływa przez prąd przemienny, a jej siła magnetomotoryczna ma również charakter pulsujący w miarę zmiany czasu.
Kiedy generator synchroniczny jest podłączony do sieci, wymaga, aby jego trójfazowe napięcie końcowe miało takie same: częstotliwość, amplitudę, kształt fali, kolejność faz (i fazę) jak napięcie trójfazowe sieci.
Wirnik silnika synchronicznego ma dwa typy: biegun wystający i cylindryczny.
Równoważna liczba faz wirnika klatkowego jest równa numerowi jego szczeliny, a równoważne zwoje na fazę wynoszą 1/2.
W przypadku symetrycznego trójfazowego uzwojenia prądu przemiennego, gdy przepływa symetryczny trójfazowy prąd przemienny, jego syntetyczna siła magnetomotoryczna fali podstawowej jest kołową wirującą siłą magnetomotoryczną, a jej kierunek obrotu przebiega od osi uzwojenia fazy wiodącej do osi fazy opóźnionej, a następnie do następnej osi fazy opóźnionej.
Istnieją dwie metody łączenia uzwojeń trójfazowych transformatora trójfazowego: gwiazda i trójkąt; obwód magnetyczny ma dwie struktury: typ rdzenia i typ powłoki.
Sześć nieparzystych numerów grup połączeń transformatora trójfazowego to 1, 3, 5, 7, 9, 11. A sześć parzystych numerów grup połączeń to 0, 2, 4, 6, 8, 10.
W uzwojeniu prądu przemiennego liczba szczelin na biegun na fazę q = q = Z/2p/m (zakładając, że liczba szczelin wynosi Z, liczba par biegunów wynosi p, a liczba faz wynosi m). W uzwojeniach prądu przemiennego stosowane są zarówno pasma fazowe 120o, jak i pasma fazowe 60o. Podstawowy współczynnik uzwojenia fali i tylna siła elektromotoryczna pasma fazowego 60o są wyższe.
Metodę składowych symetrycznych można zastosować do analizy asymetrycznej pracy transformatorów i silników synchronicznych. Założeniem jego zastosowania jest to, że system jest liniowy, więc zasadę superpozycji można zastosować do rozłożenia asymetrycznego trójfazowego układu elektrycznego na sekwencję dodatnią, sekwencję ujemną, sekwencję zerową i inne trzy grupy symetrycznych układów trójfazowych.
Wzór obliczeniowy współczynnika krótkiego skoku to ky1 = sin(p/2×y1/t), a jego znaczenie fizyczne to dyskonto (lub współczynnik redukcji) nadawany przez krótki skok tylnej sile elektromotorycznej (lub sile magnetomotorycznej) w porównaniu z całym skokiem. Wzór obliczeniowy współczynnika rozkładu to kq1 = sin(qa1 /2 ) / q / sin(a1 / 2), a jego znaczenie fizyczne to współczynnik redukcji (lub dyskonta) tylnej siły elektromotorycznej (lub siły magnetomotorycznej) w stosunku do sytuacji skupionej, gdy cewki q różnią się sukcesywnie o kąt elektryczny a1.
Przekładnik prądowy służy do pomiaru prądu, a jego strona wtórna nie może być otwarta. Do pomiaru napięcia służy przekładnik napięciowy, a jego strona wtórna nie może ulegać zwarciu.
Silnik to urządzenie, które przekształca energię mechaniczną w energię elektryczną (lub odwrotnie) lub zmienia jeden poziom napięcia prądu przemiennego na inny poziom napięcia prądu przemiennego. Z punktu widzenia konwersji energii silniki można podzielić na trzy kategorie: transformatory, silniki i generatory.
Wzór obliczeniowy kąta elektrycznego podziałki szczelin a1 wynosi a1 = p×360o/Z. Można zauważyć, że elektryczny kąt podziałki szczelin a1 jest p razy mechaniczny kąt podziałki szczelin am.
Zasada konwersji uzwojenia transformatora jest następująca: przed i po konwersji należy upewnić się, że siła magnetomotoryczna uzwojenia nie ulega zmianie oraz że moc czynna i bierna uzwojenia nie ulegają zmianie.
Cechą sprawności transformatora jest to, że istnieje wartość maksymalna, którą osiąga się, gdy strata zmienna jest równa stracie stałej.
Test transformatora bez obciążenia zwykle przeprowadza się poprzez przyłożenie napięcia i pomiar po stronie niskiego napięcia. Próbę zwarciową transformatora zwykle przeprowadza się poprzez przyłożenie napięcia i pomiar po stronie wysokiego napięcia.
Gdy transformator pracuje równolegle, warunkiem braku prądu cyrkulacyjnego przy braku obciążenia jest: ta sama przekładnia transformatora i ten sam numer grupy połączeń.
Gdy transformator pracuje równolegle, zasada rozkładu obciążenia jest następująca: jednostkowa wartość prądu obciążenia transformatora jest odwrotnie proporcjonalna do jednostkowej wartości impedancji zwarcia. Warunkiem pełnego wykorzystania mocy transformatora podczas pracy równoległej jest to, aby jednostkowe wartości impedancji zwarcia były równe i kąty ich impedancji również były równe.
Zrozumienie zasad i koncepcji elektrotechniki, szczególnie tych związanych z transformatorami i silnikami, ma kluczowe znaczenie dla każdego, kto zajmuje się tą dziedziną. Wiedza ta nie tylko pomaga w zrozumieniu działania tych urządzeń, ale także pomaga w rozwiązywaniu problemów i optymalizacji ich wydajności.
Jeśli szukasz profesjonalnych producentów silników elektrycznych w Chinach, ważne jest, aby wziąć pod uwagę firmy cieszące się dobrą reputacją w zakresie jakości i innowacyjności. Chiny są domem dla wielu producentów znanych z wysokiej jakości produktów i najnowocześniejszych technologii w dziedzinie elektrotechniki. Przed podjęciem decyzji należy zawsze przeprowadzić dokładne badania i wziąć pod uwagę takie czynniki, jak doświadczenie producenta, certyfikaty, asortyment produktów i recenzje klientów.
Pamiętaj, że odpowiedni producent nie tylko dostarczy Ci najlepsze produkty, ale także zaoferuje kompleksową obsługę posprzedażową i wsparcie techniczne. Jako czołowy profesjonalny producent silników elektrycznych - Motocykl Dongchun będzie dla Ciebie dobrym wyborem. Zapewni to maksymalne wykorzystanie inwestycji oraz sprawne i efektywne działanie systemów elektrycznych.
Przejdź do treści 
