- изменение напряжения?
- изменение магнитного потока?
Изменение величины напряжения(рис. слева) позволяет плавно регулировать частоту вращения двигателя. В качестве регулятора напряжения используют тиристорные выпрямители. Одним из недостатков данного способа регулирования является потеря энергии скольжения. Регулирование напряжения обеспечивает 1 зону регулирования, а именно «вниз» от номинальных оборотов.
 |
Изменением магнитного потока(рис. справа) двигателя можно получить 2 зону регулирования – «вверх» от номин. Уменьшать магн поток можно не более чем на 30%, поскольку дальше нарушается коммутация в щеточно-коллекторном узле.
33. Поясните необходимость защиты главных генераторов и двигателей от снижения напряжения. Способы ее реализации.
У двигателей постоянного тока параллельного возбуждения и асинхронных двигателей при снижении напряжения уменьшается магнитный поток и пропорциональный ему вращающий момент, что приводит к перегрузке двигателя и его перегреву. Это сокращает срок службы двигателя и может быть причиной выхода его из строя. Кроме того, при работе с пониженным напряжением двигатель, потребляя увеличенный ток, увеличивает падение напряжения в сети и ухудшает работу других потребителей.
Cамопроизвольный запуск, происходящий при восстановлении напряжения после его исчезновения для двигателей недопустим по условиям безопасности обслуживающего персонала, из-за опасности поломки механизма. Поэтому при значительном снижении напряжения в сети или его исчезновении двигатели, как правило, должны автоматически отключаться специальной защитой минимального напряжения.
Защита минимального напряжения (нулевая защита) в схемах контакторно-релейного управления двигателями осуществляется линейными контакторами, электромагнитными пускателями или специальными реле минимального напряжения.
Например, в схемах дистанционного управления с кнопками «пуск» и «стоп» при питании цепей управления и главных цепей от общего источника защиту минимального напряжения выполняет электромагнитный пускатель. Напряжение отпускания пускателей и контакторов составляет около 40 - 50% от номинального напряжения катушки, поэтому при значительном снижении или полном исчезновении напряжения в сети пускатель или контактор выпадает, отключая главными контактами двигатель от сети. Одновременно размыкается его контакт, шунтирующий кнопку подачи команды «пуск», что исключает возможность самопроизвольного срабатывания магнитного пускателя и включение двигателя после восстановления напряжения. Повторный пуск двигателя в этом случае возможен только после повторного нажатия на кнопку «пуск», т. е. только по команде рабочего, обслуживающего механизм.
34. Поясните необходимость защиты первичных двигателей от обратной мощности. Способы ее реализации.
Необходимость защиты: генератор не генерирует эл.энергию в сеть;потребляет эл.энергию, дополнительно загружая параллельно работающий ГА; пытается вращать тепловой двигатель.
Генератор переходит в двигательный режим, если имеется параллельная работа в случаях: Потери вращающего момента первичным двигателем (уменьшение или прекращение подачи топлива), Потери или снижении напряжения возбуждения генератора, Поломки соединительной муфты между генератором и двигателем. При наличии параллельной работы, для того, чтобы исключить переход в двигательный режим, устанавливается защита от обратной мощности.
35. 
Изобразите простейшую одноконтурную схему автоматического регулирования и опишите ее работу.
САР по отклонению регулируемой величины. В основу этого метода заложен принцип отбора мощности. За щет малой площади поперечного сечения магнитопровод «быстро» входит в режим насыщения. В зависимости от того где находится раб. точка, а именно на магнитном участке(насыщения) индуктивность L и XL будут изменятся левее точки L большая, правее – малая. Если напряжение на выходе генератора уменьшится, раб. точка перемещается на линейный участок L большая, степень отбора мощности снижается, ток в обмотке возбуждения возрастает и напряжение восстанавливается. Аналогично наоборот. В данной системе регулирования нет подвижных деталей, она проста и надежна, однако точность ее невелика. Отклонение напряжения может достигать до 2,5%.
36. Каким образом осуществляется контроль сопротивления изоляции судовых электрических сетей:
- приборы;
- нормы сопротивления изоляции;
- измерение и расчет сопротивления изоляции;
- определение сопротивления изоляции цепей, находящихся под напряжением;
- приборы автоматического контроля сопротивления изоляции.
Величина сопротивления изоляции зависит от температуры нагрева кабеля и элементов электрооборудования, температуры и влажности окружающей среды. При увеличении температуры и влажности сопротивление изоляции значительно уменьшается. Общее сопротивление изоляции между токоведущими частями и корпусом элементов электрооборудования судовой сети измеряется при включенных потребителях и источниках под напряжением. Сопротивление кабельной сети и отдельных участков может измеряться при отключенных потребителях и источниках тока.
При определении сопротивления изоляции между отдельными жилами одного и того же кабеля необходимо отключить потребители, так как при подключенных потребителях измеряется также сопротивление изоляции приемников,.которое значительно меньше нормального сопротивления изоляции жил кабелей. Величина сопротивления изоляции судовых сетей зависит еще и от количества подключенных к сети элементов.
Нормы сопротивления изоляции электрических сетей установлены Правилами Регистра в зависимости от назначения и количества элементов электрооборудования, подключенных к сети. Минимальные величины сопротивления изоляции отдельных фидеров кабельных сетей при швартовных и ходовых испытаниях судна, измеряемые относительно корпуса.
В период эксплуатации отдельный участок силовой сети с включенными распределительными устройствами при отключенных потребителях должен иметь сопротивление изоляции не ниже 2000 ом на каждый вольт напряжения.
Ниже приведены некоторые данные величин сопротивления изоляции для нагретого состояния при относительной влажности 60—70%, установленные Правилами Регистра и техническими условиями на поставку судового электрооборудования:
-обмотки электрических машин — 2 мОм;
-обмотки трансформаторов — 2 мОм;
-пускорегулирующие устройства аппаратуры — 5 мОм;
-отдельно устанавливаемые контакторы — 10 мОм;
-отдельно устанавливаемые коммутационные аппараты с ручным управлением и осветительная аппаратура — 20 мОм;
-приборы слабого тока — 20 мОм;
-нагревательные и отопительные приборы —1000 Ом;
Сопротивление изоляции судовых сетей постоянного и переменного тока можно замерять централизованно с главного распределительного щита в рабочем состоянии сети (под напряжением) или на отключенных участках судовой сети в нерабочем состоянии (при снятом напряжении).
Сопротивление изоляции сетей, находящихся под напряжением, измеряется при номинальном напряжении сети. Для измерения сопротивления изоляции судовой сети и ее участков, не находящихся под напряжением, применяется переносный магнитоэлектрический мегомметр, изготовляемый на рабочее напряжение 100, 500, 1000 В (соответственно, 0—100, 0—500 и 0—1000 мОм).
В настоящее время на судах для измерения сопротивления изоляции сети переменного тока под напряжением применяются щитовые мегомметры типа М-143 и добавочные устройства, устанавливаемые на главных распределительных щитах.
37. Поясните, почему величина э.д.с. на выходе генератора определяется током его возбуждения.
Зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения называется характеристикой холостого хода E = Uхх = f (Iв).
ЭДС, наведенная в обмотке вращающегося якоря генератора, пропорциональна магнитному потоку полюсов и частоте его вращения: E=n*Ce*Ф. Магнитный поток Ф в генераторе, как известно, создается током возбуждения Iв.
38. Покажите развернутое и векторное изображение синусоидально изменяющегося тока, э.д.с., напряжения. Что такое фаза колебаний и что такое сдвиг фаз?
Любую синусоидально изменяющуюся во времени величину можно изобразить в виде синусоиды в прямоугольной системе координат. Однако чаще при расчете цепей переменного тока синусоидальные величины изображают в виде вращающихся векторов. Это позволяет не только упростить построение, но и изображать большое кол-во синусоидальных величин на одном графике, производить их сложение и вычитание, решать различные задачи.
Диаграмма изображающая совокупность векторов построенных с соблюдением их взаимного положения с учетом фазовых сдвигов назыв. векторной диаграммой. На одной вект диаграмме можно изображать величины, изменяющиеся с одинаковой частотой.
1)U=Um*sinWt; i=Im*sinWt
2)e=Emax(sinWt)
 |
3) e=Emax(sinWt±φ)
Фаза колебаний — аргумент cинусоидальной функции функции (Wt+φo), отсчитываемые от точки перехода через нуль к положительному значению.
Сдвиг фаз — разность между начальными фазами двух переменных величин, изменяющихся во времени периодически с одинаковой частотой. Сдвиг фаз является величиной безразмерной и может измеряться в градусах, радианах или долях периода. Cдвиг фаз между напряжением и током определяет коэффициент мощности в цепях переменного тока.
Объясните, почему при расчете процессов, протекающих в цепях переменного тока, пользуются действующими (среднеквадратичными) значениями тока, напряжения, э.д.с.?
Амплитуда синусоидальной величины показывает лишь ее мгновенное максимальное значение, поэтому ее не всегда удобно использовать для характеристики синусоидальных токов, напряжений, э. д. с. Практически удобнее пользоваться значениями, характеризующими эффективность действия синусоидальной величины, например, тепловое действие электрического тока. Такие значения называются действующими.
Действующие значения переменного тока, напряжения и э. д. с. обозначаются прописными буквами без индексов: І, U, Е.
Чтобы определить действующее значение переменного тока, необходимо сравнить результат его действия с результатом действия постоянного тока (не изменяющегося во времени). Действующее значение синусоидального тока i(t) равно по величине такому постоянному току I, котoрый, проходя по проводнику с неизменным сопротивлением за период времени Т выделяет такое же количество теплоты, что и переменный ток i (t) = Im*sinWt, т. е.
(1)
Тепловое действие тока пропорционально квадрату тока. Поэтому действующий переменный ток является среднеквадратическим значением за период.
Графически связь между переменным током i(t) и действующим I можно представить следующим образом. Величина I² является средним значением [i(t)]² за период Т, поэтому она числeнно равна высоте прямоугольника с основанием Т, площадь которого равна площади, ограниченной кривой [i(t)]² и осью абсцисс за один период. На рис. 4.8 эта площадь заштрихована.
Определим количественное соотношение между амплитудой п действующим значением переменного тока. Из (1)
Формулы для действующих значений напряжений и э.д.с. имеют аналогичный вид
Номинальные напряжения и токи различных электротехнических устройств, в том числе и бытовых электроприборов, указываемые в паспортных данных, являются действующими значениями. Амперметры и вольтметры электромагнитной, электродинамической, и тепловой систем также измеряют действующие значения токов и напряжений.