32.Поясніть призначення тахогенераторів.

Тахогенератор — это устройство, при вращении вала которого на его выходе вырабатывается электрическое напряжение. Величина этого напряжения пропорциональна скорости вращения вала тахогенератора.Для съёма этого напряжения традиционно применяется скользящий контакт, включающий графитовые щётки и медный коллектор. Однако образующийся на медной поверхности неравномерный оксидный слой вызывает периодические изменения сопротивления контакта, что приводит к колебаниям напряжения тахогенератора в виде шума. На низких скоростях эти шумы сравнимы с полезным сигналом. Тем не менее, медно-щёточный контакт остаётся популярным, так как имеет большое преимущество – отличные скользящие свойства графита и, как следствие, большой срок службы Избавиться от проблем при работе тахогенератора в неблагоприятных средах поможет такой тахогенератор, у которого на медную рабочую поверхность коллектора нанесена серебряная дорожка. В этом случае при любых условиях сопротивление контакта щётки и коллектора остаётся низким. Благодаря низкой плотности тока, ширину контакта можно сделать маленькой.

Недостатком АТГ является некоторая нелинейность выходной характеристики (рис. 5.4), вызываемая амплитудной погрешностью, которая объясняется тем, что переменный поток наводит в роторе дополнительную ЭДС ед. Так как поток пропорционален п, то ЭДС ед пропорциональна п2 и, следовательно, ток iд и поток Фд нелинейно изменяют Фв; кроме того, имеют место фазовая погрешность и погрешность от остаточной ЭДС.

33.Поясніть принцип дії простого однофазного генератора змінного струму.

Как известно, генераторы могут быть однофазными и трехфазными. Вопрос о том, какой из них предпочтительней, был бы неправильным, так как каждый имеет свои параметры и рассчитан на работу в определенных условиях. Из самого определения следует их назначение — питать соответствующих потребителей. Однофазный бензиновый генератор вырабатывает ток напряжением 220 вольт и частотой 50 Гц и предназначен для питания однофазных электроприборов, мощность которых невелика, а двигательные нагрузки практически отсутствуют. Таким образом, подобными электростанциями оснащаются бытовые сети: частные коттеджи, загородные и дачные дома, офисы, малые производственные предприятия. При этом стоит помнить, что если к трехфазным установкам можно подключить и однофазные, и трехфазные нагрузки, то к однофазным — лишь соответствующие однофазные.

При выборе однофазного генератора очень важно правильно рассчитать нагрузку (подсчитать всех потребителей энергии), учесть возможные непредвиденные ситуации, к примеру, высокие пусковые точки. Не стоит покупать агрегат «в притык» к расчетной мощности, так как при увеличении количества потребителей может возникнуть перегрузка электростанции. Однако и обратная ситуация не лучшим образом скажется на эксплуатационных свойствах генератора. Нежелательно, чтобы установка работала на нагрузку менее четверти от своей номинальной мощности.

34.Охарактеризуйте правила вимірювання електричних величин: напруги, струму, опору, коефіцієнта потужності, витрати електричної енергії

Электроизмерительным прибором называется устройство, предназначенное для измерения электрической величины, например, напряжения, тока, сопротивления, мощности и т. д. По принципу действия и конструктивным особенностям приборы бывают: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, ферродинамические, индукционные, вибрационные и другие.Точность измерения — качество измерения, отражающее близость его результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малой погрешности. Погрешность измерительного прибора — разность между показаниями прибора и истинным значением измеряемой величины. Результат измерения — значение величины, найденное путем ее измерения.

Измерение напряжения должно производиться:

1. На секциях сборных шин постоянного и переменного тока, которые могут работать раздельно. 2. В цепях генераторов постоянного и переменного тока, СК, а также в отдельных случаях в цепях агрегатов специального назначения. 5. В цепях дугогасящих катушек.

Измерение мощности:

1. Генераторов активной и реактивной мощности.2. Конденсаторных батарей 25 Мвар и более и СК реактивной мощности.

3. Трансформаторов и линий, питающих с. н. б кВ и выше ЭС, активной мощности.

35. Охарактеризуйте класифікацію електричних машин

Машиной постоянного тока в соответствии с общепринятой терминологией называют двухобмоточную электрическую машину, одна из обмоток которой (обмотка якоря) соединяется с электрической сетью постоянного тока с помощью механического преобразователя частоты, преобразующего переменный ток в якоре в постоянный ток в сети, а вторая (обмотка возбуждения) питается постоянным током.

Коллекторная машина постоянного тока - машина постоянного тока, с обмоткой якоря, присоединенной к коллектору, и магнитными полюсами, имеющими возбуждение от источника постоянного тока, или которые сами являются постоянными магнитами.

Для преобразования переменного тока, индуктируемого в якоре машины постоянного тока, часто используется вместо механического преобразователя частоты полупроводниковый преобразователь частоты, в котором используются управляемые и неуправляемые полупроводниковые вентили. Такие электрические машины постоянного тока получили название вентильных.

В зависимости от схемы питания обмотки возбуждения машины постоянного тока разделяются на несколько типов: снезависимым, параллельным, последовательным, смешанным возбуждением.

Асинхронной машиной называется электрическая машина, одна из обмоток которой, обычно трехфазная, присоединена к электрической сети или специальному преобразователю, а вторая выполнена короткозамкнутой (беличья клетка) или фазной, замкнутой на сопротивления. В асинхронных (несинхронных) машинах частота вращения ротора ω_r, не равна частоте вращения поля ω_п.

• Асинхронные машины широко используют в качестве электродвигателй трехфазного тока.

Коллекторный двигатель переменного тока - двигатель переменного тока, у которого обмотка якоря соединена с коллектором и включена в цепь переменного тока.

• В настоящее время применяются главным образом в электробытовых приборах.

Синхронной машиной называется двухобмоточная электрическая мащина переменного тока, одна из обмоток которой присоединена к электрической сети с постоянной частотой f, вторая возбуждается постоянным током.

• С помощью синхронных трехфазных турбогенераторов и гидрогенераторов производится преобладающая часть электрической энергии.

Реактивный двигатель - синхронный двигатель без обмотки возбуждения или постоянных магнитов, у которого ротор имеет выступы, играющие роль ярковыраженных полюсов, такой двигатель обычно снабжен короткозамкнутой клеткой, позволяющей пускать его как асинхронный двигатель.

Гистерезисный электродвигатель - неявнополюсный синхронный электродвигатель без обмотки возбуждения, ротор которого выполнен из магнитного материала с большим остаточным намагничиванием, пуск в ход которого осуществляется за счет потерь на гистерезис в роторе.

36.Поясніть улаштування і принцип дії асинхронного двигуна з коротко замкненим ротором.

Асинхронный двигатель предназначен для преобразования электрической энергии 3-х фазного переменного тока в механическую энергию. Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: неподвижной – статора и вращающейся – ротора. Статор представляет собой полый цилиндр составленный из изолированных листов электротехнической стали в форме колец со штампованными пазами с внутренней стороны, в которые укладывается 3-х фазная статорная обмотка, оси которых смещены относительно друг друга на 120*, 60*, 40* в зависимости от количества катушек.Ротор представляет собой также цилиндр, составленный из листовой электротехнической стали в форме колец, с пазами на их внешней поверхности, в которые укладывается роторная обмотка. В зависимости от её устройства различают:

- Короткозамкнутый ротор – обмотка короткозамкнутого ротора выполняется в виде беличьего колеса и состоит из уложенных в пазы неизолированных стержней, которые по обеим сторонам замыкаются на кольца

- Фазный ротор – обмотка фазного ротора выполняется 3-х фазной обмоткой, концы которой выводятся на контактные кольца и подключаются к 3-х фазному реостату.

В большинстве случаев используется двигатель с короткозамкнутым ротором, как более простой и компактный.

37.Поясніть принцип дії простого трифазного генератора.

При вращении ротора с помощью двигателя в обмотках статора возникают периодически изменяющиеся ЭДС, частота которых одинакова, но фазы в любой момент времени различны,  так как различны положения обмоток в магнитном поле. ЭДС в неподвижных витках обмоток статора индуктируются в результате пересечения этих витков магнитным полем вращающегося  ротора. Обмотки  фаз  генератора совершенно одинаковы и расположены симметрично по поверхности статора,  поэтому ЭДС имеют одинаковые амплитудные значения,  но сдвинутые друг относительно друга по фазе на угол 120 .

З8.Охарактеризуйте потужність ланцюга змінного струму.

3 9.Дайте визначення першого і другого законів Кирхгофа і поясните їх застосування для розрахунку електричних ланцюгів.

С ущность метода

40. Поясніть, коли в ланцюзі змінного струму виникає резонанс струмів

Д ля возникновения резонанса токов необходимо чтобы реактивные сопротивления емкости и индуктивности контура были равны. А также частота собственных колебаний контура была равна частоте колебаний источника тока.  Во время наступления резонанса токов или так называемого параллельного резонанса напряжение на элементах контура остается неизменным и равным напряжению, которое создает источник. Поскольку он подключен параллельно контуру. Потребление тока от источника будет минимально, так как сопротивление контура при наступлении резонанса резко увеличится.

 Сопротивление колебательного контура относительно источника колебаний будет иметь чисто активный характер. То есть не будет, провялятся ни емкостная, ни индуктивная составляющая. И сдвиг фаз между током и напряжением будет отсутствовать.  В тоже время ток через индуктивность будет отставать от напряжения  на 90 градусов. А ток в емкости буде опережать напряжение на те же 90 градусов. Таким образом, токи в реактивных элементах контура будут сдвинуты по фазе на 180 градусов друг относительно друга.  В итоге получается, что в параллельном колебательном контуре протекают реактивные токи достаточно большой величины, но при этом он от источника напряжения потребляет малый ток необходимый лишь для  компенсации потерь в контуре. Эти потери обусловлены наличием активного сопротивления сосредоточенного по большей части в индуктивности.  Источник затрачивает энергию при включении, заряжая емкость. Далее энергия, накопленная в электрическом поле конденсатора, переходит в энергию магнитного поля индуктивности. Индуктивность возвращает энергию емкости, и процесс повторяется снова. Источник напряжения лишь должен компенсировать потери энергии в активном сопротивлении контура.

41. Охарактеризуйте методи електричних вимірювань, правила вимірювання електричних величин.

Методы электрических изменений: методы делятся на метод непосредственной оценки и методы сравнения.

Сущность метода непосредственной оценки заключается в том, что о значении измеряемой величины судят по показанию одного или нескольких приборов.

Простейшим примером метода непосредственной оценки может служить измерение какой-либо величины одним прибором, шкала которого проградуирована в соответствующих единицах.

Методы сравнения: к ним относят все те методы электрических измерений, при которых измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой.

Таким образом, отличительной чертой методов сравнения является непосредственное участие мер в процессе измерения. Методы сравнения делятся на следующие: нулевой, дифференциальный, замещения и совпадения.

43.Охарактеризуйте способи з’єднання обмоток генератора і електроприймачів в трифазних системах

Соединяя каждую обмотку трехфазного генератора с отдельным приемником, получаем несвязанную систему с шестью проводами. Она является неэкономичной и поэтому на практике не применяется, поэтому обмоточки соединены «звездой» или «приемником», что дает возможность применить три или четыре провода. Для трехфазных сетей являются стандартные напряжением: 127(В), 220(В), 360(В), 660(В) и больше.

Соединяя концы фаз генератора между собой в общую точку (такую точку именуют нейтралью), то получится соединение звездой; если же конец первой фазы соединить с началом второй фазы, конец второй фазы – с началом третьей фазы, а конец третьей фазы – с началом первой фазы, то мы получим соединение треугольником.

Электроприемники также соединяют треугольником или звездой.

Токи, идущие в каждой фазе, носят название фазных токов I_ф. Токи, идущие по линейным проводам, называют линейными токами и обозначают I_л. Как правило стараются, чтобы фазные нагрузки (а стало быть и токи) были равны. Это крайне важно в соединении треугольником. Нейтральный провод необходим в случае соединения звездой при неодинаковых нагрузках, но его не используют, если нагрузки идентичны. Формулами выражается соотношение между фазными и линейными токами при одинаковых нагрузках: при соединении звездой ; при соединении треугольником . В подобающих случаях вместо защитного заземления производят зануление. Прежде всего зануляют нейтраль генератора (трансформатора), то есть электрически соединяют с землей совместную точку фаз генератора. В сетях электричества, подходящих от генератора с заземленной нейтралью, нейтральный провод именуют нулевым проводом и его применяют для зануления электрооборудования.

44.Поясніть улаштування, принцип дії синхронних машин.

Устройства:

Статор такой же как и у АД, ротор имеет обмотку из нескольких катушек соединенных последовательно и присоединенных к двум контактным кольцам, через которые в обмотки ротора подается постоянный ток. Ротор бывает с явно выраженными полюсами и не явно выраженными полюсами.

Большинство генераторов переменного тока относится к числу синхронных машин. У них строго постоянное отношение скорости вращения ротора к частоте тока в сети, в которой эти машины работают.

Синхронные машины работают также в режиме электродвигателя.

Принцип действия СД:

Подаем напряжение на статор, появляется вращающиеся м.п. Раскручиваем ротор при помощи приводного АД или короткозамкнутой обмоткой ротора, до номинальных оборотов, подаем постоянный ток в обмотки ротора. М.п. статора сцепляется с м.п. ротора, вал двигателя вращается с синхронной скоростью.

45.Охарактеризуйте класифікацію вимірювальних приладів.

1.)Когда классифика­цию производят по наименованию единицы измеряемой величины. На шкале прибора пишут полное его наиме­нование или начальную латинскую букву единицы изме­ряемой величины, например: амперметр — А, вольт­метр — V, ваттметр — W и т. д. Для многофункциональных приборов эти обозначения указывают у переключающих устройств и сочетают с наи­менованием прибора, например «вольтамперметр». К ус­ловной букве наименования прибора может быть добавле­но обозначение кратности основной единицы: миллиам­пер — mА, киловольт — kV, мегаватт — MW и т. д. 2.)По роду тока. Эта классификация позволяет опре­делить, в цепях какого тока можно применять данный прибор. Это обозначают условными знаками на шкале прибора, приведенными.На приборах переменного тока указывают номиналь­ное значение частоты или диапазон частот, при которых их применяют, например, 20-50-120 Гц; 45-550 Гц; при этом подчеркнутое значение является номинальным для данного прибора. Если на приборе не указан диапазон рабочих частот, то он предназначен для измерений в установках с часто­той 50 Гц. 3.)По классу точности. Класс точности прибора обо­значают числом, равным допускаемой приведенной погреш­ности, выраженной в процентах. Выпускают приборы сле­дующих классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Для счетчиков активной анергии шкала классов точ­ности несколько другая: 0,5; 1,0; 2,0; 2,5. Цифру, обозна­чающую класс точности, указывают на шкале прибора. 4.)По исполнению в зависимости от условий эксплу­атации. Класс прибора определяется пятью группами по диапазону рабочих температур и относительной влаж­ности. Предельные значения определяют ус­ловия при хранении и перевозке. Группу прибора указывают на шкале соответствую­щей буквой. Группа А знака на шкале не имеет. В преде­лах диапазона рабочих температур дополнительная по­грешность лежит в пределах класса точности приборов

46.Поясніть особливості з’єднання обмоток генератора і споживачів «зіркою».

Если фазные обмотки генератора или потребителя соединить так, чтобы концы обмоток были соединены в одну общую точку, а начала обмоток присоединены к линейным проводам, то такое соединение называется соединением звездой и обозначается условным знаком Y. При соединении звездой концы обмоток x,y,z соединяются в одну точку называемой нулевой или нейтралью генератора или потребителя. В четырех проводной системе к нейтрале подключается нулевой провод. К началам обмоток генератора присоединяются три линейных провода.

Напряжения, измеренные между началами фаз генератора (или потребителя) и нулевой точкой (или нулевым проводом), называются фазными напряжениями и обозначаются UA, UB и UC, или в общем виде Uф. Часто задаются величины э.д.с. фазных обмоток генератора. Они обозначаются ЕA, ЕB и ЕC, или Еф. Если пренебречь сопротивлениями обмоток генератора.

Напряжения, измеренные между началами двух фаз: А и В, В и С, С и А – генератора или потребителя, называются линейными напряжениями и обозначаются UАВ, UВС, UСА, или в общем виде Uл.

47.Поясніть, коли в ланцюзі змінного струму виникає резонанс напруги.

В цепи п.и. с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений наступит резонанс напряжений при условии, что ХL =XC. Это условие можно выполнить изменяя индуктивность катушки, емкость кондинсаторов или частоту тока. При резонансе общее сопротивление цепи уменьшиться и будет равняться Rактивному . Ток в цепи увеличиться, напряжение на индуктивности и емкости будут равны и могут в несколько раз превышать общее напряжение.

48.3а якої умови заряджена частинка, поміщена в рівномірне магнітне

поле, почне рух під дією електромагнітної сили? Поясните правило лівої руки.

Правило левой руки - правило, по­зволяющее определить направление электромагнитной силы. Прямолинейный провод с током, расположены в м.п. перпендикулярно его направлению испытывает действие электромагнитной силы F=IBL, направленное которой находится по правилу левой руки.

49.Охарактеризуйте погрішності електричних приладів.

Погрешность: абсолютная, относительная и приведенная.

Абсолютная погрешность — это разность между найденным и действительным значениями измеряемой величины.

▲I=I2 - I1

Относительная погрешность — представляет собой выражение в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному или приближенно найденному значению измеряемой величины.

Приведенная погрешность — погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона.