Villamos gépek I. Egyfázisú transzformátor 3 1. A vasmag funkciói 3 2. Növekedési törvények 4 3. Felépítés: vasmag kialakítása (lemezelés,

Átírás

1 Villamos gépek I. Egyfázisú transzformátor 3 1. A vasmag funkciói 3 2. Növekedési törvények 4 3. Felépítés: vasmag kialakítása (lemezelés, lépcsőzés), tekercselések (hengeres, tárcsás) 9 4. Fő- és szórt fluxus értelmezése és minőségi erővonalképe Az indukált feszültség számítása, névleges munkapont meghatározása a mágnesezési görbén, feszültség-áttétel Az ideális transzformátor Pozitív irányrendszer Feszültség-egyenlet, viszonylagos egységek A mágneses Ohm-törvény A gerjesztési törvény értelmezése/alkalmazása transzformátor vasmagjában A feszültség-kényszer és hatása a főfluxusra Áram-áttétel, a paraméterek redukálása Gerjesztés- és teljesítmény-invariancia A gerjesztések egyensúlyának törvénye Térelméleti helyettesítő kapcsolás, az indukált feszültség aktív és passzív leképezése A vasveszteség és modellezése a helyettesítő kapcsolásban Egyszerűsített helyettesítő kapcsolások A szórási erőtér modellezése, T- és P-kapcsolások Üresjárási és terhelési gerjesztés-viszonyok, a gerjesztések (áramok) fazorábrája Üresjárási, rövidzárási és terhelési állapot, fazorábrák A szekunder feszültség változása A rövidzárási impedancia és a rövidzárási feszültség fogalma, számítása és százalékos értéke A főfluxus hirtelen és állandósult rövidzárásban 29 II. Háromfázisú transzformátor Felépítése, állandósult üzeme Helyettesítő kapcsolás Egyenlőtlen terhelés Kapcsolások, óraszám Különleges transzformátorok 35 a) Feszültség- és áramváltó 35 b) Takarék-kapcsolású transzformátorok 36 III. Forgó mozgás létesítése Villamos gépek mágneses mezői 37 a) Állandó, lüktető és forgó mezők 37 b) Forgó mező létrehozása többfázisú tekercsrendszerrel Szinuszos indukált feszültség létrehozása 39 a) Szinuszos mezőeloszlás létrehozása. 39

2 b) Indukált feszültség számítása. 41 c) Tekercselés és tekercselési tényező. 42 IV. Szinkron gépek: A háromfázisú szinkron gép Működési elve Felépítése Jellegzetes tulajdonságai Az állandósult nyomaték kialakulásának feltétele. A szinkron fordulatszám Hengeres forgórészű háromfázisú szinkrongép 52 a) A pólus-, az armatura- és az indukált feszültség fogalma és számítása, feszültségegyenlet 52 b) Az armatura-, a szórási és a szinkron reaktancia fogalma, a szórási reaktancia komponensei53 c) A helyettesítő kapcsolás származtatása; Thevenin- és Norton-kapcsolás 53 d) Fazorábra szerkesztése 54 e) A nyomaték és a felvett/leadott teljesítmény számítása, a terhelési szög fogalma Kiálló pólusú háromfázisú szinkrongép 55 a) A hossz- és keresztirányú szinkron reaktancia fogalma 55 b) Fazorábra szerkesztése Hengeres forgórészű háromfázisú szinkrongép 56 a) Terhelésfelvétel 56 b) Áram-munkadiagram 57 c) Statikus stabilitás; a szinkronozó nyomaték 57 V. Aszinkron gépek: A háromfázisú aszinkron gép Működési elve Felépítése. Csúszógyűrűs és kalickás forgórész Jellegzetes tulajdonságai Az állandósult nyomaték kialakulásának feltétele A szlip és a szlipfrekvencia fogalma és számítása A gerjesztések egyensúlyának törvénye Feszültség- és áramáttétel számítása. Impedanciák redukálása A forgórész indukált feszültségének és szórási reaktanciájának számítása A forgórész feszültség-egyenlete, frekvencia-transzformáció az állórészre Helyettesítő kapcsolás 63 a) A paraméterek viszonylagos értékei 63 b) Származtatása 63 c) A mechanikai ellenállás fogalma és számítása Energiamérleg motoros, generátoros és féküzemre vonatkozóan Teljesítmények és a nyomaték számítása Áram-munkadiagram 65 a) Származtatása. 65 b) Jellegzetes pontjai. 65 c) Üzemállapotok azonosítása. 66

3 d) Teljesítmények leolvasása Nyomatéki jelleggörbe Indítási viszonyok 69 VI. Egyenáramú gépek A kommutátor Az egyenáramú gép felépítése és működése 71 a) Felépítés 71 b) Mágneskör 72 c) A pólusmező 72 d) Az armatura-reakció 73 e) Az indukált feszültség és számítása 73 f) A nyomaték és számítása 75 g) A helyettesítő kapcsolás Üzemtani alapok 76 a) Kapcsolási módok. 76 b) Egyenáramú motorok jelleggörbéi. 76 c) Külső gerjesztésű egyenáramú motorok jelleggörbéi. 77 I. Egyfázisú transzformátor 1. A vasmag funkciói

4 2. Növekedési törvények

5

6

7

8

9 3. Felépítés: vasmag kialakítása (lemezelés, lépcsőzés), tekercselések (hengeres, tárcsás)

10 4. Fő- és szórt fluxus értelmezése és minőségi erővonalképe

11 5. Az indukált feszültség számítása, névleges munkapont meghatározása a mágnesezési görbén, feszültség-áttétel

12

13 6. Az ideális transzformátor

14

15 7. Pozitív irányrendszer

16 8. Feszültség-egyenlet, viszonylagos egységek

17

18 9. A mágneses Ohm-törvény 10. A gerjesztési törvény értelmezése/alkalmazása transzformátor vasmagjában N1 * I1 +N 2 * I2 = N1 * I1,0 [2] Ez a transzformátor gerjesztési egyenlete. (Wikipédia)

19 11. A feszültség-kényszer és hatása a főfluxusra 12. Áram-áttétel, a paraméterek redukálása

20 13. Gerjesztés- és teljesítmény-invariancia

21 14. A gerjesztések egyensúlyának törvénye

22 15. Térelméleti helyettesítő kapcsolás, az indukált feszültség aktív és passzív leképezése

23

24 16. A vasveszteség és modellezése a helyettesítő kapcsolásban 17. Egyszerűsített helyettesítő kapcsolások

25

26 18. A szórási erőtér modellezése, T- és P-kapcsolások 19. Üresjárási és terhelési gerjesztés-viszonyok, a gerjesztések (áramok) fazorábrája

27 20. Üresjárási, rövidzárási és terhelési állapot, fazorábrák

28 21. A szekunder feszültség változása

29 22. A rövidzárási impedancia és a rövidzárási feszültség fogalma, számítása és százalékos értéke 23. A főfluxus hirtelen és állandósult rövidzárásban

30 II. Háromfázisú transzformátor 1. Felépítése, állandósult üzeme

31 2. Helyettesítő kapcsolás 3. Egyenlőtlen terhelés

32 4. Kapcsolások, óraszám

33

34

35 5. Különleges transzformátorok a) Feszültség- és áramváltó

36 b) Takarék-kapcsolású transzformátorok

37 III. Forgó mozgás létesítése 1. Villamos gépek mágneses mezői a) Állandó, lüktető és forgó mezők

38 b) Forgó mező létrehozása többfázisú tekercsrendszerrel

39 2. Szinuszos indukált feszültség létrehozása a) Szinuszos mezőeloszlás létrehozása.

40

41 b) Indukált feszültség számítása.

42 c) Tekercselés és tekercselési tényező. i. Elosztott tekercselés és elosztási tényező

43

44

45 ii. Húros tekercselés és húr- (lépésrövidítési) tényező

46 iii. Horonyferdítés és ferdítési tényező alap- és felharmonikusokra

47 IV. Szinkron gépek: A háromfázisú szinkron gép 1. Működési elve

48

49

50 2. Felépítése

51 3. Jellegzetes tulajdonságai 4. Az állandósult nyomaték kialakulásának feltétele. A szinkron fordulatszám

52 5. Hengeres forgórészű háromfázisú szinkrongép a) A pólus-, az armatura- és az indukált feszültség fogalma és számítása, feszültségegyenlet

53 b) Az armatura-, a szórási és a szinkron reaktancia fogalma, a szórási reaktancia komponensei c) A helyettesítő kapcsolás származtatása; Thevenin- és Norton-kapcsolás

54 d) Fazorábra szerkesztése e) A nyomaték és a felvett/leadott teljesítmény számítása, a terhelési szög fogalma

55 6. Kiálló pólusú háromfázisú szinkrongép a) A hossz- és keresztirányú szinkron reaktancia fogalma b) Fazorábra szerkesztése

56 7. Hengeres forgórészű háromfázisú szinkrongép a) Terhelésfelvétel

57 b) Áram-munkadiagram c) Statikus stabilitás; a szinkronozó nyomaték

58 V. Aszinkron gépek: A háromfázisú aszinkron gép 1. Működési elve Az aszinkron gép állórészén általában többfázisú tekercselés található, amely forgó mágneses mezőt hoz létre. A forgó mágneses tér erővonalai metszik a forgórész tekercselését, és abban feszültséget indukálnak. Mivel a tekercselés zárt, vagy rövidrezárt áramkört alkot, az abban indukálódott feszültség hatására a körben áram folyik. Lenz-törvénye értelmében az így indukált áram akadályozni igyekszik az őt létrehozó indukáló folyamatot, ezért a forgórész elfordul, így igyekezvén megakadályozni az erővonalmetszést, és vele az indukciót. Természetesen a forgórész soha nem érheti el az állórész forgó mágneses mezőjének értékét, mivel akkor megszűnne az erővonalmetszés. Ezt az elcsúszást nevezik szlipnek. A szlip számítása: s= (n0-n) / n0 (Wikipédia) 2. Felépítése. Csúszógyűrűs és kalickás forgórész

59 3. Jellegzetes tulajdonságai 4. Az állandósult nyomaték kialakulásának feltétele

60 5. A szlip és a szlipfrekvencia fogalma és számítása

61 6. A gerjesztések egyensúlyának törvénye 7. Feszültség- és áramáttétel számítása. Impedanciák redukálása

62 8. A forgórész indukált feszültségének és szórási reaktanciájának számítása 9. A forgórész feszültség-egyenlete, frekvencia-transzformáció az állórészre

63 10. Helyettesítő kapcsolás a) A paraméterek viszonylagos értékei b) Származtatása c) A mechanikai ellenállás fogalma és számítása.

64 11. Energiamérleg motoros, generátoros és féküzemre vonatkozóan. 12. Teljesítmények és a nyomaték számítása.

65 13. Áram-munkadiagram a) Származtatása. b) Jellegzetes pontjai.

66 c) Üzemállapotok azonosítása. d) Teljesítmények leolvasása.

67 14. Nyomatéki jelleggörbe i. Származtatása.

68 ii. A billenőnyomaték és a billenő szlip fogalma. iii. A Kloss-formula.

69 iv. Stabilitás. 15. Indítási viszonyok i. Indítási áram, indítási nyomaték.

70 ii. Csúszógyűrűs gépek indítása. Az indítóellenállás számítása.

71 VI. Egyenáramú gépek 1. A kommutátor 2. Az egyenáramú gép felépítése és működése a) Felépítés

72 b) Mágneskör c) A pólusmező

73 d) Az armatura-reakció e) Az indukált feszültség és számítása

74

75 f) A nyomaték és számítása g) A helyettesítő kapcsolás

76 3. Üzemtani alapok a) Kapcsolási módok. b) Egyenáramú motorok jelleggörbéi.

77 c) Külső gerjesztésű egyenáramú motorok jelleggörbéi.