Пояснения, комментарии и методическая помощь к задачам повышенной трудности группы В

1. Форма ЭДС (график ЭДС во времени) зависит от формы магнитного потока, который в идеальном трансформаторе повторяет форму тока холостого хода. Решение задачи состоит в установлении аналитической или графической связи между напряжением и током, а затем между потоком и ЭДС.

2. К технико-экономическим показателям нужно отнести ток холостого хода, потери, КПД, коэффициент трансформации, а к свойствам — изменение напряжения на вторичной нагрузке, ударный ток короткого замыкания и др. Отправной точкой при анализе является ответ на вопрос: изменится ли магнитный поток в магнитопроводе?

3. Сначала вспомните, как влияет на ток и магнитный поток нелинейная магнитная характеристика в однофазном трансформаторе, а затем установите особенности для трёхфазных трансформаторов.

4. Предварительно ответьте на вопрос, почему при шихтовке магнитопровода листы электротехнической стали располагаются вдоль силовых линий, а не поперёк.

5. Рассмотрите картину магнитных потоков и пути их замыкания при различных конструкциях магнитопровода. Здесь половина успеха.

6. Ответ найдёте в изучении крайних случаев несимметричных режимов: однофазного и двухфазного коротких замыканий.

7. См. комментарий к вопросу 5.

8. При согласном соединении обмоток потоки, созданные ими, совпадают по направлению, а при встречном соединении — наоборот.

9. Без аналитического решения переходного процесса при включении трансформатора на постоянное напряжение дать правильный ответ будет сложно.

10. Известно, что в реальном трансформаторе амплитуда тока к.з. в начале процесса обычно больше (в 1, 5–2 раза), чем в конце установившегося режима. Почему происходит её снижение?

11. Когда встаёт вопрос о конструкции магнитопровода, всегда ищите ответ в магнитном потоке. В чем же особенность возникновения магнитных потоков в симметричных режимах?

12. Вспомните, что удельная электропроводность меди и алюминия различна.

13. Интересно, почему так не ставится вопрос об опасности в задаче 2?

14. Обычно в качестве охлаждающей среды используется воздух или трансформаторное масло, имеющие одинаковую магнитную проницаемость — μ ₀. Известно, что эта среда в основном определяет потоки рассеяния трансформатора.

15. Задача часто встречается на практике. Нельзя ли, действительно, сэкономить дефицитную медь?

16. Если уменьшить сечение магнитопровода, то при прежнем магнитном потоке возрастает магнитная индукция, что может привести к повышенному насыщению стали. Нельзя ли согласиться с предлагаемым решением?

17. Напомним, что внешняя характеристика зависит от внутреннего сопротивления трансформатора и характера нагрузки. Считайте характер сварочной дуги практически активным. А вот как повлиять на величину внутреннего сопротивления — это ваша задача.

18. Это тоже задача о внешних характеристиках трансформатора. Если после некоторого раздумья вам не придут идеи, загляните в учебник в соответствующий раздел.

19. Этот вопрос является фундаментальным не только в электрических машинах, но и в любой области техники. Почему с увеличением мощности растут габариты технического устройства?

20. Для получения оптимального варианта трансформатора. Как же обосновать это утверждение? Попробуйте сравнить два трансформатора с разным уровнем индукций.

21. Считайте, что сверхпроводящий магнитный материал — такой, у которого магнитная проницаемость бесконечно большая и удельные потери равны нулю.

22. Сравните КПД, нагрев, процессы при внезапном к.з. и включении трансформатора в сеть.

23. Имеется в виду, можно ли увеличить мощность или сэкономить активные материалы. Если да, то почему?

24. Лучшим ответом на этот вопрос явится формулирование требований к напряжению сети и их обоснование.