Режимы работы трансформатора.
Для исследования режимов работы трансформатора, расчета сетей целесообразно магнитную связь между первичным и вторичным контурами заменить электрической связью. На рис. 2.26 представлена Т-образная схема замещения трансформатора.
На схеме: X1 ,X2 ,R1 ,R2 - индуктивные и активные сопротивления первичной и вторичной обмоток; ZH - сопротивление нагрузки; X0 - индуктивное сопротивление, обусловленное основным магнитным потоком трансформатора; R0 - активное сопротивление, обусловленное магнитными потерями мощности в магнитопроводе трансформатора; R´2=R2 n2, X´2 =X2 n2, I´2 =I2 /n, U´2 = U2 n - приведенные параметры вторичной обмотки трансформатора.
Рис. 2.26
При опыте холостого хода U1 =U1H , вторичная обмотка при этом разомкнута, в результате I20 =0, в то время как процентное отношение тока холостого хода в первичной цепи I10*= I10 /I1H = (4 ÷10)%
Активная мощность, потребляемая трансформатором P0 затрачивается на потери мощности в магнитопроводе PM
Рассчитываем: коэффициент трансформации n = U1 / U2
Параметры схемы замещения
R0 = P0 / I10H 2
Z0 = U1H / I10H
cosφ0H = P0 / (I10HU1H)
При расчете предполагается, что потери в первичной обмотке невелики.
При опыте короткого замыкания вторичная обмотка замкнута накоротко, а первичная включается на пониженное напряжение U1k, при котором в обмотках трансформатора протекают номинальные токи I1H и I2H здесь U2=0 и Z`H = 0.
В этом случае вся мощность Pk ,потребляемая трансформатором, идет на нагрев его обмоток т.е. равна электрическим потерям Pэ в проводах обмоток.
Параметры упрощенной схемы замещения (рис 2.27):
Рис. 2.27
Напряжение короткого замыкания выражается обычно в процентах
КПД трансформатора – отношение полезной активной мощности P2 ко всей активной мощности, поступающей из сети P1.
,
где 
SH – полная мощность трансформатора
- коэффициент нагрузки
- коэффициент мощности потребителя электроэнергии.
ΔPM = P0 ; ΔPэ = RkI22 = RkIн2 β2 = β2 Pk
КПД максимален при 
Обмотки трехфазных трансформаторов могут соединяться звездой и треугольником. При симметричной нагрузке электромагнитные процессы в каждой фазе трехфазного трансформатора одинаковы, поэтому полученные ранее формулы для однофазного трансформатора могут быть применимы к трехфазным. Однако необходимо использовать фазные токи, напряжения и мощности.
Для трехфазного трансформатора активная мощность, потребляемая симметричной нагрузкой, равна:
где РФ2 - мощность, потребляемая нагрузкой каждой фазы.
Для схемы соединения "звезда": IФ2=I2; UФ2 = 
,
где I2 и U2 - линейный ток и линейное напряжение.
Для схемы соединения "треугольник*': IФ2 = 
; UФ2=U2. Следовательно, независимо от схемы соединения:
Умножая на 3, получают:
где 
При I2=I2Н ; U2=U2Н номинальную мощность трехфазного трансформатора
определяют так:
Ее можно выразить через I2Н и U2Н:
Дата добавления: 2014-12-04; просмотров: 949;