Основные параметры трансформатора

 

Рабочие параметры трансформатора могут быть определены при работе под нагрузкой. Однако при этом расходуется много электроэнергии и не обеспечиваются необходимая точность результатов измерений.

Некоторые рабочие параметры могут быть определены по данным опыта холостого хода и короткого замыкания.

При опыте холостого хода измеряются , , и мощность . Определяются:

1) коэффициент трансформации

 

;

 

2) потери в стали (потери на гистерезис и вихревые токи) с помощью ваттметра

 

;

 

3) сопротивления трансформатора при холостом ходе

 

 

При опыте короткого замыкания измеряются напряжение короткого замыкания на первичной обмотке (при этом и ). Мощность , потребляемая трансформатором при опыте короткого замыкания (ваттметром).

Определяются:

1) потери в проводах обмотки (в меди) , так как потери в стали пренебрежимо малы вследствие малости магнитного потока;

2) полное, активное и индуктивное сопротивление короткого замыкания

3) полная отдаваемая мощность (номинальная) указывается в паспорте трансформатора и на щитке

 

; (1.2.1)

 

4) полная потребляемая мощность

 

; (1.2.2)

 

5) активная потребляемая мощность

 

. . (1.2.3)

 

Эффективность передачи энергии через трансформатор характеризуется его КПД, то есть отношением активной мощности, отдаваемой в нагрузку к активной мощности, потребляемой из сети:

 

. (1.2.4)

 

В выпрямительных трансформаторах за счет протекания постоянной составляющей тока по вторичным обмоткам . Магнитопровод выпрямительного трансформатора выбирают по типовой (габаритной) мощности:

 

, (1.2.5)

 

где N - число обмоток трансформатора.

Из-за постоянного подмагничивания изменение напряженности магнитного поля происходит на нелинейном участке зависимости , что приводит к значительным искажениям H и U2. Влияние постоянного подмагничивания можно уменьшить, если включить две вторичные обмотки таким образом, чтобы постоянные составляющие протекающих по ним токов имели противоположное направление, в этом случае постоянные магнитные потоки будут компенсировать друг друга.

Коэффициент нагрузки трансформатора – отношение тока при любой нагрузке к номинальному току вторичной обмотки:

 

. (1.2.6)

 

Как зависит h от нагрузки?

Активная отдаваемая в нагрузку мощность (полезная):

 

. (1.2.7)

 

Потери в меди (обмотках) зависит от тока нагрузки:

 

, (1.2.8)

 

где Pk - потери короткого замыкания.

Таким образом, КПД:

 

. (1.2.9)

 

, и - известные величины, а h зависит от b и .

m
м

Рис.1.1.3. Зависимость КПД и потерь от нагрузки трансформатора

 

Определим b, при котором h максимальное:

 

,

откуда и . Следовательно, наибольший КПД будет при равенстве , то есть при .

КПД трансформатора высок (0,8-0,96). При КПД незначительно снижается. КПД мощных трансформаторов выше.

 

1.1.3. Специальные типы трансформаторов. Многообмоточные, многофазные и автотрансформаторы

 

Многообмоточные трансформаторы, то есть с одной первичной и несколькими вторичными обмотками, применяют в РТС при необходимости получения от одного трансформатора нескольких напряжений.
Следует отметить характерное для многообмоточного трансформатора взаимное влияние вторичных обмоток. При изменении тока в одной из вторичных обмоток изменяется I1, а следовательно, напряжение на других вторичных обмотках. Взаимное влияние вторичных обмоток зависит от их расположения, так как различному расположению соответствуют различные потоки рассеяния.

 

Также может быть соединение «треугольник – треугольник», а также «треугольник-звезда», «звезда-треугольник» .

Если нужно получить , обмотки соединяют треугольником.

w2
w1
В случае изменения вторичного напряжения в сравнительно узких пределах используются автотрансформаторы. Характерной их особенностью является наличие непосредственной электрической связи между обмотками. Рассмотрим понижающий автотрансформатор. Вторичная обмотка является общей для первичной и вторичной цепей и по ней протекает ток .

Энергия из первичной цепи во вторичную частично передается за счет электрического соединения, то есть электрическим путем. Полезная мощность при активной нагрузке:

 

, (1.3.1)

 

где - мощность, передаваемая электрическим соединением нагрузки цепи и сети.

- электромагнитная мощность, определяющая необходимый магнитный поток, поперечное сечение и вес стали. Она является расчетной или габаритной мощностью.

В пределе, при вся мощность передается лишь электрическим путем. Поскольку , габариты и вес автотрансформатора меньше, чем у трансформатора той же полезной мощности. Автотрансформаторы применяются только при небольших .

Автотрансформатор имеет малое сопротивление короткого замыкания. Это недостаток. К недостаткам относится также возможность попадания высокого напряжения в цепь низкого напряжения.

 

Дроссели

 

Дросселем называется статическое электромагнитное устройство, предназначенное для использования в качестве регулируемого и нерегулируемого индуктивного сопротивления.

В зависимости от назначения дроссели можно подразделить на дроссели переменного тока (катушки индуктивности или электрические реакторы), регулирующие дроссели (магнитные усилители) и сглаживающие дроссели.

Дроссели переменного тока применяются в качестве токоограничивающих сопротивлений, например, при включении двигателей, а также в импульсных ИВЭП.

 








Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 1283;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.015 сек.