Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Трансформатор.




Перед решением задачи изучите по Л1.§7.1-7.7, Л2.§5.1-5.8, Л3§7.1-7.5

 

Основными параметрами трансформатора являются:

 

Sн – номинальная мощность трансформатора.

U1н – номинальное первичное напряжение.

U2н – номинальное вторичное напряжение.

I1н – номинальный первичной ток.

I2н – номинальный вторичной ток.

Рст – потери в стали.

Ркз – потери короткого замыкания.

Кт – коэффициент трнсформации.

Iх% –ток холостого хода в процентах.

Uкз% – напряжение короткого замыкания в процентах.

 

Расчётные формулы:

 

Полная мощность для однофазного трансформатора:

 

S1 ≈ S2; Sн = U1н ∙I1н ≈ U2н ∙I2н;

 

Полная мощность для трёхфазного трансформатора:

 

 

Потребляемая активная мощность от сети:

 

 

 

Потребляемая активная мощность потребителем:

 

 

Коэффициент нагрузки трансформатора:

 

 

Коэффициент трансформации.

Суммарные потери в трансформаторе:

 

ΣР = Р1 – Р2 = Рст + К2 н ∙ Рк

 

Коэффициент полезного действия трансформатора:

 

 

где: Рст – потери в стали, Рк – потери короткого замыкания.

 

Пример 1. Однофазный трансформатор предназначен для получения пони- женного напряжения. Полная мощность потребляемая трансформатором из сети S1, активная мощность Р1, коэффициент мощности первичной обмотки

cos φ1, напряжение U1 ток I1, число витков w1, коэффициент трансформации Кт. Активная мощность отдаваемая трансформатором Р2 при коэффициенте мощ- ности потребителя cos φ2. Напряжение вторичной обмотки U2 ток I2 число витков w2. Трансформатор работает с коэффициен- том нагрузки Кн на нагрузку с сопротивлением R. К.п.д трансформатора η, суммарные потери ΣР.

 

Дано: Р1 = 2,2 кВт, cos φ1 = 0,833, U2 = 36 В, w1 = 2200, w2 = 360,

η =0,94, Кн = 0,75.

 

Определить: S1, Sн, Р2, Р1н, Кт, U1, U2, I1, I2, I1н, I2н, ΣР, cos φ2.

 

Решение.

1.Полная мощность потребляемая трансформатором из сети:

 

2.Активная мощность отдаваемая потребителю:

 

Р2 = Р1 ∙ η = 22 ∙ 0,94 = 0,068 кВт.

 

3.Коэффициент мощности потребителя при S1 = S2 :

 

 

4.Коэффициент трансформации:

 

 

5.Напряжение первичной обмотки:

 

U1 = Кт ∙ U2 = 6,11∙ 36 = 220 В.

 

6.Токи в обмотках:

 

 

7.Суммарные потери в трансформаторе:

 

ΣР = Р1 – Р2 = 2,2 −2,068 = 0,132 кВт.

 

8.Номинальная полная мощность трансформатора:

9.Номинальные токи в обмотках:

 

10.Номинальная активная мощность потребляемая трансформатором:

 

 

11.Номинальная активная мощность отдаваемая трансформатором:

 

Р2 н = Sн∙ cos φ2 = 3,52 ∙ 0,783 = 2, 756 кВт.

 

Ответ: S1 = 2,641 кВА. Sн = 3,52 кВА. Р2 = 0,068 кВт. Р1н = 2,933 кВт.

Кт = 6,11. U1 = 220 В. I1 = 10 А. I2 = 61,1 А. I1н = 13,33 А. I2н = 81,48 А.

ΣР = 0,132 кВт. cos φ2 = 0,783.

 

Пример 2.Трёхфазный трансформатор имеет номинальную мощность Sн и номинальные напряжения U1н, U2н. трансформатор нагружен потребителю с коэффициентом мощности cos φ2. Коэффициент нагрузки Кн. Определить тип трансформатора, номинальные и фактические токи. К.п.д при номинальной и фактической нагрузках, ток холостого хода и напряжение короткого замыкания.

 

Дано: Sн = 1600 кВА, U1н =35 кВ. U2н =0,69 кВ. cos φ2 = 0,83. Кн = 0,80.

Определить: I1н, I2н, I1, I2, ηн , η, Iх, Uк.

 

Решение.

1.По таблице--- определяем технические данные трансформатора.

 

ТМ-1600/35. Рст = 3,9 кВт. Рк= 16,5 кВт. Iх =2,2%. Uк = 6,5%.

 

2. Номинальные токи в обмотках:

 

3.Фактические токи в обмотках:

 

I1 = I1н ∙ Кт = 26,42 ∙ 0,8 = 21,14 А.

I2 = I2н ∙ Кт = 1340,37 ∙ 0,8 = 1072,29 А.

 

4. Ток холостого хода:

 

Iх = 2,2% ∙ I1н = 0,022 ∙ 26,42 =1,19 А.

 

5.Напряжение короткого замыкания:

 

Uк = Uкз % ∙ U1н = 0,065 ∙ 35 000 = 227,5 В.

 

6.К.п.д при номинальной нагрузке: Кн = 1,0.

 

7.К.п.д при фактической нагрузке: Кн = 0,80.

 

 

8.Активная мощность потребителя:

Р2 = Sн ∙ cos φ2 ∙ Кн =1600 ∙ 0,83 ∙ 0,8 =1062,4 кВт.

 

Ответ: I1н = 26,42 А, I2н = 1340,37 А, I1 = 21,14 А, I2 = 1072,2 А,

ηн = 0,984, η = 0,986, Iх =1,19 А, Uк = 227,5 В.

 

Задача 6.1.(Варианты 1-15) Однофазный трансформатор используется для питания пониженным напряжением цепей управления машин и механизмов. Трансформатор имеет следующие данные: первичное напряжение U1, вторичное U2, первичный ток I1, вторичный I2, активная мощность потребляемая от сети Р1, активная мощность отдаваемая потребителю Р2, сопротивление потребителя Z, суммарные потери в трансформаторе ΣР, кпд трансформатора η, коэффициент мощности первичной обмотки cos φ1, коэффициент мощности потребителя cosφ2 , коэффициент трансформации Кт. используя данные трансформатора, указанные в таблице 6.1.Определить величины отмеченные прочерками в таблице 6.1.

 

Таблица 6.1

Вар иант U1 В I1 A P1 Вт cos φ1 U2 В I2 A P2 Вт cos φ2 ΣР кВт η
- - - - - 2,5 - 3,5 0.72 1,73 0,75 0,73 0,76 - - - - - - - - - - 0,96 0,98 - 0,97 - - 0,37 0,32 0,47 - - - - - - - - -
- - - - - - - 2,4 4,5 - 3,2 - - - 0,75 - 0,73 - - - - - - - - 3,9 - 2,8 0,93 - - - - 0,6 - 0,35 0,85 - - 0,83 - 2,75 2,75 - 3.34 -
2,2 - - - - 4,5 - - - 0,76 0,71 0,73 0,72 0,66 -50 - - - - - - - - 3,9 - 3,2 1,8 - 0,92 - 0,96 - - - 0,4 0,5 - 0,92 - - - 0,86 3,15 - - -

 

Задача 6.1.(Варианты 16-30) На станции ТО и ТР автомобилей в смотровых канавах применяются светильники с пониженным напряжением. Понижающий трансформатор эксплуатируется в номинальном режиме. Трансформатор имеет следующие номинальные значения; мощность Sн, первичное Uн1, вторичное Uн2, первичный ток Iн1, вторичный Iн2, ток холостого хода Iх. Коэффициент трансформации Кт. Лампы накаливания переносных светильников, сопротивлением R, подключены к вторичной обмотке трансформатора. Определить величины указанные прочерками в таблице 6.2.

Таблица 6.2.

Вар иант   Sн ВА   UН1 В   IН1 A   UН2 В   IН2 A   Iх A   Iх/ Iн     R Ом   Кт    
- - - - - - 2 4 - - - - - - - - - - - 0,06 0,1 0,08 0.05 0,1 - - - - - - 9,17 18,33 - 10,57
- - - - - - 0,96 2,27 1,91 1,83 - - - - - - - - - - - -   0,5 0,1 0,04 0,07 0,06 - 4,8 - - - 10,56 - 9,17 10,58 18,32
- - - - - - - - - 0,91` 3,33 - - - - - - - - 0,04 0,09 0,05 0,09 0,1 - - - - - - 10.57 10,56 - -

 

Задача 6.1.(Варианты 31-40) Однофазный трансформатор, для питания цепей сигнализации с пониженным напряжением, работает в номинальном режиме и имеет следующие данные; мощность Sн, первичное напряжение U1н, вторичное U2н, первичный ток I1н, вторичный ток I2н, ток холостого хода Iх, число витков первичной обмотки w1, вторичной w2, коэффициент трансфор- мации Кт, сопротивление нагрузки R. Определить величины указанные про- черками в таблице 6.3.

Таблица 6.3

Вари ант Sн ВА U1н, В I1н А w1 U2н В I2н А w2 Iх А Iх/ I2н R Ом Кт
- - - - - - - 6,4 - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.08 0,05 0,1 0,07 0,05 - - - - - 13,8 - 41,6 41,6 13,8
- - - - - - 1,8 - 1,2 66,7 - - - - - - 44,4 - 11,1 - - - - - - - - 0,05 0,04 0,07 0,08 0,07 - - - - - 18,6 - - - 10,6

 

Задача 6.1.(Варианты 41-50) Однофазный двухобмоточный трансфор- матор используется для питания пониженным напряжением элементов аппаратуры ремонтируемого оборудования. Табличные данные трансфор- матора: номинальная мощность Sн, номинальные напряжения U1н, U2н. Номинальные токи в обмотках I1н, I2н, фактические токи в обмотках I1, I2 при мощности потребителя S2 и коэффициенте мощности cosφ2. Коэффициент нагрузки трансформатора Кн. Потребляемая активная мощность трансформатором Р1, потребляемая нагрузкой Р2, суммарные потери в трансформаторе ΣР, к.п.д. трансформатора η. Определить величины указанные прочерками в таблице 6.4.

Таблица 6.4

Вар иант Sн ВА U1н, В I1н А U2н В I2н А Р2 Вт cosφ2 η Кн
4 3 - - - - - 6,5 37,7 - - - - - 22,3 - 16,6 - - - - 0,86 - 0,74 - 0,75 0,81 0,82 - 0,74 - 0,65 0,92 0,95 0,74 -
- - - - - - 1,6 - - - - 13,3 - 83,3 11,1 - - - - 0,80 0,78 - 0,85 0,70 - - 0,84 0,78 0,90 0,75 - 0,78 0,72
                     

 

Задача 6.2.(Варианты 1-25) Трёхфазный трансформатор имеет номиналь- ную мощность Sн и номинальные напряженияU1н и U2н. Трансформатор нагружен на Кн своей номинальной мощности на потребитель с коэффи -циентом мощности cosφ2.

Определить: 1.трансформатор; 2. номинальные и фактические токи в обмотках; 3. к.п.д. при номинальной и фактической нагрузках; 4.недос- тающие данные выбрать из таблицы 6.7. Данные для своего варианта выбрать из таблицы 6.5.

Таблица 6.5

Вариант Sн кВА U1н, В I1н А P2 кВт cosφ2 Кн
0,4 0,69 0,4 0,4 0,4 - - - - 0,91 - 0,7 0,95 0,90 0,8 0,7 0,9 0,85 0,75
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 - - - - 0,90 0,85 - 1,0 0,80 0,70 0,75 0,70 0,73 0,72
0,69 0,69 0,69 0,4 0,4 - - - - 0,95 0,93 - 0,85 0,75 0, 80 0,89 0,90 0,85
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 - - 0,92 - - 0,95 0,85 0,87 0,75 0,70 0,75 0,70
0,69 0,4 0,4 0,23 0,23 - - - 0,85 - - 0,85 0,89 0,95 0,70 0,85

 

 

Задача 6.2.(Варианты 26-50) Трёхфазный трансформатор, тип которого и номинальные технические данные, указаны в таблице 6.6. Пользуясь этой таблицей определить:

Номинальные токи в обмотках, ток холостого хода в амперах, напряжение короткого замыкания в вольтах, к.п.д. трансформатора при номинальной нагрузке, к.п.д. трансформатора при фактической нагрузке.

Определить величины указанные прочерком в таблице вариантов;

где Кн - коэффициент нагрузки, Р2 - активная мощность отдаваемая трансформатором, cos φ2 - коэффициент мощности трансформатора.

Указание: Выбрать только одно первичное и одно вторичное напряжения.

 

Таблица 6.6

Вариант Тип трансформатора Р2 кВт Кн cos φ2.
ТМ 25/6;10 ТМ40/6;10 ТМ 63/6;10 ТМ 100/6;10 ТМ 160/6;10 - - 0,95 0,92 0,91 0,90 0,89 - 0,80 - 0,82 -
ТМ 250/6;10 ТМ 400/6;10 ТМ 630/6;10 ТМ 630/6;10 ТМ 1000/6;10 - - 0,88 0,87 0,86 0,85 0,84 - 0,75 - 0,70 -
ТМ 1600/6;10 ТМ 1000/6;10 ТМ 1600/6;10 ТМ 25/6;10 ТМ 40/6;10 - - 0,83 0,82 0,81 0,80 0,80 - 0,90 0,90 - -
ТМ 63/6;10 ТМ 100/6;10 ТМ 160/6;10 ТМ 250/6;10 ТМ 400/6;10 - - - - 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85 0,85 0,86 0,87 0,88 -
ТМ 630/6;10 ТМ 1000/6;10 ТМ 1000/6;10 ТМ 1600/6;10 ТМ 1600/6;10 - - - - 0,80 0,82 0,83 0,84 0,85 0,90 - 0,85 0,85 0,86

 

 

Технические данные трансформаторов.

Таблица 6.7

Тип трансформа тора Sн кВА Напряжения обмоток, кВ Потери мощ- ности, Квт Uк % Iх %
UН1 UН2 Рст Рк
ТМ-25/6;10 ТМ-40/6;10 ТМ-63/6;10 ТМ-100/6;10 ТМ-160/6;10 6;10 6;10 6;10 6;10 6;10 0,23; 0,4 0,23; 0,4 0,23; 0,4 0,23; 0,4 0,23; 0,4; 0,69 0,13 0,175 0,24 0,33 0,51 0,69 1,0 1,47 2,27 3,1 4,7 4,7 4,7 6,8 4,7 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4
ТМ-250/6;10 ТМ-400/6;10 ТМ-630/6;10 ТМ-1000/6;10 ТМ-1600/6;10 ТМ-2500/6;10 6;10 6;10 6;10 6;10 6;10 0,23; 0,4; 0,69 0,23; 0,4; 0,69 0,23; 0,4; 0,69 0,23; 0,4; 0,69 0,23; 0,4; 0,69 0,4; 0,69; 10,5 0,74 0,95 1,31 2,45 3,3 4,3 4,2 5,5 7,6 12,2 18,0 24,0 4,7 4,5 5,5 5,5 5,5 5,5 2,3 2,1 2,0 2,8 2,6 1,0

Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 708; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты