Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Схемы замещения двухобмоточного трансформатора, физическое толкование ее параметров.

Читайте также:
  1. I. ВРЕМЯ КАК ФИЗИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ
  2. I. Квалификационные требования, предъявляемые для замещения высших должностей муниципальной службы
  3. II. Организм как целостная система. Возрастная периодизация развития. Общие закономерности роста и развития организма. Физическое развитие……………………………………………………………………………….с. 2
  4. II. Системы, развитие которых можно представить с помощью Универсальной Схемы Эволюции
  5. Автотрансформаторы, схемы включения обмоток, энергетическая эффективность.
  6. Б) неофициальное толкование.
  7. Блокировки схемы данных
  8. Брокерская фирма. Схемы обслуживания клиентов.
  9. В 1960 году П. Медавару и Ф. Бернету за открытие и истолкование явления иммунологической толерантности была присуждена Нобелевская премия.
  10. В4.Реализация и толкование норм международного права.

Для уравнений приведенного трансформатора в установившемся режиме (28)—(30) может быть предложена электрическая схема замещения (рис. 5). Действительно, если представить, что к выводам вторичной обмотки подключена нагрузка , то Решая совместно (28)—(30), получаем

(35)

Нетрудно убедиться, что, согласно схеме замещения трансформатора, напряжение на первичной обмотке определяется по (35).

.

В схеме замещения имеется электрическая связь между первичной и вторичной обмотками, что позволяет исключить из рассмотрения магнитные связи.

В (21) и (28)—(30) потери в магнитопроводе не учитываются. Их можно приближенно учесть, увеличив активное сопротивление первичной обмотки r1 или введя в zо активное сопротивление rо, эквивалентное потерям в стали:

z0=r0+jx0, (2.36)

где магнитные потери (потери в стали)

(37)

Потери в стали пропорциональны . Так как Фm~ Е, потери в стали пропорцио­нальны Фm или B2. Если не учитывать падение напряжения на z1, потери в стали можно, с большой точностью, считать пропорциональными квадрату напряжения .

Т-образную схему замещения (рис.7) можно видоизменить, предста­вив ветвь намагничивания состоящей из двух сопротивлений (рис.8). Из схемы замещения рис.8

 

(38;39)

На схеме рис. 8 параметры намагничивающего контура r12 и jx12 представлены в виде сосредоточенных параметров. В действительности они распределенные. Используя выражения (38) и (39), можно прийти к схеме, в которой активное и реактивное сопротивления намагничиваю­щего контура соединены последовательно (рис. 9). В этой схеме замещения , , .В схему рис.9 вхо­дят активные сопротивления первичной и вторичной обмоток , индуктивные сопротивления рассеяния первичной и вторичной обмоток , а также сопротивление, эквивалентное потерям в стали, r12 и со противление взаимной индукции x12.

Уравнения установившегося режи­ма, векторная диаграмма и схема заме­щения позволяют проанализировать ра­боту трансформатора в установившемся режиме.

Когда zn=:, имеет место холо­стой ход трансформатора ( ). При этом трансформатор потребляет из сети ток холостого хода, который идет на создание поля в трансформаторе и покрытие потерь в стали. Ток холостого хода имеет в основном реактивную составляющую.



При нагрузке во вторичной обмотке протекает ток , который растет при увеличении нагрузки. В первичной обмотке при увеличении нагрузки также растет ток , при этом токи и , имеют встречное направление и их сумма, практически, не изменяется [см. (30)]. Это хорошо видно и на векторной диаграмме (см. рис.2), которая является геометрической интерпретацией уравнений трансформатора. Ток холостого хода при нагрузке не растет и даже уменьшается за счет падения напряжения на первичной обмотке. При изменении нагрузки во вторичной обмотке изменяется потребляемая из сети мощность в первичной обмотке, а поток Фm в трансформаторе почти не изменяется, так как из векторной диаграммы и схемы замещения видно, что и ( ) почти не изменяются, так как падение напряжения на первичной обмотке мало.

При емкостной нагрузке реактивная мощность в трансформатор поступает с выводов вторичной обмотки. При реактивная мощность из сети не поступает, а реактивная мощность для создания поля трансформатора поступает из сети .

При увеличении емкости во вторичной обмотке реактивная мощность не только идет на создание поля в трансформаторе, но и поступает в сеть .



Для того чтобы из сети , активная мощность поступала в сеть , необходимо, чтобы . При этом на векторной диаграмме (рис.2, а)при активно-индуктивной и активной нагрузках .

Т-образная схема замещения трансформатора состоит из трех сопротивлений z1, z/2 и z12 , в которые входят активные и индуктивные сопротивления. Определение параметров — сопротивлений схемы замещения — может быть проведено опытным и расчетным путями.

 

 

ВОПРОС 5

Определение параметров трансформаторов путём проведения опытов холостого хода и короткого замыкания

Для определения параметров схемы замещения необходимо провести два опыта — холостого хода и короткого замыкания. При определении параметров расчетным путем рассматривают режимы холостого хода и короткого замыкания.

Холостой ход трансформатора. Уравнения трансформатора при холостом ходе, когда ∞, выглядят следующим образом: ; (40)

; (41)

; (42)

Векторная диаграмма трансформатора при холостом ходе показана на рис. 10 Схема замещения при холостом ходе может быть получена из Т-образной схемы, если

 
 

считать (рис.11).

.

В опыте холостого хода снимаются зависимости тока холостого хода Ix потерь холостого хода от напряжения (рис. 13).

Сопротивление взаимной индукции

(43)

Зная полное сопротивление и , определяют

(44)

Активные сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора r1 и r2/ находятся опытным путем при питании обмоток постоянным током. Активные, или, вернее, омические, сопротивления находят делением постоянного напряжения на ток.

Сопротивления схемы замещения трансформатора zо , хо , rо зависят от напряжения. С ростом Ux из-за насыщения zо и хо уменьшаются и ток увеличивается. Насыщение в трансформаторе — индукция Вт зависит от приложенного к обмоткам напряжения Uф, числа витков фазы обмотки пи и сечения магнитопровода S: Uф = 4,44fВm.

Потери в стали пропорциональны В2 и частоте f1,3 приближенно. Чтобы уменьшить потери в стали, надо уменьшать в первую очередь индукцию в стержнях и ярмах магнитопровода трансформатора.

Из опыта холостого хода определяют коэффициент трансформации как отношение напряжений на первичной и вторичной обмотках при холостом ходе:

(45)

Индуктивные сопротивления в схеме замещения, найденные экспериментально при опыте холостого хода, можно использовать при напряжении, близком к тому, при котором они найдены, так как они зависят от насыщения.

Опыт короткого замыкания. Опыт проводится при пониженном напряжении, приложенном к первичной обмотке, и замкнутой накоротко вторичной обмотке (см. рис.12).

При этом , а токи примерно равны

Уравнения при коротком замыкании:

Так как намагничивающий ток при пониженном напряжении небольшой, в опыте короткого замыкания можно считать, что , откуда следует, что

Характеристики короткого замыкания показаны на рис.14. В опыте короткого замыкания трансформатор ненасыщен, поэтому ток Iк при увеличении напряжения изменяется по линейному закону. Потери при коротком замыкании пропорциональны квадрату тока. Коэффициент мощности остается постоянным при изменении напряжения, так как соотношение между активной и реактивной составляющими остается, практически, неизменным.

Из опыта короткого замыкания

Потери при коротком замыкании — это потери в меди. Потери короткого замыкания можно найти по формуле

(51)

где

В теории трансформаторов важное значение имеет понятие о напряжении короткого замыкания. Напряжение короткого замыкания uк — это такое напряжение, при котором в опыте короткого замыкания в обмотках трансформатора протекают номинальные токи.

Напряжение короткого замыкания определяется по следующей формуле:

, (52)

где , а zк— сопротивление короткого замыкания при температуре 75 °С.

 


Дата добавления: 2015-01-14; просмотров: 147; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Схемы и группы соединений обмоток трансформаторов. | Векторные и энергетические диаграммы трансформатора.
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2020 год. (0.013 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