Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






РАСЧЕТ РЕЖИМА НАГРУЗКИ ТРАНСФОРМАТОРА. Рассмотрим кратко физические процессы, возникающие в трансформаторе при его нагрузке.




§ 5.1. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ (ХАРАКТЕРИСТИКИ) ТРАНСФОРМАТОРА ПО ГОСТу ПРИ ЕГО НАГРУЗКЕ: ПОТЕРИ И НАПРЯЖЕНИЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, ИЗМЕНЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И К. П. Д.

Рассмотрим кратко физические процессы, возникающие в трансформаторе при его нагрузке.

Токовая нагрузка трансформатора определяется сопротивлением любого вида: активным, индуктивным, емкостным или смешанным, включаемым на зажимы его вторичной обмотки. Вследствие включения сопротивления в образовавшейся замкнутой цепи появится вторичный нагрузочный ток

I2=U2/ Z2

где Z2 — полное сопротивление цепи.

Вторичный ток I2 создает намагничивающую силу (ампер-витки) I2ω2, которая должна возбудить в магнитопроводе некоторый магнитный поток Фн. Согласно правилу Ленца этот поток в охватывающей его первичной обмотке вызовет первичную намагничивающую силу I’1ω1 равную по величине I2ω2. Намагничивающая сила согласно тому же правилу создает магнитный поток — Фн, т.е. поток, равный и направленный противоположно потоку Фн. Магнитные потоки взаимно уничтожаются, но в первичной обмотке появляется нагрузочный ток

I1= I2ω21

Таким образом, при включении со вторичной стороны трансформатора нагрузки появляются нагрузочные токи в обеих его обмотках, направленные противоположно друг другу.

В силовых трансформаторах без большой погрешности полагают, что первичное и вторичное напряжения пропорциональны числам витков обмоток, поэтому

I’1 = I2ω21 = I2U2/U1 или U1 I’1 = U2 I2

Отсюда следует, что первичная и вторичная мощности равны, и это согласуется с законом сохранения энергии.

Трансформатор, потребляя с первичной стороны электрическую энергию одного напряжения U1 отдает эту же энергию (за вычетом потерь) со вторичной стороны, но только при другом напряжении U2.

Так как в первичной обмотке имеется также и ток холостого хода I0, то общий первичный ток I1 при нагрузке трансформатора должен быть равен сумме (в общем случае геометрической) нагрузочного тока I’1 и тока холостого хода I0, т. е.

İ1 =İ'1+ İ0

Но так как ток холостого хода составляет всего несколько процентов от номинального нагрузочного тока и, кроме того, оба тока складываются под некоторым углом друг к другу, то обычно током холостого хода пренебрегают и полагают, что I1≈ I’1.

Нагрузочные токи I1 и I2, проходя по обмоткам трансформатора, вызывают в них активные падения напряжения Ua1= I1r1 и Ua2= I2r2 и индуктивные падения напряжения Pk1 и Pk2.

Активные падения напряжения возникают вследствие электрических (джоулевых) потерь в обмотках, равных PK1= I21r1 и Рк2 = I22r2. Потери в обмотках Рк1 и Рк2 в сумме составляют основную часть потерь коротксго замыкания Рк трансформатора.

Индуктивные падения напряжения возникают вследствие наличия магнитных потоков рассеяния, охватывающих каждую из обмоток в отдельности. Индуктивные падения напряжения компенсируют э. д. с. рассеяния Eр1 и Eр2, т. е. Uр1= — Ер1 и Up2= — Ер2.

В приведенном трансформаторе полное активное падение напряжения равно сумме активных падений напряжения в обеих обмотках, т. е.

Ua=Ua1+ Ua2

Аналогичным образом полное индуктивное падение напряжения равно сумме индуктивных падений напряжения, т. е.

Up=Up1+ Up2

На векторной диаграмме приведенного трансформатора геометрическая сумма активного и индуктивного падений напряжения, векторы которых находятся под углом 90° друг к другу, составляет полное падение напряжения, называемое напряжением короткого замыкания UK трансформатора, следовательно,

_______

Uk=√U2a+ U2p (5.1)

Потери и напряжение короткого замыкания являются важными эксплуатационными параметрами (характеристиками) трансформаторов, поэтому они нормируются ГОСТами. Их значения приведены выше, в табл. 2.1 и 2.2.

От величины потерь и напряжения короткого замыкания зависит величина к. п. д. и изменения напряжения трансформатора, расчет которых приводится далее.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных