Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Дисциплины:
2022-11-14 | 28 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Приведенный трансформатор. В общем случае параметры первичной обмотки трансформатора отличаются от параметров вторичной обмотки. Разница наиболее ощутима при больших коэффициентах трансформации, что затрудняет расчеты и (особенно) построение векторных диаграмм. Векторы электрических величин, относящиеся к первичной обмотке, значительно отличаются по своей длине от одноименных векторов вторичной обмотки. Затруднения можно устранить, если привести все параметры трансформатора к одинаковому числу витков, например, к w1. С этой целью параметры вторичной обмотки пересчитываются на число витков w1.
Таким образом, вместо реального трансформатора с коэффициентом трансформации получают эквивалентный трансформатор с
Такой трансформатор называется приведенным. Приведение параметров трансформатора не должно отразиться на его энергетическою процессе, т.е. все мощности и фазы вторичной обмотки должны остаться такими же, что и в реальном трансформаторе. Так, например, если полная мощность вторичной обмотки реального трансформатора то она должна быть равна полной мощности вторичной обмотки приведенного трансформатора:
Используя ранее полученное выражение I 2' = I2 w2/w1, напишем выражение для E2':
Приравняем теперь активные мощности вторичной обмотки: . Определим приведенное активное сопротивление:
по аналогии:
Уравнения ЭДС для приведенного трансформатора теперь будут иметь вид:
Схема замещения трансформатора. Одним из методических приемов, облегчающих исследование электромагнитных процессов и расчет трансформаторов, является замена реального трансформатора с магнитными связями между обмотками эквивалентной электрической схемой (рис.1).
|
Рис.1
На этом рисунке представлена эквивалентная схема приведенного трансформатора, на которой сопротивления R и X условно вынесены из соответствующих обмоток и включены с ними последовательно. Т.к. k = 1, то E1 = E2. Поэтому точки А и а, а также В и в на приведенном трансформаторе имеют одинаковые потенциалы, что позволит электрически соединить эти точки, получив Т-образную эквивалентную схему замещения (рис.2).
Рис.2.
Т.о. схема замещения трансформатора – это электрическая схема трансформатора, в которой магнитная связь заменяется электрической. Схема замещения трансформатора представляет собой совокупность трех ветвей: первичной(, ), намагничивающей (, ), и вторичной (, ).
Произведя математическое описание этой схемы методами Кирхгофа, можно сделать вывод о том, что она полностью соответствует уравнениям ЭДС и токов реального трансформатора. Отсюда появляется возможность электрического моделирования трансформатора на ЭВМ. Проводя исследования относительно нагрузки ZH' (единственного переменного параметра схемы), можно прогнозировать реальные характеристики трансформатора, начиная от холостого хода и кончая коротким замыканием.
Режимы работы трансформатора. Для трансформатора характерны три режима работы: режим холостого хода, режим короткого замыкания и рабочий режим.
Рис.3
Это работа трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке, при условии, что на первичную обмотку подают номинальное напряжение - . Из опыта холостого хода определяют ток холостого хода - . Амперметр показывает ток холостого хода - , вольтметр - номинальное напряжение первичной обмотки - , вольтметр - напряжение и ваттметр - мощность потерь при холостом ходе - . По этим показаниям можно определить коэффициент трансформации: . Так как нагрузка отсутствует (), то мощность, показываемая ваттметром, -это мощность потерь в стали трансформатора. Мощностью потерь в проводах обмоток можно пренебречь, т.к. при опыте холостого хода ток вторичной обмотки равен нулю, а ток в первичной обмотке – ток холостого хода составляет примерно 5% от номинального. На основании опыта можно рассчитать параметры схемы замещения: (рис.4)
|
где с учетом того, что
и .
Рис.4
2. Режим короткого замыкания. Это работа трансформатора, когда выводы вторичной обмотки замкнуты сами на себя. Опыт проводят при условии, что в первичной и вторичной обмотках протекают номинальные токи. Напряжение первичной обмотки в опыте короткого замыкания
при токе равно примерно 5-10% номинального (рис5).
Рис.5
По показаниям приборов в опыте короткого замыкания можно определить мощность потерь в обмотках (потери в меди), так как потери в магнитопроводе составляют лишь 0,005-0,1 потерь при номинальном режиме из-за пониженного напряжения . А также можно рассчитать параметры упрощенной схемы замещения (рис.6), где:
Рис.6
3. Рабочий режим. Это работа трансформатора под нагрузкой (рис.7), при условии, что .
Рис.7
Поскольку магнитный поток трансформатора не зависит от режима работы и является величиной постоянной ( ), то и сумма магнитодвижущих сил также не зависит от режима работы и
является величиной постоянной, т.е.: Это уравнение намагничивающих сил. Если все члены этого уравнения разделить на , то получим уравнение токов: , где .
Из этого уравнения следует, что ток I1 имеет две составляющие: одна из них (I0) затрачивается на создание основного потока в магнитопроводе, а другая (- I2') компенсирует размагничивающее действие вторичного тока. Любое изменение тока во вторичной цепи трансформатора всегда сопровождается соответствующим изменением первичного тока. В итоге величина потока Ф (а, следовательно, и ЭДС Е1) остаются практически неизменными.
Основная литература: [2(203-205),3(306-308), 4(307-312)]
Дополнительная литература: [6(183-188)]
Контрольные вопросы:
Тестовые задания к Лекции 11:
|
1. Чему равна активная мощность, потребляемая трансформатором при холостом ходе?
a) номинальной мощности трансформатора;
b) нулю;
c) мощности потерь в стали сердечника;
d) мощности потерь в обмотках трансформатора;
e) максимальной мощности трансформатора.
2. Как проводится опыт короткого замыкания трансформатора?
a) при закороченной вторичной обмотке и первичном напряжении U 1= U 1ном.;
b) при закороченной вторичной обмотке и пониженном первичном напряжении U 1 = U 1к.з.;
c) при вторичной обмотке, замкнутой на номинальную нагрузку и напряжении U 1= U 1ном.;
d) при закороченной обмотке и повышенном первичном напряжении U 1= U 1к.з.;
e) при вторичной обмотке, замкнутой на максимальную нагрузку и напряжении U 1= U 1макс..
3. Для чего проводится опыт холостого хода трансформатора?
a) для определения опытным путем к.п.д. трансформатора и потерь мощности меди;
b) для определения коэффициента трансформации трансформатора и потерь мощности стали;
c) для определения мощности в стали и меди трансформатора;
d) для определения потерь в обмотках трансформатора;
e) для определения потерь мощности в магнитопроводе.
4. Чему равна активная мощность, потребляемая трансформатором при коротком замыкании?
a) номинальной мощности трансформатора;
b) нулю;
|
|
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!