-
Расчет характеристик однофазных трансформаторов
-
Исходные данные для расчета однофазных трансформаторов
Таблица 1.1
|
Вариант № |
P |
UФ1 |
UФ2 |
Uko |
Потери, кВт |
I00 |
|
|
P0 |
PK |
||||||
|
Вт |
В |
В |
% |
Вт |
Вт |
% |
|
|
1 |
40 |
220 |
24 |
10,5 |
0,190 |
0,880 |
3,0 |
|
2 |
63 |
220 |
24 |
10,5 |
0,265 |
1,280 |
2,8 |
|
3 |
100 |
220 |
24 |
10,5 |
0,365 |
1,970 |
2,6 |
|
4 |
160 |
220 |
24 |
10,5 |
0,565 |
2,65 |
2,4 |
|
5 |
250 |
220 |
24 |
10,5 |
0,820 |
3,70 |
2,3 |
|
6 |
400 |
220 |
24 |
10,5 |
1,050 |
5,50 |
2,1 |
|
7 |
630 |
220 |
24 |
10,5 |
1,560 |
7,60 |
2,0 |
|
8 |
1000 |
220 |
24 |
10,5 |
2,25 |
12,2 |
1,4 |
|
9 |
1600 |
220 |
24 |
10,5 |
3,3 |
18,0 |
1,3 |
|
10 |
480 |
220 |
24 |
10,5 |
4,6 |
26,0 |
1,2 |
|
11 |
40 |
220 |
48 |
9,5 |
0,190 |
0,880 |
3,0 |
|
12 |
63 |
220 |
48 |
9,5 |
0,265 |
1,280 |
2,8 |
|
13 |
100 |
220 |
48 |
9,5 |
0,365 |
1,970 |
2,6 |
|
14 |
160 |
220 |
48 |
9,5 |
0,565 |
2,65 |
2,4 |
|
15 |
250 |
220 |
48 |
9,5 |
0,820 |
3,70 |
2,3 |
|
16 |
400 |
220 |
48 |
9,5 |
1,050 |
5,50 |
2,1 |
|
17 |
630 |
220 |
48 |
9,5 |
1,560 |
7,60 |
2,0 |
|
18 |
1000 |
220 |
48 |
9,5 |
2,25 |
12,2 |
1,4 |
|
19 |
1600 |
220 |
48 |
9,5 |
3,3 |
18,0 |
1,3 |
|
20 |
2500 |
220 |
48 |
9,5 |
4,6 |
26,0 |
1,2 |
|
21 |
40 |
220 |
115 |
8,5 |
0,190 |
0,880 |
3,0 |
|
22 |
63 |
220 |
115 |
8,5 |
0,265 |
1,280 |
2,8 |
|
23 |
100 |
220 |
115 |
8,5 |
0,365 |
1,970 |
2,6 |
|
24 |
160 |
220 |
115 |
8,5 |
0,565 |
2,65 |
2,4 |
|
25 |
250 |
220 |
115 |
8,5 |
0,820 |
3,70 |
2,3 |
|
26 |
400 |
220 |
115 |
8,5 |
1,050 |
5,50 |
2,1 |
|
27 |
630 |
220 |
115 |
8,5 |
1,560 |
7,60 |
2,0 |
|
28 |
1000 |
220 |
115 |
8,5 |
2,25 |
12,2 |
1,4 |
|
29 |
1600 |
220 |
115 |
8,5 |
3,3 |
18,0 |
1,3 |
|
30 |
2500 |
220 |
115 |
8,5 |
4,6 |
26,0 |
1,2 |
В
таблице приняты следующие обозначения:
P,
P0,
Pk
– номинальная мощность, мощность
холостого хода, мощность короткого
замыкания; Uф1,
Uф2,
Uk
– номинальные фазные напряжения
первичной и вторичной обмоток,
относительное напряжение короткого
замыкания
,
где Uном,
Iном
– номинальные
ток и напряжение первичной обмотки, zk
– сопртивление корткого замыкания; I0-
относительный ток холостого хода хода
.
-
Расчет коэффициента трансформации
Однофазные трансформаторы характеризуются коэффициентом трансформации.
Коэффициент трансформации равен отношению числа витков первичной обмотки ω1 к числу витков вторичной обмотки ω2 или отношению фазных напряжений этих обмоток в режиме холостого хода.
. (1.1)
1.3. Построение зависимости кпд трансформатора от нагрузки.
Зависимость кпд трансформатора от нагрузки задается формулой
, (1.2)
где
- коэффициент нагрузки трансформатора.
Эта зависимость представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1. Зависимость кпд трансформатора от нагрузки.
Из
графика видно, что при номинальной
нагрузке
кпд будет равен ηн=0,974.
1.4. Расчет параметров схемы замещения по опытам холостого хода и короткого замыкания
Схема замещения трансформатора показана на рисунке 1.2.
Рисунок1.2. Схема
замещения трансформатора.
-
Расчет номинального тока первичной обмотки трансформатора.
При работе на активную нагрузку можно приблизительно принять что номинальный ток будет равен
. (1.3)
-
Расчет активного сопротивления короткого замыкания
Активное сопротивление короткого замыкания расчитывается по данным опыта короткого замыкания для схемы замещения приведенной на рисунке 1.3.
Рисунок1.3. Схема
замещения трансформатора для опыта
короткого замыкания.
Пренебрегая
потерями в стали трансформатора в режиме
короткого замыкания (
)
и считая, что вся мощность короткого
замыкания расходуется на потери в меди
можно записать
. (1.4)
-
Расчет полного сопротивления короткого замыкания
. (1.5)
-
Расчет индуктивного сопротивления короткого замыкания
. (1.6)
-
Расчет активных и индуктивных сопротивлений обмоток
Для симметричной схемы замещения принимают
(1.7)
(1.8)
-
Расчет тока холостого хода
(1.9)
-
Расчет активного сопротивления намагничивающего контура
Р
асчет
сопротивления намагничивающего контура
проводится по данным опыта холостого
хода для схемы замещения (рисунок 1.4).
П
Рисунок 1.4 Схема
замещения трансформатора для опыта
холостого хода. хода
)
и считая, что вся мощность холостого
хода расходуется на компенсацию магнитных
потерь в стали магнитопровода (
)
можно записать:
. (1.10)
-
Расчет полного сопротивления намагничивающего контура
. (1.11)
-
Расчет индуктивного сопротивления намагничивающего контура
. (1.12)
Результаты вычислений заносятся в таблицу 1.2.
Таблица 1.2
|
Исходные данные |
|||||||
|
Вариант № |
P |
UФ1 |
UФ2 |
Uko, % |
Потери, кВт |
I00, % |
|
|
P0 |
PK |
||||||
|
Вт |
кВ |
В |
- |
Вт |
Вт |
- |
|
|
1 |
40 |
220 |
24 |
10,5 |
0,190 |
0,880 |
3,0 |
|
Расчетные данные |
|||||||
|
R1 |
X1 |
R2 |
X2 |
Rm |
Xm |
Rk |
Xk |
|
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|