Лекция №4

Приведенный трансформатор

Определение U₁ по U₂ по ранее построенным векторным диаграммам сложно и недостаточно точно. Часто требуется найти U₂ по U₁ , для чего используют схему замещения тр-ра (электромагнитная цепь замещается электрической, которую проще рассчитывать, чем электромагнитную). Однако из-за энергетической неэквивалентности первой и второй цепей получить у обычных тр-ров схему замещения невозможно. Поэтому предварительно приводят первичную и вторичную цепь к одному уровню напряжения (обычно вторую цепь приводят к первой).

Суть приведения.

Действительная цепь вторичной обмотки тр-ра с ЭДС E₂ заменяется некоторой расчетной (реально не существующей) энергетически эквивалентной цепью с приведением ЭДС E₂^/ равной E₁.

Действительные E₂ I₂ U₂ Z₂ X₂ L₂

Приведенные E₂^/ I₂^/ U₂^/ Z₂^/ X₂^/ L₂^/

Определим приведенные

Уравнения энергетической эквивалентности первой и второй цепей

Коэффициент трансформации и приведенная .

Тогда приведенные величины:

Верно и наоборот

Векторные диаграммы приведенного тр-ра

Учитывая формулы приведения и порядок построений векторных диаграмм неприведенного тр-ра, построим не совмещенную и совмещенную векторную диаграмму приведенного тр-ра.

U₁ jI₁x₁

-E₁

I₁r₁

I₁₀

Ф

I₁

φ₁

φ₂

Не совмещенная Совмещенная

П

I₁ 

Z₀



I₁₀

о совмещенной векторной диаграмме приведенного тр-ра строим Т-образную схему замещения

О

U₁ 



бозначив ; получим Г-образную упрощенную векторную диаграмму тр-ра:

Соответствующая ей векторная диаграмма

По схеме замещения построим векторную диаграмму и по ней определим по

cos<1 (ёмкостная нагрузка)

cos=1 (активная нагрузка)

cos<1 (индуктивная нагрузка)

. Если есть то есть и .

Внешняя характеристика трансформатора. Это .

П о ней определим - падение напряжения на вторичной обмотке тр-ра при токе хх:

определяется по выражению:

где К_нт – коэффициент нагрузки трансформатора:

Опыт ХХ тр-ра.

Мы рассмотрели раньше режим ХХ тр-ра, его схему замещения и векторную диаграмму. При исследовании свойств тр-ров или же при их испытаниях проводят

опыт ХХ тр-ра, который в принципе не отличается от ХХ но имеются некоторые отличия. В результате его определяют некоторые параметры тр-ра:

1. К=

2. Ток ХХ I₀ при U_1н, который выражают в % от I_1н

i₀= ·100%

3. Потери ХХ P₀(т.к.I₁₀ 0, то I₁₀² r₁ – малы, пост. P_ст)

4. параметры ветви намагничивания схемы замещения: ;

;

Приведем схемы опытов ХХ 1ф и 3ф тр-ров.

Измеряют: U₁,U₂₀,I₀,P₀

~U U₁ U₂₀

Порядок проведения опыта:

- повышают U₁ от 0 до 1,1 U_н

измеряют.

- и строят ХХХ для 1ф тр-ра по

~3ф. U

РН – регулятор напряжения показаниям приборов.

U₁ U₂₀

Для 3ф тр-ра по средним фазным I_0ф и I_1ф

I₀= U₁=

где U₁ и I₀ – фазные значения;

и - показания 1ф. ваттметров.

Для определим параметры ветви намагничивания схемы замещения:

Опыт КЗ трансформатора.

Следует отличать режим КЗ от опыта КЗ тр-ра.

Режим КЗ (или просто КЗ) это такой опыт, когда к первой обмотке подведено

U_1н= U_е , а вторая заземлена накоротко, т.е Z₂=0. Это аварийный режим, т.к I₁ и I₂ резко увеличиваются. U₂ 0. Все плавится

Опыт КЗ – это такой режим, при котором к первичной обмотке подводится такое напряжение U₁, что при накоротко замкнутой второй обмотке, в ней и в первой протекают I_2н и I_1н .

Приведем схемы опыта КЗ для 1ф и 3ф.

Порядок проведения:

• повышают U до U_к, при котором

I_1к=I_1н, I_2к=I_2н для 3ф. тр-ов (по фаз.знач.):

~U

~U

3ф.

Строят ХКЗ: ; ; .

Р_кн

I_кн

Напряжение при котором токи в обмотках КЗ ротора равны номинальным называют номинальным напряжением КЗ.

U_K= 100%

Обычно U_k=5-10% для силовых тр-ров.

При КЗ U_k мало и Ф мал, т.к Ф≡ U_k, а следовательно I_1k= -I_2k^/ , т.е. I_ном→0

~U_к или

Векторная диаграмма отличается от Г-образной упрощенной тем, что

Параметры схемы замещения:

Т.к. - мало, можно пренебречь: