Лекция № 5

Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов.

Y  Z

Явления, вызывающие при намагничивании 3ф. тр-ров.

Напомним, что для 1ф тр-ров при синусоидальном потоке, ток не синусоидален!

В общем случае ЭДС и токи 3ф обмоток не синусоидальны и содержащие высшие гармоники.

В особенности трехфазная гармоника:

e_A3=E_3msin3wt

e_B3=E_3msin(3wt-120˚)= E_3msin3wt

e_C3= E_3msin(3wt-240˚)= E_3msin3wt

Т .е. во всех фазах ЭДС трехфазные гармоники равны и совпадают по фазе.

Влияние ЭДС третьей гармоники на работу трехфазного тр-ра зависит от схемы соединения обмоток.

При соединении обмоток 3ф тр-ра Y в кривую намагничивания тока отсутствуют 3­^и гармоники, т.к. =0. Тогда Ф₃ в потоке Ф есть, что влечет несинусоидальность фазных U и ЭДС – это плохо.

При соединении обмоток тр-ра ∆ третьи гармоники тока существуют, но как в однофазном тр-ре: если есть в номинальном токе третьей гармонике, то кривые Ф,U-синусоидальны. Это хорошо.

Использование метода симметричных составляющих для анализа несимметричных режимов трехфазных трансформаторов.

На практике встречаются случаи несинусоидальной работы тр-ров (неравномерная нагрузка, к.з. и т.д.). Считаем, что трансформатор сам по себе симметричен

в

Ф

Ф₃

Ф_ул

Ф₁

электрическом и магнитном соотношении. Из курса ТОЭ известно, что по методу симметричных составляющих можно разложить несимметричную

U

t i_o

тогда

В соотношении прямой и обратной последовательности тр-ры идентичные ( если н – р , поменять местами А и В , то режим нагрузки не изменится).

А теперь при схеме Y и ∆ точки нулевой последовательности

При соеденении Y I_оп будут только при наличии нулевого провода.

I_A0 I_B0

I_C0

При соединении  I_оп могут возникать только при индукцировании другой обмоткой.

Легко видеть, в сравнении с вышеприведенными схемами, что точки нулевой в тр-рах различной конструкции и с различными соединением обмоток проявляют себя анологично 3-м гармоникам ( но их частота основная f, а у 3-х гармоник 3f ).

Потери и КПД тр-ра.

При работе под нагрузкой в тр-ре потери магнитные и электрические.

P₀=P_г+P_вых ,

где Р₀ – потери х.х.

Р_Г – гистерезис

Р_вихр – вихревые токи.

P₀ зависит от f и магнитной индукции B (f=const следовательно P₀≡B², но при U₁=const≡Ф и В, то P₀=const и не зависит от нагрузки.

, где - коэффициент нагрузки ().

Т ак: - суммарные потери.

= P₂=mI₂U₂cos ₂ или P₂=3S_Hcos ₂

P₁=P₂+

= =

 зависит от нагрузки _maxпри P_OH= ^/2P_KH

^/= при ≈0,5 – 0,7 _max

_тр-в >_{э дв}(при одинаковой мощности)

Из-за вращения частоты

Усил. тр. =98%-99%