Задания для самоконтроля

Высоковольтная нагрузка включена в сеть (рис.8.10). В цепь нагрузки через измерительные трансформаторы тока 100/5 А и напряжения 1000/100 В включены следующие приборы: амперметр (предел измерений – 5 А, количество делений на шкале – 100), вольтметр (предел измерений – 150 В, количество делений на шкале – 100), ваттметр (пределы измерений по току – 5 А, по напряжению – 150 В, количество делений на шкале – 150). При измерениях стрелка амперметра отклонилась на 80 делений, стрелка вольтметра отклонилась на 90 делений, стрелка ваттметра отклонилась на 40 делений.

FU2

1. Определить цену деления амперметра.

2. Определить цену деления вольтметра.

3. Определить цену деления ваттметра.

4. Определить коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов тока.

5. Определить коэффициент трансформации измерительного трансформатора напряжения.

6. Определить силу тока, потребляемого нагрузкой.

7. Определить напряжение на зажимах нагрузки.

8. Определить полную мощность, потребляемую нагрузкой.

9. Определить активную мощность, потребляемую нагрузкой.

10. Определить реактивную мощность, потребляемую нагрузкой.

11. Определить коэффициент мощности нагрузки.

8.5. Автотрансформатор

Автотрансформатор состоит из магнитопровода, на котором расположена одна фазная обмотка, имеющая w₁ витков. Первичная и вторичная цепи трансформатора электрически связаны между собой (в трансформаторах, рассмотренных ранее, такая связь отсутствовала). Первичная цепь подключается ко всей обмотке, а вторичная цепь – только к части обмотки (с числом витков w₂). Рассмотрим принцип действия автотрансформатора на его конструктивной схеме (рис.8.6).

К первичной цепи трансформатора подводится переменное напряжение u₁, причём на один виток обмотки приходится напряжение u₁/w₁. Тогда напряжение, которое снимается с зажимов вторичной цепи трансформатора, будет равно:

. (8.11)

Преобразуя выражение (8.11), находим коэффициент трансформации автотрансформатора:

, (8.12)

где U_1н – номинальное напряжение первичной цепи, В;

U_2н – номинальное напряжение вторичной цепи, В.

Автотрансформаторы выпускают однофазные и трёхфазные, повышающие и понижающие. Коэффициент трансформации автотрансформаторов находится в пределах от 0,5 до 2, при ином коэффициенте трансформации автотрансформатор не имеет преимущества по сравнению с силовым трансформатором. Автотрансформаторы применяются для снижения напряжения на зажимах электродвигателя при пуске, для ступенчатого регулирования напряжения электрических печей, в лабораторной практике и для других целей. Принципиальная электрическая схема подключения электродвигателя к питающей сети через автотрансформатор показана на рис.8.7.

Пример 8.5

Необходимо запустить асинхронный электродвигатель с помощью автотрансформатора, у которого коэффициент трансформации для данного случая равен 2. В случае прямого пуска электродвигателя его пусковой момент равен 40 Нм.

Определить пусковой момент электродвигателя при пуске с помощью автотрансформатора.

Решение.

1. Определяем пусковой момент электродвигателя при пуске с помощью автотрансформатора в соответствии с (7.12) и (8.12):

.