Билет 63
1) Резонанс напряжений.
В цепи, в которой включены последовательно конденсатор, катушка индуктивности и конденсатор, возможно возникновение резонанса напряжений при определённых условиях. Ток, текущий в цепи можно найти по формуле: , где . Если нужно чтобы сдвиг по фазе между напряжениями равнялся нулю, то надо чтобы . Следовательно, - условие резонанса напряжений, при этом резонансную частоту можно найти по формуле: . При резонансе , а ток .
Построим векторную диаграмму по второму закону Кирхгофа:
О тношение называют добротностью.
Добротность – величина, показывающая во сколько раз напряжение на реактивном элементе при резонансе больш е чем напряжение на входе, то есть .
Построим графики напряжений в зависимости от частоты.
2) Приведённым уравнения соответствует т-образная электрическая схема замещения.
Все параметры, кроме , являются постоянными для данного трансформатора, и могут быть определены с помощью опытов холостого хода и короткого замыкания.
Построим векторную
диаграмму следующих уравнений:
;
;
.
Такая диаграмма называется диаграммой
привидения трансформатора для
активно-реактивной нагрузки. Для
построения вектора
необходимо знать характер нагрузки (в
нашем случае нагрузка носит
активно-реактивный характер).
;
.Для электрического расчёта трансформатора необходима электрическая схема замещения. , где . Так как , то . Из условия равенства потерь в активном сопротивлении вторичной обмотки можно получить следующее равенство: , следовательно, .
Из условия равенства реактивных мощностей можно получить аналогичные выражения: , следовательно, и .
2. Опыт короткого замыкания (при очень малом напряжении и номинальных токах обмоток) Схема опыта и схема замещения:
Вторичную обмотку замыкают накоротко и к первичной обмотке подводят такое малое напряжение U1K, при котором токи в обмотках достигают номинальных значений I1HOM=I2HOM/n.
uK%=U1K*100/U1HOM=2-8%
Т.к. при КЗ вторичной обмотки трансформатор не передаёт энергии приёмнику, то активная мощность PKHOM, измеренная ваттметром, представляет собой мощность потерь энергии в трансформаторе. Т.к. приложенное к обмотке напряжение КЗ очень мало, очень мал и магнитный поток в магнитопроводе. Поэтому потери в магнитопроводе ничтожны.
Таким образом, потери PKHOM в опыте КЗ – мощность электрических потерь энергии в проводах обмоток при номинальных токах.
ZK=U1K/I1HOM – сопротивление КЗ (со стороны сети)
RK=PKHOM/I21HOM – активная составляющая ZK
XK=
- реактивная составляющая ZK
Преобразование э/э в трансформаторе сопровождается потерями на нагрев сердечника и обмоток. Уравнение баланса мощностей:
P1=U1I1cos =P2+pЭ1+pC+pЭ2
P1 – активная мощность первичной обмотки
P2 - активная мощность, переданная со вторичной обмотки в нагрузку
pЭ1 – мощность потерь в первичной обмотке
pC – мощность потерь в сердечнике на гистерезис и вихревые токи
pЭ2 – мощность потерь во вторичной обмотке
PЭМ=E1I1cos - э/м мощность (характеризует интенсивность передачи энергии из первичной обмотки во вторичную)