1.2.Электромагнитные процессы при работе трансформатора.

• Принцип действия - закон электромагнитной индукции.

• Уравнение МДС (2 закон Кирхгофа для магнитной цепи)

• Магнитные потоки и ЭДС обмоток

• Уравнения напряжений обмоток на основании 2 закона Кирхгофа

• Уравнения МДС и напряжений обмоток в комплексной форме

• ЭДС обмоток

• Индуктивные сопротивления рассеяния обмоток

• Коэффициент трансформации

• Приведенный трансформатор. Приведенный ток и приведенная ЭДС

Приведенные сопротивления вторичной обмотки из условия неизменности потерь при приведении

• Окончательно уравнения МДС и напряжений обмоток приведенного трансформатора в комплексной форме

• Схема замещения, векторная диаграмма и уравнения ЭДС и МДС (напряжений и токов) в комплексной форме.

Ток холостого хода и напряжение короткого замыкания трансформатора

, .

1.3. Процессы в трансформаторе при холостом ходе и коротком замыкании Холостой ход однофазного трансформатора

• Эквивалентная схема режима холостого хода

• Простейший трансформатор-это трансформатор без потерь, в котором

Напряжение, ЭДС и магнитный поток

Намагничивающий ток

При синусоидальном изменении подводимого напряжения магнитный поток простейшего, а также и реального трансформатора, синусоидален, а кривая намагничивающего тока несинусоидальна и содержит явно выраженные 3-ю и кратные ей гармоники. Несинусоидальную кривую намагничивающего тока заменяют эквивалентной синусоидой, действующее значение которой равно корню квадратному из суммы квадратов действующих значений высших гармоник намагничивающего тока. Эквивалентный намагничивающий ток представляют в виде вектора, который отстает в простейшем трансформаторе на 90 градусов от приложенного напряжения. Реальный трансформатор для покрытия потерь в стали потребляет еще и активную составляющую тока холостого хода, которая совпадает по фазе с питающим напряжением. Полный ток холостого хода равен

• Схема замещения и векторная диаграмма режима холостого хода реального трансформатора

Потери холостого хода состоят из потерь в меди первичной обмотки, которыми в расчете пренебрегают, и потерь в стали на перемагничивание (гистерезис) и на вихревые токи, основных и добавочных. Добавочные потери в стали составляют 15…20% основных потерь и учитываются введением соответствующего коэффициента. Потери холостого хода и основные потери в стали могут быть определены как

Испытательный режим короткого замыкания однофазного трансформатора

• Опыт короткого замыкания проводят при напряжении короткого замыкания , где - параметр трансформатора- напряжение короткого замыкания в % от номинального, которому при работе в режиме короткого замыкания соответствуют токи в обмотках, равные номинальным токам.

• Уравнения

• Схема замещения

• Мощность короткого замыкания равна потерям в обмотках при номинальном токе . Потери в стали малы.

• Векторная диаграмма

Параметры схемы замещения определяют для одной фазы на основании:

1. опыта холостого хода при номинальном напряжении (пренебрегая потерями в первичной обмотке, измеряя подведенную мощность, фазный ток холостого хода и фазные напряжения, первичное и вторичное)

2. и опыта короткого замыкания при номинальном токе (пренебрегая потерями в стали, измеряя первичное фазное напряжение, равное напряжению короткого замыкания, фазные токи в обмотках и потребляемую мощность, которая равна мощности короткого замыкания (сумме потерь в первичной и вторичной обмотках при номинальном токе)).

Для трехфазного трансформатора все величины относятся к одной фазе.