Переходные процессы в трансформаторах и электрических машинах
Переходные электромагнитные процессы в трансформаторах
1.Включение трансформатора под напряжение
Ненасыщенный трансформатор
индуктивность обмотки L11 = const.
- установившийся, или вынужденный. Синусоидальный ток, обусловленный действием приложенного напряжения U1
- свободный ток апериодического характера, не поддерживаемый внешним источником э. д. с.
если 
если
Ток включения в ненасыщенном трансформаторе
Насыщенный трансформатор
С - постоянная интегрирования, определяемая начальными условиями
В момент включения сердечник может иметь некоторый поток ±Ф0Ст остаточного намагничивания. Поэтому, принимая в дальнейшем ϕ = π/2 для момента времени t = 0 получим
Изменение магнитного потока Ф = f (t) при неблагоприятном моменте включения трансформатора под напряжение
2.Внезапное короткое замыкание трансформатора
Короткое замыкание произошло на холостом ходу
- ударный коэффициент
Действие токов короткого замыкания
1.Нагрев обмоток трансформатора
2.Возникновение значительных электромагнитных сил, действующих на обмотки
Характер магнитного поля рассеяния и электромагнитные силы при коротком замыкании трансформатора
Внезапное трехфазное короткое замыкание синхронного генератора.
Рассмотрим внезапное симметричное короткое замыкание синхронного генератора, происходящее при работе на холостом ходу путем одновременного замыкания накоротко всех зажимов обмотки якоря. При этом предположим, что n = const, насыщение магнитной цепи в процессе короткого замыкания не изменяется и приложенное к обмотке возбуждения напряжение остается постоянным.
Теорема о постоянстве потокосцепления
- дифференциальное уравнение электрической цепи, в которой нет источников посторонних э. д. с
потокосцепление сверхпроводящей электрической цепи остается постоянным.
Периодические и апериодические токи якоря.
Картины магнитных полей тока возбуждения (а) и апериодических (б) и периодических (в) токов якоря в начальный момент внезапного короткого замыкания
Необходимо учитывать, что постоянство потокосцеплений обмотки якоря обеспечивается не только потоками Фа = Фп, пронизывающими воздушный зазор, но и потоками рассеяния якоря,
создаваемыми апериодическими и периодическими токами якоря. Поэтому Фа = Фп < Фfδ и в воздушном зазоре сохраняется некоторый вращающийся поток Фfδ — Фп.