5.4. Построение кривой изменения кпд трансформатора в зависимости от нагрузки
При нагрузке коэффициент полезного действия трансформатора определяется по формуле:
где: SH – полная номинальная мощность трансформатора, кВА; P0 – мощность потерь холостого хода, кВт; Pк – мощность потерь короткого замыкания, кВт;
КПД
трансформатора рассчитывают для значений
коэффициента нагрузки β, равных 0; 0,25;
0,5; 0,75; 1,0; 1,25 от номинального вторичного
тока I2H.
Значение коэффициента мощности принять
равным cosφ2
=
0,8
По результатам расчётов строят зависимость η = (β) представленную на рис. 3.
Таблица 2
|
β |
0 |
0.25 |
0.5 |
0.75 |
1.0 |
1.25 |
|
η |
|
|
|
|
|
|
Рис. 3
5.5. Построение внешней характеристики трансформатора
Внешняя характеристика представляет собой зависимость вторичного напряжения от тока нагрузки при постоянных первичном напряжении и коэффициенте мощности нагрузки.
Потеря напряжения в трансформаторе:
,
где принять
Разность
напряжений
и
можно
заменить суммой проекций падений
напряжений
и
на
направление вектора напряжения
т. е.
где β – коэффициент нагрузки.
Потерю напряжения обычно определяют в процентах от номинального значения:
где
– активная составляющая
–реактивная
составляющая
В таблице 3 представлены результаты расчёта потери напряжения для активной cosφ2=1), активно–индуктивной cosφ2=0,8 и активно-емкостной cosφ2=0,8 нагрузок при разных значениях коэффициента нагрузки β. На рис.4 приведены графики внешней характеристики трансформатора u2 = f(β) (1 – активная нагрузка, 2 – активно-индуктивная нагрузка, 3 – активно–емкостная нагрузка).
Таблица 3
|
cosφ2=1(активная нагрузка) | |||||
|
β |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
|
∆u, % |
|
|
|
|
|
|
cosφ2=0,8 (активная-индуктивная) | |||||
|
β |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
|
∆u, % |
|
|
|
|
|
|
cosφ2=0,8 (активно-емкостная) | |||||
|
β |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
|
∆u, % |
|
|
|
|
|
Рис.
4
Внешние характеристики трансформатора являются практически прямыми линиями. Снижение напряжения при номинальной нагрузке в большей степени зависит от коэффициента мощности и напряжения короткого замыкания, но не может превышать его значения.
Рекомендуемая литература
1. Вольдек А. И. Электрические машины: учебник для вузов / А. И. Вольдек, В. В. Попов. – СПб.: Питер, 2009.
2. Копылов И. П. Электрические машины: учебник для вузов / И. П. Копылов – М.: Высшая школа, 2010.
3. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине электрические машины. – СПб.: Изд-во ГАСУ, 2014
Оглавление
Введение………………………………………………………………………...…
1. Задание на курсовое проектирование…………………………………….
2. Основные элементы конструкции объекта проектирования и применяемые материалы…………………………………………………..
3. Основные технические характеристики трансформатора…………...…
4. Параметры и характеристики трансформатора, подлежащие определению………………………………………………………………
5. Расчёт основных параметров и характеристик трансформатора………
5.1. T–образная схема замещения трансформатора…………………
5.2. Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме холостого хода………………………………………….…
5.3. Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме короткого замыкания…………………………………….
5.4. Построение кривой изменения КПД трансформатора в зависимости от нагрузки………………………………………..…
5.5. Построение внешней характеристики трансформатора…………
Литература………………………………………………………………………
Составитель Соколов Владимир Яковлевич
Редактор О. Д. Камнева
Корректор М. А. Молчанова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати . Формат 6084 1/16. Бумага офсетная.
Усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ . «С» .
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.