11.7. Параллельная работа трансформаторов

Электроснабжение электроприемников значительной мощности целесообразно осуществлять не от одного трансформатора большой мощности, а от группы параллельно включенных на общую нагрузку трансформаторов меньшей мощности, что более рационально и надежно. В этом случае при уменьшении общей нагрузки можно отключать часть трансформаторов, заставляя оставшиеся работать при более экономич­ном режиме, а при профилактическом ремонте одного из трансфор­маторов или при аварийном выходе из строя одного из них остав­шиеся будут принимать на себя всю нагрузку или, в крайнем случае, ее часть.

При включении трансформаторов на параллельную работу необхо­димо соблюдать ряд условий:

• Трансформаторы должны иметь одинаковые номинальные первичные напряжения (U_1нI = U_1нII) и одинаковые вторичные э. д. с. (E_2I = E_2II), т. е. равные вторичные напряжения холостого хода.

• Они должны относиться к одной группе соединений.

• Напряжения короткого замыкания их должны быть одинаковыми.

11.8. Многообмоточные трансформаторы

Силовые трансформаторы небольшой мощности, применяемые в устройствах радиоэлектроники и автоматики, часто выполняют много­обмоточными. Это связано с тем, что некоторые приемники с различными номинальными напряжениями целесообразно питать от одного трансформатора, например радиолампы, к цепи накала которых необ- ходимо подавать напряжение 6,3 В, а к анодным цепям — 200 — 300 В.

Все обмотки многообмоточного трансформатора размещают на об­щем магнитопроводе (как и в двухобмоточном). Первичная обмотка многообмоточного трансформатора является намагничивающей, воз­буждающей основной магнитный поток в ферромагнитном сердечнике. Этот поток пронизывает вторичные обмотки и индуцирует в них э. д. с., значение которой пропорционально числу витков обмоток.

На рис. 11.15, а приведена (как частный и наиболее распространен­ный случай) схема трехобмоточного трансформатора, ко вторичным обмоткам которого подключены приемники с сопротивлениями Z_2н и Z_3н На рис. 11.15,б показана схема замещения этого трансформатора.

Через вторичные обмотки трехобмоточного трансформатора, когда они включены на сопротивления нагрузки, соответственно про­текают токи I₂ и I₃. Уравнение магнитного состояния для такого трансформатора, содержащее в левой части м. д. с. холостого хода, в правой — сумму м. д. с. его обмоток, имеет вид

(11.67)

откуда

(11.68)

Согласно (11.68), первичный ток трансформатора представляет собой геометрическую сумму тока холостого хода и приведенных токов двух вторичных обмоток. Следовательно, в трехобмоточном трансформаторе производится передача энергии из первичной цепи в две вторичные.

Уравнение электрического состояния первичной обмотки многооб­моточного трансформатора имеет вид

(11.69)

В отличие от двухобмоточного у трехобмоточного трансформатора помимо потоков рассеяния имеется поток взаимоиндукции Ф_S, между вторичными обмотками. Этот поток характеризует влияние тока I₂

на э. д. с. Е₃ в третьей обмотке, а ток I₃ влияет на э. д. с. E₂ во второй обмотке. Чтобы уменьшить взаимное влияние вторичных обмоток, их наматывают на один стержень вместе с первичной, разделяя между собой первичной обмоткой. Обычно многообмоточные трансформаторы проектируют с таким расчетом, чтобы свести на нет взаимное влияние вторичных обмоток.

Уравнение электрического состояния для вторичных обмоток трехобмоточного трансформатора с достаточной степенью точности можно записать так:

(11.70)

Трехобмоточный трансформатор характеризуется двумя коэффициен­тами трансформации:

За номинальную мощность многообмоточных трансформаторов принимают полную мощность обмотки, имеющей наибольшую мощ­ность, т. е. мощность первичной обмотки.