2.Трансформаторы. Назначение, устройство. Физические процессы в трансформаторе при хх и кз. Основные уравнения трансформатора.

Тр-ром называют статическое электро­магнитное ус-во, имеющее две (или более) индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством явления электро­магнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока. Назначение т.- преобразование ЭЭ в э.сетях и установках, предназначенных для приема и использования ЭЭ. В зависимости от назначения тр-ры разделяют на силовые тр-ры общего на­значения и тр-ры спец. наз-я. Силовые тр-ры общего назначения предназначены для включения в сеть не отличающуюся особыми условиями работы или для питания ЭП не отличающихся характером нагрузки, режимом работы. Тр-ры спец. назначения хар-ся разнообразием рабочих свойств и кон­структивного использования. Предназначены для питания приемников с особыми условиями работы. К ним относятся элек.печи и сварочные тр-ры, тр-ры для устройств автоматики, испытательные и измерительные тр-ры.УСТРОЙСТВОСиловой тр-тор состоит из магнитопровода, обмоток, вводов, бака и т.д. Магнитопровод с насаженными на его стержни обмотками составляют активную часть тр-ра. Остальные-неактивную. М-д выполненного из ферромагнитного материала.Обмотки средней и большой мощности выполняются из провода круглого или прямоугольного сечения.Одна из обмоток, которую называют первичной, присоединена к источ­нику переменного тока на напряжение U₁. К другой обмотке, называемой вторичной, подключена нагрузка Zn. Первичная и вторичная обмотки тр-ра не имеют электрической связи друг с другом, и мощность из одной обмотки в другую передается электромагнитным путем. Магнитопровод, на кото­ром расположены эти обмотки, служит для усиления индуктив­ной связи между обмотками .Обмотки с внешней цепью соединяют вводами.

ХХ называют режим работы тм при разомкнутой вторичной обмотке (Zнг=беск,

I2 = 0).В этом случае уравнения напряжений и токов принимают видТ.к. полезная мощность при работе трансформатора вхолостую равна нулю, то мощность на входе тм в режиме хх расходуется на магнитные потери в магнито-де (потери на перемагничивание магнито-да и потери, вызванные наведением вихревых токов) и электрические потери в первичной обмотке.

КЗ ТМ – это такой режим, когда вторичная обмотка замкнута накоротко (Zнг = 0), при этом вторичное напряжение U₂=0. КЗ является аварийным режимом и представляет большую опасность для тм при номинальном напряжении. Уравнения тм для режима кз примут вид

Большая часть потребляемой мощности тм при кз идет на покрытие электрических потерь. Основные уравнения

Уравнение напряжений для первичной цепи трансформатора

Уравнение напряжений для вторичной цепи трансформатора

Уравнение МДС трансформатора

Уравнение токов тм

3.Приведенный трансформатор. Работа трансформатора под нагрузкой. Основные уравнения, векторные диаграммы.

Параметры вторичной обмотки трансформатора сильно отличаются от параметров первичной обмотки тм. Чем больше коэффициент трансформации, тем больше это отличие. Это затрудняет расчеты и построение векторных диаграмм. Эти затруднения устраняются приведением всех параметров тм к одинаковому числу витков, к числу витков первичной обмотки. С этой целью все величины, характеризующие вторичную цепь тм, - ЭДС, напряжение, ток и сопротивления – пересчитывают на число витков первичной обмотки. Для такого тм К=1=w₁\w`₂ . Такой тм называют приведенным. Однако все мощности и фазовые сдвиги вторичной обмотки не должны измениться. Получим

С помощью данных выражений получим основные уравнения тм:

х_σ1– индуктивное сопротивление рассеяния первичной обмотки;

При активно – индуктивной нагр.( РИСУНОК1) Вектор тока опережает по фазе вектор потока на угол δ , а векторы ЭДС отстают от этого вектора на угол 90. В случае активно-емкостной ток опережает ЭДС 2 на угол

_{При значительной емкостной нагрузки}

_{падение напряжения в емкостной составляющей сопр. И индуктивное падение напряженя рассеяния во вторичной частично компенсируют друг друга.В результате}

может оказаться больше.Реактивная составляющая вторичного тока совпадет по фазе с реактивной составляющей тока хх, т.е. оказывает подмагничивающее действие .В случае активно-индуктивной нагрузки.Это введет к уменьшению первичного токаI1 по сравнению с его значением при активно-индуктивной нагрузке,когда составляющая _{оказывает размагничивающее влияние.}

рис1