Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЭМ.Конспект лекций 1. Трансформаторы и Асинхр.э.м..doc
Скачиваний:
52
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
9.5 Mб
Скачать

2.7 Вторичное напряжение трансформатора. Внешняя характеристика.

Важное значение имеет напряжение на вторичных выводах трансформаторах, т.к. к этой обмотке присоединяются осветительные приборы, технические устройства, электрические машины.

Если напряжение на осветительных лампах мало, они горят тускло, если мало напряжения питания асинхронного двигателя, например, на 10% от номинального, то момент двигателя уменьшаются на 19% и может стать недостаточным для технологической машины приводом которого является этот асинхронный двигатель.

Об изменении вторичного напряжения трансформатора судят по его процентному изменению – процентное изменение вторичного напряжения.

Определяется при: =; ; .

Практически вычислить процентное изменение вторичного напряжения по проведенной формуле неудобно из-за значительных погрешностей, т.к. и мало отличаются друг от друга.

Величину можно получить по заданной нагрузке и паспортным данным трансформатора при расчетным путем. Для этого введем понятие коэффициента нагрузки трансформатора

тогда

где

фазовый сдвиг тока и напряжение нагрузки.

- активная составляющая напряжения короткого замыкания.

- реактивная составляющая напряжения короткого замыкания.

Можно найти и иначе:

мощность, отвечающая номинальным потерям при опыте короткого замыкания, Вт

номинальная мощность трансформатора, кВА;

- напряжение короткого замыкания в процентах.

Зависимость вторичного напряжения трансформатора от нагрузки называют внешней характеристикой. Напомним что в силовых трансформаторах за номинальное вторичное напряжение принимают напряжении на зажимах вторичной обмотки в режиме Х.Х. и при номинальном первичном напряжении.

Вид внешней характеристики (Рис.2.13) зависит от характера нагрузки трансформатора (). Внешнюю характеристику можно построить путем расчета для разных значений

Рисунок 2.13 Внешняя характеристика трансформатора

2.8 Мощность потерь и к.П.Д. Трансформатора.

Работа трансформатора сопровождается магнитными и электрическими потерями.

Уравнение баланса мощностей в цепи трансформатора

где активная мощность, поступающая из сети;

– активная мощность потребителя; – мощность магнитных потерь в стали; - мощность электрических потерь в проводах обмоток.

Магнитные потери связаны с перемагничиванием магнитопроводе и возникновением в нем вихревых токов. При неизменных значения первичного напряжения и частоты переменного тока эти потери практически не зависят от нагрузки трансформатора и соответствуют мощности измеренной при опыте холостого хода.

Электрические потери определяют нагрев обмоток трансформатора, зависят от токов в них, т.е. от нагрузки трансформатора, и находят по данным опыта короткого замыкания, как

К.п.д. трансформатора при любой нагрузке можно найти так:

Отсюда можно найти значение коэффициента нагрузки , при котором к.п.д. максимален. Приравняв нулю производную получим:

Мощности приёмников достигает наибольшего значения при таком коэффициенте нагрузки , когда магнитные и электрические потери одинаковы, что отвечает равенству ,

откуда

Учитывая, что большинство трансформаторов эксплуатируются при коэффициенте нагрузки их рассчитывают так, чтобы отношение что обеспечивает для трансформаторов средней и большой мощности наибольший к.п.д. и выше, а для трансформаторов малой мощности . На (Рис. 2.9) приведена зависимость от .

Рисунок 2.14 Зависимость к.п.д. трансформатора от коэффициента нагрузки.