2) Изменение вторичного напряжения трансформатора. Внешние характеристики трансформатора при активной, индуктивной и ёмкостной нагрузках.

Вторичное напряжение. Большое значение имеет напряжение на вторичных выводах трансформатора, так как к этой обмотке подсоединяются приборы, устройства, машины.

Изменение вторичного напряжения. Изменение вторичного напряжения определяют в процентах

.                      (2.18)

Формулу для определения  можно получить из векторной диаграммы рис. 2.14, построенной для упрощенной схемы замещения

Внешняя характеристика трансформатора

Вектор ZкI1 (см. рис. 7.7, б) соответствует потерям напряжения в трансформаторе при передаче электрической энергии от сети к нагрузке, что отражает внешняя характеристика трансформатора U2 = f(I2). Обращаясь к схеме рис. 7.7, а и векторной диаграмме (рис. 7.7, б), запишем уравнение внешней характеристики трансформатора      U'2 = U1н - ZкI1 = U1н - ZкI'2. Поделив на коэффициент трансформации n, имеем      U2 = U2x - ZкI2 или U2 ≈ E2 - ZkI2, где E2 ≈ U2x. (7.11) Внешняя характеристика трансформатора при RL-нагрузке изображена на рис. 7.8. На практике её строят по двум точкам:      U2х = E2 при I2 = 0 и U2 = U2н при I2 = I2н. Падение напряжения в трансформаторе ΔUн ≈ ZкI1н ≈ ZкI2н/n. Напряжение короткого замыкания трансформатора ZкI1н (см. опыт КЗ)      U1к ≈ (0.05...0.15)U1н ≈ ΔUн. Если обозначить коэффициент нагрузки β ≈ I1/I1н ≈ I2/I2н, то падение напряжения в трансформаторе ΔU при любой нагрузке β      ΔU = βΔUн = βZкI1н ≈ βZкI2н/n = βU1к. (7.12) Так как сопротивление Zк = Rк + jXк, то падение напряжения ΔU мож­но разложить на активную и реактивную составляющие:      ΔUa = βRкI1н ≈ βRкI2н/n; ΔUp = βXкI1н ≈ βXкI2н/n. Тогда падение напряжения в трансформаторе при любой нагрузке      . При заданном коэффициенте мощности нагрузки cos φ2 падение напряжения      ΔU = β(ΔUacos φ2 + ΔUpsin φ2). КПД трансформатора при заданных коэффициентах β и cos φ2       (7.13) где Sн = U1нI1н и Sн = √3U1нI1н - номинальные мощности соответственно однофазного и трёхфазного трансформаторов.

БИЛЕТ 25

1) Индуктивный элемент l в цепи синусоидального тока. Индуктивное сопротивление, индуктивная мощность. Графики мгновенных значений тока, напряжения и мощности. Векторная диаграмма тока и напряжения.

Индуктивная катушка - это идеализированный элемент цепи, предназначенный для использования его индуктивности L. При нарастании тока в индуктивной катушке происходит преобразование электрической энергии в магнитную и ее накопление в магнитном поле катушки и обратное преобразование энергии магнитного поля в электрическую при убывании тока.

Энергия, запасенная в магнитном поле W катушки,

,

(1.10)

где L - нндуктивность катушки; iL - ток, протекающий через катушку и создающий в ней магнитный поток Ф и потокосцепление Y в веберах (Вб) (предполагается, что магнитный поток Ф пронизывает все витки w катушки), равное

Y = wФ.

(1.11)

Потокосцепление и ток катушки на линейном участке вебер-амперной характеристики (рис. 1.7) пропорциональны и связаны соотношением

Y = LiL или L = Y1/I1 = mL Ч tgb = const,

(1.12)

где mL = m_Y /mI - масштабный коэффициент графика. Откуда единица основного параметра катушки - индуктивонсти [L] = [Y] / [I] = Вс/А = Ом/с = Гн

Hапряжение на катушке индуктивности опережает по фазе ток на /2. Таким образом, если на входы двухлучевого осциллографа подать сигналы u и i, то на его экране (идеальный индуктивный элемент) будет иметь место картинка, соответствующая рис. 9.

Из (5) вытекает:

 .

Введенный параметр  называют реактивным индуктивным сопротивлением катушки; его размерность – Ом. 

Реактивная мощность цепи с индуктивностью

. (2.23)