Электротехника / Лекции / Все лекции
.pdf
Уравнение равновесия напряжений для вторичной обмотки
|
|
|
|
|
|
U 2 |
E 2 |
I 2 |
r2 |
j I 2 |
X 2 ; |
ВЫВОД:
С увеличением тока нагрузки напряжение на зажимах трансформатора изменяется из-за падения напряжения на внутренних сопротивлениях Трансформатора (вычитание происходит векторно).
Относительное падение напряжения равно
U H U20 U2H 100%;
U20
Для силовых Трансформаторов UH 2...5%;
2. Потери трансформатора и КПД
Трансформатор потребляет из сети активную мощность
P U |
I |
cos ; |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
Часть этой мощности теряется в виде электрических потерь в
первичной обмотке
pЭЛ1 I12 r1;
Другая часть мощности теряется в виде магнитных потерь в сердечнике
pМ I102 r0 СМ ФМ2 f 1,5 ;
где См – постоянный для данного трансформатора коэффициент
Оставшаяся мощность электромагнитным путем передается во вторичную обмотку и называется электромагнитной мощностью
P |
P ( p |
р ); |
ЭМ |
1 ЭЛ1 |
М |
Часть этой мощности теряется в виде электрических потерь во
вторичной обмотке |
p |
|
I |
|
2 r ; |
|
ЭЛ 2 |
2 |
|||
|
|
|
2 |
Оставшаяся мощность является полезной и передается нагрузке:
P2 PЭМ pЭЛ 2 U2 I2 cos 2;
КПД
|
P2 |
|
|
P2 |
|
; |
|
|
|
|
|
||||
1 |
2 |
|
|
p |
|||
|
P |
|
P |
|
|||
p ( pЭЛ1 рМ |
pЭЛ 2 ); – суммарные потери в |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
трансформаторе |
Н
Р2
0
Р2Н
Максимальный КПД у трансформатора достигается при равенстве
электрических и магнитных потерь.
Н=0,9 0,95 (при небольшой мощности);Н =0,98 0,99 (при больших мощностях);
3. Трехфазный трансформатор
Трехфазный ток как правило преобразуют с помощью трехстержневых трехфазных трансформаторов, у которых
первичная и вторичная обмотки размещаются на одном стержне.
Ферромагнитный сердечник изготавливается из тонких (примерно 0,5 мм) изолированных друг друга листов электротехнической стали,
чтобы уменьшить потери на вихревые токи.
|
Обмотка высшего напряжения (ВН) |
|
|
A |
В |
С |
|
|
|
|
Ф |
X |
Y |
е2 |
u2 |
Z |
|
||
х |
y |
z x |
|
|
a |
b |
c |
|
Обмотка низшего напряжения (НН) |
|
|
Наименование |
|
Обозначения |
|
|
|
ВН |
|
|
НН |
|
начало |
конец |
начало |
конец |
1 фаза |
А |
Х |
a |
x |
2 фаза |
В |
Y |
b |
y |
3 фаза |
С |
Z |
c |
z |
Первичная и вторичная обмотки могут быть соединены звездой или треугольником. Схема соединения обмоток указывается
на щитке в виде дроби, обмотки ВН/НН например
Y |
Y , Yn |
|
|
||
|
||
|
Если имеется нейтральный провод, то указывается стрелка или буква n.
Трехфазные трансформаторы делятся на группы в зависимости от схемы соединения первичной и вторичной обмоток. Номер группы в
виде целого числа указывается справа от схемы соединения обмоток,
например, Y 11;
Группа трансформаторов определяется углом сдвига между векторами линейных напряжений на одноименных зажимах первичной и вторичной обмоток:
|
|
|
|
N ГР |
угол фаз (U AB ,U ab ) |
; |
|
30o |
|
||
|
|
|
|
N ГР |
330o |
11; |
|
30o |
|||
|
|
Номер группы устанавливается заводом изготовителем. Она необходима для определения возможности параллельной работы нескольких трансформаторов на общую нагрузку.
Условия параллельной работы трансформаторов:
1.Одинаковые группы.
2.Одинаковые номинальные напряжения первичной и вторичной обмоток.
3.Одинаковые напряжения КЗ.
Если нагрузка симметричная, то все фазы трехфазного трансформатора работают в одинаковых режимах. В этом случае для каждой фазы справедливы все зависимости и схема замещения для
однофазного трансформатора.