Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электротехника / Лекции / (7) Л Рабочие харктер Трансформаторов 2018.ppt
Скачиваний:
137
Добавлен:
13.04.2019
Размер:
429 Кб
Скачать
☆

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

1. Внешние характеристики трансформатора

Внешней характеристикой Трансформатора называется зависимость напряжения на вторичной обмотке от тока нагрузки (вторичной обмотки)

U2 F(I2 ),

при

 

 

U1H const,

f1 const,

cos 2 const.

 

 

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2=1 (активная нагр.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U2Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2=0,8 (активно-инд. нагр.)

I2

0

I2Н

Уравнение равновесия напряжений для вторичной обмотки

 

 

 

 

;

U 2 E2 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

UH U20U U2H 100%;

20

Для силовых Трансформаторов UH 2...5%;

2. Потери трансформатора и КПД

Трансформатор потребляет из сети активную мощность

P1 U1 I1 cos 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

PЭМ P1 ( pЭЛ1 рМ );

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

;

P2

p

P1

 

 

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

Z

х

y

z

a

b

c

Обмотка низшего напряжения (НН)