Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Частина 1.doc
Скачиваний:
7
Добавлен:
17.11.2019
Размер:
3.57 Mб
Скачать

6 .2.5. Векторна діаграма навантаженого трансформатора.

На рис. 6.11 показана векторна діаграма навантаженого трансформатора побудована для паралельної схеми заміщення котушки із сердечником.

При побудові приймаються відомими:

  • параметри обмоток (w1, w2, r1, r2, x1, x2);

  • дані х.х. (I10, );

  • величина і характер опору навантаження (zн, cos  н).

Паралельну схему заміщення котушки із сердечником можна замінити послідовною, використовуючи формули еквівалентного переходу. Цій схемі відповідатиме таж сама векторна діаграма, але струми і будуть активною і реактивною складовими струму І10. Така схема заміщення навантаженого трансформатора наводиться на рис. 6.12.

В багатьох практичних розрахунках, де не вимагається великої точності, використання повної схеми заміщення є складним і невиправданим. В цих випадках вживають спрощену схему заміщення. Ця схема отримується з повної схеми заміщення, якщо коло, яке моделює котушку із сердечником, перенести до входу трансформатора. Параметри зазначеного кола спрощеної схеми заміщення трансформатора знаходяться із досліду холостого ходу (r10, x10, z10), а величини, що характеризують обмотки – із досліду короткого замикання, вважаючи І10 = 0.

Рис. 6.12.

Опори r1, r2', x1, x2' тут замінюються сумарними опорами = r1 + r2', x = x1 + x2', . Опори r, x і z мають назви відповідно активний, індуктивний і повний опір трансформатора.

Рис. 6.13.

Спрощеній схемі заміни відповідає спрощена векторна діаграма, яка показана на рис. 6.13 при І0 << I2'.

6.2.6. Приклад використання схеми заміщення для спрощення розрахунків

Однофазний трансформатор з такими даними:

U1   = 6000 В;   r1 = 4,3 Ом;      r2 = 0,019 Ом;

U2 0 = 400 В;      x1 = 8,6 Ом;      x2 = 0,038 Ом,

живить навантаження zн = 1,8 Ом, cos  н = 0,8 (навантаження має активно-індуктивний характер).

Визначити U2 на клемах вторинної обмотки трансформатора.

Рішення.

Скористаємось спрощеною схемою заміщення і визначимо опір цієї схеми.

Коефіцієнт трансформації n = U1 / U2 0 = 6000 / 400 = 15.

Опори:

r2 = r2n2 = 0,19152 = 4,26 Ом

x2 = x2n2 = 0,038152 = 8,55 Ом

r = r1 + r2 = 4,3 + 4,26 = 8,56 Ом

x = x1 + x2 = 8,6 + 8,55 = 17,15 Ом

rн = zнcos  н = 1,80,8 = 1,44 Ом

xн = zнsin  н = 1,80,6 = 1,08 Ом

rн = rнn2 = 1,44152 = 325 Ом

xн = xнn2 = 1,08152 = 244 Ом

zн = zнn2 = 1,8152 = 405 Ом

Модуль опору всього кола:

.

Струм в колі (спрощена схема, тобто приймаємо І1 0 = 0):

І1І2 = U1 / z = 6000 / 423 = 14,2 А

Приведена напруга на клемах вторинної обмотки

U2 = I2zн = 14,2405 = 5750 В

Фактична напруга на клемах вторинної обмотки

U2 = U2/ n = 5750 / 15 = 383 В.

6.2.7. Зміна вторинної напруги трансформатора

Величину вторинної напруги U2 навантаженого трансформатора іноді зручніше визначати не за розглянутою в прикладі методикою, а за готовою формулою.

Позначимо арифметичну різницю між значеннями напруги на клемах вторинної обмотки трансформатора при х.х. і при навантаженні через U 2

U 2 = U2 0U2

Зміна U2 напруги U2 на клемах вторинної обмотки навантаженого трансформатора в порівнянні з напругою U2 0 при х.х. має назву зміна вторинної напруги трансформатора.

Якщо відоме значення U2, напругу на клемах вторинної обмотки можна визначити за формулою U2 = U2 0 – U 2

П опередньо знайдемо приведене до первинної обмотки значення U 2 = U 2n. Враховуючи, що n = U1 / U2 0 і U 2 = U2 0U2, можна записати

U 2 = U 2n = (U2 0U2) n = U1U2

Із спрощеної векторної діаграми (рис. 6.14) випливає U 2 = OC – OA = AB AB = AD + DB = I1rсos  н + I1xsin  2 = I1(rсos  н + xsin  н)

Вводячи поняття про коефіцієнт завантаженості трансформатора  = І2 / І І1 / І останній отриманий вираз для U 2 буде мати вид:

U 2 =  I(rсos  н + xsin  н).

Фактичне значення напруги на клемах вторинної обмотки трансформатора визначаємо з виразу U2 = U2 0 – U 2/ n.

З алежність напруги U 2 від струму навантаження I2 називається зовнішньою характеристикою трансформатора. Зовнішні характеристики трансформатора в залежності від сos   можуть мати вид, показаний на рис. 6.15.

Відзначимо, що при ємнісному навантаженні напруга U2 навантаженого трансформатора може бути вищою за напругу U2 0 при холостому ході.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]