При составлении схемы замещения для удобства расчета первичное напряжение приводится ко вторичному, т.е.
U1=U2/→U2/=kU2
Между схемой замещения и реальным трансформатором должна сохранится полная эквивалентность.
U2I2=U2/I2/ → I2/= I2
I22r2=(I2/)2r2/ → r2/=к2r2 условия эквивалентности.
I22x2=(I2/)2x2/ → x2/=к2x2
I22zн=(I2/)2zН/ → zн/=к2zН
Параметры схемозамещения определяются из паспортных данных трансформатора или из опыта холостого хода и короткого замыкания.
Паспортные данные:
U1н, U2н, Sн
I0y, P0 , Pкн – потери в меди
Uк % – напряжение короткого замыкания. Это напряжение при котором I в трансформаторе равен номинальному току (5-10)% от номинального.
Опыт холостого хода: I2/=0
Измер. U1Н, U20
I0 , P0- мощность потерь при холостом ходе (мощность стали)
z=√(r1+r0)2+(x1+x0)2=U1Н/I0
r1+r0=P0/I02 обычно r1x1<< r0x0
r0=P0/I02 Z0=U1Н/I0 x0=√z02-r02
k=U1Н/U20 Т.о. из опыта холостого хода определяем параметры сердечника.
Опыт короткого замыкания:
Uk %=Uk/U1Н*100%
I1Н , Pкн
Zk=√(r1+r2/)2+(x1+x2/)2 =Uk/I1Н
r1+r2=Pкн/I1н2 r1+r2/=rk
x1+x2/=xk
Принимают:
rk=Pkн/IН2 Из опыта короткого замыкания определяем параметры
обмоток. XК=√Zk2+rk2
Рисунок (Определение изменения вторичного напряжения трансформатора.)
Изменение вторичного напряжения.
При работе трансформатора под нагрузкой вторичное напряжение падает в зависимости от вида нагрузки.
ΔU2%=U2Н-U2/U2Н*100%→U2=U2Н(1-ΔU2%/100), где ΔU2% - изменение вторичного напряжения.
ΔU2=U2Н-U2/U2Н*к/к=U1Н-U2//U1Н=(I1rk/U1Н) cosφ2+(jI1xk/Uk)sin φ2=│x*I1Н/I1Н│
=I1/I1Н=β – коэффициент нагрузки
U1Н-U2/=ab=ac+cb=I1rk cosφ2+jI1xk sin φ2
I2/I2Н= β=S/SН
I1Нrk/U1Н=Uka=Uk cosφk
(I1Н*xk)/U1Н=Uкр=Uksin φk
ΔU2 %= βUk% (cos φ2- φk)
b (I2)
Внешние характеристики трансформатора.
КПД трансформатора.
Коэффициент полезного действия трансформатора η определяют как отношение полезной мощности P2, отдаваемой трансформатором, к мощности P1, потребляемой им из питающей сети при данной нагрузке:
η=P2/P1
Коэффициент полезного действия силовых трансформаторов имеет значение порядка: η=0,95-0,99
Так как К.П.Д. близко к 1, то определим К.П.Д. по формуле: η=P2/P1
может оказаться в пределах погрешности прибора при измерении мощностей.Поэтому η определяем по теоретической формуле.
η=P2/(P2+ΔPМ+ ΔPСТ), где ΔPСТ=P0
ΔPМ=I22rk=│I2Н/I2Н│=β2I2Н2rk= β2PКН
P2=U2I2 cos φ2=│I2Н/I2Н│=bU2Н cos φ2=bSН cos φ2
I2Н=SН/U2Н
η=(bSН cos φ2)/( bSН cos φ2+P0+b)=(bSН cos φ2)/PКН
Рисунок:
h
bопт.=ÖP0/Pкн
bопт b
Трехфазные трансформаторы.
Для преобразования энергии в системе электроснабжения используются трехфазные трансформаторы.
ABC- начала обмоток высшего напряжения
XYZ - концы обмоток высшего напряжения
abc - начала обмоток низшего напряжения
xyz – концы обмоток низшего напряжения
Дата добавления: 2016-06-09; просмотров: 1608;