Pagina 3 din 30
Principiul funcționării transformatorului
Lăsați înfășurarea primară 1 a transformatorului (Figura 28) să conțină W1
se rotește și este conectat la sursa de curent alternativ cu K deschis. Sub influența tensiunii sursei de curent, în bobinajul 1 apare un curent de ralanti. Amperile formează fluxul magnetic variabil principal Φ, care este închis de-a lungul circuitului magnetic al transformatorului.
Fluxul magnetic Φ, înfășurările de trecere 1 și 2, induce în ambele înfășurări variabilele e. etc cu.
Valorile efective ale e. д с. poate fi definită prin formulele B:
(34)
unde E1 și E2 sunt valorile efective ale e. etc cu. înfășurările 1 și 2, V.
1 frecvență a unei surse de curent alternativ, Hz;
\ 1 și W2 sunt numerele de înfășurări 1 și respectiv 2;
F este fluxul magnetic principal, 3-s.
Dacă tasta K este închisă, sub acțiunea e. etc cu. E2, curentul de înfășurare va curge 2 h, oppositely dirijat bobina curent 1. Ampere Întoarceri sunt opuse ampere-spire ale înfășurării 1. În condiții normale de funcționare a fluxului transformatorului F substanțial rămâne în picioare, este asigurată de faptul că o creștere a creșterilor curente ale h curent lichidare. Cu o precizie suficientă pentru practică, următoarea egalitate poate fi considerată valabilă:
hWx = hW2. (35)
Cu tasta K deschisă, tensiunea pe bobina 2 este e. etc cu. această lichidare; La încărcarea transformatorului, tensiunea înfășurării U2 scade ușor.
Lipsa și scurtcircuitul transformatorului
Lipsa și scurtcircuitarea transformatorului sunt moduri de funcționare foarte importante, care determină performanța transformatorului. eu
Starea în gol este un mod de funcționare al transformatorului, când una dintre înfășurări este alimentată cu o tensiune nominală, iar cea de-a doua este înfășurată. Luați în considerare funcționarea în gol a unui transformator trifazat cu un miez magnetic tip tijă, ale cărui înfășurări sunt conectate conform schemei (figura 29). Experimentul se desfășoară într-o astfel de secvență. Porniți comutatorul P și utilizați controlerul de inducție 1 pentru a seta tensiunea nominală U1λ pe bobina primară a transformatorului respectând citirile voltmetrului V1. Să acceptăm să presupunem că înfășurarea transformatorului la care este aplicată tensiunea este primară. După stabilirea tensiunii nominale pe bobina primară, fixăm indicațiile instrumentelor: ampermetre-A1, A2, A3; wattmeters W1 și W2, voltmetru-V2.
Fig. 29. Schemă de experiență în ralanti a transformatorului:
Ampermetrele A 1, A 2, A 3 ne vor arăta curenții liniare de ralanti a fazelor corespunzătoare -
1-controler de inducție; 2 - transformator trifazat.
Curenții sunt egali. Acest fenomen se explică prin faptul că lungimea medie a liniei magnetice a fazei forță B este mai mică decât lungimea medie a liniilor de forță magnetice ale fazelor A și C (fig. 30) și, prin urmare, transporta fluxul magnetic pe dline1 mai ușoară decât a lungimii de execuție 1A, 1C. În timpul de mers în gol transformatorului de curent trifazat luând media aritmetică a celor trei curenți de fază individuale A; B \ C:
(36)
Viteza de ralanti a transformatoarelor nu depaseste de obicei 4-12% din curentul nominal, iar cifrele mai mici se refera la transformatoare mai mari. Valoarea mică a transformatorului de curent inactiv din cauza lipsei întrefieruri în circuitul magnetic (în motoare asincrone de curent de mers în gol este de 20-f-60% din valoarea nominală). Uneori, valoarea actuală de fază este necesar să se cunoască faza de mers în gol de mers în gol de curent este determinată de următoarele formule:
când conectați înfășurările cu o stea și un zig-zag
(37)
unde I0 și I0 sunt respectiv curenții de fază și liniar de ralanti, A; când conectați înfășurările într-un triunghi
(38
La mers în gol, transformatorul nu efectuează nici o muncă utilă, eficiența acestuia fiind zero. Puterea activă, care este indicată de către valmetrele W1 și W2, este complet disipată sub formă de căldură, care este utilizată pentru încălzirea circuitului magnetic și a înfășurării primare a transformatorului. Trebuie remarcat faptul că, pentru a determina puterea activă atunci când transformatorul este în gol, este necesar să se comută una și wattmetre și să ia diferența în citirile celor doi wattmetri. Așa cum am menționat mai devreme, curentul de mers în gol al transformatorului este mic, iar pierderile de lichidare depind de pătratul curentului și sunt mai puțin de 2% din pierderile de ralanti. Atunci când transformatorul este în ralanti, pierderile din înfășurarea primară sunt neglijate și se presupune că pierderea de ralanti este pierderea din oțel.
Fig. 30. Lungimile liniilor medii de câmp magnetic ale transformatorului trifazat cu trei tije.
Atunci când în gol, cu un grad ridicat de acuratețe, putem presupune că U = E.
Raportul dintre e. etc cu. primăvară la e. etc cu. Înfășurarea secundară se numește coeficientul de transformare. În transformatoarele cu trei faze se disting doi coeficienți de transformare: coeficientul de transformare este liniar. etc cu. și coeficientul de transformare de fază al tranzițiilor de fază. etc cu.
Din experiența de ralanti (Figura 29), puteți determina raportul de transformare din citirile voltmetrului.
Coeficient de transformare a liniilor emfs. a.
(39)
unde E1n și E2n sunt emf liniar primar și secundar. etc cu. V.
Coeficient de transformare a fazei e. etc cu.
(40)
unde E ^ și E ^ 2 sunt tranzițiile de fază respectiv. etc cu. și tensiunea înfășurărilor primare și secundare, V.
Dacă ambele înfășurări ale transformatorului sunt conectate în același mod, atunci coeficienții de transformare ai emf-urilor de fază și liniar. sunt egale.
Când transformatorul este în ralanti, factorul de putere cos φ este mai mic de 0,2.
Factorul de putere la ralanti poate fi determinat din datele experimentale folosind formula:
(41)
unde P0 este puterea de ralanti, determinata cu ajutorul wattmetrelor.
Un transformator monofazat funcționează la mers în gol, ca o singură fază în trei faze.
Scurt-circuit - este o operație de transformare atunci când bobina secundară este scurtcircuitat și înfășurarea este alimentat cu o tensiune care furnizează debitul nominal a curenților în cele două înfășurări (testați un scurt circuit) primar. În cazul unui scurtcircuit de încercare, o tensiune egală cu 3,5-17% din tensiunea nominală se aplică la înfășurarea primară. În procesul de operare al transformatorului, este posibilă scurtcircuitarea înfășurării secundare la tensiunea nominală la primar. Acest mod de funcționare este de urgență, iar un scurtcircuit este numit brusc. În cazul unui scurtcircuit brusc, curenții în înfășurările transformatorului sunt de 10 ori mai mult decât curentul nominal. Dacă transformatorul nu este deconectat de la rețea într-un astfel de scurtcircuit, acesta va eșua.
Fig. 31. Schema de scurtcircuit a transformatorului: 1 - regulator de inducție; 2 - transformator trifazat.
În cele ce urmează, vom lua în considerare doar scurtcircuitul de testare.
Luați în considerare un scurtcircuit al transformatorului, ale cărui înfășurări sunt conectate conform schemei (figura 31). Experiența trebuie realizată într-o astfel de ordine. Regulatorul de inducție 1 trebuie așezat în poziția de tensiune minimă, porniți întrerupătorul P și setați curentul nominal al transformatorului folosind regulatorul de inducție indicat de ampermetrul A1 sau A2. Cu o tensiune simetrică a rețelei și un transformator operațional, citirile ampermetrului ar trebui să fie aceleași. În testul de scurtcircuit, instrumentele arată: permisele A1, A2, A3 sunt curenți de fază liniară cu partea primară a transformatorului; ampermetru
Aτ - curent linear al laturii secundare; voltmetru V - tensiune de scurtcircuit; wattmeters și W2 - putere de scurtcircuit activă. În cazul unui scurtcircuit, transformatorul nu efectuează lucrări utile, eficiența acestuia fiind zero. Energia de scurtcircuit activă se disipează sub formă de căldură, care încălzește înfășurările transformatorului. Pierderile din oțel pot fi considerate proporționale cu pătratul stresului. Deoarece tensiunea este mică, atunci pierderile din oțel sunt foarte mici și pot fi neglijate.
În cazul unui scurtcircuit, se consideră că puterea activă la scurtcircuit este o pierdere a înfășurărilor transformatorului.
Când bobina este conectată la o deltă, tensiunile de fază și de linie sunt aceleași.
În mod tipic, tensiunea la scurtcircuit este exprimată ca procent din tensiunea nominală:
Ul și - tensiunea nominală a liniei de înfășurare primară, V.
V - indicarea voltmetrului, V.
Scheme de conectare a înfășurărilor și un grup de transformatoare
HV sau LV înfășurare transformator trifazat poate fi conectat în stea, triunghi sau Zigzag înfășurării fiind conectat stea sau zigzag, poate avea o ieșire zero. Fiecare dintre aceste scheme de conectare are un simbol.
Bobina conectată printr-un terminal de la stea la zero este notată cu ¥; Bobina conectată printr-un triunghi este A, iar bobina conectată printr-un zig-zag cu un terminal zero, -V. Schema de conectare a înfășurărilor HV și HH a fost scrisă sub forma unei fracții: în numărător, schema de înfășurări HV este stabilită, iar în numitor, HH. De exemplu, în cazul în care bobina B'g este conectată printr-o stea, iar bobina HH - de către o stea cu terminal zero, atunci putem scrie
În cazul funcționării paralele a transformatoarelor, grupul de transformatoare are o importanță mai mare.
Transformatoarele de ulei de putere au pașapoarte cu următoarele date: puterea transformatorului (VA sau kVA); tensiunile liniare ale fiecărei înfășurări la bornele și ramurile principale (V sau kV); curenții liniari la puterea nominală (A); frecvență (Hz); numărul de faze; circuit și grup de conexiuni de lichidare; tensiunea la scurtcircuit, caracterizează căderea de tensiune în bobine; modul de funcționare al transformatorului; metoda de răcire; producator masa transformatorului, masa de ulei; masa părții active.
Trimiteți-le prietenilor: