Теоретические сведения. Основным параметром, характеризующим однофазный трансформатор
Основным параметром, характеризующим однофазный трансформатор, является коэффициент трансформации n = U1н / U2н = w1 / w2 . При работе однофазного трансформатора под нагрузкой в номинальном режиме из сети потребляется полная мощность Sн = U1н + I1н = U2н + I2н . Коэффициент полезного действия трансформатора определяется отношением активной мощности, отдаваемой в нагрузку, Р2 к активной мощности, потребляемой трансформатором из сети, Р1: , где: ∆Рст – потери в магнитопроводе (постоянные); Величина ∆Рст определяется по данным режима (опыта) холостого хода трансформатора. Трансформатор в режиме холостого хода потребляет из сети, главным образом, реактивную мощность на создание магнитного потока в магнитопроводе. Активная мощность Р0 относительно невелика и обусловлена потерями от вихревых токов и на гистерезис в стали магнитопровода ∆Рст = Р0 = U1н I0 cos φ10 . Величина ∆Рэл определяется в опыте короткого замыкания. В этом опыте вторичная обмотка замыкается накоротко, на первичную обмотку подается пониженное напряжение U1к такой величины, чтобы токи в обмотках трансформатора были равны номинальным I1н и I2н. В этом случае регистрируемая ваттметром активная мощность Рк равна (без учета потерь ∆Рст ≈ 0) электрическим потерям в обмотках ∆Рэл н, соответствующим номинальному режиму. Рк = ∆Рэл н = U1н I1н cos φ1к . В номинальном режиме КПД трансформатора определяется формулой . Если нагрузка отличается от номинальной, мощность потерь в обмотках ∆Pэл = (I1 / I1н )2 Pк = β2 Pк , при этом , где: β – коэффициент загрузки трансформатора. По данным опытов холостого хода и короткого замыкания рассчитываются параметры схемы замещения трансформатора. Сопротивления намагничивающей цепи: Z0 = U1н / I0 ; R0 = P0 / I02 ; X0 = (Z02 - R02)1/2 . Сопротивления короткого замыкания: Zк = U1к / I1н ; Rк = Pк / I1н2 ; Xк = (Zк2 - Rк2)1/2 . Сопротивления первичной обмотки: R1 = R'2 = Rк / 2 ; X1 = X'2 = Xк / 2 . Работа трансформатора под нагрузкой определяется его внешней характеристикой U2 = F(I2) или U2 = F(β). Из уравнения электрического состояния для вторичной обмотки трансформатора É2 = Ú2 + Í2 Z2 запишем уравнение для внешней характеристики трансформатора Ú2 = É2 - Í2 Z2 = Ú2н - Í2 Z2 , где: É2 = Ú2н . Напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора определяем по формуле U2 = (100 - ∆U2%) U2н / 100 . Относительное изменение напряжения во вторичной обмотке ∆U2 определяется соотношением ∆U2 = β (Uа cos φ2 + Uр sin φ2 ) , где: Uа = (Pк / Sн) 100% – активная составляющая напряжения короткого замыкания; При активно-индуктивной нагрузке трансформатора Zн и известном cosφн для вторичной цепи трансформатора можно записать уравнение по второму закону Кирхгофа É2 = Í2 Z2 + Í2 Z2н . Ток во вторичной обмотке трансформатора I2 = I2н и может быть рассчитан по формуле . Задание для выполнения работы:рассчитать параметры однофазного трансформатора Однофазный трансформатор характеризуется следующими номинальными величинами: мощность Sн; высшее (первичное) напряжение U1н; низшее (вторичное) напряжение U2н. Мощность потерь холостого хода Р0 (при U1=U1н); коэффициенты мощности: при холостом ходе cosφ10, при коротком замыкании cosφ1к; процентное значение напряжения короткого замыкания Uк = 5,5 %. Таблица 1
Пользуясь техническими данными трансформатора, приведенными в таблице 1, определить: а) ток холостого хода трансформатора; б) коэффициент трансформации; в) параметры полной схемы замещения трансформатора; г) напряжение U2, если к трансформатору присоединен приемник энергии с параметрами Zн, cosφн. Указания: 1. Принять, что в опыте холостого хода реактивное сопротивление первичной обмотки мало по сравнению с реактивным сопротивлением намагничивающей ветви. 2. Принять, что в опыте короткого замыкания мощность потерь делится поровну между первичной и вторичной обмотками.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1572)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |