Режими на работа и еквивалентна схема на трансформатора

Вземете трансформатор с две намотки: първичен - W1 да се свърже с мрежата и вторичната - W2 за свързване на товара. Неговата опростена апаратура и условно графичен символ в диаграмите показано на фигура 1.

Фигура 1 представя още графичен трансформатор наименование

Има три режима на работа на трансформатора: режим на готовност (XX), режимът на работа (номинална) и режим на късо съединение (RS). Помислете за работата на трансформатора в тези режими.

бездейства. В този режим импеданс натоварване е безкрайност, в резултат на трансформатор еквивалентно на конвенционален индуктор с феромагнитна сърцевина. В неактивен, трансформатора могат да бъдат представени чрез еквивалентна схема показано Фигура 2.

Фигура 2 схема за режим на готовност трансформатор заместване (а - последователна, б - паралелно)

В еквивалент диаграма на трансформатора е показано на фигура 2:

r1 - съпротивление на първичната намотка
LS1 - индуктивност, което е характерно за изтичане поток на първичната намотка
r0 - устойчивост омични загуби в магнитната верига
L0 - основната индуктивност на първичната намотка

Аз # 956; - ток създава главния магнитен поток (намагнитване ток)

Ia - ток загуба активното ядро

Паралелно еквивалент трансформатор верига подходящ за съставяне на векторна диаграма на напрежения и токове за реалните дросели. Диаграмата на вектор е показана на фигура 3.

Фигура 3 векторна диаграма на напрежения и токове в трансформатор празен ход

Ето δ - загуби ъгъл в ярема
X1 - Устойчивост индуктори LS1 разсейване.

едн Векторът индуцира в намотката W2 (напрежение във вторичната намотка) е във фаза с ел. и U1 на напрежението е сумата от

Омични загуби устойчивост в намотките са малки, тъй като товарния ток е много по-малък от номиналния и ъгъл на изместване между напрежението и тока (I10 и U1) се определя от загуби на ярема. От опит и работа на празен ход загуба ъгъл δ се изчисляват и загуба в сърцевината.

Устройството за трансформатор е достъпен (първични и вторични намотки могат да бъдат разменени!), така че за всяка от намотките на трансформатора запис основна формула EMF.

Разделяне на уравнение (3) до (4), ние получаваме израз за коефициента на трансформация:

В празен ход режим трансформатор точно определяне на съотношение неговата трансформация.

Операционна (зареден или номинален). Ако вторичната намотка W2, за да свържете RL товар. след това ще доведе до напрежение U2 ток I2 натоварване. както е показано на Фигура 1b. Токовете I1 и I2 са ориентирани различно спрямо магнитния поток 0. Текущ I1 създава F1 поток. и текущата I2 създава F2 поток и F1 има тенденция за намаляване на потока. С други думи, в магнитната верига възникне магнитни флюс F1 и F2. се основават на закона на Ленц противоположно насочено и тяхното алгебрична сума дава: F2 = F1 + * 0 - магнитен поток на трансформатора празен ход.

От тук можете да напишете уравнението на намагнетизиране сила (общо действащото законодателство):

Това може да се види, че промяната в текущата I2 непременно ще доведе до промяна на сегашната I1. Той образува втори кръг на натоварване, в които електродвижеща сила на вторичната намотка е източник на енергия Д2. В този случай, уравненията:

където R2 - омичният съпротивление на вторичната намотка
x2 - устойчивост на индуцирането на протичане на вторичната намотка.

По закон Kirgofa сума на токовете (6) могат да бъдат постигнати чрез паралелно свързване на електрически вериги, обаче в трансформатор режим на работа може да бъде представена чрез еквивалентен схема, показана на фигура 4.

Фигура 4 еквивалент верига на трансформатора TT

Еквивалентната верига на трансформатора в действие, показано на Фигура 4, се нарича Т-образна еквивалентна схема на намалената или трансформатора. Намаляване на вторичната намотка на първичната извършено при условията на равнопоставеност на общия капацитет на вторичните намотки, или. От това уравнение формула преобразуване може да бъде получена в първичната намотка напрежение и ток на вторичната намотка и да получи от тях на стойностите, дадени съпротивление, а вторичната намотка изтичане индуктивност.

Токове и напрежения са дадени по коефициента на трансформация и челното съпротивление - чрез съотношение квадратен трансформация. Това може да се разчита на вторичния контур на първичен или обратно.

Въвеждане на трансформатор еквивалентна схема позволява методи теория схема за изчисляване на всяко произволно комплекс верига с трансформатори.

късо съединение (SC). Този режим е в експлоатация е спешен. Той умишлено се прилага само за експериментално определяне на параметрите на трансформатора (изтичане индуктивност). Измерванията се провеждат в следната последователност. Входното напрежение е равна на нула. Завършването на изходните клеми (U2 = 0). Бавно вдигнете на входното напрежение (U1), докато на снимачната площадка е класиран още токове в намотките. U1 на стойност = UKZ нарича късо съединение напрежение стойност на оценката на трансформатора, и обикновено е от 5 до 10% от номиналното напрежение U1rated. По този начин, натоварване ток i10 е много малък в сравнение с номиналната и могат да бъдат пренебрегвани (приема, че е нула). Тогава еквивалент трансформатор верига в режим на неизправност приема формата, показана на фигура 5.

Фигура 5 еквивалентна верига на трансформатора е накъсо

На празен ток взехме нула I10 = 0. обаче в еквивалентната схема на трансформатор паралелна верига L0 r0 в режим офлайн. Входното съпротивление на трансформатора е напълно решена изтичане индуктивност на първичната и вторичната намотки и техните омичен стойност:

Получената съпротивление - това съпротивление е късо съединение на трансформатора. Знаейки, импеданс на късо съединение:

могат да бъдат намерени съотношение трансформатор, и в случай на ниска индуктивност загуби разсейване на мощност в трансформаторни намотки.

Намагнетизиране сила създава магнитен поток в сърцевината в режим на късо съединение (режим на измерване) е практически нула:

и ако I10 = 0, тогава I1W1 = -I2W2 където намираме съотношението на токове и следователно текущото съотношение трансформация:

знак минус във формулата (15) показва, че магнитните потоци F1 и F2 са насочени един към друг и се изключват взаимно.

Ако трансформатор има няколко вторични намотки. както е показано на условно графична илюстрация на трансформатора е показано на фигура 6а, съпротивлението преобразуваната натоварване в еквивалент верига са свързани паралелно, и еквивалентна схема приема формата, показана на фигура 6В.

Фигура 6 схема на заместване трансформатор с две вторични намотки

Стойността на съпротивлението (импеданс) на вторичните намотки Z2 е сумата от съпротивленията на вторичната намотка индуктивност и съпротивление на дифузия на:

Въпреки това, статията, озаглавена "Режими на работа и еквивалентна схема на трансформатора" да се чете: