АКТИВНАЯ И РЕАКТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 68Следующая ⇒

Ток холостого хода i₀ определяется как геометрическая сумма намагничивающего тока (реактивной составляющей) i_op и активной составляющей i_oa. Так как на векторной диаграмме векторы i_op и i_oa сдвинуты по фазе на четверть периода (на 90°), то

i₀=√ i²_0P+ i²_0a

Для трехфазного трансформатора полученное значение тока холостого хода будет средним для трех фаз. Фактическое значение тока холостого хода у готового трансформатора для среднего стержня будет меньше, чем для крайних. Это происходит вследствие несимметричности магнитной системы для разных фаз. Средняя длина магнитной линии средней фазы В будет меньше, чем у крайних фаз А и С.

Так как активная составляющая гоа относительно мала, то без особой погрешности можно принимать, что i₀ = i₀ _P.

ЗАВИСИМОСТЬ ТОКА И ПОТЕРЬ ХОЛОСТОГО ХОДА ОТ ВЕЛИЧИНЫ ПЕРВИЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изменение подаваемого к трансформатору первичного напряжения, которое согласно нормам может колебаться в пределах ±5% (а иногда и в больших пределах), вызывает изменение в тех же пределах индукции главного магнитного потока трансформатора.

Потери холостого хода теоретически пропорциональны второй степени величины индукции.

Рис. 4.4. Кривые удельных потерь и намагничивающей мощности в стали марки ЭЗЗО

Но в реальных трансформаторах эта зависимость в диапазоне применяемых значений индукции выражается более резко, приблизительно пропорционально третьей степени индукции, т. е. потери холостого хода сильно зависят от величины подаваемого к трансформатору первичного напряжения. Кривая изменения удельных потерь в стали, по данным табл. 4.1, показана на

рис. 4.4.

Величина намагничивающего тока от индукции зависит в еще сильной степени. Так как с целью экономии активных материалов силовые трансформаторы проектируются с возможно большими значениями индукции, близкими к насыщению стали, то дальнейшее повышение индукции при повышении напряжения вызывает резкий рост намагничивающего тока. Это можно видеть на рис. 4.4, где показана зависимость удельной намагничивающей мощности q и q₃ от индукции В.

УРАВНЕНИЕ БАЛАНСА Э. Д. С. ПРИ ХОЛОСТОМ ХОДЕ

Ток I₀ холостого хода, возникающий в первичной обмотке трансформатора при включении его в сеть с напряжением U₁, имеет относительно небольшую величину по сравнению с номинальным первичным током трансформатора.

Создаваемая током холостого хода намагничивающая сила (н с.) первичной обмотки F_o= I_оω₁ возбуждает переменный магнитный поток, главная часть которого с амплитудным значением Ф замыкается через магнитопровод. Главный магнитный поток пронизы вает витки первичной и вторичной обмоток и индуцирует в них э. д. с. Е₁ и Е₂.

Кроме главного магнитного потока, имеется еще поток рассеяния Ф_р1, магнитные линии которого замыкаются через воздух и пронизывают витки только первичной обмотки, индуцируя в ней э. д. с. рассеяния E_p₁.

Поток рассеяния относительно весьма мал по сравнению с главным магнитным потоком, так как он встречает на своем пути большое магнитное сопротивление (немагнитная среда). Поэтому э д. с, рассеяния также очень мала по сравнению с э. д. с, индуцированной главным магнитным потоком (E_p₁ << E_p).

Активное падение напряжения U_al в первичной обмотке, имеющей активное сопротивление r₁ будет U_al= I₀ r₁.

Рис. 4 5 Векторная диаграмма холостого хода трансформатора

Согласно второму закону Кирхгофа геометрическая сумма э. д. с. равна сумме падении напряжении в сопротивлении цепи, т.е.

Ú₁ +É₁ + É _p1 = Ú _a1

Так как приложенное первичное напряжение Ú₁ должно уравновешиваться имеющимися в цепи э. д. с и падениями напряжения, то уравнение равновесия (баланса) э. д. с. обычно записывается в следующем виде:

Ú₁ = - É₁ - É _p1 + Ú _a1

Э. д. с. Рассеяния - É_р1 можно рассматривать, как реактивное падение напряжения Ú _p1, взятое с обратным знаком.

Уравнение равновесия наглядно может быть представлено в виде векторной диаграммы холостого хода трансформатора, изображенной на рис. 4.5.

На этой диаграмме по вертикальной оси откладываются векторы э. д. с, а по горизонтальной — вектор амплитуды главного магнитного потока Ф. Так как э. д. с. Е₁ и Е₂ отстают от потока Ф на четверть периода, то их векторы с положительным значением направлены вниз.

На этой же диаграмме изображены векторы тока холостого хода İ_ои его активной İ_оа и реактивной İ_ор составляющих. Вектор активного падения напряжения Ů_а1 совпадает по направлению с вектором İ_о, а вектор Ů_р1 реактивного падения опережает вектор İ_о на четверть периода (90°).

Вектор Ů₁ определится как замыкающий сумму векторов — Ė₁, Ů_р1 и Ů_а1.

Контрольные вопросы

Что такое линейный и фазный коэффициенты трансформации и в каких случаях они имеют разные значения?
От чего зависит величина потерь холостого хода?
Почему потери холостого хода определяются раздельно для стержней и ярм
магнитопровода?
Почему намагничивающий ток у силовых трансформаторов имеет несинусоидальную форму?
Напишите уравнение равновесия э. д. с. при холостом ходе трансформатора.

ГЛАВА V

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 1660; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 111213 14 15 16 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!