Режим нагрузки трансформатора

режим нагрузки является рабочим для трансформаторов 1, 2 и 4 типов (см. классификацию) и осуществляется при подключении ко вторичной его обмотке потребителя электрической энергии. В этом случае цепь вторичной обмотки трансформатора замкнута и под действиемe₂ по цепи течет переменный токi₂.

Действующее значение тока во вторичной обмотке нагруженного трансформатора согласно закону Ома определяется выражением

,

где Z_ПР= — полное сопротивление приемника,R_ПР— активное сопротивление;X_ПР-реактивное сопротивление приемника.

Так как сопротивление первичной обмотки трансформатора мало, то можно приближенно считать, что U₁»E₁. Из этого следует, что при неизменном напряжении питающей сети (U₁= const) в режиме нагрузки трансформатора ЭДСЕ₁можно считать неизменной (Е₁= const). Так как ЭДС наводится результирующим магнитным потоком, то, следовательно, этот поток должен также оставаться практически постоянным при различной (до номинальной) нагрузке трансформатора, т.е.Ф= const. Изменение нагрузки, подключенной к вторичной обмотке, сопровождающееся изменением токаI₂, вызывает соответствующее изменение токаI₁. Трансформатор как бы автоматически изменяет мощность трансформируемой электроэнергии при изменении мощности присоединенной к нему нагрузки. Это очень важное свойство трансформатора называетсясвойством саморегуляции.

При изменениях величины и характера нагрузки трансформатора изменяется также и напряжение на вторичной обмотке.

При расчете электрических цепей с трансформаторами задача расчета усложняется из-за магнитной связи между первичной и вторичной обмотками трансформатора.Эту задачу можно упростить, если заменить магнитную связь электрической. В этом случае исследование режимов работы упрощается и сводится к расчетам относительно простой электрической цепи. Электрическая схема в которой магнитная связь между обмотками трансформатора заменена электрической, называется схемой замещения.

Составим структуру этой схемы. Для этого предварительно сделаем некоторые преобразования. Объединим две обмотки трансформатора в одну, сделав равными ЭДС этих обмоток (Е₁=Е₂'). Равенство будет выполнено, если новое число витков вторичной обмоткиw₂' сделать равным числу витков первичной обмоткиw₁, т.е.w₂' =w₁. Очевидно, что при таком преобразовании изменяются все величины, характеризующие вторичную цепь, и их необходимо пересчитать на новое число витков. Пересчет величин вторичной цепи на новое число витков называется приведением вторичной цепи к числу витков первичной цепи, а трансформатор в этом случае называется приведенным.

Приведенными значениями напряжений, ЭДС, тока и сопротивлений являются: U₂' =U₂ n;E₂' =E₂ n;I₂' =I₂/n;R₂' =R₂ n²;X₂' =X₂ n², Z'_ПР=Z_ПР n².

Для приведенного трансформатора уравнения, описывающие рабочий процесс в нем, приобретают вид:

;

;

.

ЭДС и индуцируются в обмотках магнитным потоком , который в свою очередь создается током . Откуда следует, что между ЭДС и током существует определенная связь. С учетом этого можно записать, что , где сопротивлениеХ₀– индуктивное сопротивление, обусловленное основным потоком;R₀ - активное сопротивление, посредством которого учитываются магнитные потери в трансформаторе Р_М=R₀I²₀.

Теперь с учетом вышеизложенного полные уравнения электрического состояния первичной и вторичной обмоток приведенного трансформатора приобретут вид:

;

.

На основании этих уравнений и того, что , можно составить схему замещения трансформатора и построить векторную диаграмму. Схема замещения и векторная диаграмма представлены соответственно на рис. 3,аи 3,б.

25. Потеря напряжения в однофазном трансформаторе. Внешние характеристики. Коэффициент полезного действия трансформатора.

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 466; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!