• 1 Спрощена векторна діаграма трансформатора
  • 2 Зовнішня характеристика трансформатора

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница4/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   68

    Самостійна робота №4



    Тема: Спрощена векторна діаграма і зовнішня характеристика ТР.

    Мета: ознайомитися з порядком побудови спрощеної векторної діаграми та зовнішньої характеристики ТР.

    Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

    1 Спрощена векторна діаграма трансформатора

    2 Зовнішня характеристика трансформатора

    Література: Электрические машины: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования/ М. М. Кацман. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 496 с.

    Питання для самоконтролю:

    1 Навіщо будується спрощена векторна діаграма ТР?

    2 Опишіть порядок побудови спрощеної векторної діаграми ТР.

    3 Для чого використовуються зовнішні характеристики ТР?

    4 Дайте визначення поняття зовнішня характеристика ТР.

    5 Побудуйте зовнішню характеристику ТР.


    1 Спрощена векторна діаграма трансформатора


    Векторна діаграма навантаженого трансформатора наочно показує співвідношення між параметрами трансформатора. Через складність ця діаграма не може бути використана для практичних розрахунків. Для спрощення діаграми й додання їй практичного значення в силових трансформаторах, що працюють із навантаженням, близької до номінального, зневажають струмом х.х. і вважають, що . Отримана в цьому випадку помилка цілком припустима, тому що струм I 0 у порівнянні зі струмами й невеликий. При зробленому допущенні схема заміщення трансформатора здобуває спрощений вид, тому що не має галузі намагнічування й складається тільки з послідовних ділянок rk=rl+r’2 і хк = xl + х'2 (мал. 1.35, а).


    Рис. 1.35. Спрощені схеми заміщення (а) і векторна діаграма (б) трансформатора
    Відповідно до спрощеній схемі заміщення побудована й упрошенная векторна діаграма (мал. 1.35, 6), у якій прямокутний трикутник ABC являє собою трикутник к. з., сторони якого відповідно рівні:

    BC = I1rk; CA = I1Zk; AB= I1x.

    Спрощену векторну діаграму трансформатора будують за заданим значенням напруги U1HOM, струму I1nom, коефіцієнта потужності соsφ2ном і параметрам трикутника к. з. UK, UKA й Uк.р.




    Рис. 1.36. Побудова спрощеної векторної діаграми
    Порядок побудови спрощеної векторної діаграми наступний (мал. 1.36). На осі ординат будують вектор струму , потім під кутом φ2 будують вектор напруги . Трикутник к. з. А'В'С' будують таким чином, щоб крапка С' сполучилася із крапкою початку координат, а катет С'В' — з віссю ординат. Потім цей трикутник переносять, сполучаючи крапку С с кінцем вектора - , а сторони залишаючи паралельними вихідному трикутнику А'В'С'. Одержують трикутник ABC. Після цих побудов з початку осей координат (крапка ПРО) проводять вектор первинного (фазного) напруги й визначають кут фазового зрушення φ1 між первинним струмом , і первинною напругою .

    2 Зовнішня характеристика трансформатора


    При коливаннях навантаження трансформатора його вторинна напруга міняється. У цьому можна переконається, скориставшись спрощеною схемою заміщення трансформатора (див. мал. 1.35.), з якої треба, що

    Вимір вторинної напруги трансформатора при збільшенні навантаження від х.х. до номінальної є найважливішою характеристикою трансформатора й визначається вираженням

    (1.67)


    Рис. 1.37. До висновку формули
    Для визначення скористаємося спрощеною векторною діаграмою трансформатора, зробивши на ній наступна додаткова побудова (мал. 1.37.). Із крапки А відпустимо перпендикуляр на продовження вектора , одержимо крапку D. З деяким допущенням будемо вважати, що відрізок являє собою різницю , де , тоді

    (1.68.)

    Вимір вторинної напруги (1.67) з обліком (1.68) прийме вид



    (1.69)

    Позначимо (Uk.a./U1ном)100=Uk.a.; (Uk.p./U1ном)100=Uk.p., тоді вираження зміни вторинної напруги трансформатора при збільшенні навантаження прийме вид



    (1.70)

    Вираження (1.70) дає можливість визначити зміна вторинної напруги лише при номінальному навантаженні трансформатора. При необхідності розрахунку вимір вторинної напруги для будь-якого навантаження у вираження (1.70) варто ввести коефіцієнт навантаження, що представляє собою відносне значення струму навантаження =I2/I2ном



    (1.71)

    з вираження (1.71) треба, що зміна вторинної напруги залежить не тільки від величини навантаження трансформатора (), але й від характеру цього навантаження (2).



    Рис. 1.38. Залежність від величини навантаження (а) і коефіцієнта потужності навантаження (б) трифазного трансформатора (100 кв·А, 6,3/0,22 квт, ur=5,4%, cosr=0,4)


    На мал. 1.38, а представлений графік залежності при cos2=const, а на мал. 1.38, б – графік при =const. На цих графіках негативні значення при роботі трансформатора з ємнісним навантаженням відповідають підвищенню напруги при переході від режиму х.х. до навантаження. Маючи на увазі, що одержимо ще одне вираження для розрахунку зміни вторинної напруги при будь-якому навантаженні:

    (1.72)

    З (1.72) треба, що найбільше значення зміни напруги має місце при рівності кутів фазового зрушення 2=до, тоді cos(k-2) =1.



    Залежність вторинної напруги трансформатора від навантаження називають зовнішньою характеристикою. Нагадаємо, що в силових трансформаторах за номінальну напругу на затисках вторинної обмотки в режимі х.х. при номінальній первинній напрузі (див. § 1.3.).

    Рис. 1.39. Зовнішні характеристики трансфоматора.


    Вид зовнішньої характеристики (мал. 1.39) залежить від характеру навантаження трансформатора (cos2). Зовнішню характеристику трансформатора можна побудувати по (1.72) шляхом розрахунку для різних значень  і cos2.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.