Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Режим работы трансформатора под нагрузкой






 

Вторичная обмотка трансформатора при этом опыте замыкается на некоторое переменное сопротивление нагрузки R н, которое по характеру может быть активным, индуктивным, емкостным или, в общем случае, смешанным (в схеме рис.11.3 используется активное сопротивление).

 

 

Рисунок 11.3 - Схема испытания трансформатора при опыте

под нагрузкой

 

Из принципа действия известно, что при работе трансформатора под нагрузкой основной поток в его магнитопроводе Ф создается совместным действием МДС первичной I 1 w 1 и вторичной I 2 w 2 обмоток.

Если пренебречь падением напряжения в первичной обмотке, то приближенно можно считать, что магнитный поток в магнитопроводе трансформатора при условии U 1 = const не зависит от нагрузки и мало отличается от потока при холостом ходе. Следовательно, для создания основного потока трансформатора при нагрузке нужна примерно такая же величина результирующей МДС, как при холостом ходе. При этом уравнение МДС в комплексном виде можно записать следующим образом:

(11.4)

Откуда

(11.5)

где – приведенный вторичный ток.

Следствием размагничивающего действия МДС вторичной обмотки является увеличение тока в первичной обмотке от значения I 10 при холостом ходе до значения I 1 при нагрузке.

Основные уравнения в комплексном виде для первичной и вторичной цепей, а также уравнение магнитодвижущих сил работающего трансформатора имеют вид:

, (11.6)

где U 1 и U 2 – действующие значения напряжений на первичной и вторич-

ной обмотках;

E 1 и E 2 – ЭДС самоиндукции и взаимной индукции первичной и вто-

ричной обмотках;

I 1 и I 2 – действующие значения токов в обмотках;

I 10 – ток холостого хода в первичной обмотке;

– приведенный вторичный ток;

r 1 и r 2 – активные сопротивления первичной и вторичной обмоток;

x 1 и x 2 – индуктивные сопротивления рассеяния первичной и вторичной

обмоток, обусловленные потоками рассеяния ФS1 и ФS2.

При работе трансформатора под нагрузкой снимается внешняя характеристика. Зависимость вторичного напряжения от тока нагрузки при постоянных величинах подводимого напряжения U 1, частоты f и коэффициенте мощности cosj 2 вторичной обмотки называется внешней характеристикой трансформатора, т.е.

Внешняя характеристика трансформатора для случая активной нагрузки ( = 0) приведена на рис.11.4.

 
 

Рисунок 11.4 - Внешняя характеристика трансформатора

при чисто активной нагрузке

 

По внешней характеристике находится изменение вторичного напряжения трансформатора при переходе от холостого хода к нагрузке при U = const:

, (11.7)

где U 20 – напряжение на зажимах вторичной обмотки при холостом ходе;

U – напряжение на зажимах вторичной обмотки при номинальной

нагрузке.

Коэффициент полезного действия вычисляется либо по данным непосредственных измерений (для трансформаторов малой мощности), либо по данным опытов холостого хода и короткого замыкания.

В первом случае:

(11.8)

где P 2 – активная мощность, отдаваемая трансформатором в нагрузку;

P 1 – мощность, потребляемая трансформатором из сети.

Во втором случае

(11.9)

где – активная мощность, отдаваемая трансформа-

тором в нагрузку (значения U и I берутся

из паспортных данных трансформатора);

P ст – потери в стали магнитопровода трансформа

тора, которые определяются в опыте холосто-

го хода: P ст = P 0;

P м – потери в меди обмоток трансформатора, оп-

ределяемые в опыте короткого замыкания:

P м = Pк.

 

 

Текст составил

доцент Н.В. Руденко


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.007 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал