- •1 Трансформаторы и их конструкция. Расширитель, выхлопная труба, выводы.
- •2 Конструкция трансформаторов
- •2 Обмотки трансформаторов. Изоляторы.
- •3 Схемы соединения обмоток трансформатора и их номинальные данные.
- •4 Обозначение схем соединения обмоток трансформатора.
- •5 Номинальные величины.
- •5 Работа трансформатора при XX
- •7 Векторная диаграмма трансформатора при холостом ходе.
- •8 Намагничивание трансформатора
- •6 Намагничивание трансформатора
- •9 Группы соединения обмоток трансформатора.
- •10 Работа трансформатора под нагрузкой.
- •8 Работа трансформатора над нагрузкой
- •11 Схема замещения трансформатора. Определение параметров схем замещения.
- •12 Опыт короткого замыкания
- •13 Кпд трансформаторов.
- •14 Регулирование вторичного напряжения трансформатора.
- •15 Параллельная работа трансформаторов.
- •16 Переходные процессы в трансформаторах
- •17 Специальные трансформаторы.
11 Схема замещения трансформатора. Определение параметров схем замещения.
В трансформаторах связь между первичной и вторичной обмотками магнитная. В схеме замещения эта связь заменяется на электрическую. Для вторичной обмотки используются приведенные параметры , , , ,
Построение схемы замещения производится на основе уравнений
(9.1)
Выполним преобразования этих уравнений ЭДС и индуцируются потоком , который создается током . Отсюда следует, что между ЭДС и током существует определенная связь, которая в комплексной форме выражается уравнением:
где Z12 = r12 + jx12 - комплексный коэффициент пропорциональности, называется полным сопротивлением взаимной индукции.
Сопротивление x12 - индуктивное сопротивление взаимной индукции обмоток трансформатора, обусловленного главными потоком, который заменяется по сердечнику трансформатора. Сопротивление r12 - фиктивное сопротивление, по средством которого учитываются магнитные потери Рмг. Оно равно:
Обычно x12 >> r12
Напряжение вторичной обмотки равно:
где Zнг,- приведенное сопротивление нагрузки.
С учетом (9.2) и (9.4) уравнения (9.1) приобретают вид:
Решаем совместно уравнения (9.5), (9.6) и (9.7). Получим:
Данному уравнению соответствует электрическая схема (рисунок 9.2). Ветвь 1-2 это ветвь намагничивания. Ее сопротивление
зависит от напряжения , так как с увеличением возрастает , следовательно и поток
Рисунок 9.2 - Электрическая схема
С ростом сопротивление r12 и х12 уменьшаются, так как
При U1 = const можно принимать Z12 = const.
Сопротивления Z1 , Z12, а также их индуктивные и активные составляющие называются параметрами схемы замещения. При сопоставлении параметров различных трансформаторов удобно выражать их в относительных единицах. Для этого нужно соответствующее сопротивление, выраженной в Омах, поделить на базисную величину, за которую в трансформаторах принимается отношение номинальных значений напряжения и тока первичной обмотки
(в трех фазных трансформаторах U1ном и I1ном фазные величины)
Например, сопротивление Z12 в относительных единицах для различных трансформаторов будут отличаться меньшей мере, чем их значения в абсолютных единицах.
Для трансформаторов сопротивления обмоток проводятся в относительных единицах, приведенных к базисному сопротивлению
Например,
Для силовых трансформаторов х12* ≈ Z12* = 10…300; r12* = 5…60; Z1* ≈ = 0,015…0,07; x1* ≈ = 0,015…0,07; r12* ≈ = 0,0012…0,012.
Из данных видно, что параметры намагничивающей ветви во много раз превосходят параметры первичной и вторичной обмоток. При расчетах по схеме замещения ее параметры должны быть известны. Задавая Zнг – находят токи, напряжения, потери и т.д. Параметрами значения м/б заданы расчетным или опытным путем.
Параметрами схемы замещения можно определить поданным опытов в Х.Х. и К.З.: из опыта К.З. при I1 = 11ном определяется Zк, rк и хк, приближенно можно считать:
Рисунок 11.1- Схема замещения
По схеме замещения трансформатора при Х.Х., при U1 = U1ном , можно определить:
Так как обычно Z12 >> Z1 , r12 >> r1 , то
Сопротивление , для трехфазного трансформа тора Z12 и r12 определяются по фазным значениям тока и напряжения, P0 - мощность трех фаз.