16

Московский государственный технический университет

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

ИРКУТСКИЙ ФИЛИАЛ

КАФЕДРА АВИАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОСИСТЕМ

И ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ

ЛЕКЦИЯ №2

по дисциплине

Электрические машины

для студентов специальности 160903

ТЕМА №2

Трехфазный трансформатор

Иркутск, 2011 г.

Иркутский филиал МГТУ ГА

Кафедра Авиационных электросистем и пилотажно-

навигационных комплексов

Лекция №2

по дисциплине: Электрические машины

Тема лекции: Трехфазный трансформатор

СОДЕРЖАНИЕ

1. Устройство трехфазных трансформаторов.

2. МДС, группы соединений трехфазных трансформаторов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Копылов Б.В. Электрические машины. М., 1988 г.

НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ, ПРИЛОЖЕНИЯ, ТСО

1. Мультимедийная установка

Тема 2. Трехфазные трансформаторы

2.1 Устройство трехфазных трансформаторов

Энергию трехфазного переменного тока можно преобразовать тремя однофазными трансформаторами, соединенными в трансформаторную группу (групповой трехфазный трансформатор), или одним трехфазным трансформатором.

Групповой трехфазный трансформатор представляет собой три однофазных трансформатора (рис. 1.11). Однако относительная громоздкость, большой вес и повышенная стоимость – существенные недостатки группового трехфазного трансформатора, поэтому в авиационном оборудовании применяются только трехфазные трансформаторы.

Трехфазный трехстержневой трансформатор (рис. 1.12) имеет три стержня, на которых расположены три первичные и три вторичные обмотки. У трехстержневого трансформатора меньше размеры и масса по сравнению с групповым. Недостатком трехстержневого трансформатора является то, что магнитное сопротивление для мдс крайних фаз больше, чем для средней фазы, поэтому намагничивающие токи образуют несимметричную систему.

При холостом ходе, несмотря на симметричное питающее напряжение, токи в фазах не будут одинаковыми: в крайних фазах они будут больше, чем в средней фазе. За ток холостого хода в трехфазном трансформаторе следует принимать среднее арифметическое значение токов трех фаз. Однако несимметрия токов холостого хода не имеет большого значения, так как даже при незначительной нагрузке она сглаживается.

а b c

Рис. 1.11. Схема группового трехфазного трансформатора

Выводы обмоток трансформатора принято обозначать буквами:

• первичной обмотки: начала – А, В, С; концы – X,Y,Z;

• вторичной обмотки: начала – а, b, с; концы – x, y, z.

Рис. 1.12. Схема трехстержневого трехфазного трансформатора

2.2 Мдс и группы соединений трехфазных трансформаторов

Первичную и вторичную обмотки трехфазного трансформатора соединяют в звезду, треугольник или зигзаг (рис. 1.13).

а)

б)

в)

Рис. 1.13. Соединения обмоток трехфазного трансформатора в звезду (а), в треугольник (б) и зигзаг (в)

Примечание. Соединение в зигзаг применяют только в трансформаторах специального назначения, например, в трансформаторах для выпрямительных устройств.

Соединение обмотки в звезду обозначается значком Υ. Соединение в треугольник обозначается соответственно значком Δ. Соединение в зигзаг – значком Z. При соединении в зигзаг обмотка, как правило, делится на две одинаковые части, расположенные на соседних стержнях. Это способствует уменьшению асимметрии напряжений при несимметричной нагрузке фаз.

При соединении звездой линейное напряжение больше фазного: , а при соединении обмоток треугольником линейное напряжение равно фазному:U_Л=U_Ф. Следовательно, отношение линейных напряжений в трехфазном трансформаторе зависит не только от соотношения чисел витков фазных обмоток, но и от схемы соединения обмоток. Так, например, при соединении обмоток Υ/Υ или Δ/Δ отношение линейных напряжений обмоток равно , при соединении, а при соединении обмоток.

Первичную и вторичную обмотки трехфазного трансформатора можно соединять в различные схемы: Y/Y; Y/Δ; Δ/Y и Δ/Δ. В числителе указывается схема соединения первичной обмотки, а в знаменателе – вторичной. Если при соединении звездой выводится нулевая точка, то применяется знак Y_о.

Примечание. В авиационных трансформаторах, как правило, первичная обмотка является обмоткой высшего напряжения (ВН), а вторичная – обмоткой низшего напряжения (НН).

Способы соединения первичной и вторичной обмоток, порядок соединения обмоток при образовании звезды и треугольника, соответствующая маркировка начала и концов фаз приводят к различной разности фаз соответствующих линейных напряжений первичной и вторичной обмоток. Эта разность фаз имеет большое практическое значение, особенно при параллельной работе. Так как возможный угол разности фаз всегда кратен 30^о, то принято различать 12 групп соединений (в пределах 360^о). Для определения номера группы используют циферблат часов. Вектор первичной линейной эдс направляют на цифру 12 циферблата, а номер группы определяется часом, на который попадает при этом вектор соответствующей вторичной линейной эдс.

Рис. 1.14. Схема включения обмоток и их соединение:

а) для группы Υ/Υ – 0; б) для группы Υ/Υ – 6

Примечание. Совпадение по фазе векторов первичной и вторичной ЭДС, эквивалентное совпадению стрелок часов на циферблате, обозначается группой 0, а не 12.

На рис. 1.14 показано, что при соединении первичной и вторичной обмоток по схеме Y/Y можно получить группы 6 и 0. Приведенное на рис. 1.15. соединение по схеме Υ/Δ дает группы 11 и 5.

Стандартизированы две группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов – 0 и 11:

а) «звезда – звезда» с выведенной нулевой точкой ;

б) «звезда – треугольник» ;

в) «звезда» с выведенной нулевой точкой – «треугольник» ;

г) «звезда – зигзаг» с выведенной нулевой точкой;

д) «треугольник – звезда» с выведенной нулевой точкой (Δ/Υ_О – 11).

На самолетах при выполнении трехпроводной сети обычно применяются трехфазные трансформаторы группы .

А

В

а

b

a

0

150