1.Трансформаторы. Основные понятия и определения. Классификация трансформаторов.

Тр-р – статическое электромагнитное устройство, состоящее из 2х или более магнитосвязанных катушек (обмоток), осуществляющее преобразование эл-й энергии с одним соотношением U и I в эл-ю энергию с другим соотношением U и I.

Состоит из магнитопровода, первичной и вторичной обмоток. Первичная обмотка – обмотка, которая потребляет энергию из сети. Вторичная обмотка – обмотка, отдающая электрическую энергию потребителю.

Коэффициент трансформации – отношение действующих значений напряжений (U1/U2).

Классификация:

В зависимости от соотношения напряжений на первичной и вторичной обмотках: понижающие и повышающие.

По назначению: силовые, специальные.

По числу обмоток: 2х обмоточные, многообмоточные.

По конструкции обмоток: цилиндрические, дисковые.

По количеству фаз: одно- и много- фазные.

По конструкции магнитопровода: стержневые, броневые, тороидальные.

По системе охлаждения: масляные, воздушные.

По конструкции бака: плоский, ребристый, трубчатый, радиаторные.

2.Режим х.Х. Тр-ра, векторная диаграмма. Опыт хх, схема замещения, характеристики и параметры хх.

Уравнения трансформатора при ХХ, когда , выглядят следующим образом:

.

Показания ваттметра – потери в магнитопроводе.

Схема замещения тр-ра в опыте хх.

х_m – индуктивность взаимоиндукции первичной и вторичной обмоток.

r_m – моделирует потери в магнитопроводе.

; ; F_1,0=W₁I_1,0; ;

В опыте ХХ снимают зависимости тока ХХ Ix, потерь ХХ Рх, cosφ_x, от напряжения.

Ток ХХ сначала линейно зависит от напряжения, а при U=(0,6-0,8)Uном из-за насыщения отклоняется от линейной зависимости. При U=(1,1-1,2)Uном, когда магнитная система тр-ра насыщена, ток ХХ снова изменяется по линейному закону. При насыщении растет реактивная мощность, поэтому cosφ_x с увеличением напряжения падает. Потери при ХХ Рх – это потери в стали магнитопровода тр-ра.

3. Приведенный тр-р, уравнения электрического равновесия и схема замещения тр-ра.

Для уравнений трансформатора может быть предложена векторная диаграмма, являющаяся геометрической интерпретацией уравнений трансформатора на комплексной плоскости.

Так как коэффициент трансформации может достигать нескольких десятков, строить диаграмму с векторами первичной и вторичной обмо­ток, отличающимися в несколько десятков раз, неудобно. Поэтому приня­то векторную диаграмму и схему замещения рассматривать для приве­денного трансформатора.

В приведенном трансформаторе числа витков первичной и вторич­ной обмоток одни и те же (w1=w2). При этом все электромагнитные про­цессы в реальном и приведенном трансформаторах протекают одинаково. В реальном и приведенном трансформаторах остаются неизменными по­тери, МДС, магнитные потоки, активные и реактивные мощности.

- уравнение электрического состояния первичной обмотки.

- уравнение электрического состояния вторичной обмотки.

Трансформатор можно заменить на включенные последовательно катушку х_m и сопротивление r_m. х_m – индуктивность взаимоиндукции первичной и вторичной обмоток; r_m – моделирует потери в магнитопроводе.

R₁ – активное сопротивление первичной обмотки; x_σ1 – индуктивное сопротивление рассеивания первичной обмотки.