Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
РЕЖИМ ХОЛОСТОГО ХОДА ТРАНСФОРМАТОРА
Режим холостого хода трансформатора имеет место, когда разомкнута цепь его вторичной обмотки, в обмотке нет тока и она не оказывает влияния на режим работы первичной обмотки.
Магнитопровод трансформаторов собирается из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,35 — 0,5 мм, между которыми есть изоляционная прослойка в виде лака, клея. Потери электрической энергии в магнитопроводе невелики и, следовательно, невелик и ток Iа , обусловленный этими потерями. Воздушный зазор магнитопровода, определяемый качеством обработки отдельных листов и качеством сборки, относительно невелик. Листы слоев магнитопровода собираются внахлестку: последующий слой перекрывает воздушные промежутки в стыках листов предыдущего слоя, что приводит к существенному уменьшению эквивалентного воздушного зазора магнитопровода трансформатора. По этой причине намагничивающий ток Iр трансформатора и ток холостого хода трансформатора, равный
I10 = √Iр2 + Ia2,
невелики. Ток холостого хода составляет всего 5 — 10% номинального значения.
Необходимо отметить, что ток Iа значительно меньше Iр . Поэтому при анализе работы и в расчетных формулах часто принимают
I10 ≈ Iр .
|
Рис. 8.3. Кривая намагничивания трансформаторной стали |
Следует обратить внимание на то, что петля перемагничивания электротехнической стали магнитопроводов трансформаторов относительно «узкая» (рис. 8.3) и значение амплитуды магнитной индукции Вm для обычных трансформаторов выбирается в пределах 1,2—1,6 Тл, что соответствует примерно точке кривой намагничивания, лежащей на «колене», поэтому в пределах изменения В от В = 0 до В = Вm зависимость тока от магнитной индукции примерно линейная. Поскольку магнитный поток и, следовательно, магнитная индукция изменяются синусоидально, намагничивающий ток также будет изменяться по закону, близкому к синусоидальному. ток холостого хода изменяется по синусоидальному закону. На рис. 8.4 изображены схема замещения (а) и векторная диаграмма (б) трансформатора при холостом ходе . В схеме замещения r0 — активное сопротивление, потери мощности в котором равны потерям мощности в магнитопроводе трансформатора, х0 — индуктивное сопротивление первичной обмотки, обусловленное основным магнитным потоком, r1 — активное сопротивление первичной обмотки, x1 — индуктивное сопротивление первичной обмотки, обусловленное потоками рассеяния. Уравнение электрического состояния первичной цепи трансформатора при холостом ходе
U1 = - E10 + I10r1 + jI10x1.
Напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе трансформатора
U20 = E2.
|
Рис. 8.4. Схема замещения (а) и векторная диаграмма (б) холостого хода трансформатора |
|
Рис. 8.5. Схема опыта холостого хода трансформатора |
Опыт холостого хода. Для выяснения соответствия действительных значений тока холостого хода, потерь мощности в магнитопроводе и коэффициента трансформации расчетным данным вновь спроектированного и изготовленного трансформатора проводят опыт холостого хода. Этот опыт иногда проводят для выяснения указанных выше параметров трансформаторов, паспортные данные которых отсутствуют. Схема опыта холостого хода изображена на рис. 8.5. В соответствии с паспортными данными трансформатора устанавливают напряжение на первичной обмотке, равное номинальному значению, после чего записывают показания приборов. Амперметр измеряет ток холостого хода I10, ваттметр — потери мощности в трансформаторе ΔР0 ≈ ΔРст . Отношение показаний вольтметров равно коэффициенту трансформации трансформатора n ≈ U1/U2. Поскольку ток холостого хода и активное сопротивление первичной обмотки малы, потери в ней незначительны и намного меньше потерь в магнитопроводе трансформатора. По этой причине можно считать, что ваттметр измеряет мощность потерь в магнитопроводе трансформатора. На основании опытных данных можно определить r0, x0, z0, а также значения тока Iр и Iа . Если пренебречь r1 и х1 (так как r1 << r0 и х1 << х0), то
r0 = ΔP0/I210; z0 = U1/I10;
х0 = √z02 - r02; cos φ0 = r0/z0;
Ip = I10sin φ0; Ia = I10cos φ0.