Летающий спутник

Летающий спутник

Заработок для студента

Заработок для студента

 Заказать диплом

Заказать диплом

 Cкачать контрольную

Cкачать контрольную

 Курсовые работы

Курсовые работы

Репетиторы онлайн по любым предметам

Репетиторы онлайн по любым предметам

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Магазин студенческих работ

Магазин студенческих работ

Диссертации на заказ

Диссертации на заказ

Заказать курсовую работу или скачать?

Заказать курсовую работу или скачать?

Эссе на заказ

Эссе на заказ

Банк рефератов и курсовых

Банк рефератов и курсовых

Курсовая по электротехнике Лабораторная работа Трехфазные цепи Лабораторные работы по физике

Расчет электротехнических цепей Лабораторная работа

Мощность потерь и КПД трансформатора

 Баланс мощности трансформатора выражается равенством

где   – активная мощность, подведенная к первичной обмотке;  – мощность магнитных потерь;  – мощность электрических потерь в обмотках.

  Так как , то мощность магнитных потерь не изменяется и при номинальном напряжении составляет 1…2 % от номинальной мощности. Мощность потерь в обмотках зависит от нагрузки, так как .

 КПД трансформатора

  Так как , при опытах холостого хода и короткого замыкания было получено

.  (9.25)

 Расчет по (9.25) показывает, что с увеличением нагрузки КПД сначала быстро возрастает, при нагрузке 50…70 % от номинальной достигает максимального значения и затем уменьшается. Максимальный КПД силовых трансформаторов достигает 99,5 %.

 Пример 9.2. Для трансформатора, параметры которого приведены в примере 9.1, определить КПД при = 0,8 и изменении нагрузки от холостого хода до номинальной.

Решение. Согласно (9.25)

Задаваясь различными коэффициентами нагрузки, получим

, о.е.

0,25

0,5

0,75

1,0

, о.е.

0,944

0,958

0,957

0,952

Трехфазные трансформаторы

 Преобразование электрической энергии в трехфазной цепи осуществляют с помощью трехфазных трансформаторов, которые могут быть выполнены в виде трехстержневых или в виде группы из трех однофазных трансформаторов.

  Выводы фазных обмоток высшего напряжения обозначают буквами A – X, B – Y, C – Z, выводы обмоток низшего напряжения – буквами , , . Каждая из обмоток может соединяться по схеме звезда или треугольник. С учетом маркировки выводов возможны 12 вариантов, которые называют группами соединений. Обозначение групп соединений основано на сопоставлении относительного положения векторов одноименных линейных напряжений и стрелок часов. Для этого минутная стрелка, совмещенная с вектором линейного первичного напряжения, устанавливается на 12–ти часах, а часовая стрелка совмещается с вектором линейного вторичного напряжения. Группе соединений дается название по положению часовой стрелки.

  В качестве примера показаны схема соединения (рис. 9.11 а), векторная диаграмма напряжений (рис. 9.11 б) и положение одноименных векторов линейного напряжения и стрелок часов (рис. 9.11 в), соответствующие одиннадцатой группе соединений.

  а) б) в)

Рис. 9.11

 Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами в трехфазных схемах и другие свойства рассмотрены в разделе «Трехфазные цепи».

 9.9. Параллельная работа трансформаторов

 Параллельное включение силовых трансформаторов применяют для увеличения суммарной мощности и более рационального сочетания мощностей источников питания и потребителей, а также повышения надежности электроснабжения. При параллельной работе к первичным обмоткам трансформаторов подводится одно и то же напряжение, а вторичные обмотки подключаются к общим шинам, от которых питаются потребители (рис. 9.12). Параметры трансформаторов, включаемые на параллельную работу, должны удовлетворять следующим условиям: 1) равенство коэффициентов трансформации; 2) равенство напряжений короткого замыкания; 3) одна и та же группа соединений (для трехфазных трансформаторов).

 При несоблюдении первого условия под действием разности  ЭДС в обмотках трансформаторов протекают уравнительные токи, минуя цепь нагрузки. Они геометрически суммируются с током нагрузки, обуславливая неравномерное распределение  суммарных токов между трансформаторами. При несоблюдении второго условия внешние характеристики трансформаторов имеют разный наклон, что обуславливает неравномерное распределение токов нагрузки между трансформаторами. Трансформатор с меньшим напряжением короткого замыкания перегружается, с большим – недогружается. При несоблюдении третьего условия между одноименными выводами вторичных обмоток возникает разность ЭДС, обуславливающая большой уравнительный ток, часто являющийся аварийным.

  9.10. Специальные трансформаторы

 9.10.1. Автотрансформаторы

 Автотрансформаторы – это трансформаторы, у которых наряду с магнитной связью между обмотками имеется электрическая связь.

 На рис. 9.13 показаны понижающий и повышающий автотрансформаторы. В общей части обмотки протекает разность токов первичной и вторичной цепей

,

где  – коэффициент трансформации.


Рис. 9.13

 Это позволяет выполнить общую часть обмотки проводом меньшего сечения. Чем ближе коэффициент трансформации к единице, тем автотрансформатор выгоднее. Обычно автотрансформаторы применяются при .

 9.10.2. Измерительные трансформаторы тока и напряжений

 Измерительные трансформаторы применяются для передачи измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты и управления. Применяют измерительные трансформаторы тока и напряжения.

 Схема включения и векторная диаграмма трансформатора тока показаны на рис. 9.14. Первичная обмотка Л1–Л2 включается последовательно в измерительную цепь, а к вторичной обмотке И1–И2 подключают измерительные приборы (амперметры, токовые цепи счетчиков и ваттметров), имеющие малое внутреннее сопротивление. Поэтому трансформатор тока работает в режиме, близком к короткому замыканию, и его магнитная система ненасыщена. Если пренебречь намагничивающим током, то соотношение между первичным и вторичным токами будет иметь вид

,

где  – коэффициент трансформации, .

 В рабочем режиме нельзя размыкать вторичную цепь трансформатора тока, так как размагничивающее действие вторичного тока исчезает, а оставшийся ток обуславливает увеличение магнитного потока в десятки и сотни раз. На вторичной обмотке возникает опасное для жизни напряжение, а сам трансформатор может выйти из строя вследствие пробоя изоляции или чрезмерного нагрева магнитопровода.

К измерительному трансформатору напряжения (рис. 9.15) подключают вольтметры, цепи напряжения счетчиков и ваттметры, а также защитную аппаратуру, сопротивление которых во много раз превышает сопротивление обмоток трансформатора. Поэтому он работает в режиме, близком к холостому ходу.

 9.10.3. Сварочные трансформаторы

Источники для дуговой сварки должны иметь крутопадающую внешнюю (вольтамперную) характеристику (кривая 1 на рис. 9.16) с тем, чтобы она пересекалась с вольтамперной характеристикой дуги (кривая 2) в двух точках  и . Между этими точками напряжение источника больше напряжения на дуге, а за их пределами – меньше. Зажигание дуги происходит в точке , а устойчивое горение – в точке .

Рис. 9.16

 Для получения крутопадающей характеристики можно использовать катушку (дроссель), сопротивление которой намного больше индуктивного сопротивления обмоток трансформатора. Она представляет собой магнитопровод с обмоткой и включается последовательно во вторичную цепь трансформатора (рис. 9.17). При разомкнутой цепи сварки напряжение между электродом и объектом равно напряжению холостого хода = 60…70 В. При касании объекта электродом в цепи возникает ток короткого замыкания, зажигается дуга и рабочий режим сварки определяется точкой  (рис. 9.16). Плавным регулированием воздушного зазора d магнитопровода регулируют ток сварки (рис. 9.18). Если пренебречь сопротивлениями трансформатора, то схема замещения цепи сварки принимает вид, изображенный на рис. 9.19, а уравнение электрического равновесия определяется выражением

.  (9.26)

Рис. 9.18


Между составляющими напряжений  и  всегда сохраняется угол сдвига 90°. Поэтому геометрическим местом конца вектора  (точка М) является окружность с диаметром  (рис. 9.19 б). В режиме холостого хода точка М совпадает с концом вектора , в режиме короткого замыкания – с началом вектора .

 

Напряжение дуги

  (9.27)

или

 (9.28)

где  – относительное значение напряжения дуги

;

  – относительное значение тока сварки, , где  – ток короткого замыкания.

 По (9.27) и (9.28) можно рассчитать внешние характеристики дуги.

 Для обеспечения требуемых пределов регулирования сварочного тока катушка (дроссель) должна иметь сопротивления:

в режиме максимального тока ,

в режиме минимального тока .


Решение задачи по теме «Двигатели постоянного тока»