Назначение и функции трансформаторов
Характеристика сути и основного назначения трансформаторов, в которых происходит преобразование электрической энергии в электромагнитную в первичной обмотке и электромагнитной в электрическую во вторичной. Методика определения коэффициента трансформации.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.04.2011 |
Размер файла | 210,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Назначение и функции трансформаторов
В трансформаторах происходит преобразование электрической энергии в электромагнитную в первичной обмотке и электромагнитной в электрическую во вторичной. ЭДС, индуцируемые в первичной и вторичной обмотках, определяются по формулам:
;, (8.1)
где частота переменного трансформируемого напряжения, Гц;
и число витков первичной и вторичной обмоток;
максимальное значение магнитного потока, Вб.
Коэффициент трансформации представляет собой отношение напряжений на выводах первичной и вторичной обмоток:
,(8.2)
где и номинальное напряжение первичной обмотки и напряжение вторичной обмотки при холостом ходе.
Все необходимые расчетные параметры трансформатора можно определить по холостому ходу и опыту короткого замыкания.
Схема замещения трансформатора при холостом ходе соответствует рис.8.1, а, на основании которой можно записать:
;;.(8.3)
Мощность, потребляемая трансформатором при холостом ходе, расходуется в основном на потери в стали (). Параметры схемы замещения определяются по формулам:
;;,(8.4)
где и показания вольтметра и амперметра, включенных в первичную обомтку;
полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения.
а) |
б) |
|
Рис. 8.1. Съемы замещения трансформатора: а) - при холостом ходе; б) - при опыте короткого замыкания. |
трансформатор электрическая энергия электромагнитный
При опыте короткого замыкания вторичную обмотку замыкают накоротко, а на первичной обмотке поддерживается такое напряжение, при котором в обмотках протекают номинальные токи. Обычно это напряжение указывается в процентах к номинальному, т.е. . Схема замещения трансформатора в этом случае соответствует рис.8.2, б и расчетные уравнения записываются следующим образом:
;;.(8.5)
Мощность, потребляемая трансформатором при опыте короткого замыкания, расходуется в основном на потери в обмотках . Параметры схемы замещения определяются по формулам:
;;,(8.6)
где и напряжение и ток первичной обмотки;
полное сопротивление короткого замыкания трансформатора.
Активное и реактивное сопротивления трансформатора в опыте короткого замыкания определяются как сумма соответствующих сопротивлений первичной обмотки и приведенных сопротивлений вторичной обмотки, т.е. и .
В режиме нагрузки схема замещения трансформатора может быть представлена в виде, приведенном на рис.8.2, на основании которой можно записать
;;,(8.7)
где полное сопротивление потребителя.
Полезная мощность потребителя связана с полной мощностью следующей зависимостью:
,(8.8)
Задача 1
Трехфазный трансформатор имеет следующие номинальные параметры: ; ; ; потери при холостом ходе ; потери при котортком замыкании при относительном напряжении . Определить коэффициенты трансформации фазных и линейных напряжений при соединении обмоток звездой и треугольником. Чему равно максимальное изменение вторичного напряжения и кпд трансформатора при активной нагрузке и ?
Решение. Обмотки высшего напряжения промышленных трехфазных трансформаторов включаются звездой, т.е. фазное напряжение на входе трансформатора . Следовательн коэффициент трансформации фазных напряжений .
При соединении вторичных обмоток звездой линейное напряжение на выходе трансформатора и коэффициент трансформации линейных напряжений . При соединеии обмоток треугольником линейное напряжение равно фазному и ф этом случае .
Наибольшее отклонение вторичного напряжения в соответствии с формулой (8.10) при активной нагрузке . Для соединения звездой .
КПД трансформатора можно найти по формуле (8.9) .
Задача 2
На параллельную работу включены два трехфазных трансформатора, которые имеют одинаковые номинальные мощности , равные коэффициенты трансформации, но различные напряжения короткого замыкания и . Указать какой трансформатор будет недогружен при общей нагрузке , и найти недоиспользованную им мощность. Определить нагрузку каждого трансформатора, если общая нагрузка их .
Решение. На основании выражения (8.14) можно сделать вывод, что трансформатор с меньшим напряжением короткого замыкания нагружается в большей мере и его мощность не должна быть больше номинальной, т.е. .
Мощность трансформатора с большим напряжением короткого замыкания определяем по формуле (8.14): . Таким образом, недоиспользованная мощность равна , что составляет установленной общей мощности.
При общей нагрузке мощность каждого трансформатора определяется из соотношений и . Отсюда и .
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
История создания, разновидности и срок службы трансформаторов. Конструкция и базовые принципы их действия. Преобразование электрической энергии в электросетях и установках, принимающих и использующих ее. Режимы работы, перенапряжение трансформатора.
курсовая работа [68,2 K], добавлен 14.07.2015Определение номинальных токов, КПД и зависимости изменения вторичного напряжения от коэффициента нагрузки трансформатора. Расчет коэффициента трансформации, активных потерь мощности для первого и второго трансформаторов при их параллельной работе.
курсовая работа [670,8 K], добавлен 25.03.2014Изучение учебно-программной документации дисциплины "Электротехника и электроника". Характеристика основного назначения трансформаторов. Передача и использование электрической энергии. Устройство, конструкция и рабочий процесс однофазного трансформатора.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 01.04.2021Назначение и режимы работы трансформаторов тока и напряжения. Погрешности, конструкции, схемы соединений, испытание трансформаторов, проверка их погрешности. Контроль состояния изоляции трансформаторов, проверка полярности обмоток вторичной цепи.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 27.10.2014Определение электрической нагрузки цеха для углубленной проработки. Выбор трансформаторов и типа трансформаторной подстанции. Расчет пропускной способности трансформаторов. Автоматическое включение резерва. Сигнализация и учёт электрической энергии.
курсовая работа [668,8 K], добавлен 01.02.2014Преобразование с помощью трансформатора переменного тока, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз. Устройство трансформатора, принцип его работы и функции. Классификация трансформаторов. Особенности линий электропередач.
презентация [1,8 M], добавлен 12.04.2012Выбор генераторов, блочных трансформаторов и автотрансформаторов связи. Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, сечения отходящих линий, токопроводов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.02.2013Масляные трансформаторы, их устройство и назначение. Установка, ремонт и замена масляных трансформаторов. Правила по электрической безопасности при эксплуатации трансформаторов. Эксплуатация масляных трансформаторов на примере трансформатора ТМ-630.
курсовая работа [718,0 K], добавлен 28.05.2014Электрические машины как такие, в которых преобразование энергии происходит в результате явления электромагнитной индукции, история и основные этапы разработки, достижения в этой области. Создание электродвигателя с возможностью практического применения.
реферат [733,5 K], добавлен 21.06.2012Выбор мощности трансформаторов. Расчёт токов короткого замыкания для выбора аппаратов. Выбор основного оборудования, трансформаторов напряжения и трансформаторов тока. Проверка сечения на термическое действие токов. Схема типовой понижающей подстанции.
курсовая работа [717,3 K], добавлен 30.08.2015