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 14.07.2015

  • Определение 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 25.03.2014

  • Изучение 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 01.04.2021

  • Назначение 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 27.10.2014

  • Определение 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 01.02.2014

  • Преобразование 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 12.04.2012

  • Выбор 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 12.02.2013

  • Масляные 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 28.05.2014

  • Электрические 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 21.06.2012

  • Выбор 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

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.