Definiții de bază și termenii folosiți în transformatoare

Transformator - un dispozitiv electromagnetic static având două sau mai multe bobine de inducție legate și pentru transformarea prin inducție electromagnetică a uneia sau mai multor AC la una sau mai multe alte sisteme de sisteme de curent alternativ, inclusiv pentru conversia energiei electrice de curent alternativ de o tensiune în electric energia o tensiune diferită.

Fig. 1. Schema transformatorului idling monofazat

transformator se bazează pe fenomenul de inducție electromagnetică, constă în faptul că o schimbare în timp a câmpului magnetic penetrant circuitul conductor, acesta din urmă este indusă (indusă) electromotoare (emf).
Dacă capetele unui transformator monofazat înfășurare (Fig. 1), în acest caz, AX bobina 1U este alimentat cu o U1 de tensiune alternativă, apoi prin transporta curent / x ralanti, este numită magnetizare, creează un câmp magnetic care variază cu aceeași frecvență ca tensiune. În acest caz, datorită permeabilității magnetice ridicate a devenit mare parte a câmpului magnetic, care este numit magnetic zero, f transformatorul primar, se închide prin bucla sistemului magnetic, cealaltă parte a câmpului magnetic, numit câmpul de împrăștiere Fr. închis prin aer, nu este conectat magnetic la bobina 2 și, prin urmare, în transformarea tensiune (putere) nu este implicat. Conform legii inducției electromagnetice schimbare principalul câmp magnetic F, pătrunde în ambele înfășurări induce în ele emf E1 și E2. Tensiunea U2l măsurată de voltmetru și tensiunea aplicată Uu poate fi considerată practic egală cu electromotoare E2 și respectiv E1. În cazul în care capetele înfășurărilor ah conecta orice sarcină electrică, curentul curge în lanțul său, care provoacă, de asemenea, o creștere a curentului în înfășurare 1.
Astfel, în acest transformator electromagnetic ustroystve- transformarea energiei electrice furnizate înfășurării / în electromagnetic și în urma electric utilizat în circuitul de sarcină conectat la bobina 2.
Transformator, în sistemul magnetic 3, ceea ce creează un câmp magnetic monofazat se numește o singură fază, cu trei faze, dacă se creează un câmp, apoi - trei faze.
Înfășurării, care este alimentat la energie (tensiune) convertite AC numit primar; un transformator de lichidare, care este dat de puterea de curent alternativ convertit este numit secundar.
Sub transformă înfășurarea transformatorului se înțelege totalitatea formează un circuit electric, care rezumă forțele electromotoare induse în spiralele pentru a obține o tensiune predeterminată.
Înfășurării transformatorului la care energia electrică este furnizată de la o putere convertit sau atribuit AC convertit este numit primar. Transformatorul de putere are cel puțin două înfășurări principale.
Înfășurarea primară a transformatorului cu tensiunea nominală mai înaltă, numită înfășurare de înaltă tensiune (WH), cea mai mică - înfășurarea joasă tensiune (LV) și intermediar între ele - medie tensiune (MV) înfășurării.
Un transformator cu două înfășurări nu sunt conectate galvanic (HV și LV) este un doi înfășurare, trei (HV, MV și LV) - trehobmotochnye. Una dintre acestea este înfășurarea primară și celelalte două - secundar. În cazul în care primar al transformatorului este NN, este numit un pas în sus, în cazul în care HV - coborâre.

Valorile emf secundare E2 și U2 de tensiune, respectiv, depind de numărul de rotații ale înfășurării secundare. Creșterea numărului de rotații ale rezultatelor înfășurării secundare într-o creștere a tensiunii secundare și EMF și vice-versa.

Un alt indicator al raportului de transformare calculat a transformatorului este egală cu tensiunea raportul ky la bornele înfășurării la tensiunea la bornele tensiunii inferioare înfășurarea transformatorului ralanti (neîncărcat) de înaltă tensiune.
Două înfășurare transformator are un raport de transformare egal cu raportul dintre mai mari la tensiuni mai mici, cu trei înfășurare transformator - trei raport de transformare egal cu raportul dintre mai mare tensiune mai mică, tensiune mai mare la mijloc și mijloc de jos.
Pentru cele două înfășurări ale transformatorului de putere dispus pe magnet o tijă, raportul de transformare este luată egală cu raportul dintre numerele lor de rotații. Deci, dacă, de exemplu, înfășurarea primară a numărului de înfășurări W \ este o înfășurare de înaltă tensiune și secundar, cu numărul de spire w2- de joasă tensiune, atunci k = U \ FU2 = Wi / w2y unde U \ = kU2, W \ = kw2.
Astfel, cunoscând raportul de transformare de tensiune a transformatorului de tensiune înfășurare secundară este ușor să se determine înfășurarea primară și vice-versa. Acest lucru se aplică, de asemenea, valorile curenților și numărul de rotații.
Pentru a îmbunătăți izolarea electrică a pieselor conductoare și condițiile de răcire ale înfășurării transformatorului împreună cu un sistem magnetic scufundat în rezervor de ulei de transformator. Astfel de transformatoare sunt umplute cu ulei și se numesc sau ulei.
Unele transformatoare cu destinație specială în loc de ulei umplut cu lichid sintetic neinflamabil - Sovtol. Transformers, al căror mediu izolator primar este aer, gaz sau izolator solid, iar mediul de răcire - aer, numit uscat.






Fiecare transformator se caracterizează prin date nominale, punctul principal de pe eticheta aplicată pe acesta. Acestea includ: putere, tensiune, curent, frecventa, etc.

transformator Nominalnayamoschnost - este puterea prin care a fost proiectat.
transformatoare de putere nominale 5 exprimat întreaga putere electrică în kilovolt-Amperi (kVA) sau megavoltamper (MB-A).

Nominalnoepervichnoe tensiune - o valoare de tensiune pentru care înfășurarea primară a transformatorului; Tensiunea secundară nominală - tensiunea la bornele înfășurării secundare, transformatorul rezultat este de mers în gol și o tensiune nominală la bornele înfășurării primare. curenți nominali determinate de valorile nominale corespunzătoare ale puterii și tensiunii.
Vyssheenominalnoe transformator de tensiune - este tensiunea maximă nominală a înfășurărilor transformatorului.

Tensiunea Nizsheenominalnoe - cea mai mică dintre tensiunea nominală a înfășurărilor transformatorului.

Sredneenominalnoe tensiune - o tensiune nominală care este intermediară între cea mai mare și mai mici de tensiune nominală a înfășurărilor transformatorului.
Modul, în care una dintre înfășurările transformatorului este scurt-circuitat, iar celălalt este pus sub tensiune, se numește un scurt-circuit (a. S.). Dacă un scurtcircuit apare în transformator în timpul funcționării la tensiuni nominale în înfășurări ale curenților de scurtcircuit apar, de 5-20 ori (sau mai mult) mai mare decât nominal. Acest lucru crește dramatic temperatura înfășurărilor și forțe mecanice ridicate apar în ele. Un astfel de circuit este de alertă și pentru a preveni deteriorarea protecției speciale a transformatorului este aplicat, care ar trebui să o dezactivați pentru o secundă.
În cazul în care procedura de experiență scurtcircuitului una dintre înfășurările transformatorului (Fig. 2), în acest caz, LV înfășurare cu un număr de înfășurări W29 și alta cu numărul de spire w \ subtensiune sumă și crește treptat, atunci când o anumită valoare de tensiune C / ks, numita tensiune de scurtcircuit în înfășurările vor trece curenți, respectiv egală cu valoarea nominală a înfășurărilor primare și secundare.

tensiuni egale atât de scurtcircuit transformatoarele conectat în paralel - una dintre condițiile de funcționare normală. Tensiunea ECI indicat pe eticheta fiecărui transformator. Acesta este definit standarde în funcție de tipul și capacitatea transformatorului: putere joasă și medie pentru transformatoare de putere este de 5-7%, pentru transformatoare de putere - 6-17% și mai mult.

Fig. 2. Circuitul și câmpul rătăcit al transformatorului monofazat este scurtcircuitată. și - condiționată, - o adevărată

Cu o experienta de scurt-circuit în câmpul magnetic sistem magnetic creat de o ușoară Fk din cauza curentului de câmp mici, datorită mici ik.3 tensiunii aplicate. Trecând pe înfășurările primare și secundare de curenți nominali creează vstrechnonapravlennye MDS, respectiv, și PF1 lor câmp parazite și FR2 sunt forțate prin ecluză și părțile metalice ale transformatorului (vezi. Fig. 2a). câmp de împrăștiere în transformator reală, în care înfășurările primare și secundare sunt plasate pe magnet o tijă prezentat în Fig. 2 b.
Pr rezultanta câmp rătăcit în înfășurările creează o rezistență inductiv, care, în caz de urgență, un scurtcircuit limitează curentul în înfășurările, împiedicându-le supra-încălzire și distrugere. Cu cât este mai ISH, mai puțin riscul de rupere în timpul înfășurării circuitelor scurte accidentale. Cu toate acestea, tensiunea de scurtcircuit la calculul transformatorului ish este limitată la o anumită valoare, câmpul altfel scurgere, creând o reactanță mare inductiv pentru a provoca căderea de tensiune inacceptabil de mare reactanță în înfășurările, în care tensiunea secundară va fi redusă și în consecință, puterea generată de către consumator. Tensiunea de scurtcircuit este determinată pentru fiecare pereche de înfășurări în transformator cu două înfășurare - pentru înfășurarea WH - NN; într-un-trei înfășurare transformator - pentru înfășurarea HV-LV; BH - CH și CH - NN.

Poteritransformatora - este puterea activă consumată în sistem magnetic, înfășurările și alte părți ale transformatorului în diferite condiții de funcționare.

Poteriholostogo accident vascular cerebral Pxx - un consum de transformator de putere activă de ralanti de la tensiunea nominală și frecvența nominală a bobinei primare.
Ralanti transformator nu transmite energie electrică, deoarece înfășurarea secundară este deschisă. Consumabil-le putere activă consumată în încălzirea oțelului prin inversare magnetică a sistemului magnetic și curenții turbionari, și parțial înfășurarea primară. Această pierdere totală se numește pierderile în gol ale transformatorului. Datorită sarcinii mici pierderile de curent în cursa activă a rezistenței înfășurării cu un nivel scăzut (0,3-0,5% din puterea nominală a transformatorului), și, prin urmare, neglijate și a considerat că puterea este consumată numai pe pierderea de fier a sistemului magnetic. Valoarea absolută a pierderilor de mers în gol de sarcină a transformatorului este neglijabilă. Cu toate acestea, ele tind să reducă la minimum, ca și pierderea totală anuală fără sarcină transformator de funcționare relativ mare.

Poterikorotkogo circuitul Pm - este consumată de puterea activă transformator de la experiența de a s .. datorită pierderilor în rezistența activă a înfășurărilor primare și secundare ale transformatorului și părțile curente purtătoare în timpul trecerii curentului nominal și pierderile suplimentare cauzate de câmpuri parazite.

Tensiunea UK furnizat la transformator la experiențe un scurt-circuit, în funcție de proiectarea și funcția sa, de 5-20 ori mai mică decât cea nominală, astfel încât câmpul magnetic în sistemul magnetic este neglijabil și pierderea în consecință nesemnificativă inversare de oțel activă. Neglijat, având în vedere că consumul de energie al unui scurtcircuit consumă numai pierderea în rezistența activă a înfășurărilor și pierderile suplimentare cauzate de câmpuri parazite. împrăștiere câmpuri induce în înfășurările și alte părți conductoare ale transformatorului (coturi, bucșe etc.), curenții turbionari, și construcțiile metalice (perete rezervor, piese fascicul de jug compactează și colab.), cu excepția curenți turbionari creează pierderi histerezis (pierderea de inversare magnetizare). pierderi suplimentare datorate câmpurilor parazite cauza supraîncălzirea componentelor individuale ale transformatorului și reduce eficiența (eficiență). Prin urmare, calculul și proiectarea câmpului de împrăștiere transformatoare încerca să reducă la o valoare optimă, este plasată concentric o tijă magnet cât mai mult posibil prin reducerea canalului dintre ele (fig. 3), pentru că înfășurările primare și secundare. Pierderea Cu cât înfășurărilor între ele, cu atât mai puțin câmpul de împrăștiere, și, prin urmare suplimentare ale inversării curente și magnetice turbionari.

Fig. 3. Plasarea HV și LV înfășurarea pe tija sistemului magnetic

Cu curenți de experiență și pierderile de putere scurtcircuitează sunt aceleași ca și în sarcina totală a transformatorului, astfel încât acestea sunt adesea numite pierderi de sarcină. pierderi și normalizat standard de scurt-circuit de sarcină nr.
Pierderea totală a transformatorului sub sarcină până pierderi sarcină nominală și izolare. Cunoscând aceste pierderi și puterea furnizată de transformator în rețea, puteți determina eficiența ca procent. Transformatoare au un randament relativ ridicat (98,5-99,3%).