Moduri de operare și circuitul echivalent al transformatorului
Ia un transformator cu două înfășurări: primar - W1 pentru a se conecta la rețea și secundar - W2 pentru a conecta sarcina. aparatul său simplificat și simbolul condiționat grafic în diagramele prezentate în figura 1.
Figura 1 transformator de desemnare corelate grafic
Există trei moduri de funcționare a transformatorului: modul inactiv (XX), modul de operare (nominal) și modul de scurtcircuit (RS). Luați în considerare funcționarea transformatorului în aceste moduri.
mers în gol. În acest mod, impedanța de sarcină este infinit, rezultând transformator echivalent cu un inductor convențional cu un miez feromagnetic. La ralanti, transformatorul poate fi reprezentat prin circuitul echivalent prezentat Figura 2.
Figura 2 Schema pentru modul inactiv înlocuire transformator (a - consistent, b - paralel)
În schema echivalentă a transformatorului este prezentat în figura 2:
r1 - rezistența înfășurării primare
LS1 - inductanța, care caracterizează fluxul de scurgere a înfășurării primare
r0 - rezistență la pierderi ohmice în circuitul magnetic
L0 - inductanța primară a înfășurării primare
I # 956; - curent crearea fluxului magnetic principal (magnetizare curent)
Ia - curent pierderi în miez activ
Paralel circuit echivalent transformator adecvat pentru construirea unei diagrame vector de tensiuni și curenți pentru inductori reale. Diagrama vectorului este prezentată în figura 3.
Figura 3 Diagrama vectorială a tensiunilor și curenților în transformator ralanti
Aici δ - pierderi unghiulare din jugul
X1 - Rezistența inductori LS1 imprastiere.
FME vector indus în W2 înfășurarea (tensiunea în înfășurarea secundară) este în fază cu eL. iar U1 tensiune este suma
pierderi ale rezistenței ohmice în înfășurări sunt mici, deoarece curentul de sarcină este mult mai mică decât valoarea nominală și unghiul de deplasare între tensiune și curent (I10 și U1) este determinată de pierderile din jugul. Din experiență și sunt calculate la ralanti pierderea unghiului δ și pierderea de miez.
Dispozitivul de transformator este accesat (înfășurări primare și secundare pot fi schimbate între ele!), Deci, pentru fiecare dintre înfășurările transformatorului de înregistrare formula de bază CEM.
Împărțind ecuația (3) la (4), obținem o expresie pentru coeficientul de transformare:
La ralanti transformator modul determina cu precizie raportul de transformare.
Operare (încărcat sau nominal). În cazul în care W2 înfășurarea secundară pentru a conecta RL de sarcină. atunci acesta va provoca o tensiune U2 curent de sarcină I2. așa cum este prezentat în figura 1b. Curenții I1 și I2 sunt orientate în mod diferit în raport cu fluxul magnetic 0. I1 curent creează un flux de F1. iar curentul I2 creează un flux F2 și F1 tinde să reducă debitul. Cu alte cuvinte, în circuitul magnetic apar fluxuri magnetice F1 și F2. se bazează pe legea lui Lenz și îndreptate în sens opus suma lor algebrică dă: F2 = F1 + * 0 - flux magnetic al transformatorului de mers în gol.
De aici puteți scrie ecuația de forță de magnetizare (legea curent total):
Se poate observa că schimbarea în actuala I2 va conduce în mod necesar la o schimbare în curentul I1. Se formează un al doilea circuit de sarcină, în care forța electromotoare a înfășurării secundare este sursa de alimentare e2. În acest caz, ecuațiile:
unde r2 - rezistența ohmică a înfășurării secundare
x2 - rezistența inductanței scurgere a înfășurării secundare.
Prin lege Kirgofa suma curenților (6) se poate realiza prin conectarea în paralel a circuitelor electrice, cu toate acestea, în transformator mod de operare poate fi reprezentat printr-un circuit echivalent prezentat în figura 4.
Figura 4 Schema circuitului echivalent al transformatorului TT
Circuitul echivalent al transformatorului în funcțiune, prezentat în Figura 4 este numit un circuit echivalent în formă de T a redus sau transformator. Reducerea înfășurării secundare, principale efectuate în condițiile egalității din capacitatea totală a înfășurărilor secundare sau. Din această ecuație formula de conversie poate fi obținută în tensiune înfășurarea primară și curent a înfășurării secundare și să primească de la ei valorile date rezistența de sarcină, iar înfășurarea secundară inductanța scurgere.
Curenți și tensiuni sunt date de coeficientul de transformare și trageți - prin pătrat raportul de transformare. Acesta poate fi numărate în circuitul secundar al unui primar sau vice-versa.
Introducerea unui circuit transformator echivalent permite metodele de teorie de circuit pentru a calcula orice circuit arbitrar complex cu transformatoare.
scurt-circuit (SC). Acest mod este în funcțiune este o urgență. Se aplică în mod deliberat numai pentru determinarea experimentală a parametrilor transformatorului (scurgere inductanță). Măsurătorile au fost efectuate în secvența următoare. Tensiunea de intrare este setat egal cu zero. Completarea bornele de ieșire (U2 = 0). Ridicați încet tensiunea de intrare (U1) până când setul este încă evaluat curenți în înfășurări. Valoarea U1 = UKZ numita tensiune de scurtcircuit, o valoare a transformatorului sa, și este de obicei 5 până la 10% din tensiunea nominală U1rated. Astfel, i10 curentul de sarcină este foarte mică în comparație cu cea nominală și poate fi neglijată (presupusă a fi zero). Apoi circuitul transformatorului echivalent în modul defect ia forma prezentată în figura 5.
Figura 5 Circuitul echivalent al transformatorului este scurtcircuitat
Curent fără sarcină am luat la zero I10 = 0. Cu toate acestea, în circuitul echivalent al transformatorului circuit paralel L0 R0 offline. Impedanța de intrare a transformatorului este complet determinată inductanță de scurgere înfășurările primare și secundare și valoarea lor ohmică:
Rezistența rezultantă - rezistență este Scurtcircuitarea a transformatorului. Cunoscând impedanța scurt-circuit:
poate fi găsit raportul de transformare, iar în cazul unei inductanță reduse pierderile de putere disipare în înfășurările transformatorului.
forța de magnetizare crearea fluxului magnetic în miez într-un mod de scurt-circuit (modul de măsurare) este practic nulă:
și dacă I10 = 0, atunci I1W1 = -I2W2 unde găsim raportul dintre curenți, și, prin urmare, raportul de transformare curent:
Semnul minus în formula (15) indică faptul că fluxurile magnetice F1 și F2 sunt îndreptate unul către celălalt și se anulează reciproc.
Dacă transformatorul are mai multe înfășurări secundare. așa cum se arată în ilustrare grafică condiționată a transformatorului este prezentat în figura 6a, rezistența de sarcină convertită în circuitul echivalent sunt conectate în paralel, iar circuitul său echivalent presupune forma prezentată în Figura 6b.
Figura 6 Schema de transformator de substituție cu două înfășurări secundare
Valoarea impedanței (impedanța) a înfășurărilor secundare Z2 este suma rezistențelor inductanța înfășurării secundare și rezistența difuzie:
Cu toate acestea, articolul intitulat „Moduri de operare și circuitul echivalent al transformatorului“ se va citi: