Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Режим холостого хода трансформатора




Анализ работы трансформаторов легче всего начать с анализа трансформатора, работающего в режиме холостого хода. Под режимом холостого хода понимается такой режим работы, когда ток вторичной обмотки равен нулю.

Если напряжение приложено к первичной обмотке, а вторичная обмотка разомкнута, то трансформатор работает вхолостую и представляет собой индуктивную катушку со стальным сердечником.

Ток холостого хода , проходя по первичной обмотке трансформатора, за счет своей намагничивающей силы создает магнитный поток, который можно представить в виде суммы двух магнитных потоков: магнитного потока рассеяния (рис. 5.5), который не сцепляется со вторичной обмоткой, и основного магнитного потока , который сцепляется как с первичной, так и
со вторичной обмоткой.

 

Рис. 5.5

 

  Рис. 5.6  

Изменяющийся по синусному закону во времени магнитный поток наводит в обмотках ЭДС. ЭДС обмотки, магнитный поток которой изменяется по синусоидальному закону во времени
и которая имеет витков, пропорциональна произведению количества витков и производной магнитного потока
во времени . В первичной обмотке и во вторичной обмотке . Обе ЭДС синусоидальной формы отстают от магнитного потока на четверть периода (рис. 5.6).

Магнитный поток рассеяния наводит в первичной обмотке ЭДС рассеяния .
Можно предположить, что мгновенное значение тока первичной обмотки определяется из формулы или .

Уравнение мгновенных значений напряжений дает уравнение напряжений первичной обмотки в векторной форме

.

Магнитный поток рассеяния пропорционален току первичной обмотки, так как не сцепляется с вторичной обмоткой, а величина ЭДС может рассматриваться как падение напряжения на реактивном сопротивлении индуктивности рассеяния первичной обмотки .

Уравнение напряжений первичной обмотки примет вид

.

Сопротивление называется внутренним сопротивлением первичной обмотки.

Для понимания электромагнитных процессов в трансформаторе, для понимания фазовых соотношений электрических и магнитных величин удобно использовать векторную диаграмму напряжений и токов (см. рис. 5.6).

Ток холостого хода может рассматриваться как векторная сумма активного тока , связанного с потерями, и реактивного тока , который связан с намагничиванием сердечника. Векторная диаграмма трансформатора, работающего в режиме холостого хода, изображена на рис. 5.6.

Векторы ЭДС и отстают от вектора магнитного потока на 90 °. Для определения входного напряжения необходимо воспользоваться уравнением напряжения:
= .

Вектор находится в противофазе с , вектор падения напряжения совпадает с вектором тока по фазе, а вектор падения напряжения на сопротивлении рассеяния опережает вектор тока на 90 °.

Исследования силовых трансформаторов показывают, что при полной нагрузке трансформатора падение напряжения на внутреннем сопротивлении первичной обмотки составляет несколько процентов от номинального напряжения. В свою очередь ток холостого хода правильно спроектированного трансформатора состав-
ляет 3 …10 % от номинального входного тока. Падение напря-
жения на внутреннем сопротивлении первичной обмотки при прохождении тока холостого хода составляет менее процента от номинального напряжения первичной обмотки. По этой причине можно допустить, что и , т. е. напряжения на зажимах трансформатора, работающего в режиме холостого хода, практически равны электродвижущим силам соответствующих обмоток. Коэффициент трансформации при таком допущении может быть вычислен отношением напряжений на обмотках трансформатора, работающего в режиме холостого хода. Энергия, потребляемая трансформатором в режиме холостого хода, расходуется на потери в сердечнике и на потери в обмотках. У трансформатора, нагруженного на номинальную нагрузку, потери в обмотках составля-
ют 2-0,25 % номинальной мощности, у ненагруженного же трансфор­матора эти потери пренебрежительно малы по сравнению с потерями в сердечнике. Поэтому мощность потерь в сердечнике транс­форматора может быть определена как мощность, потребляемая трансформатором в режиме холостого хода.


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 1906. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.022 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7