АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Потери и КПД трансформатора

Читайте также:
  1. I.2.4.Ситуация «потери Пути»
  2. Активные потери энергии в аппаратах
  3. Анализ электробезопасности сети с глухозаземленной нейтралью трансформатора (TN – C)
  4. Анализ электробезопасности сети с изолированной нейтралью трансформатора (IT)
  5. Анемии вследствие кровопотери (постгеморрагические)
  6. Внешний квантовый выход и потери излучения
  7. Газовая защита трансформатора
  8. Защита от перегрузки трансформатора
  9. Клинические симптомы при различной степени кровопотери.
  10. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
  11. Лекция 6. Потери металла со шлаком
  12. Лекция № 19. Инфузионно-трансфузионная терапия острой массивной кровопотери в акушерстве и гинекологии

В процессе трансформирования электрической энергии часть энергии теряется в трансформаторе на покрытие потерь.

Потери в трансформаторе разделяются на электрические и магнитные.

Электрические потери. Обусловлены нагревом обмоток транс­форматоров при прохождении по этим обмоткам электрического тока.

Мощность электрических потерь Рэ:

М Рэ = Рэ1 + Рэ2 = m/?r, + m/'2V2, (1.73)

где т — число фаз в обмотках трансформатора (для однофаз­ного трансформатора т = 1, для трехфазного т— 3).

При проектировании трансформатора величину электрических потерь определяют по (1.73), а для изготовленного трансформа­тора эти потери определяют опытным путем, измерив мощность к.з. (см. § 1.11) при номинальных токах в обмотках ^К.НОМ •

Рэ=р2Рк.„ом, (1.74)

где р — коэффициент нагрузки (см. § 1.13).

Электрические потери называют переменными, так как их ве­личина зависит от нагрузки трансформатора (рис. 1.40).

Магнитные потери. Происходят главным образом в магнито­проводе трансформатора из-за систематиче­ского перемагничивания магнитопровода переменным магнитным полем. Это перемагничивание вызывает в магнитопроводе два вида магнитных потерь: потери от гистерезиса Рг, связанные с затратой энергии на уничтожение остаточного магнетизма в фер­ромагнитном материале магнитопровода, и потери от вихревых токов Рв.т, наводимых переменным магнитным полем в пластинах магнитопровода:

Рм == Рг Рв.т.

С целью уменьшения магнитных потерь магнитопровод транс­форматора выполняют из магнитно-мягкого ферромагнитного материала — тонколистовой электротехнической стали. При этом магнитопровод делают шихтованным в виде пакетов из тонких пластин (полос), изолированных с двух сторон тонкой пленкой лака.

Магнитные потери от гистерезиса прямо пропорциональны частоте перемагничивания магнитопровода, т. е. частоте пере­менного тока (Pr=f), а магнитные потери от вихревых токов пропорциональны квадрату этой частоты (PBT=f2). Суммарные магнитные потери принято считать пропорциональными частоте тока в степени 1,3, т. е. PM=f',3. Величина магнитных потерь зависит также и от магнитной индукции в стержнях и ярмах маг- нитопровода (Р„ = В2). При неизменном первичном напряжении (Ui = const) магнитные потери постоянны, т. е. не зависят от нагрузки трансформатора (рис. 1.40, а).

Рис. 1.41. График зависимости КПД трансформатора от нагрузки

Таким образом, активная мощность Pi, поступающая из сети в первичную обмотку трансформатора, частично расходуется на электрические потери в этой обмотке Рэ). Переменный магнитный поток вызывает в магнитопроводе трансформатора магнитные Потери Рм. Оставшаяся после этого мощность, называемая элек­тромагнитной мощностью Рэм = Р) — РЭ|—Р„, передается во вто­ричную обмотку, где частично расходуется на электрические по­тери в этой обмотке Рэ2. Активная мощность, поступающая в нагрузку трансформатора, Р2 = Р\—^Р, где Р = PsiРм + + РЭ2 — суммарные потери в трансформаторе. Все виды потерь, сопровождающие рабочий процесс трансформатора, показаны на энергетической диаграмме (рис. 1.40,6).

Коэффициент полезного действия трансформатора определя­ется как отношение активной мощности на выходе вторичной обмотки Р2 (полезная мощность) к активной мощности на входе первичной обмотки P1 (подводимая мощность):

P1==Р2/Р1=(Р1-Р2)/Р1 = l - SP/Pi. (1-76)

Сумма потерь

Активная мощность на выходе вторичной обмотки трехфаз­ного трансформатора (Вт)

Т.е. КПД трансформа­тора зависит как от величины (Р), так и от характера (совфг) нагрузки Максимальное значение КПД соответствует нагрузке, t при кото­рой магнитные потери равны электрическим: Ро„ом = р2Рк.„ом, от­сюда значение коэффициента нагрузки, соответствующее макси­мальному КПД,

Обычно КПД трансформатора имеет максимальное значение при Рн = 0,45 - 0,65.

 

Контрольные вопросы

  1. Каков принцип работы трансформатора?
  2. Почему трансформаторы не работают от сети постоянного тока?
  3. Из каких частей состоит активная часть трансформатора? Каковы их назна­чение и конструкция?
  4. Каково назначение трансформаторного масла?
  5. Как определить номинальные токи и номинальное вторичное напряжение трансформатора?
  6. Почему с увеличением тока нагрузки трансформатора увеличивается ток в его первичной обмотке?
  7. Что такое приведенный трансформатор?
  8. Объясните порядок построения векторной диаграммы трансформатора.
  9. При каких условиях и почему вторичное напряжение трансформатора ста­новится больше ЭДС?
  10. Чем объясняется несимметрия токов х. х. в трехфазном трансформаторе?
  11. Как изменится отношение линейных напряжений трехфазного трансформа­тора, если его обмотки переключить со схемы Д/Y на Y/Д?
  12. Будет ли изменяться ток х. х. и как при увеличении или уменьшении сечения стержней магнитопроводУ?
  13. На что расходуется активная мощность, потребляемая трансформатором при опытах х. х. и к. з.?
  14. Как опытным путем определить напряжение к. з. трансформатора?
  15. К какой обмотке целесообразно подводить напряжение при опыте х. х., а к ка­кой — при опыте к. з.? Объясните, почему.
  16. Изменится ли основной магнитный поток и ток х. х., если трансформатор включить в сеть с частотой выше или ниже номинальной?
  17. Объясните принцип регулирования напряжения под нагрузкой.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)