Коэффициент трансформации трансформатора может быть найден как отношение соответствующих напряжений:
,
где и – ЭДС обмоток высшего и низшего напряжений. и – напряжения обмоток высшего и низшего напряжений; и - число витков первичной и вторичной обмоток.
Трансформаторы характеризуются следующими параметрами мощности:
- полная мощность первичной обмотки, В×А
;
- полная мощность вторичной обмотки, В×А
.
где и – токи первичный и вторичный обмоток.
Так как потери в трансформаторе невелики, то за номинальную полную мощность трансформатора принимают
.
Важнейшими параметрами трансформатора являются мощность напряжение короткого замыкания uк, %, и ток холостого хода i0, %, которые указаны в паспорте трансформатора:
,
где – напряжение, измеренное в опыте к. з., В; – номинальное напряжение первичной обмотки, В; – ток, измеренный в опыте х. х., А; – номинальный ток первичной обмотки, А.
Паспортными данными трансформатора также являются величина потерь холостого хода и потерь короткого замыкания Рк.
|
|
Трансформатор, у которого параметры вторичной обмотки приведены к числу витков первичной обмотки, называют приведенным трансформатором. Такому трансформатору соответствует электрическая схема замещения (Т-образная схема замещения) рис. 11.
Сопротивления намагничивающей цепи схемы замещения (рис. 11) могут быть определены по параметрам холостого хода:
Коэффициент мощности при х. х.
Рис. 11. Т-образная схема замещения Рис. 12. Внешняя характеристика
трансформатора (на одну фазу) трансформатора
Сопротивления короткого замыкания:
Коэффициент мощности при коротком замыкании:
Сопротивления рабочих ветвей схемы замещения с достаточной степенью точности можно принять:
Составляющие напряжения короткого замыкания, %:
Изменение напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора при работе трансформатора под нагрузкой, %,
где – коэффициент нагрузки трансформатора.
Формулы приведения параметров вторичной цепи:
- ток вторичной обмотки
;
- ЭДС и напряжение вторичной обмотки
- активное и индуктивное сопротивления вторичной обмотки
- полное сопротивление вторичной обмотки
- полное сопротивление нагрузки
,
где и - соответственно число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора.
Внешняя характеристика трансформатора (рис. 12) описывается уравнением:
В данном случае
где DUн – изменение напряжения при b = 1 и = 0,8 ( < 0).
Коэффициент полезного действия трансформатора при любой нагрузке определяется выражением
где – суммарные потери, Вт,
,
где – потери в стали, Вт,
|
|
В ряде случаев для трансформаторов большой и средней мощности без большой погрешности можно принять ;
– потери в обмотках (в меди), или электрические потери ( - число фаз), Вт,
– мощность, отдаваемая трансформатором, Вт,
Наибольшее значение КПД трансформатора соответствует коэффициенту нагрузки
,
который обычно составляет 0,45 – 0,65.
Максимальный КПД трансформатора равен
.
По сравнению с однофазными трансформаторами при расчетах трехфазных трансформаторов следует различать линейные и фазные параметры напряжения(, ) и тока (, ).
Коэффициенты трансформации линейных и фазных напряжений трансформатора могут быть найдены как отношение соответствующих напряжений:
;
где и – фазные напряжения обмоток высшего и низшего напряжений; и – линейные напряжения обмоток высшего и низшего напряжений.
Расчет параметров трехфазного трансформатора ведется по фазным токам и напряжениям. Для этого необходимо исходные данные в зависимости от схемы соединения обмоток перевести в фазные величины:
- для схемы соединения обмотки по схеме «звезда»
; ;
- для схемы соединения обмотки по схеме «треугольник»
; .
Для трехфазных трансформаторов:
- полная мощность первичной обмотки (не зависимо от схемы соединения обмоток), В×А
;
- полная мощность вторичной обмотки(не зависимо от схемы соединения обмоток), В×А
.
Так как потери в трансформаторе невелики, то за номинальную полную мощность трансформатора принимают
.
Примечание. Так как все параметры рассчитываются для фазных значений, то в целях простоты во всех нижеприведенных формулах индекс, указывающий на фазную величину, отсутствует и все расчеты проводятся по тем же формулам, что и для однофазных трансформаторов. Для трехфазных трансформаторов величину потерь х. х. Р0и потерь к.з. Рк, указанных в паспорте трансформатора, следует уменьшить в три раза (потери на одну фазу
Задачи