Явления при намагничивании магнитопроводов трансформаторов

Допустим, что к первичной обмотке трансформатора подведено синусоидальное напряжение. При этом поток в магнитопроводе также будет синусоидальным: Ф = Ф_mах sinωt. Однако вследствие насыщения магнитный поток трансформатора не пропорционален намагничивающему току. Поэтому при синусоидальном потоке Ф намагничивающий ток; является несинусоидальным. Для определения формы кривой этого тока i _Ор = f(t) воспользуемся кривой намагничивания магнитопровода Ф = f (i _Ор) и графиком изменения потока Ф =f(t).

Рис. 1.23. Построение графика намагничивающего тока (а) и разложение его на составляющие (б)

На рис. 1.23, а дано построение графика намагничивающего тока i_0р ⁼ f(t). Здесь в левом верхнем квадранте показана синусоидальная кривая Ф = f(t), а в верхнем правом квадранте — кривая намагничивания Ф = f(i _0р ) материала магнитопровода. Для получения графика намагничивающего тока i_0р = f(t), расположенного в правом нижнем квадранте, поступают следующим образом. На графике Ф = f(t) выбирают ряд точек 7, 2, 3, проецируют их на кривую намагничивания и определяют значения намагничивающего тока, соответствующие выбранным значениям магнитного потока. Затем проводят вертикальные линии через точки 1, 2, 3 на оси i_0р в правый нижний квадрант до пересечения с горизонтальными линиями, проведенными из точек 1, 2, 3 на оси времени этого квадранта, и получают геометрическое место точек кривой намагничивающего тока i_0р = f(t). Из сделанных построений видно, что при синусоидальной форме кривой Ф =f(t) намагничивающий ток имеет пикообразную форму. В целях упрощения построений в этом случае воспользовались кривой намагничивания Ф = f(i _0р ), построенной без учета гистерезиса.

После разложения несинусоидальной кривой тока i_0р на синусоидальные составляющие (рис. 1.23, б) видно, что в этом токе кроме основной (первой) гармоники i_0р1 ярко выражена третья гармоника i_0р3.

Так, в трансформаторе с магнитопроводом из высоколегированной стали при индукции В = 1,4 Тл амплитуда третьей гармоники составляет примерно 30% амплитуды основной гармоники намагничивающего тока. Сказанное относится лишь к реактивной составляющей тока х.х., так как активная составляющая i_0a является синусоидальной. Обычно i_0a не превышает 10% от I₀, поэтому с некоторым приближением можно принять, что кривая тока х.х. i₀= f(t) не отличается от кривой i_0р = f(t).

Дата добавления: 2014-12-27