Асинхронная машина может работать в режимах двигателя, генератора и электромагнитного тормоза

СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Такую электрическую схему называют схе­мой замещения трансформатора (рис. 2.28).
Эквивалентное сопротивление этой схемы

Z _экв = Z ₁ + [ Z _m (Z' _n + Z ' ₂)]/[ Z _m+ (Z ' _н+ Z ' ₂)], (2.32)

2.28. Схема замещения транс форматора

где Z₁ = R₁ + jX₁; Z_m = R_m + jX_m; Z'₂ = k²Z₂ = k²(R₂ + jX₂); Z'_н = k²Z_н.

Схема замещения трансформатора представляет собой сочетание двух схем замещения — первичной и вторичной обмоток, которые соединены между собой в точках а и б. В цепи первичной обмотки включены сопротивления R ₁ и Х ₁, а в цепи вторичной обмотки — сопротивления R' ₂ в Х' ₂. Участок схемы замещения между точками а и б, по которому проходит ток I ₀, называют намагничивающим контуром. На вход схемы замещения подают напряжение Ú ₁, к выходу ее подключают переменное сопротивление нагрузки Z ' _н, к которому приложено напряжение — Ú' ₂.
Сопротивления Z '_н (и его составляющие R '₂ = R ₂ k ² и Х'₂ = Х ₂ k ² ), а также Z ' _н, называют соответственно сопротивлениями вторичной обмотки и нагрузки, приведенными к первичной обмотке. Аналогично приведенными называют значения ЭДС и тока: Е' ₂ = kE ₂ = E ₁; I' ₂ = I ₂ /k.
Полная мощность приведенного контура вторичной обмотки в схеме замещения равна мощности вторичной обмотки реального трансформатора: I' ₂ Е' ₂ = (I ₂ /k)E ₂ k = I ₂ E ₂.
Относительные падения напряжений в активном и индук­тивном сопротивлениях приведенного вторичного контура также остаются неизменными, как и в реальном трансфор­маторе:

I' ₂ R' ₂ /E' ₂ = (I ₂ /k)k ² R ₂ /(kE ₂ ) = I ₂ R ₂ /E ₂;

I' ₂ X' ₂ /E' ₂ =(I ₂ /k)k ² X ₂ /(kE ₂ ) = I ₂ X ₂ /E ₂.

Определение параметров схемы замещения. Параметры (Схемы замещения для любого трансформатора можно определить по данным опытов холостого хода и короткого замыкания (рис. 2.30). Опыт холостого хода. К зажимам одной из обмоток посредством регулятора напряжения (РН) (рис. 2.30, а) подводят номинальное напряжение U₀ = U_1ном; к другой обмотке подключают вольтметр (ее можно считать разомкнутой). Измерив ток холостого хода 1₀ и мощность Р₀, потребляемую трансформатором, согласно схеме замещения (рис. 2.31,a) находим

Z₁+ Z_m = U₀/I₀; R₁ + R_m = P₀/I₀²;

X1 + Xm = √

(Z1 + Zm)^2 - (R1 + Rm)^2

}

(2.33)

Так как ток холостого хода мал по сравнению с номи­нальным током трансформатора, электрическими потерями Δ P _эл1 = I₀²R₁ пренебрегают и считают, что вся мощность, потребляемая трансформатором, расходуется на компенсацию магнитных потерь в стали магнитопровода. При этом Р₀ = I₀²(R₁ + R_m) ≈ I₀²R_m (2.34) откуда R_m = P₀/I₀².

Аналогично считают, что X ₁ + Х_т ≈ Х_т, так как сопротивление Х_т определяется основным потоком трансформатора Ф (потоком взаимоиндукции), а Х₁ — потоком рассеяния Ф_σ1, который во много раз меньше Ф. Поэтому с большой степенью точности полагают, что

Zm = U0/I0; Xm = √

Zm^2 - Rm^2.

(2.35)

Измерив напряжения U₀ и U₂₀ первичной и вторичной обмоток, определяют коэффициент трансформации k = U₀/U₂₀.

43 Специальные трансформаторы

В отличие от трансформатора автотрансформатор обладает не двумя, а одной обмоткой. Такая обмотка служит первичной обмоткой, а её часть в то же время используется в счёт вторичной. Вследствие чего в производстве автотрансформаторов расходуется наименьшее количество проводов, в отличии от производства обычного трансформатора той же мощности.

При пуске электрических двигателей а также различных лабораторных установок, в питании некоторых выпрямителей, в регулировании напряжения используют автотрансформаторы. Широко используют автотрансформаторы и в качестве бытовых электроаппаратов, предопределённых для повышения напряжения от 110 до 220 В или понижения его от 220 до 110 В.

Для понижения напряжения от 220 или же 380 В до 60-70 В рассчитан сварочный трансформатор или до 14 В. На работу при больших силах тока – порядка 300 А, предназначены сварочные трансформаторы, и при режиме короткого замыкания. Все это определяет важнейшую особенность их конструкции, разрешающую ограничивать силу тока короткого замыкания путем повышения индуктивного сопротивления обмотки.

Для включения измерительных приборов, а также реле, в цепи высокого напряжения используют измерительные трансформаторы. Как правило, измерительные трансформаторы считаются понижающими трансформаторами. Вследствие чего они позволяют использовать обычные приборы для замера больших напряжений, токов, мощностей, увеличивая с этим безопасность работы обслуживающего персонала.

В высоковольтную цепь включают первичную обмотку измерительного трансформатора; с вторичной обмоткой соединяют реле и измерительные приборы, которую непременно заземляют, чтобы всячески исключить поражение током на момент пробоя изоляции вследствие чего может произойти переход высокого напряжения на вторичную обмотку.

Измерительные трансформаторы тока и измерительные трансформаторы напряжения различают тем что: измерительные трансформаторы тока служат для включения амперметров и токовых катушек других измерительных приборов; измерительные трансформаторы напряжения – для включения вольтметров и обмоток напряжения других измерительных приборов и реле.

44 в тетради

45 Режимы работы трёхфазной асинхронной машины

Дата добавления: 2015-05-06