Режим и опыт х.х. однофазного тр-ра. Хар-ка х.х

Коэффициент трансформации можно определить опытным путем, проведя опыт холостого хода Обмотку низшего напряжения подключают к устройст­ву (потенциал — регулятор), позволяющему изменять напряжение, подводимое к трансформатору, в широких пределах, а обмотку высшего напряжения размыкают. С целью определения коэффициента трансформации к обмотке низшего напряжения достаточно подвести напряжение 0,1 U_и для трансформаторов малой мощности и 0,3 -0,5U_a для трансформаторов большой мощности. Падение напряжения в первичной обмотке весьма мало. С допустимой точностью можно принять, что E1 = U2 и E2=U₂, так как ток во вторичной обмотке практически равен нулю.

Из опыта холостого хода трансформатора определяют также за­висимости тока холостого хода 1%, потребляемой мощности Р_х и ко­эффициента мощности coscp от величины подводимого напряжения U, при разомкнутой вторичной обмотке, то есть при /₂=0. Ток холостого хода силовых трансформаторов составляет от 10% (для маломощных трансформаторов)" до 2% (для мощных трансформаторов) номиналь­ного. При снятии характеристик холостого хода подводимое напря­жение изменяют в пределах от 0,6 до 1,2 U_a таким образом, чтобы получить 6—7 показаний.

Имеется зависимость хара-ки внешней.

7. Режим к.з. однофазного тр-ра обмотке низшего напря­жения подводят напряжение, при котором в обмотке высшего напряжения, замкнутой накоротко, протекает номинальный ток. Это напряжение называют напря­жением короткого замыкания е_к%; его зна­чение приводят в паспорте трансформатора в процентах от номинального. Так как в этом опыте из-за малого напряжения, подведенного к обмотке низшего напряжения, магнитный поток в сердечнике весьма незначителен и сердечник не нагревается, то считают, что вся потреб­ляемая трансформатором при опыте короткого замыкания мощность затрачивается на электрические потери в проводниках обмоток. Характеристики короткого замыкания представляют собой зависимости потребляемого тока /_к, мощности Рк и коэффициен­та мощности cosфи_K от подведенного напряжения при замкнутой вто­ричной обмотке. Значение подводимого Напряжения находится в пре­делах 5—10% номинального.

Коэффициент мощности cos(p определяют так:

Напряжение к.з. — важная характеристика тран-ра. По этой величине делают вывод о возможности параллельной работы транс-ров, по ней и ее составляющим определяют изменения вторичного напряжения транс-ра при изменении нагрузки. Используя эту величину, находят токи ко.з. в условиях эксплуатации.

8.Внешние хар-ки тр-ра. Существует несколько видов тр-ров: 1.Процетное изменение U тр-ра т.е. определяют на сколько изменилось U тр-ра.

2.внешние хар-ки зависимость от характера нагрузки:

9.КПД. и потери тр-рах. Полная мощность определ. Формулой:

где Р – активная мощ. Q – реактивная P=S*cosφ – коэфиц. Мощности. Реактивная – является нежелательной мощность по скольку она на работу не влияет но реактивная мощ. Тр-ра заложена теоритически.

КПД тр-ра определяется:

Данная формула расчета КПД применяется к ранее реднко т.к. коэф. Тр-ра очень высокий составляет около 1. кроме того эта формула не учитывается хар-ру нагрузки и не учитывает нагрузку тр-ра.

Где В – коэф. Загрузки S – полная мощность Pк – мощность к.з. Рх – мощность потерь х.х

Оптимальный коэф. Загрузки определ.:

Опт. Коэф. Загрузки состовляет 0,5-0,7 при таких коэф. Кпд макс. Чем меньше коэф. Мощности тем меньше КПД. Ркн - потери короткого замыкания при номи­нальном токе и температуре обмоток 75°С.

Рх - потери в стали, равные мощности холос­того хода трансформатора при номиналь­ном напряжении. Потери в стали при номинальной нагрузке практически ос­таются равными той же величине, так как индукция в сердечнике изменяется не­значительно. Коэффициент полезного действия максимален, когда постоянные потери трансформатора равны переменным. Но так как в практике транс-ры не всегда за­гружены полностью, полагают при их расчете, что сред­няя их нагрузка равна 50—70% номинальной, и прини­мают отношение Р_х/Р_кн=0,25- 0,5. В этом случае коэф­фициент загрузки, при котором к.п.д. максимальный:

10. Трехфазные т-ры и их особенности. Существует группа соед. Обмоток: Для условного обозначения здвига фаз вторичного U по отношению первичного приято деление тр-ров по группам соединения. При определ. Группы соед. Первичной U считается высшим U а вторичное низшим U. Для трансформирования трехфазного тока можно использовать группу, составленную ив трех однофазных трансф-ров или один трехфазный транс-р Трехфазная группа одно­фазных тран-ров имеет ряд существенных недо­статков: громоздкость, большая масса, высокая стои­мость. Поэтому такой способ трансформации применя­ют только при очень больших мощностях (свыше 10 тыс. кВ'А), когда конструкция трехфазного трансформатора получается излишне громоздкой.

Сердечник трехфазного трансформатора состоит из трех вертикальных стержней, которые по концам замк­нуты стальными ярмами. На каждом из сердечников по­мещают первичную вторичную обмотки одной из трех фаз.

11. Группы соединений тр-ров. 11-группа соединения – звезда\треугольн. 12-группа – звезда\звезда 0градуссов. Группой соединения называют комбинацию схем соединения обмоток высшего и низшего напряже­ний. Группа соединения показывает (по аналогии с вза­имным расположением стрелок на часах — часовой и минутной) взаимное расположение векторов линейного низшего U по отношению к векторам линей­ного высшего U в каждой фазе. Вектор выс­шего U принимают за минутную стрелку и устанавливают против цифры 12, а вектор низшего напряжения принимают за часовую стрелку. Из всех возможных способов соединения обмоток трехфазных двухобмоточных трансф-ров наиболь­шее распространение нашли схемы соединения звезда-звезда нуль (понизительные – потребительские) звезда\треугол. И звезда\нуль треугол. – (повысительные).

12.Условия параллельной работы тр-ров При переменном графике нагрузки экономически вы­годной может оказаться установка на подстанции д (реже — более двух) трансформаторов, которые рабо­тают на общую сеть. При небольшой нагрузке в сеть включают один трансформатор, а при возрастании на­грузки — и другой. Параллельная работа трансф-ров возможно если соблюдены следующие требования: 1)номиналь­ные первичные и вторичные напряжения равны,

2) транс-ры имеют одинаковые группы соедине­ния обмоток; 3) напряжения короткого замыкания тран-ров равны; 4)отношение номинальных мощностей транс-ров не превышает 3:1.

При несоблюдении первого и второго требований в цепи вторичных обмоток появляются большие уравни­тельные токи, которые вызывают ненужный нагрев и по­тери При несоблюдении третьего и четвертого требова­ний трансформаторы будут неравномерно (непропорци­онально) нагружаться; следовательно, параллельная работа будет невозможной. При установке тран-ра для параллельной работы с другим его фазируют, то есть определяют одноименные фазы на низшем напряжении, включив в сеть его обмотку высшего напряжения. Сначала попарно определяют концы обмоток низшего напряже­ния, между которыми нет разницы в напряжении. За­тем измеряют напряжение между каждым из концов одной фазируемой стороны и двумя разноименными кон­ками другой стороны (всего шесть измерений).

13.Автотрансформаторы и их основные хар-ки. Применяются для электроснабжение асихроных двигателей. Также для регулирование частоты вращения асивых вентиляторов.

Автотрансформатором называют такой трансформа­тор, в котором первичная и вторичная обмотки объеди­нены в общую электрическую цепь. Следовательно, чис­ло обмоток автотран-ра вдвое меньше,- чем число обмоток трансф-ра: в однофазном автотра-торе— одна, а в трехфазном — три (на каждую фазу по одной). Таким образом добиваются уменьше­ния массы, размеров и стоимости автотрансформатора. Основное преимущество автотран-ров перед трансф-рами — меньший расход меди и стали. Уменьшаются также тепловые потери в железе и меди. Однако автотран-рам свойственны и существен­ные недостатки. Изоляция их рассчитывается на наи­большее напряжение, так как обмотки соединены между собой, и поэтому стоимость ее высока. Трехфазные автотр-торы часто вводят в схемы пуска мощных двигателей переменного тока при пониженных токах. Сеть присоединяют к за­жимам А, В, С, а двигатель в момент пуска — к зажи­мам а, е, с. После того как двигатель разовьет доста­точную скорость вращения, его быстро переключают на сеть, а автотрансформатор отключают.

14.Многообмоточные тр-ры и их применение. Имеют одну первичную обмотку и несколько вторичной обмотки рассчитаны на разное U. В основном применяются в радио бытовой электронике.

15.Конструкция магнитопровода и обмоток тр-ров. Сердечники и ярма трансформаторов набирают из отдельных листов специальной электротехнической ста­ли, хорошо проводящей магнитные потоки. Листы стали изолируют друг от друга. Это уменьшает вихревые токи в сердечнике, снижает тепловые потери энергии в нем, а поэтому увеличивается коэффициент полезного дейст­вия трансформатора. Обозначение транс-тора расшифровывают так: первая буква Т — трехфазный и трехобмоточный, О — однофазный; вторая М — с естественным масляным ох­лаждением, Д — с масляным охлаждением и дутьем, Ц — с циркуляцией масла через воздушные (Д) или во­дяные (В) охладители, Н — с регулированием напряже­ния под нагрузкой, С — сухой. Цифры в числителе дро­би— это номинальная мощность (кВ-А), в знаменате­ле— линейное напряжение обмотки высшего напряжения (кВ)

16.Нагревание и охлаждение транс-ров. По способу охлаждения классификация такова: трансформаторы с воздушным (мощностью до 10 кВ-А), масляным, а также с масляным и

при­нудительным воздушным охлаждением.

17.Измерительные тр-ры (тр.тока, тр. U). Трансформаторы тока применяют так­же для расширения пределов измерения счетчиков, амперметров и других приборов в установках низкого напряжения с большими токами. Большинство этих приборов рассчитано на ток не более 5 А. При измере­нии токов, превышающих 5 А, прибегают к посредству трансформаторов тока, первичную цепь включают в рассечку си­ловой цепи, а приборы включают во вторичную цепь. Особенностью эксплуатации трансформаторов тока является необходимость замыкать вторичную обмотку через обмотки измерительных приборов или замыкать накоротко, если измерительные приборы отсутствуют. По сколько намагничивается обмотка первичная и может перегреться в следствие на вторичную обмотку будет доходить напряжение до 15кВ. опасно для приборов и обслуживающего персонала. Поэтому, если приборы отключены, вторичная цепь трансфор­маторов тока должна быть замкнута. Обозначениях трансформаторов тока буквенные символы означают: Т — трансформатор тока, Ф — с фар­форовой изоляцией между обмотками, П — проходной, Ш — шинный, Д — с сердечником для дифференциальной защиты, 3 — с сердечником для за­щиты от замыканий на землю, ТК – 20, ТК-40, ТКЛ – 10(5\200А) ТПЛ-10 (5—300А), ТКЛУ и ТПЛУ-10 т.д.

Измерительные трансф-ры U исполь­зуют для понижения напряжения при питании устройств релейной защиты и автоматики, измерительных прибо­ров и установок контроля изоляции. обозначения тран-ров U расшиф­ровывают: НОС — трансформатор U од­нофазный сухой (с воздушным охлаждением); НТС — трехфазный сухой; НОМ —однофазный масля­ный; НТМИ — пятистержневой трехфазный. и.д. Вторичное номинальное напряжение у трансформа­торов напряжения равно 100В. Каждый из трансфор­маторов характеризуется предельно допустимой мощно­стью включаемых во вторичную обмотку приборов. При превышении мощности вторичной нагрузки изменяется коэффициент трансформации и приборы (вольтметры или счетчики) будут давать неверные показания. Вы­пускают эти трансформаторы четырех классов точности: для точных измерений — 0,2, для включения расчетных счетчиков—0,5, для обычных измерений мощности и энергии—1,0, для вольтметров и реле—3,0.

18.Устро-во машин постоянного тока. Способ возбуждения. Состоит из якоря с обмоткой и ярма с обмоткой возбуждения. На якоре расположен коллектор со четками различают 2 режима работы машин постоян. Тока: Генераторный и дви-ный. Существует 3 способа: паралльлейное последовательное и смещаное возбужд. Конструктивно машина постоянного тока состоит из Неподвижной части — статора, обычно предназначенного для создания магнитного потока, и вращающейся расти —ротор а, в котором индуктируется э.д. с, если машина работает как генератор. Кроме основных полюсов индуктора, на статоре ус­танавливают также добавочные полюса, назначение которых — уменьшать искрение щеток на коллекторе. Сердечники полюсов статора — индуктора набирают отдельных листов электротехнической стали. Их прикрепляют болтами к станине статора, по которой замыкается магнитный поток полюсов. Т.к. магнитный поток здесь практически постоянен по величине станину выполняют литой. Сердечник ротора – якоря набирают также из листов электротехнической стали.

19.Выпримительное св-во щеточного токосъема машин постоян. тока В режиме генератора служит щеточные токосъем для выпрямление переменного в постоянный ток. В проводе вращающейся рамки, пересекающем си­ловые линии магнитного поля неподвижных полюсов N и S, наводится э. д. с, направление которой можно опре­делить по правилу правой руки. Вместо колец, которые были у простейшего генератора переменного однофазно­го тока здесь применен коллектор. Он со­стоит из двух полуколец. Верхняя щетка А все время соединяется с той стороной витка, которая в данный мо­мент находится под северным полюсом, а нижняя щет­ка Б — со стороной витка, расположенной над южным полюсом. Переключение щетки с одной коллекторной пластины на другую происходит в момент прохождения рамки через нейтральную (горизонтальную) плоскость.

Следовательно,, напряжение на> щетках, хотя и изменя­ется но величине, остается постоянным по направлению.

21.ЭДС и электромагн. Момент машин постоян.тока. ЭДС индуктируемая на обмотки якоря зависит от ЭДС Р – число пар полюсов N – число активных провод. 1 обмотки якоря а – число активных провод. В одной секции якоря n – частота вращения якоря (об\мин) Ф-магнитный поток

22.Реакция якоря машин постоян.тока и способы его ослабления. Наз-ся воздействие тока якоря на магнит.поле машин. В большенстве случаев реакция якоря не желательно т.к. искажает главный магнит.поле и ухудшается условие работы. Поэтому на уравне конструкций провода предусматривается те или иные условие меры по улушению.

При не вращающем якоре геометрич. Нейтраль П П. физически нетраль Mn совпадают магнит. В результате появление мертвых зон где нету магн. На оботке якоря возникает размыкание потенциала Эл.достигает 20-50Вольт.

Для снижение реакции якоря завода изгот. Предумастиривают несколько способов: 1.увеличение магн.сопротив. на пути потока якоря за счет увелечение МДС главных полюсов. 2.обеспечивает Маш.постоян. дополнительными полюсами. Устанавливают допол. Полюса на неподвижные части магнит.поля. 3.компесация реакции якоря за счет размещения в позах якоря в компесионой обмотки. Условием копесаций якоря является равенством Cp=-Ck

24. Генератор с независимой возбужд. И регулировочная хар-ка имеет несколько хар-к: 1.хар-ка холостого хода. 2.внешняя хар-ка. 3.регулировочная хар-ка. Для снятие хар-ки х.х. цепь обмотки якоря размыкают и за счет изменение тока возбуждения снимает показания тока якоря. 2ой хар-кой является внешней хар-кой Зависимость U от тока U=f(Iя) Снимается хар-ка при неизменной частоты Iв=const n=cosnt/

У генераторов без компенсации обмоток составляет 5-15%. Регулировочная хар-ка: наз-ся зависимость тока якоря от тока возбуждения Iя=f(Iв) Хаар-ку снимает при постоянном U и при частоте вращения якоря. При увеличения тока якоря Iя пропорционально необходимо увеличить Eя. Целью сохранение U на постоян.уравне. Пропорцион. Увелечение ЭДС якоря за счет повышение магнит.потока обмотки возбуждения.

25.Самовозбуждение ген-ра постоянного.тока. У вращающего якоря за счет остаточной магн.индукции станины – ярмо появляется небольшая ЭДС циркулируя по замкнутому кругу возникает небольшой ток в обмотки возбуждения. В результате магнит.поток возрастает и появляется ЭДС якоря таким образом появляется паралл.возбуждения генератора.

26.Ген-ры с парал. последов. и смещаным возбуждением Последовательность:

Хаар-ка х.х такого генератора отсутствует и отсутсвует регулировочная хар-ка. В результате насыщение магнитопровода якоря ЭДС генератора не возрастает в тоже время нагрузка уменьшается и таким образом происходит колебание U на выходе. Отсюда следует вывод что: Такие ген-ры на производстве не используются. Возможное использ. В качестве датчиков (на каком то отрезке).

Смешанное.возбужд.: Зависимость достигается за счет уменьшение числа витков послед. соединение. обмотки возбужд. (ОВ) Внешняя хар-ка является самой лучшей их всех падение U не падает.

27.Параллейная работа ген-ра постоян.тока с паралл.возбуждением. Для запуска 2-го ген-ра и вывода 1-го ген-ра на ремотные работы необходимо соблюдать следующие требования: 1.необходимо раскрутить якорь 2-го ген-ра с помощью первичного двигателя до заданной частоты вращения а затем за счет увеличение тока возбуждения устанавливается ЭДС этого ген-ра равный U-сети. Проверяется палярность ген-ра и сети и только после этого ген-р. Подключается к сети. При этом ЭДС якоря всегда должен быть выше U-сети.. 2.Вывод 2-го ген-ра в ремонт осуществляется за счет уменьшение главного возбуждения тока и увеличение тока возбужд. Вводного ген-ра. Чтобы ток ген-ра не изменил знак +или – для предотвращения аварий применятся реле обратного тока автомат. Отключающимся ген-ром при изменение направление тока.

28.Режим дв-лся Маш.постоян.тока. Реверсирование дв-ля. Частота вращения дв-ля пост.тока может изменться в зависимости – от U-сети. И напреж. Тока якоря и магнитного потока. Потери мощности дв-ля постоян.тока в обмотках якоря магнитопровода на обмотки возбуждения и мех-ческие потери мощности (подшибниках) щетках в коллекторе, и в обдуве.

Особенности пуска дв-ля: Момент пуска дв-ля постоян.тока ЭДС Eякоря равно =0 U=Eя+Iя*Rя.

Eя=Ее*n*Ф тогда ток якоря возрастает мгновенно 25-40 от номинального. Это явление может привести обрыв обмотки якоря. Поэтому для ограничение тока момента пуска последов. Обмотки якоря устанавливается пусковой реостат.

Реверсирование дв-ля: осуществляется только изменение цепи полюсов якоря.

Дата добавления: 2015-06-25