- •Принцип действия трансформатора.Назначение трансформаторов.
- •Конструкции обмоток, магнитопроводов и систем охлаждения. Магнитопроводы однофазных трансформаторов
- •Схемы и группы соединений обмоток трансформаторов.
- •Вопрос4.
- •Схемы замещения двухобмоточного трансформатора, физическое толкование ее параметров.
- •Вопрос5.
- •Векторные и энергетические диаграммы трансформатора.
- •Регулирование напряжения трансформатора.
- •Параллельная работа трансформаторов.
- •Физические условие работы трансформатора при несимметричной нагрузке, роль схем обмоток и роль конструкции магнитопровода.
- •Трехобмоточные трансформаторы.
- •Автотрансформаторы, схемы включения обмоток, энергетическая эффективность.
- •Устройство и принцип действия асинхронного двигателя.
- •Способы исполнения асинхронного двигателя: глубокопазные, двухклеточные, с фазным ротором. Основные типы отечественных двигателей.
- •Несимметричные режимы работы асинхронного двигателя.
- •Однофазные асинхронные двигатели.
- •16. Устройство и принцип действия синхронного генератора и синхронного двигателя.
- •17. Характеристики синхронного генератора. Внешние характеристики
- •Рабочие характеристики (рис 6.47)
- •18. Гашение магнитного поля синхронной машины.
- •19. Физическая трактовка индуктивных сопротивлений синхронной машины
- •20. Включение синхронного генератора на параллельную работу
- •21. Синхронные компенсаторы
- •Синхронные компенсаторы
- •22. Устройство и принцип действия машины постоянного токаОбласти применения машин постоянного тока
- •23. Генераторы постоянного тока: основные характеристики, эксплуатационные свойства
- •Самовозбуждение гпт
Трехобмоточные трансформаторы.
В трехобмоточном трансформаторе на каждую трансформируемую фазу приходится 3 обмотки. За номинальную мощность такого трансформатора принимают номинальную мощность наиболее нагружаемой его обмотки. Токи, напряжения и сопротивления других обмоток приводят к числу витков этой, наиболее мощной обмотки. Принцип работы- такой же как и у двухобмоточного. Уравнение токов трехобмоточного трансформатора(пренебрегая током холостого хода): I1?-(I2’+I3’).
Экономическая целесообразность применения 3-х обмоточного тр-ра в том, что первичный ток равен не арифметической, а геометрической сумме приведенных вторичных токов Еще одно достоинство трехобмоточного тр-ра в том что он фактически заменяет 2 двухобмоточных. Обмотки трансформатора располагают на стержне обычно концентрически(б), при этом целесообразно двустороннее расположение вторичных обмоток относительно первичной, тогда первичной является обмотка 2 , а вторичными- обмотки 1 и 3. В этом случае взаимное влияние вторичных обмоток заметно ослабевает.
Трехфазный трансформатор был получен путем объединения трех однофазных, поэтому рабочие процессы в нем протекают так же, как в трех однофазных, и для фазы трехфазного трансформатора справедливы дифференциальные и комплексные уравнения, векторная диаграмма и схема замещения однофазного трансформатора. В трехфазном трансформаторе рабочие процессы в большинстве случаев исследуют для одной фазы и считают, что в других фазах они протекают аналогично лишь со сдвигом во времени.
Для трансформации напряжений в трехфазных системах используются как трансформаторы с общей магнитной системой, так и трехфазная
совмещения трех однофазных трансформаторов
группа однофазных трансформаторов. При использовании трансформаторов предельной мощности легче на большую мощность выполнить три однофазных трансформатора. При изготовлении трансформаторов массовых серий выполняются трехфазные трансформаторы с общим магнитопроводом, так как при этом достигается экономия в материалах и уменьшается трудоемкость при изготовлении.
Автотрансформаторы, схемы включения обмоток, энергетическая эффективность.
В электромагнитных преобразователях энергии — трансформаторах — передача энергии из одной обмотки в другую осуществляется магнитным полем, энергия которого сосредоточена в магнигопроводе. В автотрансформаторах передача энергии осуществляется как магнитным полем, так и за счет электрической связи между первичной и вторичной обмотками (рис. 66).
Схема автотрансформатора (рис. 66) может быть представлена иначе (рис. 67). Эта схема дает возможность лучше представить преимущества автотрансформатора перед трансформатором при коэффициентах трансформации, близких к единице. В трансформаторах токи в первичной и вторичной обмотках направлены встречно, поэтому в автотрансформаторах за счет совмещения обмоток при небольших коэффициентах трансформации Uвых/Uвх обеспечивается экономия меди. Если Uвых/Uвх = 1, то вся мощность передается за счет электрической связи между первичной и вторичной сторонами. При больших коэффициентах трансформации снижение массы автотрансформатора по сравнению с трансформатором несущественно и применять автотрансформаторы нецелесообразно.
Везде, где необходимо преобразовывать близкие напряжения (110 и 220,220 и 330,330 и 500, 500 и 750 кВ), используются только автотрансформаторыАвтотрансформатор из-за меньшего расхода активных материалов в заданных габаритах удается выполнить на большую мощность, чем трансформатор
Автотрансформаторы применяются также в низковольтных сетях в качестве лабораторных регуляторов напряжения небольшой мощности (ЛАТР).В конструктивном отношении автотрансформаторы, практически, не отличаются от трансформаторов
При проектировании автотрансформаторов следует различать проходную и расчетную мощности. Проходная мощность (т.е. та мощность, которую может передать автотрансформатор) по обозначениям рис.67 равняется
. (113)
Расчетная мощность автотрансформатора — это мощность, которая передается магнитным полем: . (114)Расчетная мощность определяет габариты автотрансформатора и зависит от коэффициента трансформации:
, (115)
где — отношение чисел витков вторичной и первичной обмоток.Из (115) следует, что автотрансформатор при небольших коэффициентах трансформации требует меньше активных материалов. Поэтому при одинаковой проходной мощности применение автотрансформаторов выгоднее — они имеют меньшую стоимость и несколько лучшие энергетические показатели.
Недостатком автотрансформатора является необходимость выполнения изоляции обеих обмоток на большее напряжение, так как обмотки имеют электрическую связь.Автотрансформаторы не могут применяться в качестве силовых в сетях 6 кВ при понижении напряжения до 0,38 кВ, так как напряжение 380 В подводится к оборудованию, на котором работают люди. При авариях из-за наличия электрической связи между обмотками в автотрансформаторе высшее напряжение может оказаться приложенным к обмотке низшего.
Большой ток короткого замыкания - недостаток автотрансформатора Применение автотрансформаторов улучшает КПД энергосистем, обеспечивает снижение стоимости передачи энергии, но приводит к увеличению токов короткого замыкания.