Электрические машины и трансформаторы

Прямая доставка чая из Китая

Гуманитарные науки

Гуманитарные науки

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Занимайтесь онлайн 
        с опытными репетиторами

Занимайтесь онлайн
с опытными репетиторами

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Трансформаторы
Устройство трансформаторов
Векторная диаграмма трансформатора
Переходные процессы в трансформаторах
Трансформатор для дуговой электросварки
Импульсные трансформаторы
Расчет тока холостого хода
Трансформаторы специального назначения
Трёхфазной цепи
Электрические машины
Классификация электрических машин
Асинхронные машины
Режимы работы машин двигателем, тормозом и генератором
Векторная диаграмма асинхронного двигателя
Вращающий момент в асинхронной машине
Рабочие характеристики двигателей
Регулирование скорости вращения
Однофазные асинхронные двигатели
Двухфазные двигатели.
Асинхронный преобразователь частоты 
Генераторы переменного тока
Трехфазный синхронный генератор
Индукционная нагрузочная характеристика
Однофазный синхронный генератор

Реактивная машина 

Потери и коэффициент полезного действия

Машины постоянного тока

Электродвижущие силы коммутируемой секции

Система "генератор – двигатель"

Опыт короткого замыкания

По данным опыта короткого замыкания определяются потери короткого замыкания Рк, которые могут быть приняты равными электрическим потерям в обмотках, и параметры трансформатора, к которым приходится обращаться при решении многих практических задач.

Под коротким замыканием трансформатора здесь понимается такой режим его работы, при котором вторичная обмотка замкнута накоротко, а к первичной обмотке подведено напряжение. Этому режиму работы соответствует схема замещения (рис. 2-17) при =0.

Так как сопротивления z1 и  в сотни раз меньше сопротивления z12, то при коротком замыкании трансформатора можно пренебречь током в этом сопротивлении, т. е. принять .  В этом случае получаем схему замещения, представленную на рис. 2-20.

 

Рис. 2-20. Схема замещения короткозамкнутого трансформатора.

 Векторная диаграмма короткозамкнутого трансформатора приведена на рис. 2-21.

 

Рис. 2-21. Векторная диаграмма короткозамкнутого трансформатора.

 От этой диаграммы мы можем перейти к диаграмме, представленной на рис. 2-22.

 

Рис. 2-22. Треугольник короткого замыкания.

 Прямоугольный треугольник ОАВ называется треугольником короткого замыкания трансформатора. Один его катет  другой катет  и гипотенуза  

Сопротивления

  

называются соответственно активным, индуктивным и полным сопротивлениями короткого замыкания трансформатора. Параметры короткого замыкания zк, rк и xк определяются по данным опыта короткого замыкания. При этом опыте собирается одна из схем, приведенных на рис. 2-18 и 2-19, но вторичные зажимы замыкаются накоротко. Измеряют U1к, I1, Pк. Напряжение U1к устанавливают такое, чтобы ток  был приблизительно равен номинальному току   Оно для нормальных трансформаторов мощностью от 20 до 10000 кВА составляет от 5 до 10% номинального напряжения  В соответствии с указанными значениями  и  подбирают при опыте короткого замыкания измерительные приборы.

Так как при этом опыте  а следовательно, и поток Ф (E1 ≈ 0,5 U1к, рис. 2-21) составляют всего несколько процентов от их значений при номинальном напряжении (а потери в стали приблизительно пропорциональны Ф2), то магнитными потерями можно пренебречь и считать, что мощность Pк, потребляемая трансформатором при коротком замыкании, идет на покрытие электрических потерь в обмотках трансформатора:

          (2-45)

Отсюда находим:

           (2-46)

Согласно ГОСТ активные сопротивления обмоток трансформаторов, по которым определяются электрические потери и активные падения напряжения, должны быть приведены к температуре 75° С. Это приведение делаем согласно соотношению

          (2-47)

где  – температура обмоток, °С, при опыте короткого замыкания.

Далее определяем:

 

(можно принять, что  от температуры не зависит) и

После этого определяем номинальное напряжение короткого замыкания Uк = I1нzк75. Оно, очевидно, равно напряжению, которое, будучи приложено к одной обмотке трансформатора при замкнутой накоротко его другой обмотке, создаст в обеих обмотках номинальные токи.

Напряжение Uк = I1нzк75 выражается в процентах номинального напряжения той обмотки, со стороны которой производились измерения при опыте короткого замыкания:

          (2-48)

Процентное значение номинального напряжения короткого замыкания указывается на щитке трансформатора. Оно для нормальных трансформаторов лежит в пределах 5 – 10%. Также выражаются в процентах номинального напряжения реактивная и активная составляющие напряжения короткого замыкания:

          (2-49)
          (2-50)

Если числитель и знаменатель правой части равенства (2-50) умножить на I1н и число фаз т, то получим:

          (2-51)

т. е.  в то же время дает процентное значение электрических потерь в обмотках трансформатора или потерь короткого замыкания при номинальных токах.

Значения  r1 и r2 могут быть измерены при постоянном токе, например при помощи амперметра и вольтметра Полученные при этом сопротивления будут несколько меньше активных сопротивлений обмоток. Активные сопротивления больше сопротивлений, измеренных при постоянном токе, в 1,03 – 1,07 раза вследствие наличия вихревых токов в проводниках обмоток и в других металлических частях трансформатора, вызванных полями рассеяния.

Определить отдельно значения х1 и x2 довольно трудно. Практически достаточно найти только хк.

2-8. Изменение вторичного напряжения

Вторичное напряжение  при нагрузке в общем случае отличается от вторичного напряжения U20 при холостом ходе. Изменение вторичного напряжения при переходе от холостого хода к нагрузке при  принято выражать в процентах номинального напряжения.

Полученное значение

          (2-52)

называется процентным изменением напряжения трансформатора. Оно может быть найдено при помощи векторной диаграммы, представленной на рис. 2-23 и соответствующей схеме замещения на рис. 2-24.

Рис. 2-23. Упрощенная векторная диаграмма трансформатора (для определения изменения напряжения).

 

Рис. 2-24. Упрощенная схема замещения (для определения изменения напряжения).

 При построении диаграммы мы пренебрегли током I0, так как он не превышает 5–10% номинального тока (при этом ). На диаграмме ∆ОАВ – треугольник короткого замыкания со сторонами    Из точки А мы опустили перпендикуляр на продолжение вектора .

Теперь можем написать:

          (2-53)

или

          (2-54)

где  и

Так как n составляет в обычных случаях небольшую долю единицы, то можно воспользоваться приближенным равенством . Подставляя в (2-54) приближенное значение радикала, получим:  или в процентах

          (2-55)

где mк = m·100 и nк = n·100. Значения mк и nк можно найти при помощи графического построения, представленного на рис. 2-25. Здесь  – треугольник короткого замыкания, стороны которого выражены в процентах от номинального напряжения:

            (2-56)

где

          (2-57)

значения uк и uo и uа рассчитываются по (2-48), (2-49) и (2-50). На гипотенузе  как на диаметре построим окружность Проведем линию  под заданным углом  к катету  до пересечения с этой окружностью. Отсюда найдем искомые значения mк и nк:

; .

Рис. 2-25 Диаграмма для определения  и .

Работа при нагрузке Первичный ток.  Работа трансформатора при нагрузке характеризуется наличием тока I2 во вторичной обмотке, увеличение которого (как будет ясно из последующего) вызывает увеличение тока I1 в первичной обмотке.

 Векторные диаграммы наглядно показывают соотношения между токами, э.д.с. и напряжениями обмоток.

Изменение вторичного напряжения

Использование электрических машин в качестве генераторов и двигателей