Работа трансформатора под нагрузкой

1. Работа трансформатора под нагрузкой

*
I2*
I1
U1
*
*
U2
*
Iм
II1 I
м II * 2 I
1
1xx 1xx
I 2
I
2
kkT
T
1 **
U
I
U
U
Z
*
*
*
*
*
1
1
1
1
U
U
U
(
I
I
Z
Z
I
I
Z
Z
I
2
U
2
U
I
2
U222212 kk1U
2
112I112 222 Z
2Z
2Z)2
1
2
1
1
1
kT
kTT kT
T

2.

1
U
U 2
I 2 2 Z 2
kT
- Внешняя характеристика
трансформатора
U2
U2xx
U 2 I 2 2 Z 2
EWB
I2

3.

Векторная диаграмма трансформатора, работающего под нагрузкой.
I1
Синусоидальная величина характеризуется
следующими параметрами:
1
I2/kT
•амплитудойU
колебания,
(максимальным значением)
j
• начальной фазой переменной величины, углом сдвига синусоиды по
отношению к началу координат ( ).
•круговой частотой переменной величины ( ),
Изм. фазы
U2=E2-ΔU
I2
E2
Ф
вектор
ΔU=I2 (r2+jx2)
I1xx
1
U
U 2
I 2 2 Z 2
kT

4.

Потери мощности (эл. энергии) в трансформаторе.
Второй закон электромеханики:
I1 Не прожить нам в мире этом безIпотерь….
2
Ф
~U2
~ U1
P1=U1*I1*Cos(φ1)
P2=U2*I2*Cos (φ2)
Q – количество выделяющегося тепла
Потери мощности (ΔР) – (уносится
необратимое
преобразование
эл.
с перемещением
хлодагента
энергии в другие формы,
не используемые
в данной машине
t- изменение
температуры
частей
машины (внутренняя тепловая энергия)

5.

Потери мощности (эл. энергии) в трансформаторе.
I1
I2
Ф
~ U1
Pм1
~U2
I12 r1
Pм2 I 22 r2
Pст
Электрические потери (потери в меди):
Магнитные потери (потери в стали):
Pм
pст
I1
, где К н
I1н
Pст mст pст
mст – масса стали (магнитопровода) машины (кг)
P1кз К н2
f
k p1 50 B 2 -удельные потери
50
k=1,5- 2,5 – коэф., зависящий
от формы деталей и
обработки поверхности
β- коэффициент, зависящий
от марки стали

6.

Потери мощности (эл. энергии) в трансформаторе.
P2
P2
КПД машины:
P1 P2 Pст Рм
Потери мощности постоянные (не зависят от режима работы)
Потери мощности переменные (зависят от режима работы)
ηн
Pст const
Pм PКЗ К Н2
η
КПД максимально, в случае если
постоянные потери равны переменным:
ΔРм = ΔРст
~0.6Рн
Рн
Р2

7. Рабочие характеристики трансформатора

• Изучить самостоятельно!

8. Специальные трансформаторы

Сварочные трансформаторы ТДМ-400
Для регулировки сварочного тока - Iдуги необходимо
изменять сопротивление обмоток трансформатора
U2
U2xx
U 2 I 2 2 Z 2
Uдуги
Iдуги
I2

9.

Сварочные трансформаторы ТДМ-400
Основной магн.
сеть
Поток
Ф
магн. Поток
рассеяния
x1 2 f
Фрас
Ф рас w1
I1
При перемещении катушек
увеличивается поток
рассеяния, следовательно
возрастает индуктивное
сопротивление обмоток.