Электрические машины и трансформаторы

Электротехника
Электрические машины и трансформаторы
Определение фазных и линейных токов приемников
Электрическая машина
Принцип действия асинхронного двигателя
Трансформаторы

Векторная диаграмма трансформатора

Переходные процессы в трансформаторах
Трансформаторные устройства специального назначения
Холостой ход трансформатора
Опыт короткого замыкания
Трехобмоточный трансформатор
Измерительные трансформаторы.
Электрические двигатели и генераторы
Асинхронный генератор
Параметры асинхронной машины 
Регулирование скорости вращения

Однофазные асинхронные двигатели.

Асинхронный преобразователь частоты 
Генераторы переменного тока
Трехфазный синхронный генератор
Несимметричная нагрузка трехфазного генератора
Однофазный синхронный генератор
Синхронный двигатель 
Синхронные машины заводов Советского Союза
Машины постоянного тока – генераторы и двигатели
Генератор с параллельным возбуждением
Электромашинные усилители
Электромашинные преобразователи тока
 

Определение параметров трансформатора расчетным путем

Будем условно считать, что потокосцепление, определяющее Lσ1 создается индукционными линиями, находящимися слева от штрихпунктирной линии, разделяющей промежуток δ пополам. Оно рассчитывается следующим образом.

Поток в промежутке  сцепляется со всеми w1 витками (здесь для определения площади, через которую проходит поток, нужно было бы взять средний диаметр  а не D, но в дальнейшем при определении потока промежутка, сцепляющегося со вторичной обмоткой, мы возьмем также D, а не  что до некоторой степени компенсирует допущенную ошибку). Индукционные линии, проходящие вдоль обмотки, дают различные сцепления с витками обмотки. Поток в стенке цилиндра с толщиной dx равен BxdxπD (здесь также приближенно взят постоянный диаметр D), где  Он сцепляется с  витками. Следовательно, полное потокосцепление первичной обмотки

          (2-71)

Аналогично определяется потокосцепление  вторичной обмотки, от которого зависит индуктивность рассеяния Lσ2:

          (2-72)

Индукция в промежутке между обмотками, В·с/см2,

          (2-73)

Индуктивность короткого замыкания

Подставляя сюда (2-71) – (2-73), получим:

          (2-74)

Следовательно, индуктивное сопротивление короткого замыкания, Ом,

          (2-75)

где промежуток, см

δ' = δ +           (2-76)

Мы видим, что хк зависит от геометрических размеров δ, а b, l. Однако в нормальных трансформаторах эти размеры выбираются таким образом, чтобы обеспечить надежную работу трансформатора (достаточные изоляционные расстояния и охлаждение) и получить по возможности меньший расход металлов. Наиболее радикальным способом изменения хк является изменение w1. Число витков w1 зависит от потока Фм, следовательно, от сечения Sc (Фм = BсSс).

Выбор этого сечения должен производиться таким образом, чтобы получились надлежащие значения Фм, w1, хк и uк.

Высоты обмоток всегда выбираются по возможности равными друг другу. Только при таких обмотках поле рассеяния распределяется в соответствии с рис. 2-47. В противном случае оно возрастает, что нежелательно из-за увеличения хк, увеличения потерь от полей рассеяния и возрастания электромагнитных сил, действующих на обмотки при внезапном коротком замыкании (§ 2-20,б).

Параметры трансформатора можно выразить в долях сопротивления, принимаемого за единицу и равного отношению номинальных фазных напряжения и тока U1н/I1н. Тогда они будут выражены в долях единицы (д.е.) или в относительных единицах

Найдем индуктивность рассеяния первичной обмотки:

измерения, о.е. Будем их обозначениям приписывать звездочку наверху справа, которые в о.е. измерения равны:

    

где сопротивления, Ом,

 

Токи, напряжения, мощности в о.е. измерения

   

Процентные значения параметров получим, если их значения в о.е. измерения умножим на 100. Очевидно, что   

Значения указанных величин для нормальных силовых трансформаторов в зависимости от номинальной мощности и верхнего предела номинального высшего напряжения приведены в табл. 2-1 (I0% = I0/Iн  100).

 Таблица 2-1

10

100

1000

10000

60000

кВт

6,3

6,3 ─ 35

10 ─ 35

38,5 ─ 121

121

кВ

I0%

10

6 ─ 8

5 ─ 5,5

3 ─ 3,5

2,7

%

3,35

2,4

1,5

0,92 ─ 0,97

0,5

%

4,36

4,94 ─ 6,05

5,3 ─6,25

7,45 ─ 10,5

10,5

%

5,5

5,5 ─ 6,5

5,5 ─ 6,5

7,5 ─ 10,5

10,5

%

1,05

1,42

1,96 ─ 1,68

3,23 ─ 3,14

3,7

о.е.

10

16,6 ─ 12,5

20 ─ 18,2

33,3 ─ 28,7

37

о.е.

Электротехника