www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

Следовательно, индуктивное сопротивление короткого замыкания

= J 5.13- [ом], (2-75)

Мы видим, что Хк зависит от геометрических размеров 6, а Ь, I. 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 дгк является изменение ш,. Число витков ш, зависит от потока Фм, следовательно, от сечения Sc (Фм = бс5с).

Выбор этого сечения должен производиться таким образом, чтобы получились надлежащие значения Фм, Wu Хк и и .

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 х , увеличения потерь от полей рассеяния и возрастания электромагнитных сил, действующих на обмотки при внезапном коротком замыкании ( sect; 2-20,6).

Параметры трансформатора можно выразить в долях сопротивления, принимаемого за единицу и равного от-

ношению номинальных фазных напряжения и тока Uin/I\H- Тогда они будут выражены в долях единицы (д. е.) или в относительных единицах. Будем их обозначениям приписывать звездочку наверху справа:

[д. е.1;

д. е.; г, =:

[Д. е.];

-JT-1Д- е.].

г -[ом\; X =\ом].

В относительных единицах могут быть выражены токи, напряжения, мощности:

[д. е.; и:= 1д. e.J;

U, = jj-[A. e.j;

5; = А[д. е.!.

Процентные значения параметров получим, если их значения в относитель-тельных единицах умножим на 100. Очевидно, что г* -lOOu, х* 1(Ю =

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

Таблица ?-/

1 ООО

шооо

иоооо

6,3-35

10-35

.38,5-121

/. /о

5-5,5

3-3,5

laquo;а

3,35

0,92-0,97

4,36

4.94-6.05

5,3-6,25

7.45-10.5

10.5

V raquo;

5,5-6,5

5,5-6,5

7,5-10,5

10,5

V raquo;

1.05

1,42

1,96-1,68

3,23-3,14

д. е.

jr,2

16,6-12,5

20-18,2

33, :3-28,7

д. е.



2-16. Автотрансформатор

Автотрансформатор отличается от трансформатора тем, что у него обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения, причем, она выполняется из проводников, в общем случае отличающихся по сечению от проводников другой части, и обычно располагается относительно другой части, как показано на рис. 2-48. Следовательно, части Аа и аХ можно рассматривать как обмотки двухобмоточного трансформатора, имеющие между собой не только магнитную связь, но и электрическую.

Автотрансформаторы могут служить как для понижения, так и для повышения напряжения. Они выполняются для небольших коэффициентов трансформации, не сильно отличающихся от единицы, и в этом случае, как показано в дальнейшем, экономичнее в работе и требуют на изготовление меньше материалов, чем обычные двухобмоточные трансформаторы на ту же номинальную мощность.

За номинальную мощность автотрансформатора принимается мощность

Приложенное к обмотке А - X напряжение f/j уравновешивается в основном э. д. с. Е,. Электродвижущая сила Е, - Е,~ создает ток во вторичной цепи, при этом и,=:Е,; следовательно,

j W2 U2

Пренебрегая током холостого хода, согласно закону полного тока можем написать:

отсюда

(2-77)

, Ток в общей части обмотки а - X равен геометрической сумме первичного и-вторичного токов:

= + (2-78)

Для понижающего трансформатора /jj gt;- gt;/р следовательно, ток общей части обмотки равен-


R а X

Рис. 2-48. Схема понижающего автотрансформатора (а); расположение частей его обмоток относительно стержня сердечника (б).

ЧТО дает возможность соответственна уменьшить сечение ее проводников. Учитывая (2-77), получим:

(2-78а)

Части обмотки А-а и а - X магнитно уравновешены, т. е. их и. с. равны и противоположно направлены, что следует из соотношении

(2-79)

Для того чтобы можно было сравнить автотрансформатор с двухобмоточным трансформатором, най-ем расчетную мощность 5 автотрансформатора.

Расчетная мощность 5, части обмотки А - а равна:

5 = (Е,- ,)Л ,/,(1-1);

(2-80)

расчетная мощность 5 части обмотки а - X равна:

(2-81)

Следовательно, S, =5 так как ,/,=

Отсюда найдем расчетную мощность автотрансформатора при номинальных значениях токов и напряжений:

= ,(l-S)=5.(l-i).

(2-82) 41



Размеры автотрансформатора рассчитываются для мощности

тогда как размеры двух обмоточного трансформатора рассчитываются для мощности 5 .

Таким образом, расчетная мощность автотрансформатора меньше его номинальной мощности, называемой также лолной или проходной:

(2-83)

Размеры трансформатора определяются значением электромагнитной мощности при coscf2= = 1, т. е. мощности, которая при этом передается магнитным полем с первичной на вторичную обмотку. Действительно, для данной частоты тока эта мощность Я,/, = Фда,/,. По магнитному потоку Ф определяются сечения стержней и ярм трансформатора (сечение 5 =

= -, где й= 12 ООО-н 14 500 гс при t =

~ 50 гц); по току - сечения проводников

s = -д- , где для масляных трансформато-

Изменение напряжения автотрансформатора определяется по аналогии с двухобмоточным трансформатором. Напишем в соответствии с рнс. 2-48,а уравнения напряжений:

= -f f,Z + t Z. {2Si)

и,=Ё - t,Z, (2-85

где Z = r-\- Xx - сопротивление части обмотки A -a; Zj, = r + jx - сопротивление части обмотки a - X.

Так как - = то 2-85) можем пере-щ

писать в следующем виде:

Заменив в (2-84) и (2-86) /,j через /, по (2-78а) получим:

t/= . /.Z,(i-).

(2-87)

(2-88)

Отсюда найдем изменение напряжения для понижающего автотрансформатора:

ров ДзгЗ н-4,5 а/лж ! ; по числу витков, сече- i), -(-i/j) = л +

нию проводников и их изоляции - размеры окна трансформатора (площадь окна равна произведению высоты стержня на расстояние между соседними стержнями).

В двухобмоточном трансформаторе магнитным полем передается мощность 5 = 1 /, = 2н2н, автотрансформаторе - только часть этой мощности

5з = ( , - )/, = Ег-л (2н ~ih)= Sh -

другая часть мощности

S - S = S

(2-89)

леиие Z части а -А с числом витков w, приведенное к числу витков (ш, - части обмотки А - а.

Параметры и могут быть рассчитаны как для двухобмоточного трансформатора, имеющего с первичной стороны (ш, - Шг) витков и со вторичной стороны витков при тех же сечениях проводников, размерах сердечника и обмоток, что и для частей обмоток А -а, а -А и сердечника автотрансформатора.

Значение

2, + 1.

передается во вторичную внешнюю цепь непосредственно по проводам.

Очевидно, что автотрансформаторы тем экономичнее по сравнению с двух-обмоточными трансформаторами, чем ближе W2 к Wi, т. е. чем ближе коэффициент трансформации к единице. Так как веса обмотки и стали сердеч- laquo;ика автотрансформатора меньше весов тех же материалов двухобмоточного трансформатора, то и потери в нем меньше, а к. п. д. выше при той же мощности 5н. Параметры, а следовательно, и изменение напряжения также имеют меньшие значения.

= 1/ -Ь - laquo; о может быть найдено также по г к.а к.а

данным опыта короткого замыкания, при кото-ро.м автотрансформатор следует использовать как двухобмоточный трансформатор: пониженное напряжение (порядка 5-10/, от

U,.--r.- 1 должно быть подведено к части

обмотки А - а, а часть обмотки а-X должна быть замкнута накоротко.

Ток короткого замыкания найдем из (2-89), приравняв (/8 = 0:

.....~



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92