Основы электротехники Методические указания Основы электроники Курсовая работа Лабораторные работы Основы теории цепей

Лабораторные работы по электротехнике

Внешняя характеристика трансформатора

Внешняя характеристика трансформатора представляет собой зависимость между вторичным напряжением и током нагрузки при заданном первичном напряжении

  при .

Изменение вторичного напряжения определяют в процентах

.  (9.21)

 Если ввести понятие коэффициента нагрузки трансформатора , то с учетом векторной диаграммы (рис. 9.9) и соотношений (9.18) и (9.19) выражение (9.21) можно привести к виду

  (9.22)

или . (9.23)

По известному значению  определяют вторичное напряжение

  (9.24)

 Пример 9.1. Известны номинальные данные однофазного трансформатора: мощность = 5 кВА, первичное напряжение  = 400 В, вторичное напряжение = 120 В, а также мощность потерь при холостом ходе  = 50 Вт, при коротком замыкании  = 150 Вт и напряжение короткого замыкания % = 6,5 %.

 Определить ток холостого хода, коэффициент трансформации, параметры схемы замещения, активную и реактивную составляющие напряжения короткого замыкания, ток короткого замыкания, напряжение  и ток  для нагрузки с параметрами  = 4 Ом,  = 0,8.

 Указания: 1) принять ток холостого хода равным 8 % от номинального значения;  и ; 2) принять потери мощности в обмотках при коротком замыкании одинаковыми.

Решение. Номинальный ток первичной обмотки

ток холостого хода

коэффициент трансформации

Параметры схемы замещения

Ом;

  Ом;

 Ом.

В режиме короткого замыкания

Сопротивления короткого замыкания

 Ом;

Ом;

  Ом.

С учетом указания 2

  Ом;

 Ом.

Из (9.18) и (9.19) следует

Ток короткого замыкания

на первичной стороне

или 

на вторичной стороне

Для определения напряжения  и тока  при заданных параметрах нагрузки рассчитаем ток

где   Ом;

  Ом.

Коэффициент нагрузки

Изменение вторичного напряжения по (9.23)

  %.

Вторичное напряжение и вторичный ток

АКТИВНАЯ, РЕАКТИВНАЯ И ПОЛНАЯ МОЩНОСТИ

При выборе трансформаторов, сечения кабелей, выключающей аппаратуры и т. п. необходимо знать, на какой ток они должны быть рассчитаны. Для этого недостаточно, если известны только напряжение и активная мощность Р, следует еще определить cos φ нагрузки. При наличии нескольких приемников энергии с различным cos φ эти расчеты существенно усложняются.  Для облегчения

подобных расчетов введены две вспомогательные величины: полная S = U I и реактивная Q = UIsin φ = U I мощности.

Соотношения между ними и активной мощностью наглядно показывает треугольник мощностей. Чтобы построить его, можно взять треугольник напряжений и все стороны его умножить на ток I (рис. 2.11). Полученный таким путем треугольник мощностей будет подобен треугольнику напряжений. Его гипотенуза будет изображать полную мощность S, а катеты — активную Р и реактивную Q мощности. Соотношения между ними

Па щитках генераторов и трансформаторов указывается пол мощность. Изоляция генераторов и трансформаторов рассчитывается определенное номинальное напряжение, а сечение проводов обмоток — определенный номинальный ток. Тем самым отдельно ограничивай напряжение и ток, причем эти ограничения не зависят от сдвига фаз fi между напряжением и током. Таким образом, произведение действующих значений напряжения и тока определяет полную номинальную мощность Sн генератора, трансформатора и других устройств переменного тока. Как показано выше, активная мощность Р = SH cos φ. Следовательно, значение допустимой активной мощности при неизменной полной мощности уменьшается с уменьшением cos φ.

Рис.2.11 Построение треугольника мощностей: а- треугольник напряжений, б - треугольник мощностей


На главный раздел сайта: Выполнение курсовой по электротехнике