Файл: Машины 1 Что такое трансформатор и какой вид трансформаторов имеет наиболее широкое применение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.12.2023

Просмотров: 57

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ВОПРОСЫ по РГР ЭЛ.МАШИНЫ

№1

Что такое трансформатор и какой вид трансформаторов имеет наибо­лее широкое применение?

Ответ: статическая электрический аппарат, предназначенный для преобразования одного класса напряжения, в другой класс напряжения без преобразования частоты . Наиболее распространены силовые трансформаторы для преобразования класса напряжения для передачи, распределения электрической энергии.

Прим: Статическая- без движущихся частей

2

  Каков принцип работы трансформатора?

Ответ: Принцип работы любого силового трансформатора заключается в явлении электромагнитной индукции. На первичную обмотку подается переменный ток, который образует в магнитопроводе переменный магнитный поток. Это происходит за счет его замыкания на магнитопроводе, между обмотками, индуцируя ЭДС. Нагрузка, подключенная ко вторичной обмотке, приводит к образованию в ней напряжения и тока.

№3

По каким признакам классифицируются трансформаторы?

Ответ: классифицируются трансформаторы по нескольким признакам: назначению, виду охлаждения, числу фаз, форме магнитопровода, обмоток на фазу, по частоте.

№4

      Из каких элементов состоит активная часть трансформатора? Каковы их назначение и конструкция?

Ответ: Первичная обмотка, вторичная обмотка и магнитопровод (на магнитопровод одеты обе обмотки)... На первичную обмотку подается переменное напряжение в следствии чего в проводнике протекает переменный ток. Ток, который протекает по первичной обмотке создает переменный магнитный поток, который протекает по магнитопроводу. В следствии чего, тот же магнитный поток протекает и через вторичную обмотку и наводит в ней ЭДС

№5

Какова роль трансформаторного масла?

Ответ: Применяются для заливки силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных выключателей. Предназначено для изоляции находящихся под напряжением частей и узлов силового трансформатора, отвода тепла от нагревающихся при работе трансформатора частей, а также предохранения изоляции от увлажнения. Трансформаторные масла, так-же выполняют функции дугогасящей среды.


№6

 Как определяются номинальные значения токов в трансформаторах?

Номинальный ток трансформатора - значения тока в обмотках, указанные в заводском паспорте, при которых допускается нормальная длительная работа прибора.

Некоторые характеристики показателя.

Номинальные токи на обмотках высшего напряжения (ВН) и обмотках низшего напряжения (НН) относятся к основным параметрам данного вида оборудования.

Обозначается ток символом I, единица измерения – Ампер (А).

Вычисление значений номинального тока.

Для однофазного трансформатора, мощность которого определяется по формуле S = UI, номинальные токи будут следующими:

Iном.ВН= (Sном.)/(Uном.ВН)

Iном.НН= (Sном.)/(Uном.НН)

Для трехфазного при равномерной нагрузке фаз (S=√3*UI):

Iном.ВН= (Sном.)/(√3*Uном.ВН)

Iном.НН= (Sном.)/(√3*Uном.НН)

Iном.ВН= (Sном.)/(Uном.ВН)

Iном.НН= (Sном.)/(Uном.НН)

Для трехфазного при равномерной нагрузке фаз (S=√3*UI):

Iном.ВН= (Sном.)/(√3*Uном.ВН)

Iном.НН= (Sном.)/(√3*Uном.НН)

Таким образом, по значениям мощности (Sном.) и напря¬жений обмоток ВН и НН (Uном.), указанным в паспорте объекта, можно рассчитать показатели номинальных токов трансформатора (Iном.).

Во время работы величина рабочих токов в обмотках не должна превышать номинальную, т.е. трансформатор не должен перегружаться. Лишь изредка допускаются кратковременные перегрузки в определенных пределах значений

№7 Основные уравнения трансформаторов

Можно предположить, что результирующий переменный магнитный поток Ф в магнитопроводе трансформатора является синусоидальной функцией времени.

Тогда мгновенное значение ЭДС, наводимой им в первичной обмотке, равно:



где со = 2л • /.

По аналогии для вторичной обмотки



Таким образом, ЭДС е и е2 отстают по фазе от результирующего потока Ф на угол  .

Действующие значения ЭДС



Отношение ЭДС обмоток ВН и НН называют коэффициентом трансформации:





Токи /, и /2 в обмотках трансформатора кроме результирующего магнитного потока Ф создают магнитные потоки рассеяния Ф^, и Фа2 (рис. 1.4). Каждый из этих потоков сцеплен с витками лишь собственной обмотки и индуктирует в ней ЭДС рассеяния.



Рис. 1.4

Действующие значения ЭДС рассеяния пропорциональны токам в соответствующих обмотках



где ха1а2 - индуктивные сопротивления рассеяния первичной и вторичной обмоток соответственно. Знак минус в этих выражениях свидетельствует о реактивности ЭДС рассеяния.

Для первичной обмотки трансформатора, включенной в сеть на напряжение С/,, с учетом падения напряжения в ее активном сопротивлении 1, уравнение напряжения имеет следующий вид:



В силовом трансформаторе индуктивное и активное падения напряжения невелики, поэтому можно считать, что 

Для вторичной обмотки трансформатора падение напряжения на нагрузке равно напряжению на клеммах вторичной обмотки, и уравнение напряжения имеет следующий вид:



где г2 - активное сопротивление вторичной обмотки.

Если трансформатор работает при первичной обмотке, включенной на напряжение (/,, и разомкнутой вторичной обмотке, то режим работы называется холостым ходом. Ток в первичной обмотке при этих условиях называют током холостого хода.

Магнитодвижущая сила (МДС) /0 • , созданная этим током, наводит в магнитопроводе трансформатора магнитный поток с амплитудой



где /?м - магнитное сопротивление магнитопровода.

При замкнутой вторичной обмотке на нагрузку Zн в ней возникает ток /2, а в первичной обмотке ток увеличивается до значения /,. Теперь магнитный поток в магнитопроводе создастся действиями двух МДС /, • и /
2 • н>2.

Таким образом, можно считать, что значение результирующего магнитного потока при неизменном напряжении , практически не зависит от нагрузки трансформатора, если ее величина не превышает номинальную. Принятое положение позволяет получить уравнение МДС трансформатора



и уравнение токов трансформатора



где  - ток вторичной обмотки, приведенный к числу витков

первичной обмотки.

8 Что такое приведенный трансформатор?

Приведённым называют трансформатор, не предусматривающий изменения характеристик напряжения и тока. Он влияет на электрическую цепь аналогичным образом, что и обычный агрегат, но коэффициент трансформации такого трансформатора равен 1.

№9

Порядок построение векторных диаграмм трансформатора

У равнения Кирхгофа для цепей первичной и вторичной обмоток можно представить в графической форме в виде векторной диаграммы (рис. 1.4). Она позволяет наглядно представить соотношения между всеми величинами, определяющими работу трансформатора.

Построение диаграммы начинаем с вектора основного магнитного потока  , который совмещаем с вещественной осью. Тогда вектор ЭДС первичной обмотки  и равный ему вектор приведенной ЭДС вторичной обмотки  расположатся на мнимой отрицательной полуоси, т.к. ЭДС отстает от потока на  . Ток холостого хода  будет опережать вектор основного потока на угол магнитных потерь 
. Его реактивная  составляющая (ток намагничивания) совпадает с потоком, а активная составляющая  опережает поток на  .

Для дальнейшего построения нужно определить характер нагрузки трансформатора. Если она активно-индуктивная, то ток вторичной обмотки  должен отставать от ЭДС  на некоторый угол в пределах от 0 до . Если активно-емкостная, то опережать ЭДС на угол в тех же пределах. Пусть нагузка активно-индуктивная. Тогда вектор  будет находиться в третьем квадранте.

Пристроим к концу вектора  вектор  перпендикулярный вектору тока  , а к его началу – вектор  , совпадающий по направлению с током. В соответствии с уравнением Кирхгофа для цепи вторичной обмотки, вектор равный разности между  и  , а также  , будет вектором падения напряжения на нагрузке  , т.е. его нужно провести из начала координат в точку начала вектора