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 ха1,ха2 - 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