9.6. Коэффициент полезного действия трансформатора

9. 6. Коэффициент полезного действия трансформатора

Как уже отмечалось, преобразование электрической энергии в трансформаторе сопровождается потерями. Коэффициент полезного действия трансформатора (к. п. д. ) – это отношение отдаваемой активной мощности к потребляемой:

,                                                 9. 1

где P₁– мощность, потребляемая из сети, Р₂ – мощность, отдаваемая нагрузке. Таким образом, для определения к. п. д. трансформатора при номинальной нагрузке необходимо измерить мощности в первичной и вторичной обмотках. Это измерение можно значительно упростить, включив во вторичную обмотку активную нагрузку. Тогда cos =1 (поток рассеяния невелик), и мощность Р₂может быть вычислена по показаниям амперметра и вольтметра, включенных во вторичную цепь. Такой метод определения к. п. д. называется методом непосредственных измерений.

Коэффициент трансформации

Поскольку для идеального трансформатора в со­ответствии со вторым законом Кирхгофа u₁=е₁и u₂=е_2, то

                                                                                                   9. 2

или

,                                     9. 3

где k – коэффициент трансформации.

Таким образом, трансформатор преобразует под­веденное к нему напряжение в соответствии с отноше­нием числа витков его обмоток. Векторная диаграмма идеального трансформатора показана на рис. 9. 10.

Рис. 9. 10

 

9. 7. Устройство трансформаторов

 В зависимости от конфигурации магнитной системы, трансформаторы подразделяют на стержневые (рис. 9. 11, а), броневые (рис. 9. 11, б), и тороидальные (рис. 9. 11, в).

Стержнем называют часть магнитопровода, на которой размещают обмотки (рис. 9. 11) – 2. Часть магнитопровода, на которой обмотки отсутствуют, называют ярмом – 1. Трансформаторы большой и средней мощности обычно выполняют стержневыми. Они имеют лучшие условия охлаждения и меньшую массу, чем броневые.

Рис. 9. 11

 

Для уменьшения потерь от вихревых токов, магнитопроводы трансформаторов (рис. 9. 12) собирают, из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0, 28 – 0, 5 мм для частоты 50 Гц, а, б – стержневые; в, е – тороидальные; г, д, ж – броневые

 

Рис. 9. 12

 

В трансформаторах малой мощности и микротрансформаторах используют однослойные и многослойные обмотки из круглого провода с эмалевой или хлопчатобумажной изоляцией, которые наматывают на гильзу или на каркас из электрокартона рис. 9. 13. между слоями проводов прокладывают изоляцию из кабельной бумаги или ткани.

Рис. 9. 13 1 – первичная обмотка; 2 – сердечник; 3, 4, 5, 6 – обмотки.

9. 8. Трехфазные трансформаторы

Для трансформирования энергии в трехфазных системах используют либо группу из трех однофазных трансформаторов, у которых первичные и вторичные обмотки соединяются звездой или треугольником, либо один трехфазный трансформатор с общим магнитопроводом. Трехфазные трансформаторы могут иметь различные схемы соединения первичных и вторичных обмоток. Все начала первичных обмоток трансформатора обозначают большими буквами: А, В, С; начала вторичных обмоток – малыми буквами: а, b, с. Концы обмоток обозначаются соответственно: X, У, Z и х, у, z. Зажим выведенной нулевой точки при соединении звездой обозначают буквой О. Обмотки соединяют по схеме «звезда» и «треугольник», причем первичные и вторичные обмотки могут иметь как одинаковые, так и различные схемы. Если при соединении обмоток на «звезду» нулевая точка выводится, то такое соединение называют «звезда c нулевым проводом». На рис. 9. 14 приведен трехфазный трансформатор при включении обмоток Y/Y.

Рис. 9. 14 Устройство трехфазного трансформатора:

⇐ Предыдущая21222324252627282930Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: