 |
Указания к решению задач № 3 и №4
|
|
|
|
Указания к решению задач № 3 и №4
В контрольную работу № 2 входят так же задачи по трансформаторам.
Трансформаторы представляют собой примеры сложных электромагнитных цепей, их работа основана на изученных ранее основных законах электротехники, а анализ работы - на основных методиках расчета электрических и магнитных цепей.
Перед выполнением контрольной работы необходимо изучить материал указанных разделов по рекомендованным учебникам, внимательно рассмотреть типовые примеры к задачам, которые даны в настоящей работе, а при необходимости рассмотреть решение аналогичных задач из сборников задач по электротехнике и различных дидактических пособий.
Для решения задач №3 и №4 необходимо изучить устройство, принцип действия и зависимости между электрическими величинами однофазных и трехфазных трансформаторов, уметь определять по их паспортным данным технические характеристики.
Основными параметрами трансформатора являются:
1. SН - номинальная мощность - это полная мощность в (кВ*А) отдаваемая вторичной обмоткой при условии, что температура обмоток не выйдет за допускаемые пределы.
2. U1н - номинальное первичное напряжение - это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка.
3. U2Н - номинальное вторичное напряжение - это напряжение на зажимах вторичной обмотки при холостом ходе трансформатора и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение U2 снижается из-за потери напряжения во вторичной обмотке трансформатора, т. е. U2 < U2Н.
4. I1Н, I2Н - номинальные первичный и вторичный ток - это токи, вычисленные по номинальным параметрам трансформатора.
Для однофазного трансформатора:
|
|
|
Для трехфазного трансформатора:
Трансформаторы чаще всего работают с нагрузкой, отличающейся от номинальной, поэтому вводят понятие о коэффициенте нагрузки
,
где S2 - отдаваемая потребителю мощность в (кВ 
А) или, что разнозначно, 
.
Технические данные трехфазных трансформаторов приведены в прил. 1.
Практической целью изучения трансформаторов является, прежде всего, правильный их выбор и рациональное использование их возможностей.
Типовой пример к задаче №3
Однофазный понижающий трансформатор мощностью SН = 0, 5кВ*А имеет такие данные: номинальные напряжения обмоток: U1Н = 380 В;
U2Н= 24 В. Магнитный поток в магнитопроводе: ФМ = 0, 005 Вб. Мощность потребителя Р2 = 400 Вт (лампы); частота в сети
f = 50 Гц. Потерями в трансформаторе пренебречь.
Определить:
1) коэффициент нагрузки трансформатора;
2) номинальные токи обмоток;
3) фактические токи обмоток;
4) числа " витков обмоток;
5) коэффициент, трансформации.
Решение
1. Коэффициент нагрузки:
2. Номинальные токи обмоток:
3. Фактические токи обмоток:
4. Число витков обмоток:
Примечание. При определении числа витков обмоток трехфазных трансформаторов предварительно необходимо определить фазные напряжения обмоток, т. к. задаются по условию линейные напряжения.
5. Коэффициент трансформации:
Типовой пример к задаче №4
Трехфазный трансформатор имеет такие номинальные параметры: мощность Sн= 630 кВ А, напряжение обмоток: U1н = 6 кВ; U2н = 0, 4 кВ; потери холостого хода РХ =500 Вт; потери короткого замыкания Рк = 7600Вт.
От трансформатора питается потребитель мощностью Р2 при коэффициенте мощности 
.
|
|
|
Определить:
1) номинальные и фактические токи обмоток;
2) номинальный, максимальный и фактический КПД.
Решение
1. Определяем коэффициент нагрузки трансфортматора
2. Определяем токи в обмотках трансфортматора при 
3. Номинальные токи в обмотках трансформатора:
4. КПД трансформатора при 
5. КПД трансформатора при номинальной нагрузке 
6. КПД трансформатора достигает максимального значения при коэффициенте нагрузки:
7. Максимальный КПД:
|
|
|
