A transzformátorok működőképességének meghatározása az üresjárat és a rövidzárlat kísérletének adatai alapján

§ 85. Bizonyos üzemi tulajdonságait transzformátorok ez a tapasztalat IDLE és rövidzárlat

A transzformátor tulajdonságai terhelés alatt történő üzemeléskor közvetlen teszteléssel határozhatók meg. Ha beleértve A transzformátor-chit bármelyike ​​lángváltással és lehetséges azonosítani eszközök a jelzés, hogyan változik a kapocsfeszültség a szekunder tekercs és a. N. D. A transzformátor. Azonban, amikor teszteli a transzformátor alatt a tűz aránya igen magas villamosenergia-fogyasztás (minél több, annál nagyobb a teljesítmény a transzformátor), és hozzon létre egy aktív, induktív és kapacitív terhelés legyen nagyon Gros mozdkoe berendezések (fényerő, tekercsek és kondenzátorok con). Ráadásul a transzformátor közvetlen vizsgálata nagyon pontatlan eredményeket ad.

A transzformátor minden működőképessége meghatározható az üresjárat és a rövidzárlat kísérleteinek adatai alapján. Ez viszonylag alacsony energiafogyasztást igényel, és kiküszöböli a nehéz tehergépjárművek igényeit, emellett a munkakörök meghatározása nagy pontosságot biztosít.

Amikor a kísérlet alapjárati, a feszültség a primer és szekunder tekercsek 171 és U2, terhelőáram / 0 és fogyasztott üresjáratban teljesítmény P0 amely fogyasztott a bevonat a vasveszteség a mágneses kör, azaz. E. Pst = Ro.

A rövidzárlatos vizsgálatnál az UK rövidzárlati feszültséget mértük. kényszeríteni primer áram megegyezik a névleges Ir és a hatalom Pk elfogyasztott transzformátort tapasztalat rövidzárlat és fordított a veszteségek fedezésére a tekercselés névleges terhelésnél, azaz a. e. Robm = RK.

A rövidzárlat adatainak adatai szerint a transzformátor ellenállása (teljes, aktív és reaktív) a zK rövidzárlatra van meghatározva. rK és xK. valamint a rövidzárlatos feszültség uk, valamint a rövidzárlatos feszültség aktív és reaktív uch komponenseit.

Háromfázisú transzformátor tesztelésénél minden értéket egyetlen fázisra kell meghatározni.

Az üresjárati és rövidzárási vizsgálatok adatai alapján a szekunder tekercs és a transzformátor termináljainál bármilyen feszültség megtalálható.

A másodlagos feszültség százalékos csökkenése bármely terhelés esetén:

I - az aktuális erő a kiválasztott terhelésnél.

Szekunder tekercs feszültsége terhelés alatt

ahol az U20 az alapjárati feszültség.

Így a szekunder tekercs feszültsége nem csak a nagyság nagyságától, hanem a terhelés természetétől is függ.

A terhelés induktív jellegében a feszültség növekvő terheléssel csökken, mint tiszta aktív terheléssel. Kapacitív terheléssel a feszültség növekedése növekvő terheléssel történik.

Egy példa. A transzformátor szekunder tekercsének feszültsége alapjáraton U20 = 400 V. Határozzuk meg a másodlagos feszültséget az In és cos névleges terhelésnél # 966; 2 = 1 (tiszta aktív terhelés), cos # 966; 2 = 0,8 (aktív-induktív és aktív kapacitív terhelés esetén), ha a rövidzárlat és az aktív komponense egyenlő:

Reakció: A transzformátor rövidzárlati feszültségének reaktív komponense

A feszültség százalékos csökkenése

Aktív terheléssel # 8710; u% = 2,5x1 + 0 = 2,5%

Aktív induktív terheléssel

Aktív kapacitív terheléssel

A szekunder tekercs feszültsége aktív terheléssel

aktív induktív terheléssel

és aktív-kapacitív terheléssel

A transzformátor hatékonysági hatékonysága (hatékonysága) vagy kimenete a P2 transzformátor hasznos teljesítményének aránya a P1 villamos energiaforrás hálózatából felhasznált energia arányához. azaz,

A P1 energiafogyasztás mindig nagyobb lesz, mint a P2 nettó teljesítmény. mert amikor a transzformátor működik, az átalakuló energiája elvész. A transzformátor veszteségeit a Pst mágneses fluxus acélipari veszteségei és a Pob tekercsében bekövetkező veszteségek okozzák.

Így a transzformátor által fogyasztott teljesítmény a következő kifejezéssel határozható meg:

A transzformátor hasznos teljesítményét a következőképpen találjuk meg:

Következésképpen a hatékonyság a következő kifejezéssel határozható meg:

egyfázisú transzformátorhoz

háromfázisú transzformátorhoz

A transzformátor legnagyobb hatékonysága egy olyan terhelésnél lesz, amelynél az acél vesztesége megegyezik a tekercselés veszteségeivel. A modern transzformátorokban a hatékonyság nagyon magas, és 95-99,5% -os teljes terhelés mellett.

A gyakorlatban a transzformátor hatékonyságát a fenti képlet alapján határozzuk meg bármely P2 terhelésnél.

Állítsa be a hasznos teljesítmény P2. például a névleges teljesítmény 0, 25, 50, 75, 100, 125% -a, és a kiválasztott teljesítmények mindegyikéhez meghatározzák a transzformátor veszteségeit.

A mágneses fluxus magjainak acélipari veszteségei attól függenek, hogy milyen acélból készülnek a mag, a rácsáram frekvenciáján és a magban lévő mágneses indukción. Mivel a hálózati áram frekvenciája és a mágneses indukció változatlan marad a transzformátor működése közben, az acél vesztesége független a terheléstől és állandó marad.

A tekercsek veszteségeit az ilyen tekercsek vezetékeinek fűtésével áramlik át rajta, és arányosak a második áramerősség áramával. Így a tekercsekben a névleges áram 0,5-es terhelése kétszeres lesz, és a tekercselés vesztesége a négy résen kisebb, mint a névleges terhelésnél.

Egy példa. A P2 = 50 kVA teljesítményű transzformátor acél Pst = 350 W veszteséget és teljes terhelésű (100%) Rob = 1325 W. Határozza meg a névleges érték 100%, 75%, 50% és 25% -os terhelését, feltételezve, hogy a terhelés tisztán aktív (cos # 966; = 1).

Megoldás: Teljes terhelésnél a transzformátor nettó teljesítménye

teljes terhelés mellett

Terhelésnél 0,75 hatásos teljesítményt P2 = P2 0,75-50 000 = 37 500 W, a veszteség tekercsek Pob = (0,5 x 2 Pobn = (0,75) 2 x1325 = 694 W és k. N. D.

A 0,5 P2 terhelésnél a nettó teljesítmény P2 = 0,5 x 50 000 = 25 000 W, a Rob = 0,5 2 x 1325 = 331 W tekercsek vesztesége és a hatékonyság.

0,25 P2 terhelésnél a nettó teljesítmény P2 = 0,25 x 5000 = 12,500 W, a Rob = (0,25) 2 x 1325 = 183 W tekercsek vesztesége és a hatékonyság.