Коэффициент полезного действия трансформатора

Величина КПД при номинальной нагрузке может быть определена по формуле

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru .

КПД при частичной нагрузке gP приближенно может быть определен по формуле

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ,

где P – берется из пункта 1.2.1.,

DU% – из пункта 1.2.5,

Pм – из пункта 1.2.11,

Pс – из пункта 1.2.13,

Im – из пункта 1.2.14.;

r1 – активное сопротивление первичной обмотки из пункта 1.2.16;

g – коэффициент, характеризующий отношение данной нагрузки трансформатора к номинальной.

1.2.16. Активное падения напряжения и сопротивления
обмоток трансформатора

Относительное активное падение напряжения в первичной обмотке однофазного трансформатора при номинальной нагрузке всех вторичных обмоток

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru .

Относительные активные падения напряжения во вторичных обмотках при номинальных нагрузках

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

…………………..

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru .

В случае трехфазного трансформатора нужно правые части этих формул разделить на Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru .

Активные сопротивления обмоток однофазного трансформатора:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом],

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом],

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом],

……………….

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом].

В случае трехфазного трансформатора нужно правые части этих формул разделить на 3.

Активные сопротивления обмоток короткого замыкания двухобмоточного трансформатора, приведенное к первой обмотке:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом].

Активные сопротивления короткого замыкания пар обмоток многообмоточного трансформатора, приведенные к первой обмотке:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом],

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом],

………………………………..

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом],

где U1, U2, U3, … берутся из задания,

I1, I2, I3, … – из пункта 1.2.1.,

W1, W2, W3, … – из пункта 1.2.5,

Pм1, Pм2, Pм3, … – из пункта 1.2.11.

1.2.17. Индуктивные падения напряжения и сопротивления
обмоток трансформатора

Относительные индуктивные падения напряжения в отдельных обмотках двухобмоточного трансформатора вычисляются по формулам:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru .

В случае многообмоточного трансформатора также вычисляются относительные индуктивные падения напряжения пар обмоток многообмоточного трансформатора, отнесенные к мощности первой обмотки. Рассмотрим случай расположения первой обмотки на стержне между вторичными (рис. 1.12).

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru

Рис. 1.12. Расположение обмоток на сердечнике трансформатора:
1, 2, 3 …n – обмотки

Для расчета пользуемся формулами:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

……………………………………………

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

…………………………………………….

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru .

Индуктивные падения напряжения отдельных обмоток многообмоточного трансформатора (см. рис. 1.12):

а) пара обмоток 1 и 2:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru

б) пара обмоток 1 и 3:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

……………………..

n) пара обмоток 1 и n:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

где

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [см];

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [см];

……...……………………………

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [см];

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [см];

……………………………………

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [см];

f, P2, P3, … – частота и мощности вторичных обмоток по заданию, ВА;

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru – первичная мощность трансформатора, ВА;

I1, I2, I3, … берутся из пункта 1.2.1.,

ew, W1, W2, W3, … – из пункта 1.2.5,

d1, d2,d3,…, d12,d13,d23, … – из пункта 1.2.9.,

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru , Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru , Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru , … – из пункта 1.2.10.;

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru – длина пути магнитных линий рассеяния, см.

Индуктивное сопротивление короткого замыкания двухобмоточного трансформатора, приведенное к первой обмотке:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом].

Индуктивные сопротивления короткого замыкания пар обмоток многообмоточного трансформатора, приведенные к первой обмотке:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом];

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом];

……………………………….

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом].

1.2.18. Полные сопротивления и напряжения
короткого замыкания обмоток трансформатора

Полное сопротивление короткого замыкания двухобмоточного трансформатора

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом].

Полные сопротивления короткого замыкания пар обмоток многообмоточного трансформатора:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом];

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом];

………………………

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru [Ом].

Напряжение короткого замыкания двухобмоточного трансформатора

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru

Напряжение короткого замыкания пар обмоток многообмоточного трансформатора:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru

……………………

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru

где U1 берется из задания,

I1 – из пункта 1.2.1.,

rк, rк12, rк13, … – из пункта 1.2.16.,

xк, xк12, xк13, … – из пункта 1.2.17.

В случае трехфазного трансформатора нужно правые части выражений для eк%, eк12%, … умножить на Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru .

1.2.19. Изменение напряжения трансформатора
при нагрузке

Величина относительного изменения напряжения в двухобмоточных трансформаторах большой мощности обычно определяется по формуле:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ;

при выводе этой формулы принято допущение Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru , что в мощных трансформаторах с относительно небольшим током холостого хода не вносит большой погрешности в вычисляемую по этой формуле величину ΔU%. В маломощных же трансформаторах, по условиям уменьшения стоимости их, величина намагничивающего тока достигает 40–50% от активной составляющей рабочего тока, поэтому приведенная выше формула для определения ΔU% становится в этом случае весьма неточной. В этих трансформаторах величина ΔU% более точно может быть определена по следующим формулам:

а) двухобмоточный трансформатор

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ,

б) многообмоточный трансформатор

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ,

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ,

………………………………………………………

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru .

где Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru , Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru , … берутся из задания,

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru , – из пункта 1.2.1.,

eа1, eа2, eа3, … – из пункта 1.2.16.,

es1, Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru , es2, es3, – из пункта 1.2.17.

Напряжения на зажимах вторичных обмоток трансформатора при номинальной нагрузке:

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ,

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ,

………………………..

Коэффициент полезного действия трансформатора - student2.ru ,

где U1 берется из задания,

W1, W2, W3, … – из пункта 1.2.5.

Наши рекомендации