Определение физических начал и концов обмоток
На рисунке 1.5 указан принцип выбора стрелок токов, ЭДС в обмотках и стрелок потока в стержнях, принятый в теории трансформаторов. Из рисунка 1.5 видно, что стрелка тока в обмотке связана со стрелкой потока в стержне, на котором сидит эта обмотка, правилом правого винта. Кроме того, стрелки потоков в стержнях выбраны единообразно относительно двух узлов магнитной цепи.
Рисунок 1.5– Стрелки токов и потоков для трёхфазного ТР;
физические начала (*) и концы обмоток
Условимся называть вывод фазной обмотки, от которого направлена стрелка тока, физическим началом, а другой вывод – физическим концом. Физические начала будем обозначать точкой или звёздочкой, а физические концы оставим без обозначений (рис.1.5). Таким образом, физические начала и концы соответствуют стрелкам токов в обмотках.
Все стрелки на рис.1.5 можно одновременно поменять на обратные. Соответственно этому все физические начала поменяются местами с физическими концами.
Из вышеприведенного следует, что у одной из шести фазных обмоток физическое начало и физический конец можно выбрать произвольно – это обусловит физические начала и концы у остальных пяти обмоток.
Для экспериментального определения физических начал и концов произвольно выбирается физическое начало у одной из фазных обмоток ВН. Эта обмотка служит базовой и питается от сети переменного тока напряжением, не превышающим её номинальной фазной величины (рисунок 1.6). К базовой обмотке подключается обмотка, выводы которой необходимо промаркировать. Вольтметром со щупами измеряется напряжение на участке цепи из двух обмоток и сравнивается с напряжением питания базовой обмотки. Если обмотки сидят на одном стержне и общее напряжение на двух обмотках окажется больше питающего напряжения, то обмотки соединены разноименными выводами – физический конец первой обмотки соединён с физическим началом второй. То есть обмотки включены согласно и их ЭДС в общем контуре складываются. Если же суммарное напряжение двух обмоток окажется меньше питающего напряжения, то обмотки соединены одноименными зажимами.
Если маркируемая и базовая обмотки сидят на разных стержнях, то как следует из рисунка 1.6, при напряжении на двух обмотках, большем питающего, обмотки соединены одноименными зажимами, а при меньшем – разноименными.
Рисунок 1.6 – Схема опыта для определения физических начал и
концов фазных обмоток.
Сведения о физических началах и концах обмоток необходимы для правильного соединения обмоток в трёхфазные схемы «звезда»-Y и «треугольник» - Δ, а также для получения заданной группы соединения Тр.
Для практического использования информации о клеммном щитке испытуемого Тр целесообразно проставить номера клемм на схеме вида рисунка 1.7, которую надо зарисовать в рабочую тетрадь. При этом несимметрией магнитопровода следует пренебречь и выявленные в процессе испытаний пары обмоток ВН и НН, размещенных на одном стержне, можно располагать на любом стержне.
Рисунок 1.7 – Результаты исследования клеммного щитка трансформатора
Контрольные вопросы
Ответы на первые семь вопросов необходимо знать перед выполнением лабораторной работы, ответы на все вопросы – при защите лабораторной работы.
1. Каково устройство силового Тр и назначение его элементов.
2. Объясните принцип действия силового Тр.
3. Как проводится определение двух зажимов на щитке, принадлежащих одним и тем же обмоткам.
4. Как определить сопротивлений обмоток Тр постоянному току.
5. Каким образом проводится определение обмоток высшего и низшего напряжения.
6. Как определить обмотки, находящиеся на одном стержне.
7. Какова система стрелок в обмотках и потоков в стержнях трехфазного трехстержневого Тр. Определение физических начал и концов обмоток.
8. Сформулируйте закон электромагнитной индукции и покажите связь ЭДС с амплитудой магнитного потока при синусоидальном напряжении.
9. Назовите основные номинальные параметры силового Тр.
10. Почему силовые Тр характеризуют полной номинальной мощностью, а не активной мощностью?
11. Почему магнитопроводы Тр выполняют из специальной электротехнической стали? Что будет, если магнитопровод выполнить из дерева, алюминия, меди?
12. Поясните назначение шихтовки активной стали. Каково назначение изоляции между листами активной стали. Как расположена шихтовка по отношению к направлению вектора магнитной индукции. Каково влияние толщины листов и частоты перемагничивания на составляющие потерь в стали?
Лабораторная работа № 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СИЛОВОГО
ТРЁХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА