Что такое номинальный режим работы трансформатора и какие номинальные величины указываются в паспортных данных
Обновлено: 25.06.2024
К паспортным данным трансформатора относятся следующие величины:
1) номинальное первичное напряжение U1ном;
напряжение холостого хода вторичной обмотки U2x;
номинальная полная мощность Sном;
напряжение короткого замыкания Uк % выражаемое в процентах;
мощность потерь холостого хода Рх и короткого замыкания Рк;
ток первичной обмотки при холостом ходе трансформатора I1х % выраженный в процентах номинального тока;
габариты и масса трансформатора.
Номинальное первичное напряжение указывает предельное допустимое действующее напряжение источника питания. Превышение этого напряжения приводит к непропорционально быстрому росту тока, что вызывает дополнительный нагрев первичной обмотки. В паспорте дается напряжение на вторичной обмотке при холостом ходе, что позволяет вычислить коэффициент трансформации n = U1 / U2x. Кроме того, значение U2x определяет класс напряжения (номинальное напряжение) приемников энергии, которые могут быть подключены к трансформатору.
Значение тока I1х % и активной мощности Рх при холостом ходу определяется качеством магнитопровода и гарантируется заводом-изготовителем.
Величина Рх = ΔРм характеризует потери в магнитопроводе, которые сохраняются теми же, как в режиме холостого хода, так и при нагрузке. Значение I1х % может составить доли или единицы процента у трансформаторов большой мощности (тысячи киловольт ампер) или десятки процентов у трансформаторов малой мощности (десятки вольтампер).
Значение Рк = ΔРэ определяет мощность потерь в обмотках трансформатора при номинальных токах в обмотках (при этих токах выполняют опыт короткого замыкания). При токах больше номинальных изоляции обмоток перегреваются, что сокращает срок службы трансформатора.
Номинальная мощность не только характеризует габариты трансформатора, но и позволяет определить его допустимую нагрузку. Номинальные токи трансформатора можно рассчитать с достаточной точностью из соотношения Sном = mU1фномI1фном = mU2фномI2фном (m – число фаз трансформатора).
По параметру Uк % можно определить изменение вторичного напряжения трансформатора при нагрузке. Кроме того, величина Uк позволяет определить токи в обмотках трансформатора при коротком замыкании на зажимах вторичной обмотки. Согласно определению Uк = U1к / U1ном , токи в обмотках достигают номинальных значений (U1к / n =ZкI2ном). При номинальном напряжении U1ном= U1к / Uк ток короткого замыкания будет в 1 / Uк раз больше номинального тока I2ном . По этим токам выбирают аппараты защиты трансформатора, обеспечивающие его отключение от места короткого замыкания.
Указанные в паспорте габариты и масса трансформатора необходимы для выбора способа его транспортировки и монтажа.
31. Способы и схемы возбуждения машин постоянного тока
Машины постоянного тока выполняют с независимым, параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.
Обмотка возбуждения генератора с независимым возбуждением (рис. 10.11 а) получает питание от независимого источника. Мощность возбуждения составляет 0,3…5 % номинальной мощности машины.
У генератора с параллельным возбуждением (рис. 10.11 б) обмотка возбуждения включается на напряжение самого генератора. Ток якоря равен сумме токов нагрузки и тока возбуждения , .
Такие генераторы изготовляют на малые и средние мощности. Обмотка возбуждения генератора с последовательным возбуждением (рис. 10.11 в) включена в цепь якоря и поэтому токи возбуждения и нагрузки равны: . Такие генераторы почти не применяют.
Генератор со смешанным возбуждением (рис. 10.11 г) имеет две обмотки возбуждения – параллельную и последовательную. Если они создают МДС одинакового направления, то их соединение называют согласным, противоположного – встречным. Основная часть МДС создается параллельной обмоткой возбуждения.
Схемы возбуждения двигателей такие же, как генераторов. Отличие в том, что обмотки возбуждения в схемах с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением получают питание от того же источника, что и двигатель. Поэтому при параллельном и смешанном возбуждении ток якоря меньше тока нагрузки на ток возбуждения
Направление токов в режиме двигателя показано на рис. 10.11 штриховыми стрелками.
Принцип работыНеподвижная часть машины состоит из станины (рис. 10.3), на которой укреплены основные (главные) полюсы для возбуждения основного магнитного потока и дополнительные – для улучшения коммутации. На основных полюсах размещена обмотка возбуждения, на дополнительных – обмотка, которая соединяется последовательно с якорем. Станина (ярмо) и основные полюсы являются частью магнитной цепи основного потока. В целом неподвижная часть называется индуктором. Вращающаяся часть машины называется якорем. Он состоит из зубчатого сердечника, обмотки и коллектора. Сердечник якоря набирается из листов электротехнической стали (рис. 10.4 а), изолированных друг от друга. В пазы сердечника уложена обмотка якоря (рис. 10.4 б). Коллектор представляет собой полый цилиндр из медных пластин 1 (рис. 10.4 в), которые присоединены к выводам 2 секций обмотки. Пластины изолированы друг от друга и от вала машин. Для отвода тока от коллектора служат щетки 1 (рис. 10.4 г), прижимаемые к коллектору пружиной 2. Щеткодержатели крепятся к щеточной траверсе (отверстие 3), с помощью которой можно изменять положение щеток относительно полюсов. Вал якоря опирается на подшипники, помещенные в подшипниковые щиты, обеспечивающие совпадение осей якоря и станины.
Читайте также: