Емпирично определяне на ефективността на трансформатора. Ефективност на трансформатора

Изграждаме зависимостта на ефективността от товара. Когато β= 0, полезната мощност и КПД са равни на нула. С увеличаване на изходната мощност ефективността се увеличава, тъй като специфичната стойност на магнитните загуби в стоманата, които имат постоянна стойност, намалява. При определена стойност (β opt) кривата на ефективност достига максимум, след което започва да намалява с увеличаване на натоварването.Причината за това е силното нарастване на електрическите загуби в намотките, които нарастват пропорционално на квадрата на текущ.

Увеличаването на ефективността на трансформаторите с няколко процента вече би било достатъчно, за да се запази производството на няколко фабрики. Проблемът е загубата на енергия по време на това преобразуване. Дори и като непрофесионалист, това се осъзнава, когато някакъв трансформатор домакински уредизапочва да бръмчи или загрява. Но в случай на общо снабдяване с електроенергия, загубите на гигантски трансформатори в преобразувателните станции са много по-високи.

Метод за анализ на неутронна интерферометрия

Преди развитието на неутронната интерферометрия изследователите, които искаха да изучават трансформаторни магнити, трябваше да прибягват до така наречената микроскопия на Кер. Този метод позволява да се визуализира посоката на намагнитване на повърхността на желязно ядро ​​и да се изведат домейни, като се използват определени модели. За да може да се използва обаче, е необходимо да се премахне изолационното покритие от желязното ядро. Това ядро ​​обаче не е направено от железен блок, а от няколко насложени един върху друг ултратънки листа, всеки обвит с изолиращо покритие от магнезиев силикат.


45. При какво условие ефективността на трансформатора е максимална?

Максималната ефективност в трансформаторите с висока мощност достига много високи граници (0,98 ... 0,99).

β opt, при което ефективността има максимална стойност, може да се определи чрез вземане на първата производна / по формулата и приравняването й на нула. ефективност има максимум, когато електрическите загуби в намотките са равни на магнитните загуби в стоманата.

Това явление е свързано с друга функция на покритието: индукция на механично напрежение в листа, което подобрява структурата на домейните. С други думи, когато покритието се премахне, конфигурацията на домейните също се променя. Всъщност микроскопията на Кер не може да предостави оригинално изображение на реални процеси.

Честотно индуцирано обемно магнитно замразяване на стени на домейни, визуализирани чрез изобразяване на неутронно тъмно поле. Пропорционални на тяхната мощност и постоянни, независимо от натоварването им. Ето защо е важно да не ги увеличавате твърде много. От друга страна, недостатъчното калибриране също е вредно.

46. ​​​​Оптималният коефициент на натоварване, при който ефективността на трансформатора е максимална. Формула.

47. Какви схеми за свързване на намотките се използват в трифазни трансформатори?

Трифазните трансформатори могат да бъдат свързани в звезда, звезда с нулева точка, триъгълник или зигзаг с нулева точка.

Трансформаторите нямат максимална ефективност при пълно натоварване, а при около 50% натоварване. Ненормално нагряване на намотките се появява при отваряне на защити, изключване на инсталацията и преждевременно стареене. При санирането задачата е по-лесна, отколкото при новото строителство. Наистина, човек може да разчита на сметките за електричество от миналото.

Често може да се види, че резултатът от тази формула води до нова мощност доста под съществуващия трансформатор. Допълнителната инвестиция не е без значение. Електрически трансформатор - Пасивен компонент - Електронен компонент - Разпределение на мощността - Електромагнитно устройство.

48. Каква е особеността на зигзагообразната връзка?

Характеристика на схемата "зигзаг" е, че всяка фаза на намотката е разделена на две равни части (полуфази), които са поставени на различни пръти на магнитната верига и са свързани помежду си последователно и насрещно. ЕМП на фазата на намотката, свързана в "зигзаг", е равна на геометричната разлика в ЕМП на полуфазите, които са изместени с 120 º. Следователно, за да се постигне равенство на фазовия ЕМП на намотката, свързана по схемата "звезда", и намотката, свързана по схемата "зигзаг", броят на завъртанията на последната трябва да се увеличи с 2/(3) 1/ 2 ~ 1,15 пъти. Това е недостатък на схемата "зигзаг", тъй като при такава връзка се увеличава потреблението на намотаващия проводник.

Свързана страница

Електрическият трансформатор е преобразувател, използван за промяна на стойностите на захранваното напрежение и ток алтернативен източникелектричество, напрежение и ток на устройството различни стойности, но със същата честота и форма. Той извършва това преобразуване с отличен резултат. Подобен е на механичен механизъм.

Могат да се разграничат статични трансформатори и превключватели. В статичен трансформатор енергията се прехвърля от първичната към вторичната чрез магнитна верига, образувана от тялото на трансформатора. След това тези две вериги са магнитно свързани. Това служи за осигуряване на галванична изолация между двете вериги. В превключвател енергията се прехвърля механично между генератор и електрически двигател.

49. В кои трансформатори се използва връзката на зигзаговата намотка?

Първичните и вторичните намотки на трифазните трансформатори могат да бъдат свързани по схемата "звезда", "звезда с нулева точка", "триъгълник" или "зигзаг с нулева точка".

Зигзагообразна схема на свързване

Разрез на трифазен трансформатор. Трансформаторна инсталация. Първичните намотки или вторичните намотки могат да имат външни връзки, известни като съединители, в междинни точки в намотката, за да осигурят избор на съотношение на напрежението. Могат да се свързват контакти автоматично устройствоПревключвател за честотно разпределение. Аудиочестотните трансформатори, използвани за разпространение на звук към високоговорителите, имат конектори, които ви позволяват да регулирате импеданса на всеки от високоговорителите.

охлаждащо устройство

Трансформаторът за средно напрежение често се използва в аудио усилватели на мощност. Модулационните трансформатори в AM предавателите са особено идентични. В областта на електричеството с ниско напрежение и в областта на електрониката, разсейването на топлината на трансформаторите се постига чрез проста естествена конвекция на въздуха около първичната и вторична намотка.

Всяка фаза се състои от 2 еднакви намотки, поставени на различни пръти и свързани помежду си в противоположни посоки, така че векторите на индуцираната в тях ЕМП се изваждат.

50. Група за свързване на трансформатор. Определение.

От лекции- ГРУПИ ВРЪЗКИ НА ТРАНСФОРМАТОРНИ НАМОТКИ

Трансформаторите се разделят на групи в зависимост от фазовото отместване между линейните напрежения, измерени на едноименните клеми.

В случай на високо напрежение и мощен електрически веригимогат да бъдат оборудвани трансформатори различни системиохлаждане. Охладителната система винаги е свързана към температурен сензор, действащ като термостат. Маслото, съдържащо се в резервоара, има двойна роля: пренос на топлина и диелектрик.

Работа на монофазен трансформатор

И накрая, в областта на високомощното излъчване трансформаторите за импеданс и настройка понякога се състоят от огромен твърд меден дросел, в който циркулира чиста вода.

Идеален или идеален трансформатор

Това е виртуален трансформатор без загуби и се използва за симулиране на реални трансформатори, които се разпознават като комбинация от идеален трансформатор и различни импеданси.

еднофазни трансформатори. В тях напреженията на първичната и вторичната намотка могат да бъдат във фаза или да бъдат изместени на 180 o

Групите съединения се означават с цели числа от 0 преди 11. Номерът на групата се определя от стойността на ъгъла,с което линейният вектор на напрежението на намотката НН изостава от вектора на линейното напрежение на намотката ВН. За да се определи номерът на групата, този ъгъл трябва да се раздели на 30°.

В случай, че комбинацията от загуби и изтичания на потока се пренебрегне, съотношението на броя на първичните навивки към броя на вторичните навивки напълно определя коефициента на трансформация на трансформатора. Тъй като загубите се пренебрегват, мощността се прехвърля напълно, така че интензитетът на тока във вторичната ще бъде обратно пропорционален, което е почти 19 пъти по-голямо от това в първичната.

Загуба на мощност на трансформатора

За равенството на видимите сили: или: едното привлича. Това е набор от автотрансформатори, тъй като съдържа само една намотка. Изходният клон на вторичната намотка може да се движи чрез плъзгащ се контакт върху завоите на първичната намотка. Изолационният трансформатор е предназначен само за създаване електрическа изолациямежду множество вериги от съображения за безопасност или за решаване на технически проблеми. Комплектът вторични изолирани първични трансформатори се признава за изолационен трансформатор; на практика обаче името се използва за обозначаване на трансформатори, чието изходно напрежение има същата ефективна стойност като входното напрежение.

За еднофазни трансформатори са възможни само две групи връзки: нула и шеста.

В зависимост от схемата на свързване на намотките (U и Д)и реда на свързване на техните начала и краища се получават различни фазови ъгли между линейните напрежения.



Изолационният трансформатор има две намотки, почти подобни на първичната и вторичната намотка. Броят на навивките на вторичната намотка често е особено малко по-голям от броя на намотките на първичната, за да се компенсира ниският спад на напрежението по време на работа, секциите на проводника на първичната и вторичната намотка са сходни по това, че интензитетът на тока е един и същ. Те например се използват широко в операционните зали: всяка стая в блока е оборудвана със собствен изолационен трансформатор, за да се избегне повреда в нея, която да причини повреди в друга стая.

При свързване на намотката LV по схемата Z n и намотката HV по схемата Y фазови напрежениянамотките LV се изместват спрямо съответните фазови напрежения на намотката HV под ъгъл от 330 °, т.е. с такава връзка имаме единадесета група. Това се обяснява с факта, че има същия ъгъл между линейните вектори на напрежението.

Трансформаторът все още е импедансен трансформатор, но електрониката дава това име на трансформатори, които не се използват в силови вериги. Импедансният трансформатор по същество е проектиран да адаптира изходния импеданс на усилвателя към неговия товар.

След това трансформаторът се използва не само за адаптиране на импеданса и изходното ниво на устройствата към микрофонните входове на миксера, но и за съпоставяне на изхода на свързаните устройства. HF технологията също използва трансформатори, чиято магнитна верига е направена от ферит или без магнитна верига, за да адаптира изходните импеданси на усилвателя, предавателната линия и антената. Наистина, за оптимален трансфер на мощност от усилвателя към антената, скоростта на стоящите вълни трябва да е еднаква. Измервателните трансформатори са интерфейсът между електрическата мрежа и измервателния уред.

От интернет- Определяне на групата на свързване на трифазни трансформатори

Групата за свързване на трансформатора характеризира фазовото изместване между векторите на линейното напрежение на първичната и вторичната намотка. Групата на свързване обикновено се изразява като число, получено чрез разделяне на 30 на ъгъла (в градуси), с който вторичният вектор на напрежение изостава от съответния първичен вектор на напрежение.

Наличната мощност на вторична основа се определя според нуждите измерващ инструмент. Трансформаторите са неразделна част електрическа мрежа. Тяхната надеждност пряко влияе върху надеждността на мрежата. Повредата на това критично устройство може да засегне цялата мрежа и да допринесе за нестабилността на мрежата. Тъй като подмяната на трансформатор за високо напрежение изисква известна организация по много причини, като например работното време на водачите понякога надвишава една година, се признава, че подготовката за това оборудване е от полза за правилното функциониране на мрежата.

При трансформиране електрическа енергиячаст от тях се изразходват за покриване на загуби, които се разделят на електрически и магнитни. Всички загуби са активни.

Електрически загубипоради нагряването на намотките на трансформатора при протичане през тях електрически токи се определят от сумата на електрическите загуби в първичната и вторичната намотка:

Правилното управление на трансформатор за високо напрежение изисква информация за състоянието на трансформатора. Има различни компоненти на трансформатор, които трябва да бъдат проверени и оценени, за да се определи цялостното му състояние, и няколко теста могат да предоставят тази информация. Тези тестове включват съпротивление на изолацията на трансформатора, съпротивление на намотките, анализ на честотната характеристика на сканиране и контрол на натоварването. На страницата Transformer Applications.

Оборудване за изпитване на трансформатори

Тестът, който трябва да се извърши, се различава в зависимост от жизнения етап на трансформатора, но трябва да включва поне рутинна проверка. Това ни води до важния въпрос за избора на оборудване за изпитване на трансформатори. Макар че тестова екипировкаможе да сведе до минимум трудността, тестването и оценяването на трансформатори остава предизвикателство. Дори при много точен хардуер, резултатите може да не представят точно състоянието на устройството. Тестът на трансформатор може да бъде повлиян от подготовката на този тест, околен святили проверка на свързващите проводници.

,
където е броят на фазите в намотките на трансформатора (обикновено 1 или 3); – загуби късо съединениепри номинално натоварване.

Електрическите загуби се наричат променливи, тъй като те зависят от тока на натоварване (пропорционален на квадрата).

Магнитни загубивъзникват в магнитната верига на трансформатора поради наличието на променлив магнитен поток в него. Този поток причинява два вида загуби в магнитната верига: загуби от вихрови токове в стоманата на магнитната верига и загуби от хистерезис (обръщане на намагнитването), свързани с консумацията на енергия за разрушаване на остатъчния магнетизъм във феромагнитния материал на магнитната верига. :

Организациите по стандартизация вече не предоставят "коефициент на корекция" и признават, че всеки трансформатор променя температурата и състоянието си. Това е една от силните страни на Megger. Ние не просто ви информираме за разликите в тестването, ние разработваме и интегрираме механизми за сигурност в нашите решения.

Ние сме постоянни новатори, решени да вървим напред. Нашите тестове на проводници са направени по такъв начин, че да останат на място, докато изпращат ток. Вниманието към детайла, безопасността и лекотата на използване са присъщи на нашите продукти. Осигуряването на тестово оборудване и решения е нашият фокус. Спечелването и поддържането на вашето доверие е нашата цел.

.

Загубите от хистерезис са право пропорционални на честотата на повторно намагнитване (), а загубите от вихрови токове са пропорционални на нейния квадрат (). Общите магнитни загуби се считат за пропорционални на честотата на степен 1,3, т.е. . Тъй като текущата честота е постоянна и големината на магнитния поток при товар, който не надвишава номиналния, практически не се променя, магнитните загуби се разглеждат постоянен, т.е. независимо от натоварването. Поради тази причина магнитните загуби са почти равни на загубите на празен ход.

Какви са някои решения за мръсна мощност?

В този раздел ще намерите списък с най-често задаваните въпроси. Ако нямате отговор на въпросите си, не се колебайте да се свържете с нас чрез формата по-долу. Има толкова много решения, че има проблеми. Обобщили сме някои решения и техния ценови диапазон в таблицата по-долу.

Нефилтрираните предпазители от пренапрежение са евтини и могат да осигурят защита срещу пренапрежения или други пренапрежения, но не филтрират неблагоприятния шум. По-известен като пренапрежение. Филтрите за потискане на пренапрежението са евтини решения за потискане на шума и защита от пренапрежение.

Ефективност на трансформатора- съотношението на активната мощност на изхода на вторичната намотка (полезна мощност) към активната мощност на входа на първичната намотка (входяща мощност):

,
къде е сумата на загубите.

Активна мощност на изхода на вторичната намотка на трансформатора:

,
където е броят на фазите на трансформатора; и - фазови напрежения и токове; – фактор на мощността на товара; – коефициент на натоварване.

Номинална мощност на трансформатора:

.
В трифазен трансформатор

,
където и са номиналните (линейни) напрежения и токове; и - номинални фазови напрежения и токове.

Като се вземе предвид зависимостта на активната мощност на изхода на трансформатора и загубите от товара, получаваме израз за изчисляване на ефективността:

или .
Ефективността на трансформатора зависи както от големината на товара, така и от неговия характер (), вижте Фигура 1.18. Максималната стойност на ефективност съответства на натоварването, при което магнитните загуби са равни на електрическите (), откъдето


Ориз. 1.18. Зависимост на магнитните, електрическите загуби и ефективността от относителния ток на вторичния товар.

В модерните силови трансформатори а максималната стойност на ефективността съответства на натоварването .

Автотрансформатори

Автотрансформатор- това е трансформатор, в който освен магнитна има и електрическа връзка между първичната и вторичната намотка. префикс " Автоматичен" (Гръцки " себе си"") означава, че в автотрансформатор част от намотката действа както като първична, така и като вторична намотка на трансформатора.

Фигура 1.19 показва схема на автотрансформатор за включване на трансформатор, предназначен да пренася електрическа енергия от входна мрежа с напрежение Uв изходната мрежа с напрежение .


Ориз. 1.19. Принципни диаграмиеднофазен и трифазен повишаващ автотрансформатор, зависимостта на стойностите на мощността и коефициента на трансформация.

Веригата използва трансформатор с две намотки с намотки 1 и 2 разположени на същия прът. За визуализация на навиване 1 и 2 са показани на различни секции на пръта по височина. Първична намоткатрансформатор 1 превключва на мрежово напрежение с ниско напрежение U. Вторичната намотка е свързана между скобата а(х) входна мрежа и скоба хизходна мрежа, така че нейното напрежение да се добави към напрежението Uи го увеличи до напрежение.

Вторичната намотка на автотрансформатора е в електрически контакт с входната и изходната мрежа, за разлика от конвенционалния трансформатор. Следователно изолацията на вторичната намотка трябва да бъде проектирана за най-голямото от напреженията и (във веригата за увеличаване на напрежението съгласно фигура 1.19 - за напрежение), а не за напрежение, както в конвенционален трансформатор.

Коефициент на трансформация на автотрансформатора:

,
където .

Описанието на електромагнитните процеси в автотрансформаторната верига включва уравненията на трансформатора (вляво) и уравненията, които описват автотрансформаторната верига (вдясно).

; ; ; . ; ; ; .

Общата мощност на автотрансформатора, с изключение на загубите, може да бъде представена като два компонента.