Bestemmelse av transformatoreffektivitet empirisk. Transformatoreffektivitet

Vi konstruerer effektivitetens avhengighet av lasten. Når β= 0, er nyttekraften og virkningsgraden lik null. Med en økning i utgangseffekten øker effektiviteten, siden den spesifikke verdien av magnetiske tap i stål, som har en konstant verdi, avtar. Ved en viss verdi (β opt) når virkningsgradskurven et maksimum, hvoretter den begynner å avta med økende belastning Årsaken til dette er en sterk økning i elektriske tap i viklingene, som øker proporsjonalt med kvadratet på strøm.

Å øke effektiviteten til transformatorer med noen få prosent vil allerede være nok til å beholde produksjonen fra flere fabrikker. Problemet er energien som går bort under denne konverteringen. Selv som en ikke-profesjonell, er dette realisert når en slags transformator husholdningsapparater begynner å nynne eller varmes opp. Men når det gjelder en generell strømforsyning, er tapene av gigantiske transformatorer ved konverteringsstasjoner mye høyere.

Nøytroninterferometrianalysemetode

Før utviklingen av nøytroninterferometri måtte forskere som ønsket å studere transformatormagneter ty til den såkalte Kerr-mikroskopien. Denne metoden lar en visualisere magnetiseringsretningen på overflaten av en jernkjerne og utlede domener ved hjelp av visse modeller. Men for å kunne bruke det, er det nødvendig å fjerne isolasjonsbelegget fra jernkjernen. Denne kjernen er imidlertid ikke laget av en jernblokk, men av flere overlagrede ultratynne ark, hver pakket inn med et isolerende magnesiumsilikatbelegg.


45. Under hvilke forhold er effektiviteten til transformatoren maksimal?

Maksimal effektivitet i høyeffekttransformatorer når svært høye grenser (0,98 ... 0,99).

β opt, hvor effektiviteten har en maksimal verdi, kan bestemmes ved å ta den første deriverte / i henhold til formelen og likestille den med null. effektivitet har et maksimum når de elektriske tapene i viklingene er lik de magnetiske tapene i stålet.

Dette fenomenet er relatert til en annen funksjon av belegget: induksjon av mekanisk spenning i arket, noe som forbedrer strukturen til domenene. Med andre ord, når dekningen fjernes, endres også konfigurasjonen av domenene. Faktisk kan Kerr-mikroskopi ikke gi et originalt bilde av virkelige prosesser.

Frekvensindusert bulkmagnetisk frysing av domenevegger visualisert ved nøytronmørkt feltavbildning. Proporsjonal med kraften deres og konstant, uavhengig av belastningen. Derfor er det viktig å ikke øke dem for mye. På den annen side er utilstrekkelig kalibrering også skadelig.

46. ​​Den optimale belastningsfaktoren der effektiviteten til transformatoren er maksimal. Formel.

47. Hvilke viklingskoblingsskjemaer brukes i 3-fase transformatorer?

Trefase transformatorer kan kobles i stjerne, stjerne med nullpunkt, delta eller sikksakk med nullpunkt.

Transformatorer har ikke maksimal virkningsgrad ved full belastning, men ved rundt 50 % belastning. Unormal oppvarming av viklingene vises med åpning av beskyttelser, nedleggelse av installasjonen og for tidlig aldring. Ved fornyelse er oppgaven lettere enn ved nybygg. Faktisk kan man stole på tidligere tiders strømregninger.

Man kan ofte se at resultatet av denne formelen resulterer i en ny effekt godt under den eksisterende transformatoren. Merinvesteringen er ikke ubetydelig. Elektrisk transformator - Passiv komponent - Elektronisk komponent - Strømfordeling - Elektromagnetisk enhet.

48. Hva er det særegne ved sikksakkforbindelsen?

Et trekk ved "sikksakk"-skjemaet er at hver fase av viklingen er delt inn i to like deler (halvfaser), som er plassert på forskjellige stenger i den magnetiske kretsen og koblet til hverandre i serie og teller. EMF til fasen av viklingen koblet i en "sikksakk" er lik den geometriske forskjellen i EMF til halvfasene, som er forskjøvet med 120 º. Derfor, for å oppnå likhet mellom fase-EMF til viklingen koblet i henhold til "stjerne"-skjemaet og viklingen koblet i henhold til "sikksakk"-skjemaet, må antallet omdreininger til sistnevnte økes med 2/(3) 1/ 2 ~ 1,15 ganger. Dette er en ulempe med "sikksakk"-ordningen, siden med en slik tilkobling øker forbruket av viklingstråden.

Relatert side

En elektrisk transformator er en omformer som brukes til å endre verdiene for spenning og strøm som leveres alternativ kilde elektrisitet, i enhetens spenning og strøm ulike verdier, men med samme frekvens og form. Den utfører denne konverteringen med utmerket ytelse. Det ligner på en mekanisk mekanisme.

Statiske transformatorer og brytere kan skilles fra hverandre. I en statisk transformator overføres energi fra primær til sekundær gjennom en magnetisk krets dannet av transformatorlegemet. Disse to kretsene er så magnetisk forbundet. Dette tjener til å gi galvanisk isolasjon mellom de to kretsene. I en bryter overføres energi mekanisk mellom en generator og en elektrisk motor.

49. I hvilke transformatorer brukes sikksakkviklingskoblingen?

De primære og sekundære viklingene til trefasetransformatorer kan kobles i henhold til "stjerne", "stjerne med nullpunkt", "trekant" eller "sikksakk med nullpunkt".

Sikksakk koblingsskjema

Tverrsnitt av en trefaset transformator. Installasjon av transformator. Primærviklingene eller sekundærviklingene kan ha eksterne tilkoblinger, kjent som koblinger, ved mellompunkter i viklingen for å gi et valg av spenningsforhold. Stikkontakter kan kobles til automatisk enhet Trinnkobler for frekvensfordelingskrets. Lydfrekvenstransformatorene som brukes til å distribuere lyd til høyttalere har kontakter som lar deg justere impedansen til hver av høyttalerne.

kjøleinnretning

Mellomspenningstransformatoren brukes ofte i lydeffektforsterkere. Modulasjonstransformatorene i AM-sendere er spesielt identiske. Innen lavspentelektrisitet og innen elektronikk oppnås varmespredningen av transformatorer ved enkel naturlig konveksjon av luft rundt primær- og sekundærvikling.

Hver fase består av 2 identiske spoler plassert på forskjellige stenger og sammenkoblet i motsatte retninger slik at vektorene til EMF indusert i dem trekkes fra.

50. Transformatorkoblingsgruppe. Definisjon.

Fra forelesninger- GRUPPER AV TILKOBLINGER AV TRANSFORMATORVINDINGER

Transformatorer er delt inn i grupper avhengig av faseforskyvningen mellom de lineære spenningene målt ved terminalene med samme navn.

I tilfelle av høy spenning og kraftig elektriske kretser transformatorer kan utstyres ulike systemer kjøling. Kjølesystemet er alltid koblet til en temperatursensorenhet som fungerer som termostat. Oljen i tanken har en dobbel rolle: varmeoverføring og dielektrisk.

Drift av en enfaset transformator

Til slutt, når det gjelder kringkasting med høy effekt, består impedans- og tuning-transformatorer noen ganger av en enorm stiv kobberchoke der rent vann sirkulerer.

Ideell eller ideell transformator

Det er en virtuell tapsfri transformator og brukes til å simulere ekte transformatorer som er anerkjent som en assosiasjon av en ideell transformator og forskjellige impedanser.

enfase transformatorer. I dem kan spenningene til primær- og sekundærviklingene være i fase eller forskyves med 180 o

Grupper av forbindelser er angitt med heltall fra 0 før 11. Gruppenummeret bestemmes av vinkelverdien, hvorved den lineære spenningsvektoren til LV-viklingen ligger bak den lineære spenningsvektoren til HV-viklingen. For å bestemme gruppenummeret bør denne vinkelen deles med 30°.

I tilfellet når kombinasjonen av tap og lekkasjer av fluksen blir neglisjert, bestemmer forholdet mellom antall primære omdreininger og antall sekundære omdreininger fullstendig transformasjonsforholdet til transformatoren. Siden tap blir neglisjert, overføres kraften fullstendig, så strømintensiteten i sekundæren vil være omvendt, som er nesten 19 ganger større enn i primæren.

Tap av transformatoreffekt

Om likheten mellom synlige krefter: enten: man tiltrekker. Dette er et sett med autotransformatorer siden det bare inneholder en spole. Utgangsgrenen til sekundærviklingen kan flyttes med en glidekontakt på vindingene til primærviklingen. Isolasjonstransformatoren er kun ment å skape elektrisk isolasjon mellom flere kretser av sikkerhetsmessige årsaker eller for å løse tekniske problemer. Settet med sekundærisolerte primærtransformatorer skal gjenkjennes som en isolasjonstransformator; Imidlertid brukes navnet i praksis for å referere til transformatorer hvis utgangsspenning har samme effektive verdi som inngangsspenningen.

For enfasede transformatorer er bare to grupper av tilkoblinger mulige: null og sjette.

Avhengig av koblingsskjemaet til viklingene (U og D) og rekkefølgen på tilkoblingen av deres begynnelse og slutt, oppnås forskjellige fasevinkler mellom lineære spenninger.



En isolasjonstransformator har to viklinger, nesten lik primær- og sekundærviklingene. Antall omdreininger på sekundærviklingen er ofte spesielt litt større enn antall omdreininger på primærviklingen, for å kompensere for det lave spenningsfallet under drift, er ledningsseksjonene på primær- og sekundærviklingen like ved at strømintensiteten er samme. De er for eksempel mye brukt i operasjonsstuer: hvert rom i blokken er utstyrt med sin egen isolasjonstransformator for å unngå at en feil i den forårsaker feil i et annet rom.

Ved tilkobling av LV-viklingen i henhold til Z n-skjemaet, og HV-viklingen i henhold til Y-skjemaet fasespenninger LV-viklingene forskyves i forhold til de tilsvarende fasespenningene til HV-viklingen med en vinkel på 330 °, det vil si med en slik forbindelse har vi den ellevte gruppen. Dette forklares med at det er samme vinkel mellom de lineære spenningsvektorene.

En transformator er fortsatt en impedanstransformator, men elektronikk gir dette navnet til transformatorer som ikke brukes i strømkretser. En impedanstransformator er i hovedsak designet for å tilpasse utgangsimpedansen til en forsterker til dens belastning.

Transformatoren brukes da ikke bare til å tilpasse impedansen og utgangsnivået til enhetene til mikserens mikrofoninnganger, men også for å matche utgangen til de tilkoblede enhetene. HF-teknologien bruker også transformatorer hvis magnetiske krets er laget av ferritt eller uten magnetisk krets for å tilpasse utgangsimpedansene til forsterkeren, overføringslinjen og antennen. Faktisk, for optimal kraftoverføring fra forsterkeren til antennen, må hastigheten på de stående bølgene være lik. Måletransformatorer er grensesnittet mellom det elektriske nettverket og måleenheten.

Fra Internett- Bestemmelse av koblingsgruppen til trefasetransformatorer

Transformatorforbindelsesgruppen karakteriserer faseforskyvningen mellom de lineære spenningsvektorene til primær- og sekundærviklingene. Forbindelsesgruppen uttrykkes vanligvis som et tall oppnådd ved å dele med 30 vinkelen (i grader) som sekundærspenningsvektoren ligger bak den tilsvarende primærspenningsvektoren.

Strøm tilgjengelig på sekundær basis bestemmes etter behov måleinstrument. Transformatorer er en integrert del elektrisk nettverk. Deres pålitelighet påvirker direkte påliteligheten til nettverket. Feilen på denne kritiske enheten kan påvirke hele nettverket og bidra til nettverkets ustabilitet. Siden utskifting av en høyspenttransformator krever en viss mengde organisering av mange grunner, for eksempel at sjåførenes arbeidstid noen ganger overstiger ett år, er det anerkjent at forberedelsene til dette utstyret er gunstig for nettverkets funksjon.

Ved transformasjon elektrisk energi en del av det brukes til å dekke tap, som er delt inn i elektrisk og magnetisk. Alle tap er aktive.

Elektriske tap på grunn av oppvarmingen av transformatorviklingene når de strømmer gjennom dem elektrisk strøm og bestemmes av summen av elektriske tap i primær- og sekundærviklingene:

Riktig kontroll av en høyspenningstransformator krever informasjon om transformatorens tilstand. Det er ulike komponenter i en transformator som må inspiseres og evalueres for å bestemme dens generelle tilstand, og flere tester kan gi denne informasjonen. Disse testene inkluderer transformatorisolasjonsmotstand, viklingsmotstand, skannefrekvensresponsanalyse og lastkontroller. På siden for transformatorapplikasjoner.

Utstyr for testing av transformatorer

Testen som skal utføres varierer avhengig av transformatorens livsfase, men bør i det minste inkludere rutinemessig screening. Dette bringer oss til det viktige spørsmålet om valg av transformatortestutstyr. Selv om testutstyr kan minimere vanskeligheten, testing og evaluering av transformatorer er fortsatt utfordrende. Selv med svært nøyaktig maskinvare kan det hende at resultatene ikke representerer enhetens tilstand nøyaktig. Testen av en transformator kan påvirkes av forberedelsen av denne testen, miljø eller sjekke tilkoblingslederne.

,
hvor er antall faser i transformatorviklingene (vanligvis 1 eller 3); - tap kortslutning ved nominell belastning.

Elektriske tap kalles variabler, siden de er avhengige av belastningsstrømmen (proporsjonal med kvadratet).

Magnetiske tap oppstår i den magnetiske kretsen til transformatoren på grunn av tilstedeværelsen av en vekslende magnetisk fluks i den. Denne strømmen forårsaker to typer tap i den magnetiske kretsen: tap fra virvelstrømmer i stålet i den magnetiske kretsen og tap fra hysterese (magnetiseringsreversering) forbundet med energiforbruket for ødeleggelse av restmagnetisme i det ferromagnetiske materialet i den magnetiske kretsen :

Standardorganisasjoner gir ikke lenger en "korreksjonsfaktor" og anerkjenner at hver transformator endres i temperatur og tilstand. Dette er en av styrkene til Megger. Vi informerer deg ikke bare om forskjellene i testing, vi utvikler og integrerer sikkerhetsmekanismer i våre løsninger.

Vi er konstante innovatører som er fast bestemt på å gå videre. Våre ledertester er laget på en slik måte at de holder seg på plass mens de sender strøm. Oppmerksomhet på detaljer, sikkerhet og brukervennlighet er iboende i produktene våre. Å tilby testutstyr og løsninger er vårt fokus. Å vinne og opprettholde din tillit er vårt mål.

.

Hysterese-tap er direkte proporsjonale med remagnetiseringsfrekvensen (), og virvelstrømstap er proporsjonale med kvadratet (). De totale magnetiske tapene anses å være proporsjonale med frekvensen til styrken 1,3, dvs. . Siden strømfrekvensen er konstant, og størrelsen på den magnetiske fluksen ved en belastning som ikke overstiger den nominelle praktisk talt ikke endres, vurderes de magnetiske tapene fast, dvs. belastningsuavhengig. Av denne grunn er de magnetiske tapene nesten lik ubelastetapene.

Hva er noen løsninger for skitten strøm?

I denne delen finner du en liste over de mest stilte spørsmålene. Hvis du ikke har svar på spørsmålene dine, kan du gjerne kontakte oss ved å bruke skjemaet nedenfor. Det er så mange løsninger at det er problemer. Vi har oppsummert noen løsninger og deres prisklasse i tabellen nedenfor.

Ufiltrerte overspenningsvern er rimelige og kan gi beskyttelse mot overspenninger eller andre overspenninger, men de filtrerer ikke bort uønsket støy. Bedre kjent som en surge suppressor. Overspenningsdempende filtre er rimelige løsninger for støydemping og overspenningsvern.

Transformatoreffektivitet- forholdet mellom aktiv effekt ved utgangen av sekundærviklingen (nyttig effekt) og aktiv effekt ved inngangen til primærviklingen (effektinngang):

,
hvor er summen av tap.

Aktiv kraft ved utgangen av sekundærviklingen til transformatoren:

,
hvor er antall faser av transformatoren; og - fasespenninger og strømmer; – belastningseffektfaktor; – belastningsfaktor.

Transformatorens merkeeffekt:

.
I en trefase transformator

,
hvor og er nominelle (lineære) spenninger og strømmer; og - nominelle fasespenninger og strømmer.

Tar vi hensyn til avhengigheten av aktiv effekt ved utgangen av transformatoren og tap fra lasten, får vi et uttrykk for å beregne effektiviteten:

eller .
Effektiviteten til transformatoren avhenger både av størrelsen på lasten og av dens natur (), se figur 1.18. Den maksimale effektivitetsverdien tilsvarer belastningen der de magnetiske tapene er lik den elektriske (), hvorfra


Ris. 1.18. Avhengighet av magnetiske, elektriske tap og effektivitet på den relative sekundære laststrømmen.

I moderne krafttransformatorer og maksimal effektivitetsverdi tilsvarer belastningen .

Autotransformatorer

autotransformator- dette er en transformator der det, i tillegg til magnetisk, er en elektrisk forbindelse mellom primær- og sekundærviklingene. Prefiks " auto" (Gresk " meg selv"") betyr at i en autotransformator fungerer en del av viklingen både som primær- og som sekundærvikling av transformatoren.

Figur 1.19 viser en autotransformatorkrets for å slå på en transformator designet for å overføre elektrisk energi fra et inngangsnettverk med spenning U inn i utgangsnettverket med spenning.


Ris. 1.19. Skjematiske diagrammer en-fase og tre-fase step-up autotransformator, avhengigheten av effektverdier og av transformasjonsforholdet.

Kretsen bruker en to-viklingstransformator med viklinger 1 og 2 plassert på samme stang. For visualisering av vikling 1 og 2 er vist på forskjellige seksjoner av stangen i høyden. Primærvikling transformator 1 bytter til lavspent nettspenning U. Sekundærviklingen er koblet mellom klemmen en(X) inngangsnettverk og klemme X utgangsnettet slik at spenningen legges til spenningen U og økte den til spenning.

Sekundærviklingen til en autotransformator er i elektrisk kontakt med inngangs- og utgangsnettverk, i motsetning til en konvensjonell transformator. Derfor må isolasjonen til sekundærviklingen utformes for den største av spenningene og (i kretsen for å øke spenningen i henhold til figur 1.19 - for spenning), og ikke for spenning, som i en konvensjonell transformator.

Autotransformatortransformasjonsforhold:

,
hvor .

Beskrivelsen av elektromagnetiske prosesser i autotransformatorkretsen inkluderer transformatorligningene (til venstre) og ligningene som beskriver autotransformatorkretsen (til høyre).

; ; ; . ; ; ; .

Den totale effekten til en autotransformator, eksklusive tap, kan representeres som to komponenter.