Электр машиналары
жүктеу/скачать 97.05 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 4.2 Қысқа теориялық мағлұматтар
| 4.1 Жұмыстың мақсаты
Трансформатордың жұмыс істеу принціпін, құрылымын және эксплуатациялық сипаттамаларын зерттеу. Бос жүріс және қысқа тұйықталу тәжірибелерінің мәліметтері бойынша трансформатор параметрлерін анықтау. 4.2 Қысқа теориялық мағлұматтар Кернеуі бір шамалы айнымалы тоқ электр энергиясын кернеуі басқа шамалы жиілігі сондай айнымалы тоқтың электр энергиясына түрлендіруге арналған статикалық электр магнитті кондырғы трансформатор деп аталады. Трансформатор (4.1 сурет) тұйық магнит өткізгіштен 1 және орамалардан 2 тұрады. 4.1 сурет - Т р а н с ф о р м а т о р д ы ң қ ұ р ы л ы с ы Магнит өткізгіш электротехникалық болаттың қалыңдығы 0,36 . . . 0,5 мм болатын пластикаларынан жиналады. Мұндай конструкция құйынды тоқтардан және гистерезистен болатын шығынды азайту үшін қажет. Орамалар оқшауланған (изоляцияланған) мыс немесе алюминий сымдарынан жасалады. Электр энергиясы көзіне қосылатын орама бірінші реттік, ал электр энергиясының қабылдағышы қосылатын орама екінші реттік деп аталады. Көп жағдайда бірінші және екінші реттік орамаларды концентрді түрде бір өзекшеге орналастырады. Әдетте кернеуі төмен орама магнит өткізгіш өзекшесіне жақын орналасады, өйткені бұл жағдайда оқшаулама (изоляция) қалыңдығы аз қажет болады (негізінен жоғарғы вольтты трансформаторларда). Төмен қуатты және төмен вольтты трансформаторларда бірінші реттік ораманы өзекшеге жақын орналастырған ыңғайлы. Трансформатордың бірнеше екінші реттік орамасы болуы мүмкін. Бұл жағдайда ол көп орамалы деп аталады. Трансформатордың әрекет ету принціпі электр магниттік индукция заңына негізделген. Орамалардың бірін айнымалы кернеудің электр энергиясы көзіне қосқанда, орамада электр тоғы i1 пайда болады. Бұл тоқ негізгі бөлігі магнит өткізгіште тұйықталатын (негізгі магнит ағыны Ф0) магнит ағынын қоздырады. Магнит ағынының елеусіз бөлігі ауада тұйықталады (сейілу ағыны Фα). Магнитағыны бірінші реттік орамада өздік индукция э.қ.к-ң е1 индукциялайды, екінші реттік орамада өзара индукция э.қ.к-ң е2 индукциялайды: , (4.1) , (4.2) Э.қ.к. орамалардағы әсерлі шамасы: , (4.3) , (4.4) мұндағы w1, w2 – бірінші және екінші реттік орамалардағы орам сандары. f – қоректендіруші кернеудің жиілігі, Гц Фm – негізгі магнит ағының амплитудасы. Орамалардағы орам сандарының қатынасына тең болатын, жоғарғы кернеулі орама э.қ.к.–нің Ежк төмен кернеулі орама э.қ.к. Етк – ге қатынасы трансформатордың транформация коэффициенті деп аталады. (4.5) Екінші реттік орамаға электр энергиясы қабылдағышын қосқан кезде е2 э.қ.к. әсерінен i2 тоқ пайда болады және орама қысқыштарында U2 кернеу қалыптасады. Ендеше трансформаторда бірінші реттік ораманы электр энергиясын қабылдағыш, ал екінші реттік ораманы электр энергиясы көзі ретінде қарастыруға болады. Электр энергиясын бірінші реттік тізбектен екінші реттік тізбекке беру магнит өрісі арқылы жүзеге асады, ал бірінші және екінші реттік тізбек бір-бірінен электрлік жағынан оқшауланған. Комплекс шамалар үшін жазылған Кирхгофтың екінші заңына сәйкес трансформатордың бірінші және екінші реттік орамаларының электрлік күйінің тендеулері мынадай түрде беріледі: , (4.6) , (4.7) мұндағы R1, R2 – орамалардың актив кедергілері; xα1, xα2 – орамалардың индуктивті сейілту кедергілері. Бірінші реттік ораманың актив және индуктивті сейілу кедергілеріне түсетін кернеу, тоқ номинал болған кезде, Е1 э.қ.к. – нің бірнеше проценттін құрайды. Е1 э.қ.к.– мен салыстырғанда өте аз болғандықтан, Е1 ≈ Uном=const деп есептеуге болады. Бұдан (4.3) – ке сәйкес мынадай қорытынды жасауға болады: магнит ағыны амплитудасы U1 бірінші реттік кернеуге тура пропоционал және іс жүзінде орамалардағы тоқтарға тәуелді емес. Трансформатор бос жүріс режимінде жұмыс істегенде, желіден тоқ (бос жүріс тоғын) тутынады. Бұл тоқ U1 кернеуге сейкес келетін магнит ағынын тудыру үшін қажет. Осы кезде бірінші реттік орамада пайда болатын м.қ.к. (магнит қозғаушы күш) w1 i10 –ге тең. Екінші реттік орамаға электр қабылдағыш қосылып тұрған кезде трансформатордағы магнит ағыны екі орамының тоқтары әрекетінен пайда болады. Бірақ магнит ағыны амплитудасы іс жүзінде орамалардағы тоқтардан тәуелсіз болғандықтан, толық тоқ заңына сәйкес, орамалар тудыратын м.қ.к. бос жүріс режимінде бірінші реттік орамадағы тоқ тудыратын м.қ.к. тең болады: (4.8) немесе , (4.9) (4.8) теңдеу магниттік күй теңдеуі деп аталады. Бұл теңдеуден мынадай қорытынды шығаруға болады: екінші реттік орамадағы тоқ артқан кезде, осы тоқтың магнитсіздендіру әсерін компенсациялай отырып, бірінші реттік орамадағы тоқ та артады. (4.6) және (4.7) теңдеулерді зерттей отырып, мынадай қорытынды шығаруға болады: орамалардағы тоқтар өзгеруі салдарынан бірінші реттік орамадағы Е1 э.қ.к. және екінші реттік орамадағы U2 кернеу өзгереді. Екінші реттік орама қысқыштарындағы кернеудің ауытқуы электр қабылдағыштардың жұмысына жайсыз әсерін тигізеді, сондықтан ауытқудың аз болғаны маңызды. Ауытқу шамасы екінші реттік кернеудің процентік өзгерісімен сипатталады. , (4.10) мұндағы U20 – бос жүріс режимінде екінші реттік орама қысқыштарындағы кернеу. Трансформатордың U2 – екінші реттік орама кернеуінің жүктеме тоғының, бірінші реттік орама кернеуі (U1=const) және қуат коэффициенті тұрақты (cosφжүкт=const) болған кездегі тәуелділігі трансформатордың сыртқы сипаттамасы деп аталады. Келесі эксплуатациалық сипаттама болып трансформатордың пайдалы әсер коэффициентінің жүктеме тоғына (немесе жүктеме коэффициентіне β=I2/I2ном) тәуелділігі саналады , U1=const және cosφжүкт=const болғандағы. Екеуі де өте маңызды эксплуотациалық сиапттама болып табылады. Олардың жүктеме сипаты актив-индуктивті болғандағы жуық түрі 4.2 суретінде көрсетілген. 4.2 сурет - Трансформатордың эксплуатациалық сипаттамалары 4.2 суреттен I2 тоғының қандай да бір мәнінде трансформатордың пәк-і максимал мәніне ие болатынын көруге болады. ПӘК-нің максимал мәні 0,95...0,995 жетуі мүмкін. Қуатты трансформаторлар ішінде күштік трансформаторлар кеңінен тараған. Олар электр желісіндегі энергияны үлестіруге арналған. Бір қатар себептермен бұл трансформатор номинал жүктеменің 0,5...0,7-не тең болатын жүктемелермен жұмыс істейді, сондықтан трансформаторлардың максимал пәк-і осы жүктемелер диапазонында орналасқан. Трансформатордың паспорттық мәліметтерін біле отырып, оның барлық эксплуатациалық сипаттамаларын анықтауға болады. Паспорттық мәліметтердің бір бөлігін бос жүріс және қысқа тұйықталу тәжірибелерінің нәтижелері бойынша анықтайды. жүктеу/скачать 97.05 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|