Электрические машины. Электромеханика, страница 3

Мгновенные значения ЭДС е₁ и е₂ отстают по фазе от потока Ф на угол .

Действующие значения ЭДС соответственно равны:

                                              

Отношение напряжений при x.х. трансформатора называется коэффициентом трансформации.

В реальном трансформаторе кроме основного магнитного потока Ф, который замыкается по стали и сцеплен со всеми обмотками трансформатора, имеются также потоки рассеяния Ф_σ1 и Ф_σ2, сцепленные только с одной из обмоток.

Потоки рассеяния не участвуют в передаче энергии, но создают в каждой из обмоток соответствующие ЭДС рассеяния.

С учетом этих ЭДС и падений напряжения в активных сопротивлениях обмоток можно составить комплексные уравнения для первичной и вторичной обмоток трансформатора

Так как потоки рассеяния полностью или частично замыкаются по воздуху, то они пропорциональны МДС соответствующих обмоток или соответствующим токам:

величины х₁ и х₂ называют индуктивными сопротивлениями обмоток трансформатора, обусловленными потоками рассеяния.

Т.к. векторы ЭДС  отстают от соответствующих потоков и токов на 90⁰, то

При этом комплексные управления трансформатора примут вид

Векторную диаграмму трансформатора строим согласно  системе уравнений. Характер диаграммы определяется током нагрузки , который принимается заданным по величине и фазе.

МДС  оказывает своей реактивной составляющей  на магнитопровод размагничивающее действие.

Реальный трансформатор можно заменить схемой замещения.

а, б – точки соединения первичной и вторичной обмоток.

Эквивалентное сопротивление этой схемы , где

Сопротивление  (и его составляющие ), а также  называют соответственно сопротивлениями вторичной обмотки и нагрузки, приведенными к первичной обмотке. Аналогично называют значения ЭДС и тока:

Коэффициентом полезного действия трансформатора называют отношение отдаваемой мощности Р₂ к мощности Р₁

 или

 , где

∆Р - суммарные потери в трансформаторе.

Согласно ГОСТа потери мощности в трансформаторе определяют по данным опытов х.х. и к.з., т.к.  в этих опытах трансформатор не отдает мощность нагрузке, следовательно, вся мощность, поступающая в первичную обмотку, расходуется на компенсацию имеющихся в нем потерь.

Кроме КПД по мощности пользуются значением КПД по энергии, которая представляет собой отношения количества энергии отданной трансформатором потребителю W₂  (кВт ч) в течение года, к энергии, полученной им от питающей электросети W₁ за это же время

КПД трансформатора по энергии характеризует эффективность эксплуатации трансформатора.

Группы соединений обмоток трансформаторов – делят на группы в зависимости от сдвига по фазе между линейными напряжениями, измеренными на одноименных зажимах.

Группы соединений обозначают целыми числами от 0 до 11. Номер группы определяют величиной угла, на который вектор линейного напряжения обмотки НН отстает от вектора линейного напряжения обмотки ВН. Для определения номера группы этот угол следует разделить на 30⁰. Таким образом, для однофазных трансформаторов существует 2 группы 0 и 6.

По существующим ГОСТам промышленность выпускает трехфазные силовые трансформаторы двух групп: 0 и 11,  что облегчает практическое включение трансформаторов на параллельную работу.

Условия включения на параллельную работу. Для включения трансформаторов на параллельную работу необходимо, чтобы при х.х. в их обмотках не возникали уравнительные токи и чтобы нагрузка распределялась между обоими трансформаторами в соответствии с их номинальной мощностью.

1)  трансформаторы должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации;

2)  трансформаторы должны принадлежать к одной группе соединений;

3)  они  должны иметь одинаковые напряжения короткого замыкания.