Исследование параллельной работы однофазных трансформаторов, страница 2

Значение номинального напряжения короткого замыкания рассчитывается относительно номинального напряжения U_K%=U_1K*100/U_1H

U_K%=

Определим параметры схемы замещения при коротком замыкании

Z_K=U_1KH/I_1H ,  r_K=P_KH/3*I²_1H , X_K= (Z²_K- r²_K) ^1/2

Z_K=                     ; r_K=                        ; X_K=

Расчет и построение зависимости h=f( k_НГ)

k_НГ = I’₂ / I’_2H =I₁/I_1H=0.5/3=0.17

åP=P_10H+P_K@P_10H+k²_НГ*P_KH=4+0.17²*25=4.72 Вт

P₁=3*I₁*U_1H*cosj=3*0.5*40*1=60 Вт 

h=P₂*100/P₁=(P₁-åP)*100/P₁=(60-4.72)*100/60=92.13 %

P₂=h*P₁/100=92.13*60/100=55.28 В

Таблица 3.Расчет зависимости h=f( k_НГ)

N	KНГ		I1		å P		cosj=1				cosj=0.8					Примечание
							P1		P2	h	P1		P2	h
	-		A		Вт		Вт		Вт	%	Вт		Вт	%
1	0.50 0.62 0.74 0.86 0.98 1.1	1.5 1.86 2.22 2.58 2.94 3.3		2.700 3.184 3.771 4.463 5.257 6.156		369 457.56 546.12 634.68 723.24 811.8		366.3 454.38 542.35 630.22 717.98 805.64		99.268 99.304 99.309 99.297 99.273 99.242	324.72 402.65 480.58 558.51 636.45 714.38	322.02 399.46 476.81 554.05 631.19 708.22			99.169 99.209 99.215 99.201 99.174 99.138	U1H=82,В I1H=3,A P10H=1.8,Bт PKH=36,Bт
2
3
4
5
6

k_НГ = I’₂ / I’_2H =I₁/I_1H=0.5/3=0.17

åP=P_10H+P_K@P_10H+k²_НГ*P_KH=1,8+0.15²*36=2.7 Вт

P₁=3*I_1н*U_1H*cosj*k_нг=3*3*82*1*0,5=369Вт 

h=P₂*100/P₁=(P₁-åP)*100/P₁=(369-2.7)*100/369=99.268 %

P₂=h*P₁/100=99.268*369/100=366 Вт

Рис. 3.Зависимость h=f( k_НГ)

 Расчет и построение внешней характеристики U₂=f(k_НГ) и DU%=f(j)

Таблица 4. Расчет внешней характеристики U₂=f(k_НГ)

N	KНГ	cosj=1		cosj=0.8		Cos(-j)=0.8		Примечание
		DU%	U2	DU%	U2	DU%	U2
1	0.50 0.61 0.72 0.83 0.94 1.05 1.16	2.430 2.965 3.499 4.034 4.568 5.103 5.638	97.570 97.035 96.501 95.966 95.432 94.897 94.362	2.731 3.331 3.932 4.533 5.134 5.734 6.335	97.269 96.669 96.068 95.467 94.866 94.266 93.665	1.546 1.886 2.227 2.567 2.907 3.247 3.587	98.454 98.114 97.773 97.433 97.093 96.753 96.413	UK%=5,48%
2								Uka%=4,86%
3								Ukp%=2,52%
4
5
6

U₂=100-DU%=100-2,43=97,269%

DU%@k_НГ(U_ka%*cosj+U_kpsinj)%=0.5(4,86*1+2,52*0)=2,731%

U_ka%=I_1H*r_K*100/U_1H=3*1.33*100/82=4,86%

U_kp%=    U²_k%-U²_ka%=   4,86²-2,731²=2,52%

Рис. 4. Внешняя характеристика U₂=f(k_НГ)

Таблица 5. Расчет внешней характеристики DU%=f(j)

	град	-90	-60	-30	0	30	60	90
DU%	%	-2,56	0,249	2,947	4,857	5,466	4,619	2,534

Рис. 5. Внешняя характеристика  DU%=f(j)

Вывод:

В ходе проделанной работы мы ознакомились с работой трансформатора в режимах холостого хода и короткого замыкания.

В режиме х.х. ток в первичной обмотке минимален, он составляет 2-10% от номинального, значит электрическими потерями в данном режиме можно пренебреч. Полезная мощность равна нулю, поэтому вся мощность на входе трансформатора расходуется на магнитные потери.

Угол      на который вектор результирующего магнитного потока отстает от тока       называется углом магнитных потерь. Он увеличивается с ростом активной составляющей тока   .

В режиме к.з. ток в первичной обмотке максимален, вся мощность идёт на покрытие электрических потерь, поэтому магнитный поток минимален и магнитными потерями можно пренебречь.

Внешней характеристикой трансформатора называют зависимость напряжения           от коэффициента нагрузки. Они имеют практически линейный характер, т.к.  напряжение      пропорционально нагрузке, а k   мало зависит от U  .По характеру кривых можно судить о том, что нагрузкой в данной работе является чисто активная.

Изменение нагрузки трансформатора вызывает изменение его вторичного напряжения  и КПД.

.