Однофазный трансформатор включён в сеть на напряжение 220 В.
Первичная обмотка трансформатора имеет 880 витков, вторичная –
40 витков. К трансформатору подключены лампы накаливания,
которые потребляют ток силой 9 А. Трансформатор при этом
потребляет из сети реактивную мощность равную 100 В×А р
и имеет к.п.д. 90 %.
1. Определить коэффициент трансформации трансформатора.
2. Определить напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора.
3. Определить активную мощность, потребляемую нагрузкой.
4. Определить активную мощность, потребляемую трансформатором.
5. Определить полную мощность, потребляемую трансформатором.
6. Определить силу тока, потребляемую трансформатором из сети.
Технические параметры
Выпускаемые для промышленных целей однофазные трансформаторы
предназначены для работы в заданных условиях с определёнными параметрами,
которые называют номинальными. К номинальным параметрам этих трансформаторов, которые указываются на заводской табличке, укреплённой на корпусе трансформатора, относятся:
– номинальная полная мощность трансформатора, кВ×А;
– номинальная частота питающей сети, Гц;
– действующие значения номинальных напряжений обмоток, В;
– действующие значения номинальных токов в обмотках, А.
Основным техническим параметром трансформатора является его номинальная полная мощность:
Sн = U 2 н I 2 н , (8.8)
где U 2 н – номинальное напряжение вторичной обмотки, В;
I 2 н – номинальный ток вторичной обмотки, А.
Вопрос для самоконтроля
1. Перечислите номинальные параметры однофазного трансформатора.
Трёхфазный силовой трансформатор
Трёхфазный силовой трансформатор имеет магнитопровод, который состоит из трёх стержней, объединённых сверху и снизу ярмами. На каждом стержне
расположены первичная и вторичная обмотки одной фазы. Начала первичных
обмоток обозначаются А, В, С, концы – Х, Y, Z. Начала вторичных обмоток
обозначаются а, b, с, концы – х, у, z. Принцип действия трёхфазного трансформатора следующий: на зажимы первичных обмоток подаются переменные напряжения
uа, uв, uс, сдвинутые во времени на треть периода или по фазе на угол 120°.
В результате в первичных обмотках будут протекать переменные электрические
токи iа, iв, iс, сдвинутые по фазе на угол 120°. Эти токи приведут к возникновению магнитных потоков Фа, Фв, Фс, сдвинутых по фазе на угол 120°. В остальном принцип действия трёхфазного трансформатора аналогичен однофазному трансформатору. Поэтому можно получить аналогичный результат при использовании трёх однофазных трансформаторов, суммарные габариты и вес которых больше, чем у трёхфазного трансформатора.
Первичная и вторичная обмотки трёхфазного трансформатора могут быть
соединены по схемам звезды или треугольника. При этом за номинальные напряжения первичной и вторичной обмоток принимают линейные напряжения, то есть
разность потенциалов между началами фаз соответствующих обмоток.
При работе трёхфазного трансформатора в элементах его конструкции протекают физические явления и процессы, аналогичные однофазному трансформатору и поэтому в элементах конструкции трёхфазного трансформатора наблюдаются те же потери, что и у однофазного трансформатора.
Технические параметры трёхфазных трансформаторов аналогичны однофазным трансформаторам. Тип трансформатора, например, ТМ -100/10/0,4 расшифровывается следующим образом: трансформатор масляный мощностью 100 кВ×А с
номинальным первичным напряжением
10 кВ и номинальным вторичным напряжением 0,4 кВ (напряжения линейные).
Принципиальная электрическая схема подключения электродвигателя к трёхфазному силовому трансформатору показана на рис.8.3.
Вопросы для самоконтроля
1. Составьте и опишите конструктивную схему
трёхфазного силового трансформатора.
2. Перечислите схемы соединений первичных и вторичных обмоток
трёхфазного силового трансформатора.
3. Опишите принцип действия трёхфазного силового трансформатора.
4. Перечислите физические явления, которые наблюдаются
в элементах конструкции трёхфазного силового трансформатора при его работе.
5. Составьте энергетическую диаграмму трёхфазного силового трансформатора
с расшифровкой буквенных обозначений.
6. Перечислите номинальные параметры трёхфазного силового трансформатора.
7. Приведите изображение трёхфазного силового трансформатора
на принципиальной электрической схеме.