ПОЛНАЯ ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ НАГРУЗКЕ

Полная векторная диаграмма трансформатора при активно-индуктивной нагрузке приведена на рисунке 3.8.1.

Рис. 3.8.1

Векторную диаграмму трансформатора при нагрузке строят так:

  • 1) откладывают вектор потока Ф в сердечнике;
  • 2) строят в масштабе вектор тока холостого хода 10, опережающий вектор потока по фазе на угол потерь а=5 в стали;
  • 3) векторы Ё2 и Ех строят отстающими по фазе на я/2 по отношению к вектору потока Ф;
  • 4) вектор тока 12 строят отстающим по фазе от вектора Ё2 на
  • X + X Ё

угол 4*2 = arctg-r2-——поскольку /2 = ———, т.е. ток 12

•^м2+-^н

отстает от Ё2 на фазу ч/2 сопротивления выходной обмотки и нагрузки ZH;

  • 5) к концу вектора Ё2 прикладывают конец вектора jX2aI2 и строят его перпендикулярным к току /2 и опережающим 12 на л/2;
  • 6) конец вектора /2ЛМ2 совмещают с началом вектора jX2aI2 и строят вектор /, Дмг параллельным току /2;
  • 7) соединяют начало координат с началом вектора /2ЯМ2 и получают вектор U2 = I2Z2

Сумма трех векторов I2ZH + /2ЛМ2 +jX2aI2 в соответствии с уравнением (3.7.8) дает вектор Е2;

8) строят вектор /, как сумму /0 + /'. Для этого к концу векто-

Т т' Г W2

ра /с прикладывают конец вектора /, = 1г —— и строят его параллельно току /2, но с противоположным направлением. Замыкающий вектор будет вектором тока /,. Далее строят векторную диаграмму первичной цепи в соответствии с уравнением (3.7.7).

Из анализа полной векторной диаграммы следует:

1. При активно-индуктивном характере нагрузки на трансформатор напряжение 1/2 на его зажимах меньше ЭДС Ег.

2. С ростом нагрузки на трансформатор напряжение на его выходных зажимах убывает на величину внутреннего падения ; напряжения

3. С увеличением нагрузки на трансформатор растет ток Рост тока l[ вызывает рост тока /,. Из векторной диаграммы видно, что в результате роста ток первичной обмотки /, также возрастает, а угол <д, уменьшается. Вследствие этого мощность Р, = U, Itcost также возрастает.

Отмеченное выше свойство трансформатора при изменении нагрузки автоматически изменять ток /,, коэффициент мощности cos(p, и мощность Р, называют способностью «саморегулирования». Эта способность свойственна всем электрическим машинам. Проследим процесс саморегулирования трансформатора.

Предположим, что ток нагрузки /2 внезапно вырос и его размагничивающее действие усилилось. Поток в сердечнике, определяемый совместным действием намагничивающих сил /,ш, + I2w2, уменьшается. Вследствие этого ЭДС Е{ уменьшится, т.к. ?, « Ф. Уменьшение ?, приведет к нарушению электрического равновесия в первичном контуре.

В процессе его восстановления возрастает ток. Намагничивающая сила /,и>, будет возрастать до тех пор, пока она не скомпенсирует размагничивающее действие тока /2. Поток при этом достигает практически прежнего значения.

Как уже отмечалось выше, при номинальных нагрузках на трансформатор ток холостого хода /0 составляет незначительную часть тока /— примерно 2...10%. Поэтому в уравнении (3.7.5) можно пренебречь током /0, и тогда уравнение примет вид: /,«/,',т.е.

и из него для модулей /, и /2 получим

Таким образом, при номинальных нагрузках отношение токов в обмотках трансформатора обратно пропорционально числу витков обмоток.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >