Какие основные характеристики силовых трансформаторов влияют на их работу. Как определяются мощность, КПД и другие важные параметры трансформаторов. Какие факторы нужно учитывать при выборе силового трансформатора для конкретных задач.
Мощность трансформатора: виды и способы определения
Мощность является одной из ключевых характеристик силового трансформатора, определяющей его габариты и возможности. Различают несколько видов мощности трансформатора:
- Полная мощность (S) — измеряется в вольт-амперах (ВА) и является основным параметром.
- Активная мощность (P) — реальная мощность, передаваемая в нагрузку, измеряется в ваттах (Вт).
- Реактивная мощность (Q) — мощность, затрачиваемая на создание магнитного поля, измеряется в вольт-амперах реактивных (ВАр).
Как определяется мощность трансформатора? Полная мощность рассчитывается по формуле:
S = U * I
где U — напряжение, I — ток.
Для трехфазных трансформаторов формула имеет вид:
S = √3 * U * I
Коэффициент трансформации и его значение
Коэффициент трансформации (K) — это отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки. Он показывает, во сколько раз изменяется напряжение при прохождении через трансформатор.
Как рассчитать коэффициент трансформации? Используется формула:
K = U1 / U2 = N1 / N2
где U1, U2 — напряжения на первичной и вторичной обмотках, N1, N2 — число витков обмоток.
Коэффициент трансформации имеет большое значение, так как позволяет:
- Повышать или понижать напряжение
- Согласовывать напряжения различных участков электрической сети
- Изменять соотношение токов в обмотках
КПД трансформатора и факторы, влияющие на него
Коэффициент полезного действия (КПД) показывает, какая часть входной мощности передается в нагрузку. КПД силовых трансформаторов обычно составляет 95-99%.
Как рассчитать КПД трансформатора? Используется формула:
η = (P2 / P1) * 100%
где P2 — выходная мощность, P1 — входная мощность.
На КПД трансформатора влияют следующие факторы:
- Потери в обмотках (потери в меди)
- Потери в магнитопроводе (потери в стали)
- Потери на вихревые токи
- Нагрузка трансформатора
Для повышения КПД применяются различные методы: использование качественных материалов, оптимизация конструкции, снижение потерь.
Напряжение короткого замыкания и его значение
Напряжение короткого замыкания (Uк) — это напряжение, которое нужно подвести к первичной обмотке при замкнутой накоротко вторичной, чтобы в ней протекал номинальный ток.
Как определяется напряжение короткого замыкания? Проводятся специальные испытания трансформатора. Uк обычно составляет 4-12% от номинального напряжения.
Значение напряжения короткого замыкания:
- Позволяет рассчитать ток короткого замыкания
- Характеризует внутреннее сопротивление трансформатора
- Влияет на устойчивость трансформатора при коротких замыканиях
Группа соединения обмоток и ее обозначение
Группа соединения показывает схему соединения обмоток трансформатора и сдвиг фаз между первичным и вторичным напряжением. Обозначается цифрами от 0 до 11.
Как определить группу соединения? Проводятся специальные испытания с помощью фазометра. Наиболее распространенные группы:
- Y/Yн-0 — обмотки соединены звездой, нейтраль заземлена, сдвиг фаз 0°
- Δ/Yн-11 — первичная обмотка соединена треугольником, вторичная — звездой с заземленной нейтралью, сдвиг 330°
Группа соединения важна для правильного подключения трансформаторов в сеть и обеспечения их параллельной работы.
Потери холостого хода и короткого замыкания
Потери холостого хода (PХХ) возникают в магнитопроводе при отсутствии нагрузки. Потери короткого замыкания (PКЗ) — это потери в обмотках при номинальном токе.
Как измерить потери? Проводятся опыты холостого хода и короткого замыкания. PХХ обычно составляют 0,2-0,5% от номинальной мощности, PКЗ — 0,4-0,7%.
Значение этих параметров:
- Позволяют рассчитать КПД трансформатора
- Характеризуют качество конструкции и материалов
- Влияют на нагрев трансформатора при работе
Ток холостого хода и его характеристики
Ток холостого хода (I0) — это ток, протекающий в первичной обмотке при отключенной нагрузке. Он создает магнитный поток в сердечнике.
Как измерить ток холостого хода? Проводится опыт холостого хода. I0 обычно составляет 0,5-3% от номинального тока.
Характеристики тока холостого хода:
- Зависит от конструкции магнитопровода
- Увеличивается при насыщении сердечника
- Содержит высшие гармоники из-за нелинейности характеристики намагничивания
Ток холостого хода важен для оценки качества трансформатора и расчета потерь.
Способы охлаждения силовых трансформаторов
Система охлаждения необходима для отвода тепла, выделяющегося при работе трансформатора. Существуют следующие основные виды охлаждения:
- Естественное воздушное охлаждение (С)
- Масляное охлаждение с естественной циркуляцией масла (М)
- Масляное охлаждение с принудительной циркуляцией воздуха (Д)
- Масляно-водяное охлаждение (МВ)
Выбор системы охлаждения зависит от мощности трансформатора, условий эксплуатации и требований к габаритам. Эффективное охлаждение позволяет повысить нагрузочную способность и продлить срок службы трансформатора.
Параметры трансформатора: характеристика, способы их определения
Автор Andrey Ku На чтение 5 мин Опубликовано
Трансформатор преобразует подаваемое напряжение в большее или меньшее значение без изменения мощности. Статическое электромагнитное устройство состоит из двух и более обмоток, размещенных на одном магнитопроводе. Подобрать требуемый электромагнитный аппарат не представит затруднений с помощью параметров трансформатора, указываемых в техническом описании на любое изделие.
Содержание
- Мощность
- Электромагнитная
- Полезная
- Расчетная
- Габаритная (типовая)
- Основные технические характеристики и способы определения параметров
- Первичное напряжение номинального значения
- Вторичное номинальное напряжение
- Номинальный первичный ток
- Номинальный вторичный ток
- Коэффициент трансформации
- Номинальный коэффициент мощности (cos φ)
- Коэффициент полезного действия
- Характеристики, определяющие поведение электрической машины
- Напряжение при коротком замыкании
- Напряжение при холостом ходе
- Ток холостого хода
- Пусковой ток
- Испытательное пробойное напряжение рабочей частоты
- Внешняя характеристика
- Потери в режиме холостого хода
- Потери в режиме короткого замыкания
Мощность
Основным параметром трансформаторов является мощность, обозначаемая буквой S.
Она определяет массогабаритные показатели электромагнитного аппарата. От значения мощности зависит тип используемого магнитопровода, количество/диаметр витков в обмотках. Измеряется мощность в единицах В∙А (вольт-ампер). На практике для удобства используются кратные вольт-амперам величины кВА (103∙ В∙А) и МВА (106∙ В∙А).
Электромагнитная
Представляет собой мощность в выходной катушке, передаваемой с витков входной электромагнитным способом. Она определяется умножением действующего значения ЭДС на величину тока, протекающего в нагрузке электромагнитного преобразователя: Sэм = E2∙ I2.
Полезная
Это произведение действующего напряжения во вторичной обмотке на значение нагрузочного тока. Рассчитывается по формуле: S2 = U2∙I2.
Расчетная
Расчётная мощность – произведение величин I1 и U1 входной обмотки аппарата S1 = U1 I1. Этот параметр определяет габариты изделия: число витков и сечение проводов.
Габаритная (типовая)
Параметр S габ определяет реальное сечение сердечника. Так называют полусумму мощностей всех обмоток электромагнитного устройства: S габ = 0,5∙(S1+S2 +S3+ …).
Основные технические характеристики и способы определения параметров
Основные технические характеристики указываются в техдокументации на изделие. Они определяются расчетным путем или посредством замеров на специальном стенде при определенных режимах работы аппарата.
Первичное напряжение номинального значения
Так называют U1н, которое требуется подать на входную катушку аппарата, чтобы в режиме холостого хода получить номинальное вторичное напряжение. Параметр U1н указывается в техпаспорте изделия.
Вторичное номинальное напряжение
Это значение U2н, которое устанавливается на выводах выходной обмотки при ненагруженном трансформаторе. На вход прикладывается номинальная величина параметра. Значение параметра зависит от величины U1н и коэффициента трансформации Кт. При активно-емкостной нагрузке (φ2< 0) U2н может оказаться больше U1н.
Номинальный первичный ток
Это ток I1н, протекающий во входной обмотке, при котором возможна продолжительная работа аппарата. Значение I1н указывается в техпаспорте на трансформатор.
Номинальный вторичный ток
Параметр также можно встретить в таблице паспортных данных трансформатора, он протекает по выходной катушке при продолжительной работе аппарата. Обозначается I2н.
Коэффициент трансформации
Соотношением номинального входного и выходного напряжений определяется коэффициент трансформации: К = U1н/U2н.
Номинальный коэффициент трансформации определяет соответствие количества витков во вторичной и первичной катушке.
Номинальный коэффициент мощности (cos φ)
Сos φ (косинус фи) определяется отношением активной мощности трансформатора P к полной S: cos φ = P/S. Это величина, показывающая рациональность расходования электроэнергии с учетом реактивных потерь преобразователя.
Коэффициент полезного действия
КПД электромагнитного устройства представляет отношение активной мощности Р2, отбираемой от аппарата, к подводимой P1: η = P2/P1. Величина КПД тем больше, чем выше cosφ2 и коэффициент загрузки β= I2/I2н.
Характеристики, определяющие поведение электрической машины
Так называют совокупность параметров, определяющих поведение электрической машины при различных режимах работы.
Таковыми являются: пусковой момент, режим короткого замыкания и холостого хода.
Напряжение при коротком замыкании
При измерениях значения закорачивают выводы, а на первичную катушку подается напряжение Uк. Сила тока на ней не превышает номинала (Iк < I1ном), а Uк составляет 5–12% от номинальной величины.
Напряжение при холостом ходе
Это значение ненагруженного (I2=0) трансформатора при поданной номинальной величине U1 на вход аппарата. При разомкнутой нагрузке вторичная катушка оказывается обмоткой высшего (ВН) напряжения от взаимоиндукциии, а первичная становится обмоткой низшего (НН) значения. Подобное происходит по причине самоиндукции на ней, направленной против приложенного напряжения.
Ток холостого хода
Он относится к параметрам первичной обмотки и измеряется при номинальном значении I1н с ненагруженной вторичной катушкой.
Его величина обычно не превышает 5–10% от номинала I1н.
Пусковой ток
Он протекает через первичную обмотку аппарата после включения в питающую сеть. Пиковое значение в несколько десятков раз превышает I1н. Способами борьбы с переходными процессами в электрической машине считаются:
- увеличение количества витков и эффективной площади сечения магнитопровода;
- подключение к питающей сети в момент максимальной амплитуды импульса (φ = π/2).
Испытательное пробойное напряжение рабочей частоты
Этот параметр трансформатора характеризует электрическую прочность изделия – способность выдерживать повышенное напряжение. Величина испытательного напряжения зависит от класса используемой изоляции. Параметр измеряется подачей высокого U исп рабочей частоты относительно земли на закороченные выводы обмотки ВВ. Выводы ВН закорачиваются и вместе с магнитопроводом (баком с маслом, металлическими деталями) заземляются.
Внешняя характеристика
Рабочий режим силовой машины задается не только U1н и Кт, но и активно-реактивной нагрузкой электроприемника, подключенного к выводам вторичной обмотки. Изменяющийся ток в нагрузке (при электропитании U1н = const), соответственно, меняет и напряжение на выходе трансформатора. Эта зависимость отражается в коэффициенте нагрузки: Кн = I2/I2н.
Потери в режиме холостого хода
Потери мощности ненагруженного электромагнитного устройства состоят из потерь в сердечнике из трансформаторного железа. ЭДС расходуется на нагрев магнитопровода, вихревые токи и гистерезис.
Повышает КПД аппарата применение электротехнической стали с высоким удельным сопротивлением и качественная изоляция пластин магнитопровода лаком, жаростойким покрытием. Помимо «потерь в железе», всегда присутствуют «потери в меди», обусловленные омическим сопротивлением витков электромагнитного устройства.
Потери в режиме короткого замыкания
Короткое замыкание трансформатора при эксплуатации создает экстремальный режим, способный вывести из строя аппарат. При этом вторичный ток а, соответственно, первичный увеличиваются в десятки раз по сравнению с Iн. Поэтому в электрической цепи аппарата предусматривают защиту от сверхтока КЗ, которая автоматически размыкает цепь электропитания.
Технические характеристики электронных трансформаторов
Трансформатор предназначен для использования с галогенными лампами напряжением 12В. Плавный запуск способствует максимальному использованию ресурса лампы. В случае короткого замыкания или перепадов напряжения трансформатор автоматически отключается с последующим самостоятельным перезапуском при исчезновении вышеуказанных недостатков.
Технические условия:
| Состав: | электронные высококачественные элементы |
Номинал. напряжение: |
230V + 6-10% 50/60 Гц |
| Выход. напряжение: | ac12V 40 кГц Класс защиты II |
| Артикул | 60W | 75W | 105W | 150W | 200W | 250W |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Номинальная мощность | 10-60W | 20-75W | 20-105W | 20-150W | 20-200W | 20-250W |
| Сила тока | 0,26А | 0,5А | 0,5А | 0,7A | 0,9А | 0,99А |
| Макс. температура окружающей среды | +40°C | 40°C | 45°C | 45°C | -20 — +60°C | -20 — +60°C |
| Макс. температура корпуса трансформатора | 60°С | 60°С | 70°С | 70°С | 80°С | 80°С |
| Защита от перегрева*: | терморегулятор с автоматическим отключением |
| Защита от КЗ*: | электронный выключатель с автоматическим перезапуском |
| Защита от возгорания: | встроенная катушка сопротивления |
| Запуск: | плавный запуск без максимальной нагрузки |
| Регулирование: | регулирование с фазой отключения диммера |
| Устранение радио помех: | в соответствии со стандартом EMC |
| Безопасность: | EN 61046 MM F |
| Первичная цепь: | min H03VV-F 2×0. 75mm2 |
| Вторичная цепь: | H03V-F 2×1.5mm2 |
| Длина цепи: |
Установка и монтаж:
Предупреждение! Установка должна быть произведена квалифицированным электриком. Это гарантировано защитит от поражения электрическим током. При монтаже необходимо избегать пересечения первичной и вторичной линий проводок.
Внимание! Электронный трансформатор не может использоваться как индуктивная нагрузка в люминесцентных и газоразрядных лампах, вентиляторах и т.д. При включении электронного трансформатора в качестве индуктивной нагрузки увеличение напряжения приводит к выходу трансформатора из строя. Все соединения в цепи должны быть надежно изолированы. Мощность диммера должна соответствовать мощности трансформатора.
Индукционные и электронные трансформаторы используются не со всеми типами диммеров.
В процессе работы необходимо создание нормальной вентиляции, которая обеспечит оптимальную температуру окружающей среды и будет способствовать более продолжительной работе трансформатора.
Максимальная длина цепи от трансформатора до последнего светильника зависит от мощности трансформатора.
Характеристики силового трансформатора| Электрика A2Z
Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.
Силовые трансформаторы, рис. 1, обычно имеют следующие особенности:
- Они тяжелые (из-за их железного сердечника) и могут быть очень большими, как трансформаторы на телефонных столбах. Однако силовые трансформаторы в электронных устройствах намного меньше и значительно различаются по размерам.
- У них многослойный железный сердечник для снижения потерь на вихревые токи.
Рис. 1: Силовые трансформаторы
- Путь потока максимально короткий, чтобы уменьшить поток рассеяния и свести к минимуму необходимую энергию намагничивания.
- В них используется одна из двух форм сердечника: тип сердечника (первичная и вторичная обмотки на отдельных ветвях сердечника) и тип кожуха (первичная и вторичная обмотки на центральном стержне), опять же см. рис. 1.
- Они имеют один или несколько первичных и вторичных обмоток.
- Могут иметь одну ответвленную обмотку, например, автотрансформатор, рис. 2. Автотрансформатор представляет собой специальный однообмоточный трансформатор.
Когда входной источник подключен с одного конца к крану, а выход проходит через всю катушку, напряжение повышается.
Если входное напряжение подается на всю катушку, а выходное напряжение берется с ответвления на один конец, напряжение понижается. Variac или Powerstats — это торговые названия автотрансформаторов с подвижным отводом рычага стеклоочистителя, который позволяет изменять напряжение от 0 В до максимального уровня. Они часто используются в качестве переменного источника переменного тока в экспериментальных установках.
- Они изолируют схемы, подключенные к вторичной обмотке, от первичного источника переменного тока (например, линии электропередачи переменного тока). Трансформатор с соотношением витков 1:1 специально разработан для развязки, рис. 3. (ПРИМЕЧАНИЕ. Все стандартные трансформаторы изолируют вторичную обмотку от первичного источника независимо от соотношения витков, за исключением автотрансформаторов.)
Рис. 3. Использование разделительного трансформатора для обеспечения безопасности при использовании автотрансформатора переменного напряжения с электростатом или вариатором
При использовании этого специального изолирующего трансформатора с соотношением витков 1:1 нагрузка на вторичной обмотке не имеет прямой связи с первичным источником. Это обеспечивает меры безопасности для людей, работающих с цепями, подключенными к вторичной обмотке изолирующего трансформатора.
- Они не могут работать на высокой частоте из-за чрезмерных потерь, которые могут возникнуть.
- Только два примера множества используемых цветовых кодов показаны на рисунках 4a и b.
Рис. 4: Типичные системы цветовой маркировки силовых и звуковых трансформаторов
Меры предосторожности Осторожно
Если на входе автотрансформатора не используется изолирующий трансформатор, может произойти сильный удар, поскольку в цепи автотрансформатора отсутствует изоляция от исходного сетевого напряжения и заземления. По этой причине не используйте автотрансформаторы с подвижным выводом рычага стеклоочистителя, если только вы не подключите автотрансформатор к выходу изолирующего трансформатора, который изолирует его от источника питания переменного тока.
Практические советы
Некоторые силовые трансформаторы используются, когда необходимо иметь возможность выбрать первичный источник входного напряжения 120 или 240 В для трансформатора. Поэтому существуют трансформаторы с двумя первичными обмотками.
Эти первичные обмотки могут быть соединены последовательно, когда источником является 240 В (т. е. конец одной обмотки соединяется с началом другой обмотки, обращая внимание на фазировку двух обмоток).
В качестве альтернативы, подключив две первичные обмотки параллельно (опять же с соблюдением фазировки), первичную обмотку трансформатора можно запитать от источника 120 В. При использовании этих методов вторичное выходное напряжение будет таким же, как и при входном напряжении 120 или 240 В, в зависимости от ситуации.
Вы нашли apk для Android? Вы можете найти новые бесплатные игры и приложения для Android.
Основы трансформаторов
1 Введение в трансформаторы
Проектирование и испытания трансформаторов иногда рассматриваются как искусство, а не наука.
Трансформаторы являются несовершенными устройствами, и между проектными значениями трансформатора, его тестовыми измерениями и его реальными характеристиками в цепи будут различия.
Возвращаясь к основам, эта техническая заметка поможет инженерам-проектировщикам и инженерам-испытателям понять, как электрические характеристики трансформатора являются результатом физических свойств сердечника и обмоток.
2 Базовая теория трансформатора
На приведенном выше рисунке представлены основные элементы трансформатора: магнитный сердечник с первичной и вторичной обмотками, намотанными на ветви магнитного сердечника.
Переменное напряжение (Vp), приложенное к первичной обмотке, создает переменный ток (Ip) через первичную обмотку.
Этот ток создает переменный магнитный поток в магнитопроводе.
Этот переменный магнитный поток индуцирует напряжение в каждом витке первичной обмотки и в каждом витке вторичной обмотки.
Поскольку поток является постоянным, т. е. одинаковым как в первичной, так и во вторичной обмотке:
Это уравнение показывает, что трансформатор можно использовать для повышения или понижения напряжения переменного тока путем управления соотношением витков первичной и вторичной обмотки. (действие трансформатора напряжения).
Можно также показать, что:
Вольт-ампер на первичной обмотке = Вольт-ампер на вторичной обмотке
Это уравнение показывает, что трансформатор можно использовать для повышения или понижения переменного тока путем управления соотношением первичных и вторичных витков.
(действие трансформатора тока)
Следует отметить отсутствие электрического соединения между первичной и вторичной обмотками.
Таким образом, трансформатор представляет собой средство изоляции одной электрической цепи от другой.
Эти функции — преобразование напряжения/тока и изоляция — не могут быть эффективно обеспечены никакими другими средствами, в результате чего трансформаторы используются почти во всех элементах электрического и электронного оборудования в мире.
3 кривые B-H
Когда первичная обмотка трансформатора находится под напряжением, а вторичная не нагружена, в первичной обмотке протекает небольшой ток. Этот ток создает «намагничивающую силу», которая создает магнитный поток в сердечнике трансформатора.
Сила намагничивания (Н) равна произведению тока намагничивания на количество витков и выражается как Ампер — Обороты.
Для любого данного магнитного материала можно построить зависимость между силой намагничивания и создаваемым магнитным потоком.
Из кривой B-H видно, что при увеличении силы намагничивания от нуля поток увеличивается до определенного максимального значения потока.
Выше этого уровня дальнейшее увеличение силы намагничивания не приводит к значительному увеличению потока. Говорят, что магнитный материал «насыщен».
Трансформатор обычно проектируется таким образом, чтобы плотность магнитного потока была ниже уровня, вызывающего насыщение.
Плотность потока можно определить с помощью следующего уравнения:
Где:
E представляет среднеквадратичное значение приложенного напряжения.
Н представляет собой количество витков обмотки.
B представляет максимальное значение плотности магнитного потока в сердечнике (Тесла).
A представляет собой площадь поперечного сечения магнитного материала в сердечнике (кв. м).
f представляет собой частоту приложенного напряжения.
Примечание
1 Тесла = 1 Вебер/метр²
1 Вебер/м² = 10 000 Гаусс
1 Ампер-виток на метр = 4 п x 10-3 Эрстеда
На практике все магнитные материалы после намагничивания сохраняют часть своей намагниченности даже если сила намагничивания сведена к нулю.
Этот эффект известен как «остаточная намагниченность» и приводит к тому, что кривая B-H для материала демонстрирует реакцию на уменьшение намагничивающей силы, отличную от реакции на возрастающую намагничивающую силу.
На практике реальные магнитные материалы имеют следующую кривую B-H:
Показанная выше кривая называется петлей «гистерезиса» материала и представляет собой истинную реакцию B-H материала. (Первая кривая BH представляет собой среднее или среднее значение истинного отклика петли BH).
Наклон кривой B-H, уровень насыщения и размер петли гистерезиса зависят от типа используемого материала и других факторов.
Это показано на следующих примерах:
| |
Сердечник из низкосортного железа Высокая плотность потока насыщения Большой контур = большие потери на гистерезис Подходит для 50/60 Гц |
| |
Сердечник из высококачественного железа Высокая плотность потока насыщения Средняя петля = средние потери на гистерезис Подходит для трансформаторов 400 Гц |
| |
Ферритовый сердечник – без воздушного зазора Плотность потока среднего насыщения Малый контур = небольшие потери на гистерезис Подходит для высокочастотных трансформаторов |
| |
Ферритовый сердечник – большой воздушный зазор Маленькая петля = небольшие потери на гистерезис Подходит для высокочастотных индукторов с большим постоянным током |
4 Потери на гистерезис
Потери на гистерезис являются результатом циклического движения магнитного материала вдоль кривой B-H.
Представляет собой энергию, принимаемую как приложенное напряжение, выравнивает магнитные диполи сначала в одном направлении, а затем в другом.
Потери увеличиваются с увеличением площади кривой B-H. По мере того, как материал приближается к насыщению, как площадь кривой, так и соответствующие потери энергии в каждом цикле существенно увеличиваются.
5 Потери на вихревые токи
Потери на вихревые токи вызываются небольшими токами, циркулирующими в материале сердечника, стимулируемыми переменным потоком в сердечнике.
Потери мощности I*I*R («потери на нагрев»), связанные с этими токами, вызывают нагрев сердечника, известный как потери на вихревые токи.
В трансформаторах с железным сердечником используются изолированные листы железа, известные как пластины, чтобы свести к минимуму этот эффект, ограничивая путь для циркулирующих токов. Ферритовые сердечники
еще больше ограничивают эти пути.
6 Эквивалентная схема трансформатора
Идеальный трансформатор с одной первичной обмоткой и двумя вторичными обмотками может быть представлен, как показано ниже.
• Бесконечный импеданс холостого хода (т. е. отсутствие входного тока, когда вторичные цепи разомкнуты).
• Бесконечная изоляция между обмотками
В действительности характеристики реальных трансформаторов отличаются от характеристик идеального трансформатора.
Многие из этих характеристик могут быть представлены эквивалентной схемой трансформатора:
Где:
R1, R2, R3 представляют сопротивление провода обмотки.
C1, C2, C3 представляют собой емкость между обмотками.
Rp представляет собой потери, вызванные вихревыми токами и потерями на гистерезис. Это реальные потери мощности, иногда называемые потерями в сердечнике, которые можно измерить путем измерения мощности разомкнутой цепи. Поскольку ток нагрузки отсутствует, очень мало I 2 R Потери в меди в обмотке под напряжением и мощность, измеренная без нагрузки, почти полностью связаны с сердечником.
Lp представляет импеданс из-за тока намагничивания. Это ток, который создает намагничивающую силу H, используемую в петлевых диаграммах B-H.
Обратите внимание, что этот ток не может быть простой синусоидой, а может иметь искаженную остроконечную форму, если трансформатор работает в нелинейной области кривой B-H. Это обычно имеет место для трансформаторов линейной частоты пластинчатого типа.
L1, L2, L3 представляют индуктивность рассеяния каждой из обмоток. (Подробно это обсуждается в примечании Voltech 104-105, «Индуктивность рассеяния».)
7 Выводы
Эквивалентная схема трансформатора отражает реальные свойства магнитной цепи, состоящей из сердечника и обмоток.
Таким образом, эквивалентную схему можно с уверенностью использовать для понимания и прогнозирования электрических характеристик трансформатора в различных ситуациях.
8 Дополнительная литература
Эквивалентную схему также можно использовать для понимания и оптимизации испытаний и условий испытаний, которые можно использовать для проверки правильности конструкции трансформатора.
В дальнейших технических примечаниях этой серии обсуждается, как параметры эквивалентной схемы используются для проведения практических испытаний трансформаторов, чтобы гарантировать их качество в производственной среде.
