Введение, Гл 1-5. в назначение электрических машин и трансформаторов
![]()
|
§ 1.6. Приведение параметров вторичной обмотки и схема замещения приведенного трансформатораВ общем случае параметры первичной обмотки трансформатора отличаются от параметров вторичной обмотки. Эта разница наиболее ощутима при больших коэффициентах трансформации, что затрудняет расчеты и построение векторных диаграмм, так как в этом случае векторы электрических величин первичной обмотки значительно отличаются по своей длине от одноименных векторов вторичной обмотки. Указанные затруднения устраняются приведением всех параметров трансформатора к одинаковому числу витков, обычно к числу витков первичной обмотки w1. С этой целью все величины, характеризующие вторичную цепь трансформатора, — ЭДС, напряжение, ток и сопротивления — пересчитывают на число витков w1первичной обмотки. Таким образом, вместо реального трансформатора с коэффициентом трансформации k = w1/w2получают эквивалентный трансформатор с k=w1/w’2=1, где w’2=w1. Такой трансформатор называют приведенным. Однако приведение вторичных параметров трансформатора не должно отразиться на его энергетических показателях: все мощности и фазовые сдвиги во вторичной обмотке приведенного трансформатора должны остаться такими, как и в реальном трансформаторе. Так, электромагнитная мощность вторичной обмотки реального трансформатора Е2I2должна быть равна электромагнитной мощности вторичной обмотки приведенного трансформатора: ![]() Подставив значение приведенного тока вторичной обмотки I2= I2(w2/w1,) в (1.27), получим формулу приведенной вторичной ЭДС: ![]() Так как U2I2 ≈U’2I’2, то приведенное напряжение вторичной обмотки ![]() Из условия равенства потерь в активном сопротивлении вторичной обмотки имеем ![]() ![]() Приведенное индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки определяют из условия равенства реактивных мощностей ![]() ![]() Приведенное полное сопротивление вторичной обмотки трансформатора ![]() Приведенное полное сопротивление нагрузки, подключенной на выводы вторичной обмотки, определим по аналогии с (1.32): ![]() Уравнения напряжений и токов для приведенного трансформатора имеют вид ![]() Эти уравнения устанавливают аналитическую связь между параметрами трансформатора во всем диапазоне нагрузок от режима х.х. до номинальной. Еще одним средством, облегчающим исследование электромагнитных процессов и расчет трансформаторов, является применение электрической схемы замещения приведенного трансформатора. На рис. 1.18, а представлена эквивалентная схема приведенного трансформатора, на которой сопротивления rи х условно вынесены из соответствующих обмоток и включены последовательно им. Как было установлено ранее, в приведенном трансформаторе k = 1, а поэтому ![]() ![]() Рис. 1.18. Эквивалентная схема (в) и схема замещения (б) приведенного Схема замещения приведенного трансформатора удовлетворяет всем уравнениям ЭДС и токов приведенного трансформатора (1.34) и представляет собой совокупность трех ветвей: первичной — сопротивлением Z1 = r1 + jx1 и током ![]() ![]() ![]() Параметры ветви намагничивания Zm = rm + jxmопределяются током х.х. Наличие в этой ветви активной составляющей rmобусловлено магнитными потерями в трансформаторе (см. § 1.14). Все параметры схемы замещения, за исключением Z'H, являются постоянными для данного трансформатора и могут быть определены из опыта х.х. и опыта к.з. (см. §1.11). |