Введение, Гл 1-5. в назначение электрических машин и трансформаторов
 Скачать 2.87 Mb.
|
§ 1.7. Векторная диаграмма трансформатораВоспользовавшись схемой замещения приведенного трансформатора и основными уравнениями напряжений и токов (1.34), построим векторную диаграмму трансформатора, наглядно показывающую соотношения и фазовые сдвиги между токами, ЭДС и напряжениями трансформатора. Векторная диаграмма — графическое выражение основных уравнений приведенного трансформатора (1.34). Построение диаграммы (рис. 1.19, а) следует начинать с вектора максимального значения основного магнитного потока  .Вектор тока  опережает по фазе вектор потока  на угол δ, а векторы ЭДС  , и  отстают от этого вектора на угол 90° [см. (1.6) и (1.7)]. Далее строим вектор  . Для определения угла сдвига фаз между и следует знать характер нагрузки. Предположим, что нагрузка трансформатора активно-индуктивная. Тогда вектор . отстает по фазе от на угол (1.35)определяемый как характером внешней нагрузки, так и собственными сопротивлениями вторичной обмотки.  Рис. 1.19. Векторные диаграммы трансформатора при активно-индуктивной (а) и активно-емкостной (б) нагрузках Для построения вектора вторичного напряжения  необходимо из вектора ЭДС вычесть векторы падений напряжения  и  . С этой целью из конца вектора опускаем перпендикуляр на направление вектора тока и откладываем на нем вектор  . Затем проводим прямую, параллельную , и на ней откладываем вектор  . Построив вектор  , получим треугольник внутренних падений напряжения во вторичной цепи. Затем из точки О проводим вектор  , который опережает по фазе ток на угол φ2=arctg(х’н/rн').Вектор первичного тока строим как векторную сумму:  . Вектор  проводим из конца вектора  противоположно вектору  . Построим вектор  , для чего к вектору  , опережающему по фазе вектор потока  на 90°, прибавляем векторы внутренних падений напряжения первичной обмотки: вектор  , параллельный току  , и вектор  , опережающий вектор тока на угол 90°. Соединив точку О с концом вектора  , получим вектор  , который опережает по фазе вектор тока , на угол φ1.Иногда векторную диаграмму трансформатора строят с целью определения ЭДС обмоток. В этом случае заданными являются параметры вторичной обмотки: U2, I2 и соsφ2. Зная w1/w2, определяют и а затем строят векторы этих величин под фазовым углом φ2 друг к другу. Вектор ЭДС  получают геометрическим сложением вектора напряжения с падениями напряжения во вторичной обмотке: В случае активно-емкостной нагрузки векторная диаграмма трансформатора имеет вид, показанный на рис. 1.19, б. Порядок построения диаграммы остается прежним, но вид ее несколько изменяется. Ток в этом случае опережает по фазе ЭДС  на угол (1.36)При значительной емкостной составляющей нагрузки падение напряжения в емкостной составляющей сопротивления нагрузки и индуктивное падение напряжения рассеяния во вторичной обмотке частично компенсируют друг друга. В результате напряжение может оказаться больше, чем ЭДС . Кроме того, реактивная (опережающая) составляющая вторичного тока  совпадает по фазе с реактивной составляющей тока х.х.  , т. е. оказывает на магнитопровод трансформатора подмагничшающее действие.Это ведет к уменьшению первичного тока , по сравнению с его значением при активно-индуктивной нагрузке, когда составляющая  оказывает размагничивающее влияние (рис. 1.19, а). |