Mga mode ng pagpapatakbo ng transpormer

Depende sa halaga ng pag-load, ang transpormer ay maaaring gumana sa tatlong mga mode:

1. Idle na operasyon sa load resistance zn = ∞.

2. Short circuit sa zn = 0.

3. Charging mode sa 0 <zn <∞.

Ang pagkakaroon ng mga parameter ng katumbas na circuit, maaari mong pag-aralan ang anumang operating mode ng transpormer... Ang mga parameter mismo ay tinutukoy batay sa walang-load at short-circuit na mga eksperimento. Sa idle, ang pangalawang paikot-ikot ng transpormer ay bukas.

Ang isang walang-load na pagsubok sa transpormer ay isinasagawa upang matukoy ang ratio ng pagbabagong-anyo, ang mga pagkalugi ng kuryente sa bakal at ang mga parameter ng magnetizing branch ng katumbas na circuit, na karaniwang isinasagawa sa rate ng boltahe ng pangunahing paikot-ikot.

Para sa single phase transpormer batay sa data mula sa idle test posibleng kalkulahin:

- salik ng pagbabago

— porsyento ng kasalukuyang walang-load

Natutukoy ba ng kondisyon ang aktibong paglaban ng magnetization ng sangay r0

- kabuuang pagtutol ng sangay ng magnetizing

— inductive resistance ng magnetizing branch

Ang idle power factor ay madalas ding tinukoy bilang:

Sa ilang mga kaso, ang walang-load na pagsubok ay isinasagawa para sa ilang mga halaga ng pangunahing paikot-ikot na boltahe: mula U1 ≈ 0.3U1n hanggang U1 ≈ 1.1U1n. Batay sa nakuha na data, ang mga idle na katangian ay iginuhit, na kung saan ay ang pagtitiwala ng P0, z0, r0 at cosφ bilang isang function ng boltahe U1. Gamit ang mga walang-load na katangian, posible na itakda ang mga halaga ng tinukoy na dami sa anumang halaga ng boltahe U1.

Upang matukoy ang short-circuit boltahe, ang mga pagkalugi sa windings at ang mga resistensya rk at xk ay nasubok sa isang maikling circuit. Sa kasong ito, ang naturang pinababang boltahe ay inilalapat sa pangunahing paikot-ikot upang ang mga alon ng short-circuited transformer windings ay katumbas ng kanilang mga nominal na halaga, i.e. I1k = I1n, I2k = I2n. Ang boltahe ng pangunahing paikot-ikot, kung saan ang mga tinukoy na kondisyon ay natutugunan, ay tinatawag na nominal short-circuit boltahe Ukn.

Dahil ang Ucn ay karaniwang 5-10% lamang ng U1n, ang mutual induction flux ng transformer core sa panahon ng short-circuit test ay sampu-sampung beses na mas maliit kaysa sa nominal mode, at ang transpormer na bakal ay unsaturated. Samakatuwid, ang mga pagkalugi sa bakal ay napapabayaan at isinasaalang-alang na ang lahat ng kapangyarihan ng Pcn na ibinibigay sa pangunahing paikot-ikot ay ginugol sa pag-init ng mga paikot-ikot at tinutukoy ang halaga ng aktibong short-circuit resistance rc.

Sa panahon ng eksperimento, ang boltahe Ukn, ang kasalukuyang I1k = I1n at ang kapangyarihan Pkn ng pangunahing coil ay sinusukat. Batay sa data na ito, matutukoy mo:

— porsyento ng short-circuit na boltahe

— aktibong short-circuit resistance

— mga aktibong resistensya ng pangunahin at pinababang pangalawang paikot-ikot, humigit-kumulang katumbas ng kalahati ng paglaban ng short-circuit

- maikling circuit impedance

— short-circuit inductive resistance

— inductive resistance ng pangunahin at pinababang pangalawang winding, humigit-kumulang katumbas ng kalahati ng short-circuit inductive resistance

- paglaban ng pangalawang paikot-ikot ng isang tunay na transpormer:

— inductive, aktibo at kabuuang porsyento ng short-circuit na boltahe:

V load mode napakahalagang malaman kung paano nakakaapekto ang mga parameter ng pagkarga sa kahusayan at pagkakaiba-iba ng boltahe sa mga terminal ng pangalawang paikot-ikot.

Ang kahusayan ng transformer ay ang ratio ng aktibong kapangyarihan na inihatid sa pagkarga sa aktibong kapangyarihan na ibinibigay sa transpormer.

Ang kahusayan ng transpormer ay may malaking kahalagahan. Para sa mga transformer na may mababang kapangyarihan, ito ay humigit-kumulang 0.95, at para sa mga transformer na may kapasidad na ilang sampu-sampung libong kilovolt-amperes, umabot ito sa 0.995.

Ang pagtukoy sa kahusayan sa pamamagitan ng formula gamit ang direktang nasusukat na kapangyarihan na P1 at P2 ay nagbibigay ng malaking error. Mas maginhawang ipakita ang formula na ito sa ibang anyo:

nasaan ang kabuuan ng mga pagkalugi sa transpormer.

Mayroong dalawang uri ng mga pagkalugi sa isang transpormer: mga pagkalugi ng magnetic na dulot ng pagpasa ng magnetic flux sa pamamagitan ng magnetic circuit at mga pagkalugi ng elektrikal na nagreresulta mula sa daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng mga paikot-ikot.

Dahil ang magnetic flux ng transpormer sa U1 = const at ang pagbabago ng pangalawang kasalukuyang mula sa zero hanggang sa nominal ay praktikal na nananatiling pare-pareho, kung gayon ang mga pagkalugi ng magnetic sa hanay ng mga load na ito ay maaari ding ipagpalagay na pare-pareho at katumbas ng mga pagkawala ng walang-load.

Ang mga pagkalugi ng kuryente sa tanso ng mga windings ∆Pm ay proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang. Ito ay maginhawa upang ipahayag ang mga ito bilang mga short-circuit na pagkalugi na nakuha ng Pcn sa rate na kasalukuyang,

kung saan ang β ay ang load factor,

Mga formula ng pagkalkula para sa pagtukoy ng kahusayan ng transpormer:

kung saan ang Sn ay ang nominal na maliwanag na kapangyarihan ng transpormer; Ang φ2 ay ang anggulo ng phase sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang sa load.

Ang pinakamataas na kahusayan ay maaaring matagpuan sa pamamagitan ng equating ang unang derivative sa zero. Sa kasong ito, nalaman namin na ang kahusayan ay may pinakamataas na halaga sa naturang pagkarga kapag ang pare-pareho (kasalukuyang-independiyente) pagkalugi P0 ay katumbas ng alternating (kasalukuyang-depende) pagkalugi, kung saan

Para sa mga modernong power oil transformer βopt = 0.5 — 0.7. Sa ganitong pagkarga, ang transpormer ay madalas na gumagana sa panahon ng operasyon.

Ang graph ng dependence η = f (β) ay ipinapakita sa Figure 1.

Figure 1. Curve ng pagbabago sa kahusayan ng transpormer depende sa load factor

Upang matukoy ang porsyento ng pagbabago sa pangalawang boltahe ng isang single-phase transpormer, gamitin ang equation

kung saan ang uKA at uKR ay ang aktibo at reaktibong bahagi ng short-circuit na boltahe, na ipinahayag bilang isang porsyento.

Ang pagbabago sa boltahe ng transpormer ay depende sa load factor (β), sa kalikasan nito (anggulo φ2) at sa mga bahagi ng short-circuit na boltahe (uKA at uKR).

Mga panlabas na katangian ng transpormer ay ang dependence sa U1 = const at cosφ2 = const (Figure 2).

Figure 2. Mga panlabas na katangian ng medium at high power na mga transformer para sa iba't ibang uri ng load