Электроника и электротехника. Шпаргалка (Щербакова) - страница 31

будет несколько меньше, чем ток обмоток стержней А и С , но асимметрия не имеет практического значения.

Итак, трехфазный двухобмоточный трансформатор (рис. 40д) имеет один трехстержневой магнитопровод с двумя обмотками на каждом из стержней.

Каждая фаза трехстержневого трансформатора представляет собой по существу однофазный трансформатор. Поэтому анализ работы и расчет трехфазных трансформаторов при равномерной нагрузке каждой фазы аналогичны однофазным и схема замещения изображается для одной фазы.

Начала и концы первичных обмоток обозначаются большими буквами – соответственно, AX , BY , CZ , вторичных обмоток – малыми буквами ax , by , cz .

Фазы вторичных обмоток, так же как и первичных, могут быть соединены звездой или треугольником.

В трансформаторе теряется энергия в обмотках и в магнитопроводе. Потери мощности в обмотках равны:

Δ PM=I12r1+I22r2=I12rK

Потери мощности в магнитопроводе составляют (см. рис. 41):

где G – масса магнитопровода, кг;

Bm – амплитуда магнитной индукции, Тл;

Δ P 10 – удельные потери в стали, Вт/кг, при

Bm = 1 Тл и f = 50 Гц;

Δ P 15 – удельные потери в стали, Вт/кг, при

Bm = 1,5 Тл и f = 50 Гц;

f – частота тока в обмотках, Гц.

Рис. 41. График потери мощности

Потери в обмотках зависят от нагрузки, потери в магнитопроводе практически не зависят от нагрузки. Коэффициент полезного действия трансформатора равен:

где Р 2 – мощность, отдаваемая трансформатором;

Р 1 – потребляемая мощность.

Выразив активную мощность, отдаваемую трансформатором, через полную мощность Р 2 = S 2 cos φ,получим:

Выразив S 2 и I 2 через коэффициент загрузки трансформатора β, имеем M2 = β I 2ном, что соответствует S 2 ≈ β S ном, и так как U 2 ≈ U ном, получим:

где Δ Pk = Δ P ном = I 2ном rk – потери мощности в обмотках при номинальной нагрузке;

Δ PCT – потери мощности в магнитопроводе при номинальном напряжении.

Трансформаторы большой мощности при номинальной нагрузке и cos φ2 = 1 обладают высоким КПД, доходящим до 0,98—0,99. Трансформаторы малой мощности имеют КПД примерно 0,82—0,9.

Машины постоянного тока используют в качестве генераторов и двигателей .

Электрическая энергия постоянного тока, вырабатываемая генераторами, служит для питания двигателей постоянного тока, электролитических ванн, электромагнитов различного назначения, аппаратуры управления и контроля и т. д. В настоящее время генераторы постоянного тока во многих установках заменяют полупроводниковыми преобразователями переменного тока в постоянный.