Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Включение трансформатора в сетьСтр 1 из 3Следующая ⇒ ЛЕКЦИЯ № 13 Тема: Переходные процессы в трансформаторах
Цель: Изучить физическую сущность явлений при протекании переходных процессов в трансформаторах.
План: 1. Включение в цепь питания. 2. Внезапное короткое замыкание 3.Перенапряжение в трансформаторах.
Литература: 1. Бургардт К.А., Просужих Р.П. «Корабельные электрические машины». Часть 2. 1980., стр. 358 -362.
Лекция обсуждена и одобрена на заседании кафедры Протокол № _____ от «_____» _____________200 г.
Преподаватель: Просужих Р.П.
Лекция № 13 Переходные процессы в трансформаторах
Включение трансформатора в сеть
Переходный процесс – это изменение энергии электромагнитных полей трансформатора при переходе от одного установившегося режима работы к другому. Он возникает в трансформаторах при всяком изменении режима работы: присоединение трансформатора к сети, резкое изменение нагрузки, короткое замыкание в первичной или вторичной сети и т.д. Этот процесс протекает за очень короткое время и сопровождается значительным увеличением токов в обмотках трансформатора. Рассмотрим процесс включения трансформатора в сеть питания при условии, что вторичная обмотка разомкнута, характеристика холостого хода (кривая намагничивания) Ф = f(i10) является линейной функцией, т.е. магнитопровод ненасыщенный, а индуктивность первичной обмотки L1 соответствует всему магнитному потоку Фt. В этом случае мгновенное значение потокосцепления определяется формулой
Ψt = Фt w1 = L1 i10.
Здесь Фt и i10 – текущие мгновенные значения магнитного потока и тока. В момент включения трансформатора в сеть для него уравнение ЭДС и напряжений имеет вид: , где u1 – мгновенное значение напряжения на зажимах первичной обмотки, а y - фазовый угол. Решим уравнение совместно, выразив ток i10 через магнитный поток Φt: . . Тогда: . После интегрирования получим: ;
В этих выражениях: Фt – текущее значение магнитного потока. Фm – максимальный магнитный поток. ФУСТ = – Фm×Сos(wt + y) – установившийся магнитный поток. ± ФОСТ –остаточное значение магнитного потока при t = 0. y - фазовый угол на момент t = 0. – переходная составляющая магнитного потока, которая определяется моментом времени начала процесса. Как и в синхронных генераторах в трансформаторах действует закон постоянства потокосцепления обмоток, т. е. при попытке изменить потокосцепление контура в нем индуктируется ток, стремящийся поддержать неизменным то потокосцепление, которое имелось у контура до начала переходного процесса. Поэтому в момент t = 0 важно знать, чему равно значение установившейся составляющей магнитного потока ФУСТ. Если при t = 0, y = 90°, то: ФУСТ = 0; ФПЕРЕХ = 0 (ФОСТ пренебрегаем) и при t > 0 сразу начинается установившийся процесс холостого хода трансформатора, при котором магнитный поток возрастает, а затем изменяется по закону:
ФУСТ = – Фm Cos (wt + y) = Фm Sin ωt.
Это значит, что в момент t = 0 сеть питания не стремится изменить потокосцепление первичной обмотки трансформатора от нуля до какой-либо величины, а постепенно создает в трансформаторе синусоидальный установившийся режим холостого хода, т.е. переходного процесса практически нет. Если при t = 0 и ψ = 0, то: Соs (ωt + ψ) = 1; ФУСТ = – Фm. На этот момент времени мгновенное значение напряжения u1= 0, т.е. таково, что ему соответствует магнитный поток – Фm. Сеть как бы стремится заставить мгновенно измениться потокосцепление первичной обмотки от нуля до –Фm, что невозможно. Поэтому в трансформаторе возникает переходный магнитный поток ФПЕРЕХ ≈ Фm и соответствующий ему ток апериодического характера, который как бы уравновешивает значение ФУСТ = – Фm (рисунок 1). Напряжение u1 и ФУСТ – синусоидальные функции, поэтому через полпериода после включения (t» 0,01 сек) ФУСТ меняет знак и складывается с ФПЕРЕХ. Суммарный магнитный поток в магнитопроводе достигает двойного значения амплитуды магнитного потока 2Фm. Этому значению соответствует всплеск тока намагничивания (включения), который может достигнуть (6 ¸ 8) I1Н. Это обусловлено насыщением магнитопровода при Ф = 2Фm. С течением времени переходный магнитный поток затухает и остается только установившийся магнитный поток. Остаточный магнитный поток ФОСТ обычно очень мал и заметной роли в переходном процессе не играет.
Рисунок 1. Переходной процесс включения трансформатора.
Таким образом, характер переходного процесса зависит от фазового угла на момент включения.
|