Transformatory - Jerzy Olencki
Transkrypt
Transformatory - Jerzy Olencki
w12 41 Transformatory Podstawy elektrotechniki Transformator idealny Budowa transformatora Prostowanie prądu Transformator trójfazowy w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Transformator idealny - założenia Opór uzwojeń pomijalnie mały Strumień magnetyczny taki sam dla obu uzwojeń (M = L1 • L2 ) Namagnesowanie rdzenia proporcjonalne do natężenia pola magnetycznego Φ n• S S 2 = n• µ 0 • µ • = µ0•µ •n • L = n• i l l Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Uzwojenie wtórne rozwarte di0 U 0 • sin ( ω • t ) − L1 • = 0 dt di0 U 0 = • sin ( ω • t ) dt L1 U0 di0 = • sin ( ω • t ) dt L1 w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Prąd jałowy U0 i0 = − • cos( ω • t ) L1 • ω U1 i0 = − L1 • ω w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Napięcie uzwojenia wtórnego (rozwarte) di0 U 2 = − L1 • L2 • dt U0 U 2 = − L1 • L2 • • sin ( ω • t ) L1 U2 = − L2 n2 • U 0 • sin ( ω • t ) = − • U1 L1 n1 w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Przekładnia transformatora U 2 n2 = U 1 n1 w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Uzwojenie pierwotne (wtórne zwarte) di1 di 2 − L1 • − M• + U 0 • sin ( ω • t ) = 0 dt dt di1 M di2 U 0 = − • + • sin ( ω • t ) dt L1 dt L1 w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Uzwojenie wtórne (zwarte) di2 di1 − L2 • − M• − i2 • R = 0 dt dt M di2 U 0 di2 − L2 • − M • − • + • sin ( ω • t ) − i2 • R = 0 dt L1 L1 dt w12 Podstawy elektrotechniki Transformatory di2 M 2 di2 − L2 • + • + dt L1 dt M − • U 0 • sin ( ω • t ) − i2 • R = 0 L1 di2 L1 • L2 di2 − L2 • + • + dt L1 dt − L1 • L2 L1 • U 0 • sin ( ω • t ) − i2 • R = 0 w12 Podstawy elektrotechniki Transformatory i2 = − L2 U 0 • • sin ( ω • t ) L1 R w12 Podstawy elektrotechniki Transformatory di1 = i1 = ∫ U0 L2 U 0 • • ω • cos( ω • t ) + • sin ( ω • t ) dt L1 R L1 U0 L2 U 0 • • ω • cos( ω • t ) + • sin ( ω • t ) dt L1 R L1 w12 Podstawy elektrotechniki Transformatory R L1 = L1 • ω 2 n2 U 0 U0 i1 = • • sin ( ω • t ) − • cos( ω • t ) R R L1 n1 w12 Podstawy elektrotechniki Transformatory L2 n 2 = L1 n1 2 w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Uzwojenie wtórne zwarte - uzwojenie pierwotne U 1 = U 0 • sin ( ω • t ) 2 n2 U 0 U0 i1 = • • sin ( ω • t ) − • sin ( ω • t ) R R L1 n1 2 n2 U 1 U 1 i1 = • − R R L1 n1 w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Uzwojenie wtórne zwarte - uzwojenie wtórne n2 U2 = − • U 0 • sin ( ω • t ) n1 n2 U2 = − • U1 n1 n2 U 0 i2 = − • • sin ( ω • t ) n1 R n2 U 1 i2 = − • n1 R w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Stosunek natężeń prądów n2 U 1 − • n1 R i2 n1 = ≈ 2 i1 n U n2 U 2 • 1 − 1 R RL1 n1 w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Regulacja obciążenia 2 n2 U 1 U 1 i1 = • − R R L1 n1 R ↑ ⇒ i1 ↓ R → 0 ⇒ i1 ↑ → zwarcie w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Prąd jałowy i0 = 3÷12% in L2 U 1 U1 • − in L1 Rn L1 • ω L2 = = −1 U1 i0 Rn • ω L1 • ω w12 Podstawy elektrotechniki Transformatory Napięcie zwarcia Uz = 4÷15% Un Prąd zwarcia iz = 7÷25 in Prąd zwarciowy udarowy iud=1,2÷1,8 iz U z in = U n iz Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Autotransformator Uzwojenie wtórne połączone elektrycznie z uzwojeniem pierwotnym W części wspólnej uzwojenia płynie różnica prądu pierwotnego i wtórnego Duży prąd zwarcia w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Uproszczone wzory empiryczne do obliczania transformatora jednofazowego małej mocy Pole przekroju rdzenia (ferromagnetycznego) Liczba zwojów przypadającą na 1[V] Średnica drutu nawojowego S Fe [cm ] = 2 P[VA] 45 zwoje N = 2 V S cm Fe [ d [ mm] = i[ A] 2 ] Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory w12 Podstawy elektrotechniki Transformatory •Symetryczny strumień magnetyczny •Duży koszt wykonania rdzenia Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki Symbol Yy0 Dy5 Yd5 Yz5 Dy11 Yd11 Yz11 Przesunięcie fazowe 0 Przekładnia nz 1 5 π 6 3 nz 3n z 2 3 nz 1 11 π 6 3 nz 3n z 2 3 nz Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory Podstawy elektrotechniki w12 Transformatory