Файл: Иванько, В. Ф. Пультовщик сталеплавильной электропечи учеб. пособие.pdf

ричному в режиме холостого хода (напряжения холо­ стого хода обозначены дополнительным индексом 0) :

k — E1jE.1zzi С/1 0 '{/2 о-

В режиме холостого хода активная мощность, заби­ раемая из сети, выражает мощность потерь в стали сер­ дечника, так как тока во вторичной обмотке нет, а ток в первичной слишком мал и потерями в первичной об­ мотке можно пренебречь. Коэффициент мощности в

Рис. 29. Потоки рассеяния в трансформаторе

режиме холостого хода очень низкий, так как в этот период в трансформаторе преобладает реактивная энер­

в режиме холостого хода равен нулю, так как активная электроэнергия на нагрузке равна нулю.

Рассмотрим режим трансформатора при нагрузке. При включении на зажимы вторичной обмотки прием­

токвызывает появление своего магнитного потока, на­ правленного встречно магнитному потоку от тока в пер­ вичной обмотке, и приводит к ослаблению этого магнит­ ного потока, что уменьшает величину э. д. с. самоиндук­

88

пая напряжения в первичной обмотке трансформатора и уменьшенной величины э.д.с. Е\.

Таким образом, возрастание вторичного тока немед­ ленно вызывает увеличение первичного тока и магнит­ ного потока, создаваемого первичным током. Поэтому результирующий магнитный поток от действия магнит­ ных потоков обеих обмоток при нормальной нагрузке трансформатора практически остается неизменным и почти равным потоку в режиме холостого хода. Этот

Они индуктируют в каждой из обмоток э.д.с. рассеяния, пропорциональные величинам потоков рассеяния. Эти

т. е. в каждой из обмоток они препятствуют росту тока, представляя собой как бы дополнительное сопротивле­ ние в цепи каждой из обмоток. Поэтому в реальных расчетах эти э.д.с. заменяются индуктивными сопротив­ лениями первичной Х\ и вторичной х2 обмоток. Кроме этого, каждая из обмоток трансформатора имеет актив­ ное сопротивление, зависящее от длины, сечения и ма­ териала провода обмотки и схемы соединения катушки. Активные сопротивления обмоток будем обозначать

Г\ и г2.

В соответствии с рассмотренными выше закономер­ ностями в цепях переменного тока уравнения по зако­ нам Кирхгофа записываются в виде векторной диаграм; мы. Запишем эти уравнения для режима нагрузки для

электрического равновесия в первичной обмотке имеет вид:

89

во вторичной обмотке:

щих: падение напряжения в активном сопротивлении вто­

приведены к коэффициенту трансформации, равному единице. Обычно вторичный ток приводят к первичному, для этого значение вторичного тока делят на коэф­ фициент трансформации k. Тогда уравнение токов, за­ писанное в векторной форме, имеет вид:

кнуть между собой с помощью шины, то наступит ава­ рийный режим короткого замыкания, при котором токи короткого замыкания в первичной и вторичной обмотках превышают номинальные во много раз (кратность тока короткого замыкания может достигать 20). Большая ве­ личина токов короткого замыкания объясняется малыми величинами активного и индуктивного сопротивлений вторичной обмотки, оставшихся в цепи. Эти токи корот­ кого замыкания могут вызвать механические и тепловые разрушения обмоток. Предусматривается защита мгно­ венного действия, отключающая трансформатор при воз­ никновении больших токов короткого замыкания. Одна­ ко при заводских испытаниях трансформаторов произ­ водится опыт короткого замыкания, когда выводы вто­ ричной обмотки (или выводы первичной, но тогда пи­ тание осуществляется со стороны вторичной обмотки)

90

закорачиваются, а к первичной подводится весьма не­ большое напряжение, чтобы по обмоткам трансформа­ тора протекали номинальные токи. Это небольшое на­ пряжение для большинства трансформаторов находится в пределах 5—10% номинального и на паспортных таб­ личках трансформаторов обозначается ы/4 %. Напря­ жение короткого замыкания характеризует сопротивле­ ние обмоток трансформато­ ра, а мощность короткого замыкания во время опыта определяет величину мощ­ ности потерь в обмотках трансформатора при номи­ нальном режиме. Потерями в стали в этом опыте прене­ брегают, так как при весьма малых напряжениях корот­ кого замыкания в опыте ма­ гнитный поток и магнитная индукция уменьшены про­ порционально уменьшению

Uk, а потери снижены еще в большей степени.

Номинальная мощность однофазного трансформато­ ра определяется как произ­ ведение номинального нап­ ряжения Uін на номиналь­ ный ток /ін, на которые рас­

считана первичная обмотка (или как произведение этих же номинальных величин для вторичной обмотки). Обоз­

жет быть нагружен трансформатор и на которую его рассчитывают при проектировании.

91