Makalah pikeun ngajelaskeun modeling sareng analisa karakteristik trafo

5.1 Prinsip kerja dasar sareng struktur trafo

5.1.1 Prinsip kerja dasar trafo

Transformer gaduh pangaruh blocking DC

Lamun fluks magnét utama robah nurutkeun hukum sinus, nyaeta, φ(t)=φ.sinot, lajeng unggal fisik

Nilai efektif kuantitas nyugemakeun hubungan ieu:

Teu malire résistansi pungkal sareng leungitna inti, kakuatan primér sareng sekundér dilestarikan, sapertos kieu:

sahingga boga

Rasio péngkolan atanapi rasio péngkolan trafo,

nyebutkeun kapasitas katempo.

Ieu bisa ditempo yén trafo sadar konversi ayeuna bari merealisasikan transformasi tegangan. oge,

Trafo ogé tiasa ngawujudkeun fungsi transformasi impedansi.

Impedansi beban dina sisi sekundér nyaéta:

Upami anjeun ningali ZI tina sisi primér, ukuranana nyaéta:

Struktur trafo fase tunggal

1- kolom inti 2- yoke beusi 3- - tegangan tinggi pungkal 4- ~ tegangan low pungkal

Struktur trafo tilu-fase

Taps pikeun windings tegangan luhur trafo tilu-fase

1-Beusi inti kolom 2-Beusi yoke

3- tegangan low pungkal 4 - tegangan tinggi pungkal

1- Papan ngaran 2- Termometer 3- Penyerap lembab 4- Pengukur level oli 5- Konservator oli 6- Saluran udara kaamanan 7- Relay gas 8- Pipa minyak tekanan tinggi

9 pipa oli tekanan rendah 10 - saklar ketok 11 - inti tanki bahan beuleum 12 - klep solokan oli 13 - coil 14 - plat taneuh 15 - - trolley

5.2 ratings trafo

➢ Kapasitas dipeunteun atawa kapasitas semu Sn;

➢Tegangan dipeunteun Un

Dipeunteun ayeuna Iv;

➢Frékuénsi dipeunteun fn;

➢ Efisiensi dipeunteun ηn ;

Boh tegangan dipeunteun sareng ayeuna dipeunteun nujul kana nilai garis (ie tegangan garis atanapi arus garis)

Hubungan di handap ieu aya antara data anu dipeunteun:

Dina rumus, m ngagambarkeun jumlah fase trafo;

U1Nφ sareng I1Nφ ngagambarkeun nilai fase tegangan dipeunteun sareng arus dipeunteun masing-masing.

Pikeun trafo fase tunggal:

Pikeun trafo tilu-fase:

5.3 Analisis operasi no-beban trafo

harti:

No-beban tina trafo nujul kana kaayaan operasi nu pungkal primér diterapkeun ku tegangan AC jeung pungkal sekundér kabuka, nyaeta, sisi sekundér kabuka (ie, ayeuna teh nol).

5.3.1 Hubungan éléktromagnétik trafo salila operasi no-beban

Ditulis dina wangun fasor salaku:

Kasimpulanana:

Gedéna poténsi induksi dina pungkal sabanding jeung frékuénsi, jumlah péngkolan pungkal jeung amplitudo fluks magnét; dina fase, poténsi ngainduksi dina trafo pungkal lags balik fluks magnét utama.

Nalika tegangan dipeunteun diterapkeun ka pungkal primér, tegangan buka-circuit tina pungkal sekundér dieusian salaku tegangan dipeunteun sisi sekundér, nyaéta ku cara kieu, rasio transformasi trafo tiasa didapet salaku:

5.3.2 Sarua jeung parameter listrik sirkuit magnét

Gagasan dasar:

Masalah sirkuit magnét anu aub dina trafo dirobah jadi masalah sirkuit, teras trafo diitung dumasar kana téori sirkuit terpadu.

Pikeun fluks bocor:

Lajeng X1δ atawa L1δ, bisa dipaké pikeun ngagambarkeun leakage circuit magnét. (sakumaha konstanta, naha?)

Pikeun fluks utama:

Mimiti, konsép arus gelombang sinus sarimbag diwanohkeun, sareng arus no-beban non-sinusoidal diganti ku arus gelombang sinus sarimbag.

(a) diagram fasor              (b) Sirkuit sarimbag           (c) Sirkuit sarimbag

pikeun trafo idéal:

5.3.3 Persamaan kasaimbangan tegangan no-beban, diagram fasor sareng diagram sirkuit sarimbag trafo

Kasimpulanana:

Faktor kakuatan sisi primér leuwih handap nalika trafo dijalankeun dina euweuh beban. kituna,

Transformers umumna teu ngidinan no-beban atawa lampu-beban operasi.

5.4 Analisis operasi beban trafo

Saatos trafo dimuat, arus di sisi sekundér henteu deui nol, nyababkeun parobahan dina prosés éléktromagnétik di jero inti.

5.4.1 Persamaan kasaimbangan poténsi magnét nalika trafo aya dina beban

5.4.1 Persamaan kasaimbangan poténsi magnét nalika trafo aya dina beban

Taya-beban / beban

Rumus di luhur tiasa dihartoskeun salaku: Nalika arus beban ningkat, poténsi magnét (atanapi ayeuna) anu cocog kedah ningkat dina sisi primér pikeun ngimbangan poténsi magnét sisi sekundér, ku kituna ngajaga fluks magnét atanapi poténsi magnét henteu robih -beban. Janten aya:

Kasimpulanana:

Saatos trafo dimuat, arus sisi primér nambahan. Beban gedé (ayeuna) anu diperyogikeun dina sisi sekundér, langkung ageung arus anu disayogikeun dina sisi primér. Hartina, trafo bisa dianggap salaku kasaimbangan antara suplai jeung paménta.

5.4.2 Parameter listrik sarimbag tina sirkuit magnét bocor sekundér saatos trafo dimuat

X₂δ atanapi Ḯ₂bisa dipaké pikeun ngagambarkeun kaayaan sékundér leakage circuit magnét.

5.4.3 Hubungan éléktromagnétik nalika trafo handapeun beban

5.5 Persamaan dasar, sirkuit sarimbag jeung diagram fasor trafo

5.5.1 Persamaan dasar trafo sarua jeung rupa-rupa analisa jeung parameter dina bagian saméméhna, sarta fase

Persamaan Dasar Transformer dina Wangun Kuantitatif

5.5.2 circuit sarimbag pikeun operasi beban trafo

Numutkeun kana persamaan dasar saméméhna, rupa-rupa analisa sareng itungan trafo tiasa dilakukeun, tapi itunganna rada pajeulit. Dina rékayasa, éta umumna dirobah jadi sirkuit sarimbag pikeun ngaganti trafo sabenerna.

Sisi primér jeung sekundér tina sirkuit sarimbag sacara éléktrik bebas tina unggal lianna. Pikeun nyederhanakeun itungan, jumlah puteran dina sisi sekundér biasana dironjatkeun tina N ka 1, ku kituna unggal kuantitas fisik dina sisi sekundér bakal robih sasuai. Prosés ieu disebut ogé konvérsi.

Prinsip konvérsi:

Sateuacan sareng saatos konvérsi, hubungan éléktromagnétik kedah tetep teu robih, nyaéta:

(1) Poténsi magnét sateuacan sareng saatos konvérsi kedah tetep teu robih;

(2) Daya listrik sareng leungitna sateuacan sareng saatos konvérsi kedah tetep teu robih.

(1) Konvérsi tegangan (konversi E ₁ sami sareng E₂)

(2) Konversi ayeuna (pikeun mastikeun yén poténsi magnét tetep unchanged)

(3) Konvérsi impedansi (pikeun mastikeun yén hubungan transfer énergi tetep teu robih, kalebet kakuatan aktip sareng réaktif)

Daya Aktif    

Daya réaktif

5.5.3 Diagram fasor nalika trafo aya dina beban Diagram fasor henteu ngan ukur nunjukkeun hubungan éléktromagnétik trafo, tapi ogé sacara intuitif tiasa ningali hubungan gedéna sareng fase unggal kuantitas fisik dina trafo.

Anggap yén parameter circuit dipikawanoh, sarta ukuran jeung fase beban dibikeun, diagram phasor bisa digambar nurutkeun sababaraha hambalan.

Kasimpulanana:

Saatos trafo dimuat, sudut faktor kakuatan sisi primér diréduksi, sareng faktor kakuatan ningkat.

5.6 Uji sareng pangukuran parameter sirkuit sarimbag trafo Sirkuit sarimbag tiasa dianggo pikeun nganalisis kinerja operasi trafo. Kahiji, parameter dina sirkuit sarimbag kudu dipikawanoh.

Tes tanpa beban -> babandingan transformasi k, impedansi éksitasi

Tes sirkuit pondok → impedansi sirkuit pondok

5.7 Itungan ciri operasi steady-state of trafo

5.7.1 ciri éksternal sarta laju robah tegangan trafo

Harti ciri éksternal (nunjukkeun kualitas catu daya trafo kana beban)

Kurva hubungan antara tegangan terminal sisi sekundér trafo jeung arus beban sisi sekundér dina kaayaan dipeunteun tegangan catu daya sarta faktor kakuatan beban tangtu.

Ciri éksternal tipikal trafo dina rupa-rupa beban

Watesan Laju Robah Tegangan:

Dina kaayaan tegangan catu daya dipeunteun sareng faktor kakuatan beban anu tangtu, persentase tegangan terminal sisi sekundér robih tina henteu aya beban ka beban dipeunteun, nyaéta:

∆u

Faktor internal: xᶄ, rᶄ → parameter struktural trafo

Faktor éksternal: cosφ2, β-→spésifik beban, ukuran beban

Sawala: Trafo umumna rᶄ: leuwih leutik batan xᶄ mangga tingal Conto (5-1)

◆Pikeun beban résistif murni, cosφ2=1, sinφ2=0, jadi ∆u leutik;

◆Pikeun beban induktif,

 cosφ2>0, dosaφ2>0, kitu ∆u>0,

nyaeta, kalawan ngaronjatna arus beban, tegangan dina sisi sekundér nurun greatly;

◆Pikeun beban kapasitif, cosφ2>0, sinφ2<0, lamun |rᶄ cosφ2|<| xᶄ sinφ2|, Lajeng ∆u<0,

nunjukkeun yén kalawan kanaékan beban ayeuna I2, tegangan dina sisi sekundér tiasa

bisa naek.

Aplikasi beban kapasitif dina tegangan terminal sekundér trafo:

(1) Ngimbangan kakuatan réaktif, ningkatkeun faktor kakuatan, sareng ngirangan leungitna garis

(2) Ningkatkeun tegangan jaringan listrik pabrik pikeun ngabéréskeun masalah beban pabrik beurat sareng serelek tegangan jaringan listrik

5.7.2 Ciri efisiensi trafo.

Éféktivitas trafo dihartikeun salaku:

Faktor anu mangaruhan η

Faktor internal: parameter struktur trafo sapertos éksitasi sareng parameter sirkuit pondok

Faktor éksternal: cosφ2, β alam beban, ukuran beban

Karakteristik efisiensi ditetepkeun salaku:

Dina kaayaan tegangan dipeunteun sareng faktor kakuatan beban anu tangtu,

η = f(I2)

(atawaη = f(β) ).

Efisiensi dipeunteun tina trafo umumna leuwih luhur

Kaseueuran aranjeunna langkung luhur 95%, sareng trafo ageung tiasa ngahontal 99%. Motor AC boga bagian puteran, efisiensi handap.

Ngarengsekeun efisiensi maksimum trafo:

5.8 Masalah Husus Transformers Tilu-Fase

Bab-bab saméméhna nyandak trafo fase tunggal sabagé conto pikeun ngulik persamaan dasar, sirkuit sarimbag sareng metode itungan kinerja trafo, anu ogé tiasa dianggo pikeun trafo tilu fase.

Trafo tilu-fase ogé ngagaduhan masalah khusus sorangan:

➢Metode sambungan

➢Struktur sirkuit magnét

5.8.1 Métode sambungan jeung grup sambungan tina trafo tilu-fase

(1) Métode sambungan

(a) sambungan béntang                           (b) sambungan délta

Aturan:

Huruf kapital (A, B, C, N) ngagambarkeun kuadrat asli;

hurup leutik (x, y, z, n) atas nama pihak nu mayar;

(2) Ngahubungkeun kelompok

Dina trafo tilu-fase, grup biasana dipaké pikeun ngagambarkeun bédana fase antara tegangan primér jeung sekundér tina trafo tilu-fase: θ=(EABEab), nu mangrupakeun kelipatan 30°, persis antara jam dina beungeut jam. Ku alatan éta, hubungan fase antara poténsi kawat pungkal tegangan tinggi jeung low tina trafo tilu-fase umumna dinyatakeun ku "notasi jam", nyaeta, jumlah grup.

Kumaha nangtukeun grup:

Paké EAB poténsi garis sisi luhur salaku leungeun panjang, nunjuk ka "12" poténsi garis sisi handap dina beungeut jam.

Eab mangrupikeun jarum pondok, sareng nomer anu ditunjuk nyaéta nomer grup sambungan tina trafo tilu fase.

A. Grup sambungan tina trafo fase tunggal

Konsep ngaran sarua:

Nalika inti beusi sarua tatu ku dua coils, guna ngagambarkeun dua coils dina inti beusi sarua

Hubungan arah pungkal antara coils biasana ngawanohkeun konsép "sarua ngaran tungtung".

Sisi ngaran sarua nyebutkeun:

Dua coils dina inti sarua numbu ku fluks magnét sarua. Nalika fluks magnét bolak-balik, upami poténsi sakedapan anu diinduksi ku hiji tungtung coil nyaéta positip relatif ka tungtung séjén tina coil anu sami, dua terminal anu duanana positip nyaéta Ieu mangrupikeun nami terminal anu sami, anu diwakilan ku " *",

       (a) Ngagulung dina arah anu sami                          (b) Ngagulung dina arah sabalikna

Pikeun trafo-fase tunggal, tungtung sirah tina pungkal tegangan luhur ditandaan A jeung tungtung buntut ditandaan X; tungtung sirah tina pungkal tegangan low ditandaan a jeung tungtung buntut ditandaan X.

Aturan:

Arah positif potensi nyaéta ti tungtung sirah nepi ka tungtung buntut.

Dina trafo, tungtung anu nami anu sami tiasa dianggo salaku tungtung sirah, atanapi tungtung anu nami anu sami tiasa dianggo salaku tungtung sirah. Angka a sareng b di handap ieu nunjukkeun hubungan fase antara poténsi primér sareng sekundér dina dua kasus ieu, masing-masing.

(a) Tungtung kalawan ngaran sarua ditandaan salaku tungtung sirah                (b) Tungtung kalawan ngaran sarua ditandaan salaku tungtung sirah

Lamun métode idéntifikasi nu tungtung kalawan ngaran anu sarua ditandaan salaku tungtung sirah diadopsi (tingali Gambar a), grup trafo-fase tunggal I, i0; keur i,i6.

B. Grup sambungan tina trafo tilu-fase

Ngaliwatan hubungan fase antara poténsi primér jeung sekundér tina trafo-fase tunggal (atawa poténsi fase primér jeung sekundér tina trafo tilu-fase), hubungan fase antara poténsi primér jeung sekundér tina trafo tilu-fase bisa salajengna. ditangtukeun, nyaeta, grup sambungan.

(1) Y / Y sambungan tilu-fase trafo

(2) Y/△ sambungan trafo tilu-fase

Léngkah umum pikeun nangtukeun grup trafo tilu fase:

(1) Tarik diagram fasor poténsial tina pungkal sisi tegangan tinggi;

(2) Coincide titik a jeung titik A, sarta tarik poténsi fase tina tegangan low pungkal kampak nurutkeun hubungan fase antara windings tegangan tinggi na low dina kolom inti sarua.

(3) Nurutkeun kana métode wiring tina pungkal-tegangan low, tarik diagram phasor poténsi dua fase séjén tina pungkal-tegangan low;

(4) Nangtukeun EB jeung E tina diagram phasor poténsi tina windings tegangan luhur jeung low. antawis

Hubungan fase tina trafo tilu-fase dicandak, sareng jumlah grup sambungan tina trafo tilu-fase dicandak.

Y/Y,△/△ hiji grup genap

Y/△,Y/△ susunan ganjil

Aya lima grup gabungan standar anu biasa dianggo:

Y, yn0, Y, d11, YN, d11, YN, y0, Y, y0, tilu kahiji nu paling ilahar dipake.

5.8.2 Struktur circuit magnét tina trafo tilu-fase

Ciri tina trafo grup tilu-fase: sirkuit magnét unggal fase bebas tina unggal lianna.

Karakteristik trafo inti tilu fase: sirkuit magnét unggal fase aya hubunganana.

5.8.3 Cocog bener tina sambungan pungkal jeung struktur circuit magnét tina trafo tilu-fase

Fluks gelombang sinus pakait sareng arus gelombang puncak Arus gelombang sinus pakait sareng fluks gelombang luhur datar

kasimpulanana:

Pikeun mastikeun yén bentuk gelombang poténsial fase sinusoida, fluks magnét utama unggal fase kudu robah nurutkeun hukum sinusoida. Dina waktos ieu, éta diperlukeun yén arus éksitasi kedah gelombang puncak, nyaeta, jalur tina arus harmonik katilu kudu ensured dina sambungan circuit. (naha?)

Fluks gelombang datar-top - (derivasi) - poténsi gelombang puncak, upami puncakna ageung teuing, éta tiasa ngarecah insulasi gulungan.

Mertimbangkeun yén sirkuit magnét unggal fase tina trafo grup bebas tina silih, aranjeunna henteu patali jeung unggal lianna. Fluks magnét harmonik katilu anu dikandung dina fluks magnét utama sarua jeung fluks magnét gelombang fundamental, sarta ngiderkeun dina sirkuit magnét utama unggal trafo fase, kukituna inducing poténsi harmonik katilu amplitudo luhur dina windings primér sarta sekundér, hasilna Bentuk gelombang poténsial fase nyaéta gelombang anu luhurna seukeut (dihasilkeun ku turunan tina fluks magnét gelombang datar puncak). Puncak potensi fase gelombang puncak bisa ngarecah insulasi pungkal.

Nganggap yén sirkuit magnét unggal fase trafo inti aya hubunganana, fase fluks magnét harmonik katilu dina fluks magnét utama tina gelombang luhur datar tilu fase sami, sareng mustahil pikeun ngiderkeun dina sirkuit magnét inti beusi utama. Hiji sirkuit magnét katutup kabentuk, ngabalukarkeun poténsi harmonik katilu ngainduksi ku fluks magnét harmonik katilu dina windings primér sarta sekundér janten leutik, sarta fase poténsi gelombang masih deukeut gelombang sinus.

kasimpulanana:

(1) The tilu-fase pungkal tina tilu-fase group struktur trafo teu bisa disambungkeun ku Y / Y; .

(2) The tilu-fase pungkal tina trafo kalawan struktur inti tilu-fase bisa disambungkeun ku Y / Y, tapi kapasitas teu kudu badag teuing.

Hiji sisi pungkal disambungkeun di délta, sarta arus harmonik katilu boga jalur. Ku alatan éta, euweuh urusan naha sirkuit magnét mangrupa tipe grup atawa struktur tipe inti, windings tilu-fase bisa disambungkeun ku △ / Y.

Hiji sisi pungkal dihubungkeun Y, sareng arus harmonik katilu teu tiasa ngalir di jerona, tapi fluks magnét harmonik katilu anu dibangkitkeun ku arus gelombang sinus bakal nyababkeun arus harmonik katilu dina gulungan sekundér (sambungan délta) (tingali gambar). handap). ), ogé bisa mastikeun yén bentuk gelombang fluks magnét utama deukeut sinusoida, jadi poténsi fase induksi ogé sinusoida. Ieu bisa ditempo yén pangaruh tina sambungan triangular dina sisi primér sarua sarua.

kasimpulanana:

Pikeun 0 / Y (atawa Y / 0) disambungkeun windings tilu-fase, éta bisa dipaké pikeun tilu-fase trafo struktur grup atawa tilu-fase trafo struktur grup.

kasimpulanana:

Pikeun mastikeun yén poténsi fase sinusoida, éta pangalusna ngagunakeun sambungan délta dina hiji sisi tina trafo tilu-fase.

5.9 Trafo husus dina sistem sered listrik

5.9.1 Autotransformers

(a) diagram skématik tina struktur                           (b) Wiring diagram pungkal

Fitur: Aya pungkal umum antara windings sisi primér jeung sekundér, nu ngabalukarkeun teu ngan gandeng magnét tapi ogé sambungan listrik antara windings sisi primér jeung sekundér.

Kasimpulanana:

Kapasitas autotransformer diwangun ku dua bagian:

(1) Daya éléktromagnétik U2nIl2: nya éta kakuatan anu dikirimkeun kana beban ngaliwatan gandeng éléktromagnétik antara Aa pungkal sareng kampak pungkal umum;

(2) Dilaksanakeun kakuatan U2nI1N: éta kakuatan listrik langsung dikirimkeun ka beban ngaliwatan kampak pungkal umum.

➢ Kapasitas éléktromagnétik< kapasitas dipeunteun

Ukuran leutik, beusi lemah sareng konsumsi tambaga, efisiensi tinggi

➢ Babandingan leutik

Arus bagian umum leuwih leutik batan rating sisi sekundér

Gap teu atra, ékonomi ngurangan

➢Aya sambungan listrik langsung, insulasi internal tur panyalindungan overvoltage perlu strengthened.

5.9.2 Transformator

Trafo tegangan - ngukur tegangan tinggi sareng méter tegangan rendah

Tindakan pancegahan:

Hiji tungtung sisi sekundér kudu grounded; (Pikeun mastikeun kasalametan sareng nyegah akumulasi muatan statik mangaruhan bacaan)

Sisi sekundér teu kudu pondok-circuited, disebutkeun trafo tegangan bakal dibeuleum kaluar. (Bisa ningkatkeun arus upami tiasa diturunkeun)

Transformer Arus 1 - Ukur arus badag kalayan amméter handap

Tindakan pancegahan:

➢ Hiji tungtung sisi sekundér kudu grounded; (Pikeun mastikeun kasalametan sareng nyegah akumulasi muatan statik mangaruhan bacaan)

➢ Sisi sekundér teu bisa dibuka, disebutkeun spike tegangan luhur bakal ngainduksi dina sisi sekundér alatan jumlah badag robah warna ka warna dina sisi sekundér, sarta insulasi pungkal tina trafo bakal direcah. (Tegangan tiasa ningkat upami arus tiasa diturunkeun)

• Sataun ngadegkeun
  --
• Jinis bisnis
  --
• Nagara / wilayah
  --
• Industri utama
  --
• Produk utama
  --
• ElterPrise Jalma
  --
• Total karyawan
  --
• Nilai kaluaran taunan
  --
• Ékspor Pasar
  --
• Konsumén terkét
  --