Transformer op laai toestand

Edwiin

Veld: Kragtoets

China

Transformerbedrywing Onder Laastoestande

Wanneer 'n transformator onder laas is, word sy sekondêre spoeling aan 'n laas gekoppel, wat weerstandelik, induktief of kapasitief kan wees. 'n Stroom $I 2$ vloei deur die sekondêre spoeling, met sy grootte bepaal deur die uiteindelike spanning $V 2$ en laasimpedans. Die fasehoek tussen die sekondêre stroom en spanning hang af van die laaseienskappe.

Verduideliking van Transformerlaasbedrywing

Die operasionele gedrag van 'n transformator onder laas word as volg beskryf:

Wanneer die transformator se sekondêre oop gesluit is, trek dit 'n nul-laa-stroom uit die hoofvoorsiening. Hierdie nul-laa-stroom veroorsaak 'n magneetmotiewe krag $N 0 I 0$ , wat 'n flux Φ in die transformatorkern vestig. Die sirkuitkonfigurasie van die transformator onder nul-laa-toestande word in die diagram hieronder geïllustreer:

Transformerlaasstroom Interaksie

Wanneer 'n laas aan die transformator se sekondêre gekoppel word, vloei stroom $I 2$ deur die sekondêre spoeling, wat 'n magneetmotiewe krag (MMF) $N 2 I 2$ veroorsaak. Hierdie MMF genereer flux ϕ2 in die kern, wat die oorspronklike flux ϕ teen Lenz se wet teenwerk.

Faseverskil en Vermoogfaktor in Transformator

Die faseverskil tussen $V1$ en $I1$ definieër die vermoogfaktorhoek ϕ1 aan die transformator se primêre kant. Die sekondêre-kant vermoogfaktor hang af van die laastipe wat aan die transformator gekoppel is:

Vir 'n induktiewe laas (soos in die fasordiagram hierbo getoon), is die vermoogfaktor agter.
Vir 'n kapasitiewe laas, is die vermoogfaktor voor.

Die totale primêre stroom $I1$ is die vektorsom van die nul-laa-stroom $I0$ en die teenbalanserende stroom $I'1$ , d.w.s.,

Fasordiagram van Transformator met Induktiewe Laas

Die fasordiagram van 'n werklike transformator onder induktiewe belasting word hieronder geïllustreer:

Stappe om die Fasordiagram te Konstrueer

Neem flux Φ as verwysing.
Gevokte emfs $E 1$ en $E 2$ is 90° agter die flux.
Die primêre toegepasde spanningkomponent wat $E 1$ balanseer, word aangedui as $V' 1$ (d.w.s., $V'1 = -E1)$ .
Nul-laa-stroom $I0$ is 90° agter $V' 1$ .
Vir 'n agter vermoogfaktorlaas, is stroom $I 2$ $E 2$ met 'n hoek ϕ_2.
Spoelingweerstand en lekkasie-reactans veroorsaak spanningval, wat die sekondêre uiteindelike spanning maak: $V 2 = E 2 − (spanningsval)$

$I 2 R$ ₂ is in fase met $I 2$ .
$I 2 X 2$ is ortogonaal tot $I 2$ .

Primêre stroom $I 1$ is die vektorsom van $I' 1$ en $I0$ , waar $I' 1 = -I 2$ .
Primêre toegepasde spanning: $V1 = V'1 + (primêre spanningsval)$

$I 1 R 1$ is in fase met $I 1$ .
$I 1 X 1$ is ortogonaal tot $I 1$ .

Die faseverskil tussen $V 1$ en $I 1$ definieër die primêre vermoogfaktorhoek ϕ1.
Sekondêre vermoogfaktor:

Achter vir induktiewe lasse (soos in die fasordiagram).
Voor vir kapasitiewe lasse.

Stappe om Fasordiagram vir Kapasitiewe Laas te Teken

Neem flux Φ as verwysing.
Gevokte emfs $E 1$ en $E 2$ is 90° agter die flux.
Die primêre toegepasde spanningkomponent wat $E 1$ balanseer, word aangedui as $V' 1$ (d.w.s., $V' 1 = -E 1$ ).
Nul-laa-stroom $I 0$ is 90° agter $V' 1$ .
Vir 'n voor vermoogfaktorlaas, is stroom $I 2$ voor $E 2$ met 'n hoek ϕ_$2$.
Spoelingweerstand en lekkasie-reactans veroorsaak spanningval, wat die sekondêre uiteindelike spanning maak: $V 2 = E 2 − (spanningsval)$

$I 2 R 2$ is in fase met $I 2$ .
$I 2 X 2$ is ortogonaal tot $I 2$ .

Teenbalanserende stroom $I' 1 = -I 2$ (gelyk in grootte, teenoorgesteld in fase tot $I 2$ ).
Primêre stroom $I 1$ is die vektorsom van $I' 1$ en $I 0$ : $I^{1} = I^{1 ′} + I^{0}$
Primêre toegepasde spanning $V 1$ is die vektorsom van $V' 1$ en primêre spanningsval: $V 1 = V' 1 +(primêre spanningsval)$

$I 1 R 1$ is in fase met $I 1$ .
$I 1 X 1$ is ortogonaal tot $I 1$ .

Vermoogfaktorhoeke:

Die faseverskil tussen $V 1$ en $I 1$ definieër die primêre vermoogfaktorhoek ϕ_$1$.
Die sekondêre vermoogfaktor (voor vir kapasitiewe lasse) hang geheel af van die verbonden laastype.