Трансформатор во условие на оптерење

Поле: Копче за електрична енергија

China

Функционирање на трансформаторот под опфат

Кога трансформаторот е под опфат, неговата вторична намотка се поврзува со опфат, кој може да биде резистивен, индуктивен или капацитивен. Ток $I 2$ протекува низ вторичната намотка, со негова големина одредена од терминалната напон $V 2$ и опфаќачкиот импеданс. Аголот помеѓу вторичниот ток и напон зависи од карактеристиките на опфатот.

Објаснување за функционирањето на трансформаторот под опфат

Оперативното однесување на трансформаторот под опфат е детално објаснето како следува:

Кога вторичната намотка на трансформаторот е отворена, тоа привлака безопфаќачки ток од главната заедница. Овој безопфаќачки ток индуцира магнетомотивна сила $N 0 I 0$ , која ја устанува флуксот Φ во жерновината на трансформаторот. Схемата на трансформаторот под услови на безопфаќачки ток е прикажана на следниов дијаграм:

Интеракција на опфаќачкиот ток на трансформаторот

Кога опфат се поврзува со вторичната намотка на трансформаторот, ток $I 2$ протекува низ вторичната намотка, што индуцира магнетомотивна сила (MMF) $N 2 I 2$ . Оваа MMF генерира флукс ϕ2 во жерновината, кој се противставува на извршниот флукс ϕ според законот на Ленц.

Агол на фаза и фактор на моќ во трансформаторот

Аголот на фаза помеѓу $V1$ и $I1$ дефинира аголот на факторот на моќ ϕ1 на првичната страна на трансформаторот. Факторот на моќ на вторичната страна зависи од типот на опфат поврзан со трансформаторот:

За индуктивен опфат (како што е прикажано на дијаграмот на фазорот), факторот на моќ е забавен.
За капацитивен опфат, факторот на моќ е предварителен.

Вкупниот првичен ток $I1$ е векторска сума на безопфаќачкиот ток $I0$ и контра-балансирачкиот ток $I'1$ , т.е.,

Дијаграм на фазор на трансформатор со индуктивен опфат

Дијаграмот на фазор на реален трансформатор под индуктивен опфат е прикажан подолу:

Чекори за конструирање на дијаграмот на фазор

Земете флукс Φ како референца.
Индуктирани ЕМФ-ови $E 1$ и $E 2$ се забавени за 90° од флуксот.
Компонентата на првичниот применет напон која балансира $E 1$ е означена како $V' 1$ (т.е. $V'1 = -E1)$ .
Безопфаќачкиот ток $I0$ е забавен за 90° од $V' 1$ .
За опфат со забавен фактор на моќ, токот $I 2$ е забавен од $E 2$ за агол ϕ_2.
Отпорот на намотката и леџингот на реактанцата прават напонот на вторичната терминална страна: $V 2 = E 2 − (напонски падови)$

$I 2 R$ ₂ е во фаза со $I 2$ .
$I 2 X 2$ е ортогонален на $I 2$ .

Првичниот ток $I 1$ е векторска сума на $I' 1$ и $I0$ , каде $I' 1 = -I 2$ .
Применет напон на првичната страна: $V1 = V'1 + (првични напонски падови)$

$I 1 R 1$ е во фаза со $I 1$ .
$I 1 X 1$ е ортогонален на $I 1$ .

Аголот на фаза помеѓу $V 1$ и $I 1$ дефинира аголот на факторот на моќ на првичната страна ϕ1.
Фактор на моќ на вторичната страна:

Забавен за индуктивни опфати (како на дијаграмот на фазор).
Предварителен за капацитивни опфати.

Чекори за цртање на дијаграм на фазор за капацитивен опфат

Земете флукс Φ како референца.
Индуктирани ЕМФ-ови $E 1$ и $E 2$ се забавени за 90° од флуксот.
Компонентата на првичниот применет напон која балансира $E 1$ е означена како $V' 1$ (т.е. $V' 1 = -E 1$ ).
Безопфаќачкиот ток $I 0$ е забавен од $V' 1$ за 90°.
За опфат со предварителен фактор на моќ, токот $I 2$ е предварителен од $E 2$ за агол ϕ_$2$.
Отпорот на намотката и леџингот на реактанцата прават напонот на вторичната терминална страна: $V 2 = E 2 − (напонски падови)$

$I 2 R 2$ е во фаза со $I 2$ .
$I 2 X 2$ е ортогонален на $I 2$ .

Контра-балансирачкиот ток $I' 1 = -I 2$ (еднаков по големина, обратен по фаза на $I 2$ ).
Првичниот ток $I 1$ е векторска сума на $I' 1$ и $I 0$ : $I^{1} = I^{1 ′} + I^{0}$
Применет напон на првичната страна $V 1$ е векторска сума на $V' 1$ и првични напонски падови: $V 1 = V' 1 +(првични напонски падови)$

$I 1 R 1$ е во фаза со $I 1$ .
$I 1 X 1$ е ортогонален на $I 1$ .

Агли на факторот на моќ:

Аголот на фаза помеѓу $V 1$ и $I 1$ дефинира аголот на факторот на моќ ϕ_$1$.
Факторот на моќ на вторичната страна (предварителен за капацитивни опфати) целосно зависи од типот на поврзан опфат.