Transformer under belastning

Felt: Strømskru

China

Transformer drift under belastningsforhold

Når en transformator er under belastning, kobles dens sekundære spole til en last, som kan være resistiv, induktiv eller kapasitiv. En strøm $I 2$ flyter gjennom den sekundære spolen, med sin størrelse bestemt av terminalspenningen $V 2$ og lastimpedansen. Fasevinkelen mellom sekundærstrømmen og spenningen avhenger av lastens egenskaper.

Forklaring av transformatorlastdrift

Operasjonell oppførsel av en transformator under belastning er detaljert som følger:

Når den sekundære delen av transformator er åpen, trekker den en ubelasted strøm fra hovedforsyningen. Denne ubelasted strømmen induserer en magnetisk motkraft $N 0 I 0$ , som etablerer en fluksgenerering Φ i transformatorkjernen. Kretskonfigurasjonen for transformator under ubelasted forhold er illustrert i figuren nedenfor:

Transformatorbelastningsstrøm interaksjon

Når en last kobles til den sekundære delen av transformator, flyter strøm $I 2$ gjennom den sekundære spolen, og induserer en magnetisk motkraft (MMF) $N 2 I 2$ . Denne MMF genererer flux ϕ2 i kjernen, som motvirker den opprinnelige flux ϕ ifølge Lenz's lov.

Faseforskjell og effektfaktor i transformator

Faseforskjellen mellom $V1$ og $I1$ definerer effektfaktorvinkelen ϕ1 på transformatorens primære side. Effektfaktoren på sekundærsiden avhenger av typen last som er koblet til transformator:

For en induktiv last (som vist i fasordiagrammet over) er effektfaktoren etterstevendende.
For en kapasitiv last er effektfaktoren førstevendende.

Den totale primære strømmen $I1$ er vektorsummen av den ubelasted strømmen $I0$ og den motveiende strømmen $I'1$ , altså,

Fasordiagram for transformator med induktiv last

Fasordiagrammet for en faktisk transformator under induktiv belasting er illustrert nedenfor:

Trinn for å konstruere fasordiagrammet

Ta flux Φ som referanse.
Induserte emf $E 1$ og $E 2$ etterstevner fluxen med 90°.
Den primære anvendte spenningkomponenten som balanserer $E 1$ merkes som $V' 1$ (dvs., $V'1 = -E1)$ .
Ubelsated strøm $I0$ etterstevner $V' 1$ med 90°.
For en etterstevendende effektfaktorlast, strøm $I 2$ etterstevner $E 2$ med vinkel ϕ_2.
Vindingmotstand og lekkasjereaktans forårsaker spenningsfall, slik at sekundært terminalspenning: $V 2 = E 2 − (spenningsfall)$

$I 2 R$ ₂ er i fase med $I 2$ .
$I 2 X 2$ er ortogonal til $I 2$ .

Primærstrøm $I 1$ er vektorsummen av $I' 1$ og $I0$ , der $I' 1 = -I 2$ .
Primær anvendt spenning: $V1 = V'1 + (primære spenningsfall)$

$I 1 R 1$ er i fase med $I 1$ .
$I 1 X 1$ er ortogonal til $I 1$ .

Faseforskjellen mellom $V 1$ og $I 1$ definerer primære effektfaktorvinkel ϕ1.
Sekundær effektfaktor:

Etterstevendende for induktive laster (som i fasordiagrammet).
Førstevendende for kapasitive laster.

Trinn for å tegne fasordiagram for kapasitiv last

Ta flux Φ som referanse.
Induserte emf $E 1$ og $E 2$ etterstevner fluxen med 90°.
Den primære anvendte spenningkomponenten som balanserer $E 1$ merkes som $V' 1$ (dvs., $V' 1 = -E 1$ ).
Ubelsated strøm $I 0$ etterstevner $V' 1$ med 90°.
For en førstevendende effektfaktorlast, strøm $I 2$ førstevender $E 2$ med vinkel ϕ_$2$.
Vindingmotstand og lekkasjereaktans forårsaker spenningsfall, slik at sekundært terminalspenning: $V 2 = E 2 − (spenningsfall)$

$I 2 R 2$ er i fase med $I 2$ .
$I 2 X 2$ er ortogonal til $I 2$ .

Motveiende strøm $I' 1 = -I 2$ (lik i størrelse, motsatt i fase til $I 2$ ).
Primærstrøm $I 1$ er vektorsummen av $I' 1$ og $I 0$ : $I^{1} = I^{1 ′} + I^{0}$
Primær anvendt spenning $V 1$ er vektorsummen av $V' 1$ og primære spenningsfall: $V 1 = V' 1 +(primære spenningsfall)$

$I 1 R 1$ er i fase med $I 1$ .
$I 1 X 1$ er ortogonal til $I 1$ .

Effektfaktorvinkler:

Faseforskjellen mellom $V 1$ og $I 1$ definerer primære effektfaktorvinkel ϕ_$1$.
Sekundær effektfaktor (førstevendende for kapasitive laster) avhenger helt av den koblet lasttype.

Gi en tips og oppmuntre forfatteren

Emner:

Transformator

Maskiner

Om eksperter

Edwiin

China

Anbefalt

Mer

Hvorfor må en transformatorjernkjerne kun jordfastes på ett punkt Er ikke fler-punkts jordfasting mer pålitelig

Hvorfor må transformatorjernkjernen være jordet?Under drift er transformatorjernkjernen, sammen med metallstrukturene, delene og komponentene som fastgjør kjernen og spolepakkene, plassert i et sterk elektrisk felt. Under innflytelsen av dette elektriske feltet oppnår de en relativt høy potensialforskjell i forhold til jord. Hvis kjernen ikke er jordet, vil det være en potensialforskjell mellom kjernen og de jordede klemmekonstruksjonene og tanken, som kan føre til periodisk utløsning.I tillegg

Vziman

01/29/2026

Hva er forskjellen mellom rektifikatortransformatorer og strømtransformatorer?

Hva er en rettifiertransformator?"Strømoversettelse" er et generelt begrep som dekker rettifikasjon, inversjon og frekvenskonvertering, med rettifikasjon som den mest brukte av disse. Rettifierutstyr konverterer inngående vekselstrøm til likestrømsutgang gjennom rettifikasjon og filtrering. En rettifiertransformator fungerer som strømforsyningen for slikt rettifierutstyr. I industrielle anvendelser oppnås de fleste likestrømsforsyninger ved å kombinere en rettifiertransformator med rettifierutst

Vziman

01/29/2026

Hvordan vurdere oppdage og feilsøke transformatorkjernefeil

1. Farer, årsaker og typer av flerpunktsjordfeil i transformatorkjerner1.1 Farer ved flerpunktsjordfeil i kjernenUnder normal drift må en transformatorkjerne jordfastes på ett punkt. Under drift omgir alternerende magnetfelt vindingerne. Pga. elektromagnetisk induksjon finnes parasittkapasitans mellom høy- og lavspenningsvindinger, mellom lavspenningsvindingen og kernen, og mellom kernen og tanken. De spente vindinger kopples gjennom disse parasittkapasitanse, som fører til at kernen utvikler et

Vziman

01/27/2026

En kort diskusjon om valg av jordtransformatorer i forsterkningsstasjoner

En kort diskusjon om valg av jordtransformatorer i forsterkningsstasjonerJordtransformator, ofte referert til som "jordtransformator," fungerer under vanlig nettoperasjon uten last og overlastet under kortslutningsfeil. Basert på fyllmedium kan de vanlige typene inndelas i oljevannet og tørrtype; basert på faseantall kan de inndelas i tre-fase og en-fase jordtransformatorer. Jordtransformatoren oppretter kunstig et nøytralpunkt for tilkobling av jordmotstand. Når det oppstår en jordfeil i system

Vziman

01/27/2026