Электрлік тоқ бойынша дәрістер жинағы

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 93 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

1 Дәріс №1. Кіріспе. Электр машиналарының даму тарихы . . . 4

2 Дәріс №2. Трансформаторлардың құрылысы және бос жүріс режимі . . . 5

3 Дәріс №3. Трансформатордың орынбасу сұлбасы және векторлық диаграммасы . . . 9

4 Дәріс №4. Энергетикалық диаграмма және орамаларды қосу сұлбалары . . . 14

5 Дәріс №5. Трансформаторлардың параллельді жұмысы . . . 20

6 Дәріс №6. Айнымалы токтың электр машиналарының теориялық жалпы мәселелері. . …24

7 Дәріс № 7. Асинхронды қозғалтқыштың құрылысы және жұмысы . . . 27

8 Дәріс №8. Асинхронды қозғалтқыштың айналдырушы моменттері және қуаттары . . . ……. . ……. . 34

9 Дәріс №9. Асинхронды қозғалтқышты орнынан қозғау . . . 40

10 Дәріс №10. Үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың айналу

жиілігінің өзгертуін реттеу . . . 43

11 Дәріс №11. Синхронды машиналар . . . 47

12 Дәріс №12. Синхронды қозғалтқыш және синхронды компенсатор. . 53

13 Дәріс №13. Тұрақты ток электр машиналарының құрылысы . . . 60

14 Дәріс №14. Тұрақты ток машинасының құрылысы, якорь реакциясы . . . 67

15 Дәріс №15. Тәуелсіз қоздырылатын генератор. … . . . 71

16 Дәріс №16. Тұрақты ток қозғалтқыштары. Жүргізу әдістері, қозғалтқыштың сипаттамалары . . . 78

17 Дәріс №17. Қозғалтқышты орнынан қозғау. …. 83

Әдебиеттер тізімі . . . 91

1 Дәріс №1. Кіріспе. Электр машиналарының даму тарихы

Дәрістің мазмұны:

- пәннің жалпы сұрақтары;

- электр машиналарының даму тарихы.

Дәрістің мақсаты:

Студенттерді электр машиналарының даму тарихымен таныстыру.

Электр магниттік индукция құбылысы арқылы бір кернеудегі айнымалы токты сол жиіліктегі айнымалы токтың екінші кернеуіне өзгертуге арналған бір немесе одан да көп индуктивтік байланысқан орамалары бар статикалық электрмагниттік құрылғыны трансформатор деп атайды.

Трансформаторларды келесі мақсаттарға кең қолданады:

а) электр энергиясын тұтынушыларға жеткізіп беруге және оны олардың арасында таратып беру үшін.

Әдетте электрстанциясындағы генератор кернеуі 6÷24 кВ-қа тең айнымалы ток электр энергиясын өндіреді.

Алыс арақашықтыққа энергияны жеткізу жоғары кернеу кезінде тиімді болады, өйткені бұл кезде энергияны беру жолдарында электр шығыны азаяды. Мысалы, қуаты 10 МВт-қа тең электр энергиясын 100 шақырым қашықтыққа беру үшін кернеудің шамасы 500 кВ-қа тең болуы керек. Сол себептен электр станцияларында кернеудің шамасын жоғарылататын трансформаторлар қойылады. Қазіргі уақытта жоғары вольтты электрлік беріліс жолдарында кернеуі 330, 500 және 750 кВ, қуаты 1200-1600 МВА-ге тең трансформаторлар қолданады. Айнымалы токтың жоғары вольтты Екібастұз-Орталық, Екібастұз-Орал беріліс жолдары салынуға байланысты электрлік жасау өнеркәсібі бір фазалы (қуаты 660 МВА, кернеуі 1150 кВ) трансформаторларды шығара бастады.

Қалаларда, ауылды жерлерде, кәсіпорындарда және олардың ішінде электрэнергиясының кернеулері 110, 35, 10 және 6 кВ ауа және кабель жолдары арқылы таратылады.

Айнымалы ток электр тұтынушыларының көпшілігі 220, 380 және 600 вольт кернеуімен істейтіндіктен электр энергиясын пайдалану пунктерінде төмендеткіш трансформаторлар орнатылады. Сонымен, электр энергиясын электрстанцияларынан тұтынушыларға берілу кезінде трансформаторлар арқылы кернеу бірнеше рет (3-5 рет) түрлендіріледі:

а) әртүрлі технологиялық мақсаттар үшін: электр дәнекерлеуге (балқытып бірiктіруге), электр-жылулық пештерді электр қуатымен қамтамасыз ету, т. с. с. Бұл трансформаторлардың қуаты бірнеше мың киловольт-амперге, ал кернеулері 10 кВ-ке жетеді;

б) радио және телевизия аппаратурасының әртүрлі тізбектерін электр қуатымен қамтамасыз ету үшін;

в) жоғары кернеулi және күшті токты тізбектерге өлшеуіш аспаптарды қосу үшін. Бұл трансформаторлар (өлшеуіш трансформаторлар) өлшеу шегін ұлғайтады және электрлік қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.

Бұл дәрістер жинағында күштік трансформаторлардың теориясы қаралады, ал трансформаторлардың басқа түрлері жалпы теория тұрғысынан қысқаша сипатталады.

Өнеркәсіп күштiк трансформаторларды 8 топқа бөліп шығарады. Мысалы, қуаты 100 кВА-ға дейінгі трансформаторлар I топқа жатады, І60-тан 630 кВА-ға дейінгілері 2 топқа жатады және т. с. с.

2 Дәріс №2. Трансформаторлардың құрылысы және бос жүріс режимі

Дәрістің мазмұны:

- трансформаторлар туралы жалпы мәліметтер;

- трансформаторлардың міндеті;

- трансформаторлардың құрылысы;

- бос жүріс режимі.

Дәрістің мақсаты:

Студенттерді трансформаторлардың құрылысымен, бос жүріс режимімен таныстыру.

2. 1 Трансформатор жұмысының физикалық негіздері

Трансформатордың жұмысы бірінші және екінші реттік орамалардың электр қозғалтқыш күштері (ЭҚК) мен магниттік қозғаушы күштерінің (МҚК) теңдеулеріне негізделеді.

Трансформаторлардың орамаларында негізгі магниттік ағын Ф мынадай ЭҚК -терді тудырады

. (2. 1)

Магниттiк ағын уақыт бойынша синусоидалық функциясымен өзгереді деп алайық, яғни Ф= Ф _m Sinωt. Магниттік ағынның мәнін (2. І) тендеуге қойып, оны дифференциялаудан кейін алатынымыз

e ₁ = -ωW ₁ Ф _m Cosωt=-ωW ₁ Ф _m Sin(ωt-π/2),

e ₂ = -ωW ₂ Ф _m Cosωt= -ωW ₂ Ф _m Sin(ωt-π/2) . (2. 2)

(2. 2) формулаларынан шығатыны - ол магниттік ағынның ЭҚК -тен 90° бұрышқа озып тұрғаны.

ЭҚК-нің максимал (амплитудалық) мәндері

Е _1m =ωW ₁ Ф _m және Е _2m =ωW ₂ Ф _m . (2. 3)

E _1m мен E _2m -ді -ге бөліп бұрыштың жиіліктің мәнін ω=2πf тендеулеріне қойып табатынымыз

Е ₁ =4, 44fW ₁ Ф _m және Е ₂ =4, 44fW ₂ Ф _m .

Жоғары кернеулі ораманың ЭҚК -нің төменгі кернеулі ораманың ЭҚК -не қатынасы т р а н с ф о р м а ц и я к о э ф ф и ц и е н т i деп аталады

. (2. 4)

I ₁ және I ₂ токтары негізгі магниттік ағынмен қоса сейілу ағындар Ф _С1 мен Ф _С2 -нi тудырады.

Сейiлу ағындары энергия берiлiсiне қатыспайды, бiрақ та әрбiр орамада өзара индукцияның ЭҚК-терiн E ₁ _C = 4 , 44fW ₁ Ф _М мен E _C2 =4, 44fW ₂ Ф _М - нi құрады.

Сейiлу ағындары негiзгi ауа арқылы таралып тұйықталатындықтан, олар орамалардағы сәйкес токтарға пропорционал болады

E _C1 =I ₁ X ₁ және E _C2 =I ₂ X ₂ , (2. 5)

Мұндағы X ₁ мен X ₂ -трансформаторлардың орамаларының сейiлу ағындарының индуктивтiк кедергiлерi.

ЭҚК- iң векторлары E _C1 мен E _C2 сәйкес токтардан және ағындардан 90 ⁰ қалып отырғандықтан

Ė _C1 =-jX ₁ İ ₁ және Ė _C2 =-jX ₂ İ ₂ . (2. 6)

Сонымен, трансформатордың әрбiр орамасында негiзгi ЭҚК -мен бiрге сейiлу ЭҚК -I индукцияланады.

Бiрiншi реттiк орамадағы ЭҚК E ₁ бiрiншi реттiк кернеуi U ₁ -ге қарсы бағытталған, яғни онымен қарсы фазада болады. Трансформатордың бiрiншi реттiк орамасының ЭҚК -нiң теңдеуiнiң түрi мынандай болады

=-Ė ₁ - Ė _C1 +R ₁ İ ₁ =- Ė ₁ +jX ₁ İ ₁ +R ₁ İ ₁ =- Ė ₁ +Z ₁ İ ₁ . (2. 7)

Екiншi реттiк орамадағы ток i ₂ ЭҚК e ₂ -нiң шамасына тәуелдi. Бұл ЭҚК e ₂ екiншi реттiк ораманың қысқыштарындағы кернеудi тудыруға және сейiлу ЭҚК -сi мен активтiк кедергi R ₂ -де кернеу түсуiн теңгеруге жұмсалады.

Трансформатордың екiншi реттiк орамасының ЭҚК-нiң комплекстiк теңдеуi мынандай болады

Ė ₂ = - Ė _C2 + R ₂ İ ₂ немесе = Ė ₂ + Ė _C2 -R ₂ İ ₂ = Ė ₂ -jX ₂ İ ₂ - R ₂ İ ₂ = Ė ₂ -Z ₂ İ _2.

2. 2 Магниттiк қозғалтқыш күштердiң теңдеулерi

Бос жүрiс ережеде екiншi реттiк ораманың тiзбегi ажыратылған күйiнде болғандықтан, ток i ₂ =0.

Магниттiк өткiзгiштегi негiзгi ағынды бос жүрiс магниттiк қозғалтқыш күшi ( МҚК ) I ₀₁ тудырады. Оның максимал мәнi мынаған тең

(2. 8)

мұндағы - магниттiк өткiзгiштiң магниттiк кедергісi.

Трансформатордың екiншi реттiк тiзбегiне жүктеменi (Z _ж ) тiркеген кезде (2. 2 б-сурет) онда ток I ₂ пайда болады. Соған орай бiрiншi реттiк орамадағы токтың мәнi I ₁ - ге дейiн өседi .

Ендiгi жағдайда магниттiк ағын Ф _m екi МҚК- тер I ₁ w ₁ мен I ₂ w ₂ -нiң әрекеттесуi туады, яғни

(2. 9)

Екiншi жақтан, трансформатордың магниттiк ағыны Ф _m -дi былай анықтауға болады (2. 10)

немесе U ₁ ≅E ₁ екендiгiн ескерсек

(2. 11)

(2. 11) тендеуден негізгі магниттік ағын жүктемеге тәуелді еместігі көрініп тұр, өйткені жиілік кернеу жүктеме өзгерген кезде тұрақты болып қалады.

Бұл тұжырым (2. 9) және (2. 10) өрнектерін бір-бірімен теңестіруге мүмкіншілік береді

немесе

(2. 12)

(2. 12) өрнегi магниттiк қозғаушы күштердiң теңдеуі деп аталады. Бұл теңдіктің екі жағын бірінші реттік ораманың орам санын W ₁ -ге бөліп табатынымыз

, яғни , (2. І3)

мұндағы - бірінші реттік ораманың орам санына келтірілген екiнші реттік ток.

(2. І3) - ден шығатыны

(2. 14)

Бұл өрнек трансформатор токтарының теңдеуі деп аталады.

Магниттік өткізгіштің болаты қайталана магниттелуі кезінде онда гистерезис құбылысы және құйындық токтар әсерінен электр энергиясының магниттік шығындары пайда болады. Шығындардың қуатын бос жүріс тоғының құраушысы анықтайды. Сол себептен, бос жүріс тоғының негізгі магниттік ағынды құратын реактивтiк І _ор құраушысымен бірге активтiк құраушысы І _оа - да бар.

Трансформатордың трансформациялау коэффициенті үлкен болған кезде бірінші реттік орамның параметрлері екінші реттік орамның параметрлерінен біршама өзгеше болады.

Бұл жағдай трансформаторлардың жұмыстық тәртіптерін есептеуде және векторлық диаграммаларын салуда қиындықтар тудырады. Бұл қиындықтарды трансформатордың параметрлерін бір орам санына к елтіру (көбінесе бірінші реттік ораманың орам саны W ₁ -ге ) арқылы шешуге болады.

Сонымен, трансформациялау коэффициенті K=W ₁ /W ₂ -ге тең транcформатордың орнына орам саны W ₁ =W ₂ ^/ -ге тең балама трансформатор пайда болады. Мұндай трансформатор келтiрiлген деп аталады. Трансформатордың параметрлері келтірілген кезде, оның энергетикалық көрсеткіштері: қуаттары, қуат шығындары, параметрлері және арасындағы фазалық ығысулар өзгермеуі, яғни нақты трансформатордағыдай болуы керек.

Нақты трансформатормен келтірілген трансформатордың электрмагниттік қуаттардың теңдігінен ( Е ₂ І ₂ = Е ₂ ^/ І ₂ ^/ ) табылады. Бұған келтірілген екінші реттік токтың мәнін қойғаннан кейiн табатынымыз

(2. І5)

Екінші реттік ораманың келтірілген кернеуі осыған ұқсас табылады

U ₂ ^/ =KU ₂ . (2. 16)

Екінші реттік ораманың активтік кедергісіндегі шығындардың теңдігінен келтірілген активтік кедергіні табамыз

Екіншілiк ораманың келтірілген реактивтік кедергісі ұқсас табылады

X ₂ ^/ =K ² X ₂ . (2. 17)

Екіншілiк ораманың келтірілген толық кедергісі

Z ₂ ^/ =K ² Z ₂ . (2. 18)

3 Дәріс №3. Трансформатордың орынбасу сұлбасы және векторлық диаграммасы

Дәрістің мақсаты:

трансформатордың орынбасу сұлбасы;
трансформатордың векторлық диаграммасы;

- қысқа тұйықталу тәжiрибесi.

Дәрістің мазмұны:

Студенттерді трансформаторлардың векторлық диаграммаларын тұрғызу жолымен таныстыру.

Келтірілген трансформатордың ЭҚК -терінің және токтарының теңдеулері

Бірінші және екінші реттік тізбектер арасындағы магниттік байланыс электрлік байланыспен ауыстырылған, келтірілген трансформатордың орынбасу сұлбасын электр магниттік процестерді зерттеуге және қуат шығындарын анықтауға жеңілдік беретін әдіс деп тануға болады.

Келтірілген трансформатордың трансформациялау коэффициентi К=1 -ге, яғни Е ₂ = Е ₂ ^/ -ке тең болғандықтан, А және а , X және x нүктелерінің потенциалдары бірдей болады, сол себептен бұл нүктелерді электрлік біріктiру арқылы орынбасу схемасын аламыз (3. 1- сурет) .

Бұл сұлба келтірілген трансформатордың ЭҚК -тері токтарының теңдеулеріне (2. І8) сәйкес құрылады және мына үш тармақтың жиынтығы болып табылады: кедергісі Z ₁ = R ₁ +jX ₁ , тоғы İ ₁ - бірінші реттiк тармак, кедергiсi Z ₀ =R ₀ +jX _0, тоғы İ ₀ - магниттеушi тармақ, кедергiсi Z ₂ ^/ = R ₂ ^/ +X ₂ ^/ _, тоғы İ ₂ ^/ - екiншi реттiк тармақ.

Орынбасу сұлбасындағы кедергi Z _ж -тiң шамасын өзгерту арқылы трансформатордың бүкiл жұмыс тәртiптерiн қарастыруға болады.

Z ₁ , Z ₂ ^/ және Z ₀ параметрлерi тұрақты болады; оларды бос жүрiс және қысқа тұйықтау тәжiрибелерi арқылы табуға болады.

Векторлық диаграмма (3. 2-сурет) орынбасу сұлбасына және теңдеулерге сүйенiп тұрғызылады, ол арқылы токтардың, ЭҚК- тердiң және кернеулердiң ара қатысын көрнекі көруге болады

3. 1 Орынбасу сұлбасының параметрлерiн анықтау

Орынбасу сұлбасының параметрлерi бос жүрiс және қысқа тұйықталу тәжiрибелерiнен табылады.

3. 1. 1 Бос жүрiс тәжiрибесі

Екiншi реттiк орама ажыратылып тұрған кездегi ( Z _ж =∞, І ₂ =0 ) трансформатордың жұмыс тәртiбi бос жүрiс деп аталады. Бұл жағдайда ЭҚК- тiң және токтардың тендеулерi мына түрде жазылады.

Бос жүрiс тәртібiнде трансформатордың тұтынатын қуаты Р ₀ магниттiк өткiзгiштегi магниттiк шығындарға ( Р _Қ +Р _Г ) және бiрiншi реттiк орамадағы электрлiк шығындарға ( І ₀ ² R ₁ ) жұмсалады.

Бос жүрiс тәжiрибесiнен келесi шамаларды анықтауға болады

а) трансформациялау коэффициентiн

б) бос жүрiс шығындарын- Р ₀ ;

с) магниттеушi тармақтың параметрлерiн

д) қуат коэффициентiн

Өлшеуiш приборлардың көрсетiмдерi бойынша бос жүрiстiң сипаттамалары тұрғызылады. Бұл сипаттамалар токтың ( І ₀ ), қуаттың ( Р ₀ ) және қуат коэффициентiн ( cos ϕ ₀ ) бiрiншi реттiк кернеуге ( U ₀ ) тәуелдiлiгiн көрсетедi.

3. 1. 2 Қысқа тұйықталу тәжiрибесi

Екiншi реттік орама тұйықталған кездегi трансформатордың жұмыс тәртiбi қысқа тұйықталу деп аталады.

Бұл жағдайда ЭҚК- iң және токтардың теңдеулерi мына түрде жазылады

Қысқа тұйықталған трансформатордың орамасында номинал ток тудыратын кернеуді қысқа тұйықталу кернеуi ( U _Қ ) деп аталады. Мұны, әдетте номинал кернеу U _1Н -нің пайызы түрінде көрсетеді u _Қ

(3. 4)

Магниттік өткізгіштегі магниттік ағын бірінші реттік кернеу U ₁ - ге пропорционал, ал қысқа тұйықталу тәртібiнің кернеуі u _Қ U _1Н кернеуінiң 10% - ынан аспайтындығынан магниттік ағын да аз, осыған сәйкес оны тудыратын токтың да шамасы аз болады, сондықтан бұл токты елемеуге болады. Сол себептен қысқа тұйықталу тәртібіндегі трансформатордың салыстырма сұлбасында магниттеушi тармақ болмайды (2. 8 Сурет) .

Қысқа тұйықталу тәртібінің ЭҚК- терiнiң және теңдеулерін (3. 4) пайдаланып қысқа тұйықталу тәртібіне сәйкес келетін векторлық диаграмманы саламыз (3. 7-сурет) .

ОАВ үшбұрышы қысқа тұйықталу үшбұрышы деп аталады.

Қысқа тұйықталу тәжірибесі арқылы келесі шамаларды анықтауға болады:

а) қысқа тұйықтаудың шығындарын - Р _Қ ;

б) қуат коэффициентін

в) орынбасу сұлбасының параметрлерін

Приборлардың көрсетiмдерi бойынша қысқа тұйықталудың сипаттамалары тұрғызылады. Бұл сипаттамалар токтың ( I _Қ ), қуаттың ( Р _Қ ) және қуат коэффициентiнiң ( cosϕ _Қ ) қысқа тұйықталу кернеуіне ( U _Қ ) тәуелдiлiгiн көрсетедi.

4 Дәріс №4. Энергетикалық диаграмма және орамаларды қосу сұлбалары

Дәрістің мазмұны:

қуат шығындарын анықтау;
ПӘК-тің жүктемеге тәуелділігі;
орамаларды қосу сұлбалары;

Дәрістің мақсаты:

Студенттерді э нергетикалық диаграмма және орамаларды қосу сұлбаларымен таныстыру.

4. 1 Энергетикалық диаграмма

Трансформатор жүктемемен жұмыс iстеген кезiнде оның қуат (энергия) шығындары пайда болады. Трансформатор пайдалы әрекет коэффициентi (ПӘК) дегеніміз жүктемеге берілген қуат Р ₂ бірінші реттік тізбекке келіп түскен қуат Р ₁ - ге қатынасы

(4. 1)

мұндағы ∆Р- трансформатордың қосынды шығындары.

Бірінші реттік орамадан екінші реттік орамаға энергияны берген кезде бірінші реттік және екінші реттік орамалардың активтік кедергілерінде ∆Р _ЭЛ1 және ∆Р _ЭЛ2 шығындары пайда болады; сонымен қатар магнитөткізгіштің болатында магниттік шығындар ∆Р _М пайда болады (гистерезис пен құйынды токтардан) .

Р ₂ =Р ₁ -∆Р _ЭЛ1 - ∆Р _ЭЛ2 -∆Р _М болғандықтан

(4. 2)

Р _ЭМ =Р ₁ -∆Р _ЭЛ1 -∆Р _М - электр магниттік қуат. Оның мөлшері трансформатордың салмағы мен көлемін анықтайды.

4. 1. 2 Қуат шығындарын анықтау

Қуат шығындарын бос жүріс және қысқа тұйықталу тәжірибелері арқылы табады. Ток азғантай болғандықтан, магниттік шығындары трансформатордың бос жүріс тәжірибесінде тұтынатын қуатқа тең деп алуға болады, яғни

∆Р _М =Р ₀ (4. 3)

Қосынды электрлік шығындар

∆Р _ЭЛ =∆Р _ЭЛ1 +∆Р _ЭЛ2 =I ₁ ² R ₁ + (I ₂ ^/ ) ² R ₂ ^/ = (I ₂ ^/ ) ² (R ₁ + R ₂ ^/ ) ^/ = (I ₂ ^/ ) ² R _Қ (4. 4)

немесе ∆Р _ЭЛ =β ² I ₂ ^/ R _Қ =β ² ∆Р _ЭЛ _НОМ. ∆Р _ЭЛ =β ² I ₂ ^/ R _Қ =β ² ∆Р _ЭЛ (4. 5)

(I _2Н ^/ ) ² R _Қ =I _1Н ² R _Қ шамасын жеткілікті дәрежеде дәлдікпен трансформатордың қысқа тұйықталу тәжірибесі кезінде тұтынатын қуат Р _Қ - ға теңістеруге болады, яғни

∆Р _ЭЛ =β ² Р _Қ . (4. 6)

Толық шығындар

∑∆Р=Р ₀ + β ² Р _Қ . (4. 7)

∑∆Р -ның мәнін (4. 1) теңдеуіне қойып, Р ₂ =U ₂ I ₂ Cosϕ ₂ =β S _НОМ Cosϕ ₂ екенін еске алып, табатымыз

(4. 8)

4. 1. 3 ПӘК-тің жүктемеге тәуелділігі

Бұл тәуелділік (4. 8) теңдеу бойынша салынады.

Жүктеме өскен сайын ПӘК-те өседі, өйткені энергетикалық баланстағы тұрақты магниттік шығындардың салыстырма мөлшері азаяды; β=β _ОПТ кезінде ПӘК максимумға жетеді да, содан кейін кеми бастайды (орамалардағы электрлік шығындар токтың квадратына немесе β ² -қа пропорционал байланысты) .

Қазіргі уақытта қуаты жоғары трансформатордың ПӘК-тері 0, 98-0, 99-ға дейін жетеді. β _ОПТ табу үшін (4. 8) теңдеуден туындыны алып, оны нөлге теңдеу керек. Бұл жағдайда β ² _ОПТ Р _Қ =Р ₀ болады, яғни ПӘК электрлік шығындары магниттік шығындарға тең болатын жүктеме кезінде мәніне жетеді

(4. 9)

Трансформатор ПӘК -інің максимумы біршама нашар білінеді, яғни ол жоғары мәнін едәуір аралықта сақтайды (0, 4<β>1, 5) . Қуат коэффициенті Cosϕ ₂ төмендеген кезде ПӘК -те азаяды (4. 1б сурет), өйткені трансформатордың берілген қуаты тұрақты болған кезде токтар I ₁ мен I ₂ өседі.

4. 1. 4 Орамаларды қосу сұлбалары

Үш фазалы трансформатордың бірінші және екінші реттік орамалары “жұлдызша”, “нөлдік нүктесі шығарылған жұлдызша” және “үшбұрыштап” қосу сұлбалары бойынша жалғанады. “Жұлдызша” қосу сұлбасын Y әрпімен, “үшбұрыштап” қосу сұлбасын ∆ -мен белгілейді. Егер де нөлдік нүктесі шығарылған болса, онда - Y ₀ болады. Жоғары кернеулі ораманың бас және аяқ ұштары A, B, C, X, Y, Z әріптерімен белгіленеді, ал төменгі кернеулі ораманың ұштары сәйкес a, b, c, x, y, z әріптерімен белгіленеді.

4. 1 К е с т е

Орамалардың қосу сұлбалары: Орамалардың қосу сұлбалары

ЭҚК векторларының диаграммалары: ЭҚК векторларының диаграммалары

Шартты түрде белгіленуі: Шартты түрде белгіленуі

Орамалардың қосу сұлбалары: ЖК

ЭҚК векторларының диаграммалары: ТК

Шартты түрде белгіленуі: ЖК

ТК

Орамалардың қосу сұлбалары:

ЭҚК векторларының диаграммалары:

Шартты түрде белгіленуі:

Y/Y _H -0

Орамалардың қосу сұлбалары:

ЭҚК векторларының диаграммалары:

Шартты түрде белгіленуі:

Y/∆-11

Орамалардың қосу сұлбалары:

ЭҚК векторларының диаграммалары:

Шартты түрде белгіленуі:

Y _H /∆-11

Орамалардың қосу сұлбалары:

ЭҚК векторларының диаграммалары:

Шартты түрде белгіленуі:

∆/Y _H -11

4. 1. 5 Бос жүріс тәртібінің ерекшеліктері

Трансформатордың магниттік сипаттамасы дегеніміз магниттік ағынның МҚК -ке тәуелдігі. Оны графикалық түрде салуға болады.

Бір фазалы трансформатордың магниттік тізбегінде бекіген контуры үшін МҚК -тер теңдеуін жазуға болады

F=F _Ө +F _Ж +F _δ =2H _Ө L _Ө +2H _Ж L _Ж +2H _δ δ (4. 10)

Өзектегі H _Ө және жармадағы H _Ж магниттік кернеуліктер магнит индукция В арқылы анықталады.

4. 1. 6 Орамалары Υ/Υ сұлбасы бойынша қосылған үш

фазалы трансформаторлар

Υ/Υ қосылуының негізгі ерекшелігі: магниттік өткізгіштің барлық анықтамаларында магниттік ағынның фазалары бірдей үшінші гармоникаларының ( Ф ₃ ) болуы.

Осының салдарынан фазалық ЭҚК -тер синусоидасыз болады, олардың құрамында үшінші гармоникалар Е ₃ бар. Бұл гармоникалардың шамасы біршама болуы мүмкін. Мысалы, Ф ₃ -тің мәні Ф ₁ -дің 10% -ына тең болса, онда Е ₃ ЭҚК -тің мәні Е ₁ - дің 30% -ына жетеді, өйткені Ф ₃ -дің өзгеру жиілігі Ф ₁ -дің жиілігінен үш есе артық болады.

Бірак та, желілік ЭҚК -тер және кернеулер синусоидалы болып келеді, өйткені фазалар аралық ЭҚК -тердің айырымында үшінші гармоника Е ₃ болмайды. Үш оқтамалы трансформатордағы ағынның үшінші гармоникалары Ф ₃ тұйықталған магнит өткізгіш бойымен жүре алмайды, себебі олар әрбір уақыт кезінде барлық оқтамаларда бірдей бағытталған. Сол себептен Ф ₃ -ағындар бір жармадан екінші жармаға трансформатордың майы немесе ауа арқылы және де бактың қабырғасы арқылы тұйықталады (4. 3-сурет) . Бұл жағдай трансформатордың металл құрылымдық бөліктерінде (бакта, бекітуші болаттарда т. б. ) құйынды токтарды туғызады.

Қорытынды: жалғану сұлбасы Υ/Υ үш фазалы трансформаторларда зиянды құбылыстар пайда болады, фазалық кернеулердің қисықтары бұрмаланады (жоғары гармоникалар туады) және құйынды токтардан қосымша шығын пайда болады.

Көрсетілген себептерге байланысты жоғары вольтті қуаты үлкен трансформаторлар орамалары Υ/Υ сұлбасы бойынша қосылған болып жасалмайды.

4. 1. 7 Трансформатордың жалғану топтары

Трансформатор электр жүйелерінде эксплуатацияда болған кезде жоғары және төменгі кернеу орамаларының ЭҚК -тердің фаза бойынша ығысу бұрыштарын білу қажет. Мысалы, трансформаторларды параллель жұмысқа қосқан кезде бұл жағдайды білу өте қажет.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.