Общая электротехника Однофазный переменный ток Трехфазные цепи Машины постоянного и переменного тока Трансформаторы и выпрямители Электроника Теория электросвязи Анализ электрических цепей Мощность трехфазной цепи

Примеры выполнения курсовых работ по электротехнике и электронике

Трехфазные трансформаторы

Трансформация трехфазного тока может осуществляться двумя способами:

1) при помощи трех однофазных трансформаторов;

2) при помощи трехфазного трансформатора.

Трехфазный трансформатор меньше по массе и габаритам группы из трех однофазных трансформаторов. Однако один однофазный трансформатор из трехфазной группы меньше по массе и габаритам и легче транспортируется, чем трехфазный трансформатор на полную мощность. Кроме того, при группе однофазных трансформаторов в качестве резерва достаточно иметь один запасной трансформатор (1/3 общей мощности), в то время как при одном трехфазном трансформаторе для резерва нужно иметь другой трансформатор на полную мощность. Преимущества группы однофазных трансформаторов сказываются при больших мощностях. Наоборот, трансформаторы средней и малой мощности выполняются обычно как трехфазные (трехстержневые).

В процессе работы трансформаторы нагреваются, поэтому в трансформаторах применяется радиаторная система охлаждения: бак трансформатора заполняется минеральным маслом, которое служит для отвода тепла от нагревающихся обмоток и магнитопровода. Одновременно масло является дополнительной изоляцией между обмотками и заземленными частями трансформатора.

6.5. Коэффициент полезного действия трансформатора

Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора определяется по формуле

,  (244)

где Р2 – мощность на выходе вторичной обмотки, Р1 – подводимая мощность.

Р1= Р2+ΣΔР, (245)

где ΣΔР – суммарные потери мощности.

Суммарные потери мощности складываются:

1) из электрических, или тепловых, потерь из-за наличия активного сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора ();

2) из потерь в стали, обусловленных перемагничиванием магнитопровода.

КПД трансформатора в номинальном режиме обычно составляет от 80 до 95%.

Контрольные вопросы по трансформаторам

1. На каком законе основан принцип действия трансформатора?

на законе Ома;

на законе электромагнитной индукции;

на законе Ленца.

2. С какой целью на электростанциях в начале линии электропередачи (ЛЭП) устанавливаются повышающие трансформаторы?

для уменьшения расхода провода на ЛЭП;

для повышения коэффициента мощности системы;

для уменьшения потерь мощности в проводах ЛЭП;

для уменьшения капитальных затрат на сооружение ЛЭП.

3. При каком напряжении целесообразно: а) передавать электроэнергию; б) потреблять электроэнергию?

1) а) высоком, б) низком;

2) а) низком, б) высоком;

3) это зависит от характера тока.

Какой это трансформатор?

 


1) понижающий, так как ток во вторичной обмотке меньше тока в первичной обмотке;

2) повышающий, так как напряжение во вторичной обмотке больше напряжения в первичной обмотке.

5. Чему равно отношение напряжений на зажимах первичной и вторичной обмоток в режиме холостого хода трансформатора?

отношению числа витков обмоток;

приближенно отношению числа витков обмоток.

6. Может ли напряжение на зажимах вторичной обмотки превышать:

а) ЭДС Е1 первичной обмотки; б) ЭДС Е2 вторичной обмотки?

1) а) может, б) может;

2) а) не может, б) не может;

3) а) может, б) не может;

4) а) не может, б) может.

7. Какое уравнение связывает магнитный поток в сердечнике трансформатора с действующим значением ЭДС в обмотке трансформатора?

е=Еm·sinωt;

sinωt dt;

Е=4,44fwФ;

другое уравнение.

8. Для какого режима работы трансформатора коэффициент трансформации можно определить по отношению напряжений вторичной и первичной обмоток?

для режима короткого замыкания;

для режима холостого хода;

для нагрузочного режима.

9. Как изменяется ток первичной обмотки трансформатора при увеличении тока вторичной обмотки?

остается неизменным;

увеличивается;

уменьшается.

10. Как изменяется величина магнитного потока в магнитопроводе трансформатора при увеличении нагрузки во вторичной обмотке?

остается неизменной;

увеличивается;

уменьшается.

11. В каких режимах работают первичная и вторичная обмотки трансформатора?

  первичная и вторичная в режиме генератора;

 первичная и вторичная в режиме приемника энергии;

 первичная в режиме генератора, вторичная в режиме приемника энергии;

 первичная в режиме приемника энергии, вторичная в режиме генератора.

12. Первичная обмотка трансформатора имеет w1=600 витков, коэффициент трансформации КТР=20. Определить число витков вторичной обмотки.

30; 2) 0,03; 3) 12000; 4) 100.

13. В трансформаторе, понижающем напряжение с 220 В до 6,3 В, применены проводники сечением S1=1 мм2 и S2=9 мм2. Обмотке высшего или низшего напряжения принадлежит провод сечением S1=1 мм2 ?

 обмотке высшего напряжения;

  обмотке низшего напряжения.

14. Для преобразования напряжения в начале и в конце ЛЭП установили трансформаторы с коэффициентом трансформации КТР=26. Во сколько раз уменьшатся потери в проводах ЛЭП, если передаваемая мощность и сечение проводов остались такими же, как до установки трансформаторов?

  676; 2) 52; 3) 13; 4) 10.

15. Какие уравнения соответствуют работе однофазного трансформатора с нагрузкой?

, ;

, ;

, ;

, .

16. Как изменится магнитный поток в сердечнике трансформатора при возрастании тока во вторичной обмотке в три раза?

 увеличится в три раза;

 уменьшится в три раза;

  останется неизменным.

17. Число витков в каждой фазе первичной обмотки трехфазного трансформатора w1=1000, в каждой фазе вторичной обмотки w2=200. Линейное напряжение питающей сети равно 1000 В. Определить линейное напряжение на выходе трансформатора при условии, что первичная и вторичная обмотки соединены по схеме «звезда».

200 В; 2) 5000 В; 3) для решения задачи недостаточно данных.

18. В каком уравнении для трансформатора допущена ошибка?

 


;  2) ;

3) Е1=4,44f1w1Ф; 4) Е2=4,44f1w2Ф.

19. Как соединены эти обмотки трансформатора?

 


1) «звездой»; 2) «треугольником»; 3) другим способом.

20. Как соединены эти обмотки трансформатора?

 


1) «звездой»; 2) «треугольником»; 3) другим способом.


Преимущества цифровой обработки сигналов