Материал: 1824

зочной характеристикой трансформатора (рис. 110).

С увеличением тока нагрузки I2 уменьшается напряжение U2 (см. рис. 110).

6.4. 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

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

где Σ Р – суммарные потери мощности. Суммарные потери мощности складываются:

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

(I12R1 I22R2 );

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? 1) на законе Ома; 2) на законе электромагнитной индукции; 3) на законе Ленца.

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

1) для уменьшения расхода провода на ЛЭП;

2) для повышения коэффициента мощности системы;

3) для уменьшения потерь мощности в проводах ЛЭП;

4) 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.

4.Какой это трансформатор?

I2=5 А

I1=10 А

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?

1) отношению числа витков обмоток;

2) 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?

1)е=Еm·sinωt;

2)dФ Еm sinωt dt;

ω

3)Е=4,44fwФ;

4)другое уравнение.

8.Для какого режима работы трансформатора коэффициент трансформации можно определить по отношению напряжений вторичной

ипервичной обмоток?

1)для режима короткого замыкания;

2)для режима холостого хода;

3)для нагрузочного режима.

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

1) остается неизменным;

2) увеличивается;

3) уменьшается.

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

1) остается неизменной;

2) увеличивается;

3) уменьшается.

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

1) первичная и вторичная в режиме генератора;

2) первичная и вторичная в режиме приемника энергии; 3) первичная в режиме генератора, вторичная в режиме приемника

энергии; 4) 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.

1)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 ?

1) обмотке высшего напряжения;

2) 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?

1) 676; 2) 52; 3) 13; 4) 10.

15.Какие уравнения соответствуют работе однофазного трансформатора с нагрузкой?

1)U1 E1 I1Z1 , U2 E2 I2Z2 ;

2)U1 E1 I1Z1 , U2 E2 I2Z2 ;

3)U1 E1 I1Z1 , U2 E2 I2Z2 ;

4)U1 E1 I1Z1 , U2 E2 I2Z2 .

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

1)увеличится в три раза;

2)уменьшится в три раза;

3)останется неизменным.