3.2.4. Энергетические диаграммы трансформатора

     Преобразование активной мощности трансформатора происходит согласно энергетической диаграмме рис.1.5а, соответствующей схеме замещения рис.1.2а и векторным диаграммам рис.1.3.


Рис. 1.5a

     На рис.1.5а символом Pэм обозначена внутренняя электромагнитная мощность трансформатора, определяемая как: Pэм= P1 – pэл1 – pмг,
где P1=3U1I1cosj1 – активная мощность поступающая в первичную обмотку из сети;
pэл1 - электрические потери мощности в первичной обмотке трансформатора;
pмг - магнитные потери в трансформаторе (потери в стали).

     Мощность P2 отдаваемая трансформатором нагрузке меньше внутреннй электромагнитной мощности на величину pэл2, которая соответствует электрическим потерям мощности во вторичной обмотке трансформатора, то есть

     P2 = Pэм – pэл2 = 3U2I2cosj2 = 3U2’I2’cosj2.

     Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора равен:

     h =P2/P1.

     Преобразование реактивной мощности происходит согласно энергетической диаграмме рис.1.5б.


Рис. 1.5b

     Из первичной реактивной мощности

     Q1=3U1I1sinj1

     мощность

     q1=3I12X1

     расходуется на создание магнитного поля рассеяния первичной обмотки, а мощность

     qмг=3Ix2Xm

     - на создание магнитного поля взаимной индукции (поля в магнитопроводе).

     Реактивная мощность

     q1=3(I2’)2 X2

     расходуется на создание магнитного поля рассеяния вторичной обмотки, а оставшаяся мощность

     Q2 = Q1 – q1 – qмг – q2 =3U2I2sinj2 =3U2’I2’sinj2

     передается потребителю.

     При активно-емкостной нагрузке j2 < 0, а также Q2 < 0. Изменение знака Q2 означает изменение направления передачи реактивной мощности. Если при этом также

     Q1 = Q2+q2+qмг+q1 < 0 ,

     то реактивная мощность передается с вторичной стороны на первичную. Если же Q2 < 0, а Q1 > 0, то реактивная мощность потребляется как с первичной, так и с вторичной стороны и расходуется на намагничивание трансформатора.

     Общий вывод - реактивная мощность в электрических машинах и трансформаторах расходуется на создание магнитного поля устройств.

     Коэффициент мощности трансформатора равен:

     cosj1 =P1/S1 = P1/(P12+Q12)1/2.

Вернуться назад
Возврат на начальную страницу


Сайт создан в системе uCoz