ргр1 эльмаш (Теория трехфазного трансформатора)

Федеральное агентство железнодорожного транспортаУральский государственный университет путей сообщенияКафедра «Электрические машины»В. Ф. ГригорьевА. В. БунзяА. В. БондаренкоТРЕХФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРМетодические указанияк выполнению расчетно-графической работы № 1по курсу «Электрические машины»для студентов специальности190901 – «Системы обеспечения движения поездов»ЕкатеринбургИздательство УрГУПС2013УДК 535Г83Г83Григорьев, В. Ф.Трехфазный трансформатор : метод. указания к выполнению расчетнографической работы № 1 / В. Ф. Григорьев, А. В. Бунзя, А.

В. Бондаренко. –Екатеринбург : Изд-во УрГУПС, 2013. – 28 с.Методические указания предназначены для выполнения расчетно-графическойработы № 1 студентами специальности 190901 – «Системы обеспечения движенияпоездов» по дисциплине «Электрические машины».Методические указания кроме рекомендаций по выполнению расчетнографической работы содержат теоретические сведения по конструкции, принципу действия трансформатора.УДК 535Печатается по решениюредакционно-издательского совета университета.Авторы:В. Ф. Григорьев, профессор кафедры «Электрические машины»,канд.

техн. наук, УрГУПСА. В. Бунзя, доцент кафедры «Электрические машины»,канд. техн. наук, УрГУПСА. В. Бондаренко, ассистент кафедры «Электрическиемашины»Рецензент: М. Г. Дурандин, доцент кафедры «Электрическая тяга»,канд. техн. наук, УрГУПСУчебное изданиеРедактор С. В. ПилюгинаВерстка Н. А. ЖуравлевойПодписано в печать 14.05.13. Формат 60х84/16.Бумага офсетная. Усл.

печ. л. 1,6.Тираж 55 экз. Заказ 9.Издательство УрГУПС620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66© Уральский государственный университетпутей сообщения (УрГУПС), 2013Оглавление1. Общие методические указания .........................................................................42. Основные теоретические положения ...............................................................52.1. Назначение и область применения трансформаторов ............................52.2. Устройство трансформатора ....................................................................52.3.

Принцип действия трансформатора ......................................................122.4. Электрическая схема замещения трансформатора ...............................142.5. Коэффициент полезного действия трансформатора ............................172.6. Изменение напряжения вторичной обмотки при нагрузкетрансформатора........................................................................................

203. Исходные данные для расчетно-графической работы ..................................224. Содержание расчетно-графической работы ..................................................235. Методические указания к расчету параметров и характеристиктрансформатора ...............................................................................................245.1.

Расчет основных электрических величин трансформатора ..................245.2. Расчет параметров электрической схемы замещениятрансформатора ......................................................................................255.3. Расчет коэффициента полезного действия трансформатора ................265.4. Определение изменения напряжения вторичной обмоткипри нагрузке трансформатора ................................................................27Библиографический список ...............................................................................2831.

Общие методические указанияВ соответствии с учебным планом студенты II курса электромеханического факультета специальности 190901 – «Системы обеспечениядвижения поездов» выполняют расчетно-графическую работу «Трехфазный трансформатор».К выполнению указанной расчетно-графической работы следуетприступить после проработки теоретического раздела методическихуказаний, а также соответствующих разделов дисциплины по рекомендуемым учебникам.При выполнении расчетно-графической работы необходимо применять стандартные обозначения электрических величин и единиц ихизмерения.Вся графическая часть расчетно-графической работы выполняется на миллиметровой бумаге; шкалы по осям ординат и абсцисс графиков должны быть равномерными, за начало отсчета принимают нулевые значения величин.Исходные данные для расчетно-графической работы выдаются каждому студенту на лабораторном практикуме по дисциплине.42.

Основные теоретические положения2.1. Назначение и область применения трансформаторовТрансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной системы переменного тока в одну или несколько другихсистем переменного тока.Трансформаторы – один из основных видов электротехническогооборудования, необходимого для развития энергетики и электрификации народного хозяйства. Благодаря трансформаторам можно получатьэлектрическую энергию при наиболее удобном напряжении, рассчитанном на любого потребителя.Для передачи электрической энергии от места производства до потребителя требуется много повышающих и понижающих напряжениетрансформаторов.

В зависимости от параметров электроэнергии, необходимой тем или иным потребителям, трансформаторы изготавливают на различные мощности и напряжения. Существуют трансформаторы мощностью от нескольких вольтампер до 1000 МВА и более, а общаямощность всех установленных трансформаторов в 7–8 раз превышаетмощность генераторов, вырабатывающих электрическую энергию.Для линий электропередач напряжением от 110 до 1150 кВ разработано и освоено производство крупных распределительных трансформаторов общего назначения различной мощности и напряжения; специальные трансформаторы для электротермических преобразовательныхи других установок; пусковые передвижные, регулировочные, испытательные и другие специальные трансформаторы.2.2.

Устройство трансформатораСовременный трансформатор состоит из различных конструктивных элементов: магнитопровода, обмоток, вводов, бака и др. Общий видтрансформатора ТМ-1000 в двух проекциях изображен на рис. 2.1.Магнитопровод и обмотки составляют активную часть трансформатора. Остальные элементы трансформатора называют неактивными (вспомогательными) частями. Рассмотрим подробнее конструкциюосновных частей трансформатора.56Рис.

2.1. Общий вид трансформатора2.2.1. МагнитопроводМагнитопровод в трансформаторе выполняет две функции: вопервых, он составляет магнитную цепь, по которой замыкается основной магнитный поток трансформатора, а во-вторых, он предназначендля установки и крепления обмоток, отводов, переключателей.Магнитопровод имеет шихтованную конструкцию, т. е. он состоит изтонких (обычно толщиной 0,5 мм) стальных пластин, покрытых с двухсторон изолирующей пленкой (например, лаком).Такая конструкция магнитопровода обусловлена стремлением ослабить вихревые потоки, наводимые в нем переменным магнитным потоком, а следовательно, уменьшить величину потерь в трансформаторе.аб322ФАФВФС11Рис. 2.2.

Магнитопровод трехфазного трансформаторастержневого типа с обмоткамиСиловые трансформаторы выполняются с магнитопроводамив основном стержневого типа.В магнитопроводе стержневого типа (рис. 2.2, а) вертикальные стержни 1, на которых расположены обмотки 2, сверху и снизу замкнуты ярмами 3.

На каждом стержне расположены обмотки соответствующей фазыи проходит магнитный поток этой фазы: в крайних стержнях – потокиФА и ФС, а в среднем – поток ФВ. Внешний вид магнитопровода показан на рис. 2.2, б.При этом стержни имеют ступенчатое сечение, вписываемое в кругс диаметром d (рис. 2.3). Стержни трансформаторов большой мощностиимеют много ступеней, что обеспечивает наиболее эффективное заполнение сталью площади внутри обмотки. Для лучшей теплоотдачи иногдамежду отдельными пакетами стержня оставляют зазоры 5–6 мм, служащие вентиляционными каналами.7абddРис. 2.3.