От чего зависит мощность силового трансформатора. Расчёт оптимальной загрузки трансформаторов
Номинальная мощность. Номинальной мощностью трансформатора называется мощность, которую он может отдавать длительное время, не перегреваясь свыше допустимой температуры, определяемой теплостойкостью изоляции его обмоток. При этом срок службы силового трансформатора должен быть не менее 20 лет. Так как нагрев обмоток зависит от протекающего по ним тока, в паспорте трансформатора всегда указывают полную мощность S ном в вольт-амперах или киловольт-амперах . В зависимости от коэффициента мощности cos? 2 , при котором работают потребители, от трансформатора можно получить большую или меньшую активную мощность. При cos? 2 = 1 мощность подключенных к нему потребителей может быть равна его номинальной мощности S ном. При cos?2
Если человек намерен находиться в другом месте, он будет там. Ты здесь, где твоя мысль. Частицы, образующие кристалл, а также частицы, образующие растение и тело человека, одинаковы, только по-разному выровнены.
Клаудия Пикацци в статье под названием «Духовное послание о молекулах воды» сообщает, что д-р Лорезен, изобретатель «микрокластерного едока», питается энергией в терапевтических целях. Сегодня статьи и интервью доктора Масару, переведенные на нескольких языках, находятся на интернет-сайтах.
В паспорте трансформаторов э. п. с. переменного тока, которые имеют несколько вторичных обмоток, указывают так называемую типовую мощность. Она равна полусумме номинальных мощностей всех обмоток трансформатора, т. е. полусумме произведений наибольшего длительно допустимого в каждой обмотке тока на допустимое напряжение.
Перегрузочная способность трансформатора определяется интенсивностью отвода тепла от его обмоток и надежностью их крепления. Силовые трансформаторы с масляным охлаждением и трансформаторы, используемые в выпрямительных установках, допускают перегрузки на 30 % выше номинальной в течение 2 ч и 60 % в течение 45 мин.
Работа японского исследователя Масару, 59 лет, удивляет. В течение восьми лет он и его команда кристаллизовали и фотографировали молекулы воды из самых разных частей мира. Образцы были взяты из рек, озер, дождя, снега и подвергнуты вибрациям мыслей, чувств, слов, идей и музыки. Самое замечательное в том, что в изображениях можно было записать реакцию молекул воды на эти стимулы, как положительные, так и отрицательные.
Масару смог доказать на фотографиях, что колебательные энергии человека влияют на молекулярную структуру воды. Вода — очень податливое вещество. Его физическая форма легко адаптируется к окружающей среде, которая ее содержит. Но внешний вид — это не единственное, что меняется; его молекулярная структура также изменяется.
Коэффициент мощности. Коэффициент мощности cos? 2 трансформатора определяется характером нагрузки, подключенной к его вторичной обмотке.
В наших исследованиях мы заметили, что этот трансформирующий эффект может быть достигнут и в организме человека. Больной человек, возможно, изменил свою энергичную конфигурацию простым взглядом, прикосновением, молитвой, песней. Эта способность присуща каждому человеку, потому что мы все духовная сущность, мы боги.
Ваша боль, согласно целому мнению, может стать для вас возможностью получить доступ к этой фантастической вселенной энергий. Намерены трансформировать. Это эффективно, когда вы спокойно бдительны, гораздо больше, чем когда вы думаете и планируете. Знайте, что Вселенная всегда доступна вам.
Потери мощности и к. п. д. При передаче энергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную возникают потери мощности (рис. 225,а) в проводах обмоток (электрические потери?Р эл1 и?Р эл2) и в стали магнитопровода (магнитные потери?Р М).
Он воплотил в жизнь все, что было частью детского воображения. И он рассказывал людям, которые восхищались его достижением: «Вы не можете изменить мир и людей, так измените вас». По мнению исследователей нового возраста и некоторых духовных помощников, естественная эволюция в настоящее время провоцирует синтез мозга. Это новый скачок или сдвиг частоты. Это позволит разработать новый мозговой образец: синтетический.
довательно, и магнитные потери. Они значительно возрастают также при увеличении напряжения, подводимого к первичной обмотке, свыше номинального значения. При работе мощных трансформаторов магнитные потери составляют 0,3-0,5 % номинальной мощности. Тем не менее их стремятся максимально уменьшить. Объясняется это тем, что магнитные потери не зависят от того, работает трансформатор вхолостую или под нагрузкой. А так как общее время работы трансформатора обычно довольно велико, то суммарные годовые потери холостого хода значительны.
Эта частота составляла 7 герц или циклов в секунду и называется наукой о частоте Шумана. В начале 1990-х годов ученые обнаружили, что эта планетарная частота была изменена, увеличена до 8, 3 герц. Гипотеза Патрика Друа, французского физика, заключается в том, что Планета Земля вступает в новый цикл, то есть новую частоту.
Это состояние этерификации легкого тела может быть изменением частоты, обнаруженной учеными. Эти дифференцированные закономерности стимулируются влиянием новой эмпирической динамики из-за экзистенциальной поддержки, которую оказывают духовные помощники, и что человечество чувствует, а некоторые не знают, откуда и от чего это происходит. Это невежество может поставить человека в кризис или конфликт.
При нагрузке к потерям холостого хода добавляются электрические потери в обмотках. Эти потери при номинальном токе численно равны мощности, потребляемой трансформатором при коротком замыкании, когда на его первичную обмотку подано напряжение U K . Для мощных трансформаторов они обычно составляют 0,5-2 % номинальной мощности.
Уменьшение суммарных потерь достигается соответствующим выбором площади сечения проводов обмоток трансформаторов (снижение электрических потерь в проводах), применением электротехнической стали для изготовления магнитопровода (снижение потерь от перемагничивания) и расслоением магнитопровода на ряд изолированных друг от друга листов (снижение потерь от вихревых токов).
Однако, когда существо знает и становится осознанным, применяя на практике экстраразмерные действия, стремясь интегрировать в свои действия различные отделы мозга, а также предоставлять каналы, чтобы внутригалактическая или экстрафизическая информация, которая пронизывает ее экзистенциальность, мешает во вселенной экзистенциальный, это приведет к следующему: их различные тела входят в вихрь с более высокой энергией. Тогда она станет высшим существом, гением или гуру, прекрасным психиком, прекрасным деловым или религиозным лидером, в конечном счете превосходящим и превосходящим миссию здесь, на Земле.
К. п. д. трансформатора
? = P2 / P1 = P2 / (P2 +?Pэл + ?Pм)
где P1 и Р2 — потребляемая и отдаваемая мощности; ?Р ЭЛ = ?Р ЭЛ1 +?Р ЭЛ2 .
Благодаря отсутствию в трансформаторе вращающихся и трущихся деталей потери энергии в нем по сравнению с вращающимися машинами малы, а к. п. д. высок и достигает в трансформаторах большой мощности 0,98-0,99.
Это цель всех, для этой новой эры, нового времени в этой новой экспериментальной частоте. Вскоре он узнал, как мальчик, что у него эта болезнь. В то время пациент подвергался преследованиям со стороны общества и оставался родственниками. Его вещи и одежда, сожженные, и он должен был жить отдельно в санаториях или на окраинах городов. Однажды Реджинальд вошел в свой дом, когда он обратил внимание на чистые воды бассейна. Он пристально посмотрел и увидел, как его изображение в воде показывает его лицо, отмеченное естественными язвами болезни.
Изнутри появилась сила, необычная воля, и он сказал себе: Нет, мое лицо не останется таким. У него были болячки на ногах, руки атрофировались и бесчисленные трудности. Лицо, однако, несмотря на то, что было старше сорока, оставалось таким же чистым и ярким, как у подростка. Исследователь Блейк сделал несколько интересных экспериментов. Он поставил аппарат, который опосредует циркуляцию воды внутри растений в его лаборатории. Он попросил трех ученых войти и слегка коснуться их. Один из них вызвал столько недомоганий на растениях, что аппарат зафиксировал, что они при их контакте упали в обморок.
Максимальное значение к. п. д. трансформатор имеет при такой нагрузке, когда электрические потери?Р ЭЛ равны магнитным потерям?Р м (см. рис. 225,б). При проектировании трансформаторов стремятся, чтобы максимальное значение к. п. д. достигалось при нагрузке 50-75 % номинальной; это соответствует наиболее вероятной средней нагрузке работающего трансформатора, называемой экономической.
Блейк пошел поговорить с ними и попросил определить их. Ученый, вызвавший обморок у растений, был почетным уретом. В своих экспериментах он сжег растения. Гипотеза исследователя заключалась в том, что растения боялись этого ученого, который сжигал растения. Что-то похожее на популярный факт, что есть люди, которые имеют право уничтожать растения.
Лейла была женщиной среднего класса, двумя детьми, мужем и удобной финансовой ситуацией. Он стал заниматься наркотиками и алкоголем, впадая в долину депрессии и страха. Однажды она была в своем домике на пляже, наблюдая за движением людей на улицах. Внезапно изнутри возникла странная сила, как бы нарушая барьеры и доминировала над его сердцем и мыслью. И она оставила щебень порока и одиночества быть свободной и счастливой женщиной. Обычно наблюдается появление господства над людьми, злыми духами.
Называется мощность, которую он может от-давать длительное время, не перегреваясь свыше допу-стимой температуры. Нормальный срок службы силового трансформатора должен быть не менее 20 лет. Так как нагрев обмоток зависит от величины протекающего по ним тока, в паспорте трансформатора всегда указывают пол-ную мощность S ном в вольт-амперах или киловольт-ампе-рах.
Они используют контрольные точки для контроля над существом. И часто ссылка — это подарок, любой объект, который получает человек, и на котором выполняются отрицательные вибрационные действия. Объект, о котором идет речь, становится ретрансляционной станцией энергий. Дух излучает команды или просто низковибрационные волны к объекту. В таких случаях человек всегда будет чувствовать недомогание, дискомфорт, в том месте, где находится объект.
Бывают случаи, когда злые духи идут дальше: они используют чрезмерное бдительность и доминируют над существом во время сна, осознавая истинные хирургические процессы для размещения фишек, через которые они будут обладать почти абсолютной ментальной областью, контролируя их мысли и отношения. На самом деле, это ходатайство всегда является точкой поддержки, которую мы всегда имеем в борьбе тьмы со светом. Каждое правило имеет свое исключение, в этом нет никаких сомнений, но в это время беспрецедентной научно-технической динамики человек, который не подготовился должным образом, окажется в стороне от больших возможностей.
В зависимости от коэффициента мощности cosφ 2 , при котором работают потребители, от трансформатора можно получать большую или меньшую полезную мощность. При cosφ 2 = l мощность подключенных к нему потребителей может быть равна его номинальной мощности S ном . При cosφ 2 .
Коэффициент мощности .Коэффициент мощности cosφ трансформатора определяется характером нагрузки, под-ключенной к его вторичной цепи. При уменьшении нагрузки начинает сильно сказываться индуктивное сопротивление обмоток трансформатора и коэффициент мощности его снижается. При отсутствии нагрузки (при холостом ходе) трансформатор имеет очень низкий коэффициент мощно-сти, что ухудшает показатели работы источников пере-менного тока и электрических сетей. В этом случае транс-форматор необходимо отключать от сети переменного тока.
Это беспокоит меня настолько, что даже признанные социологи и другие организации, которые гордятся тем, что анализируют, детально, социальное развитие, манипулируют реальностью или иногда совершают ошибки, и настаивают на утверждении, что нет необходимости в высшем образовании, чтобы убежать от посредственности и бедности.
Это нездоровая рекомендация, особенно учитывая, что в Соединенных Штатах университетское образование исторически имеет множество альтернатив для вступления в силу, которые иногда попадают в сольфо по политическим владениям, что-то сумасшедшее. Интересно: когда Разве образование перестало преобладать среди наших самых прочных потребностей?
Потери мощности и КПД.При передаче мощности из первичной обмотки трансформатора во вторичную возникают потери мощности как в самих про-водах первичной и вторичной обмоток (электрические потери и или потери в меди), так и в стали магнитопровода (потери в стали ).
Почему бы не взять на себя ответственность, честность и призвание тысяч учеников? Не многие из этих сокращений будут подчиняться адекватным параметрам производительности для студентов, которые учатся полный рабочий день, но не считают, что подавляющее большинство наших студентов, здесь, в Южной Флориде, не могут закончить учебу в некалендари. реалистично, поскольку они выполняют одну или несколько рабочих мест, а 66% — из семей с низкими доходами, а также 45% живут на уровне или ниже уровня бедности.
Где потерялся здравый смысл, связь с реальностью, когда дело доходит до награждения успешной работой, например, достигнутой нашими профессорами и сотрудниками в университетском городке Колледжа чуть более полувека, похвалила в стране за его эффективность и жесткость?
При холостом ходе трансформатор не передает элек-трическую энергию потребителю. Потребляемая им мощ-ность тратится в основном на компенсацию потерь мощ-ности в магнитопроводе от действия вихревых токов и гистерезиса. Эти потери называют потерями в стали или потерями холостого хода. Чем меньше поперечное сечение магнитопровода, тем больше в нем индукция, а следовательно, и потери холостого хода. Они значительно возрастают также при увеличении напряжения, подводимого к первичной обмотке, свыше номинального значения. При работе мощных трансформаторов потери холостого хода составляют 0,3-0,5% его номинальной мощности. Тем не менее их стремятся максимально уменьшить. Объясняется это тем, что потери в стали не зависят от того, работает ли трансформатор вхолостую или под на-грузкой. А так как общее время работы трансформатора обычно довольно велико, то суммарные годовые потери энергии при холостом ходе составляют значительную вели-чину.
Однако мы не должны отказываться от наших усилий по достижению приемлемого универсального образования. Вы, читатели этой почтенной газеты «Лас Америкас», наслаждались великолепным освещением, которое вы сделали из наших выпускных экзаменов, где это было более чем продемонстрировано, с фактами, преобразующим потенциалом, который преподавание имеет в индивидуальном и социальном контексте.
Трансформаторы являются основой систем распределения энергии. Рейтинг мощности относится к рейтингу распределения энергии по отношению к количеству энергии, которое трансформатор может доставить на нагрузку. Для расчета мощности вам необходимо знать напряжение питания и ток, подаваемый на нагрузку. Получите напряжение питания от характеристик напряжения, связанных с первичной и вторичной обмотками. Затем примените напряжение и измерьте ток, протекающий через нагрузку.
При нагрузке к потерям холостого хода добавляются электрические потери в проводах обмоток (потери в меди), пропорциональные квадрату на-грузочного тока. Эти потери при номинальном токе при-мерно равны мощности, потребляемой трансформатором при коротком замыкании, когда на его первичную обмотку подано напряжение U к. Для мощных трансформаторов ониобычно составляют 0,5-2 % номинальной мощности. Уменьшение суммарных потерь достигается соответст-вующим выбором сечения проводов обмоток трансформа-тора (снижение электрических потерь в проводах), при-менением электротехнической стали для изготовления магнитопровода (снижение потерь от перемагничивания) и расслоением магнитопровода на ряд изолированных друг от друга листов (снижение потерь от вихревых токов).
Найдите первичное и вторичное напряжение трансформатора в ссылках на характеристики трансформатора. Например, предположим, что первичный сигнал составляет 480 вольт, а вторичный — 208 вольт. Выключите питание системы. Наденьте защитные перчатки и соблюдайте обычные меры предосторожности при работе с электричеством.
Соединяет вторичную сторону трансформатора с электрической нагрузкой. Подключите амперметр параллельно между вторичной стороной трансформатора и нагрузкой. Соединяет источник питания с первичной стороны трансформатора. Убедитесь, что источник питания способен обеспечить необходимое напряжение первичной обмотки трансформатора. Используя номера примеров, вы убедитесь, что источник питания может обеспечить 480 вольт, необходимый для первичной обмотки.
К. п. д трансформатора равен
КПД трансформатора сравнительно высок и дости-гает в трансформаторах большой мощности — 98-99%. В трансформаторах малой мощности КПД может сни-жаться до 50-70%. При изменении нагрузки КПД трансформатора изменяется, так как меняются полезная мощность и электрические потери. Однако он сохраняет большое значение в довольно широком диапазоне измене-ния нагрузки (рис. 119,6). При значительных недогруз-ках КПД понижается, так как полезная мощность умень-шается, а потери в стали остаются неизменными. Пони-жение КПД вызывается также перегрузками, так как резко возрастают электрические потери (они пропорцио-нальны квадрату тока нагрузки, в то время как полезная мощность — только току в первой степени). Максимальное значение КПД имеет при такой нагрузке, когда элек-трические потери равны потерям в стали.
При проектировании трансформаторов стремятся, чтобы максимальное значение КПД достигалось при нагрузке 50-75% номинальной; этому соответствует наиболее вероят-ная средняя нагрузка рабо-тающего трансформатора. Та-кая нагрузка называется эко-номической.
КПД транформатора — формула и методика расчета. Как определяется коэффициент полезного действия трансформатора?
Общие сведения о трансформаторах
Трансформатором называют электромагнитное устройство, преобразующим переменный ток с изменением значения напряжения. Принцип работы прибора предполагает использование электромагнитной индукции.
Аппарат состоит из следующих основных элементов:
- первичной и вторичной обмоток;
- сердечника, вокруг которого навиты обмотки.
Принцип работы трансформатора
Изменение характеристик достигается за счёт разного количества витков в обмотках на входе и выходе.
Ток на выходной катушке возбуждается за счёт создания магнитного потока при подаче напряжения на входные контакты.
Устройство трансформатора
А если катушки будут разными? Тогда можно преобразовать напряжение из одной величины в другую. Так и работает трансформатор. Трансформатор преобразует напряжение с первичной обмотки в напряжение другой величины на вторичной обмотке.
Трансформатор работает только с переменным, импульсным или любым другим током, у которого изменяется значение со временем.
Трансформатор преобразует ток и напряжение, но он не позволяет увеличить мощность. Даже наоборот, из-за нагрева он немного забирает мощность. И не смотря на это, его КПД может доходить вплоть до 99%.
Принцип работы трансформатора
Принцип работы трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.
Если на первичную обмотку подать переменное напряжение U1, то по виткам обмотки потечет переменный ток Io, который вокруг обмотки и в магнитопроводе создаст переменное магнитное поле. Магнитное поле образует магнитный поток Фo, который проходя по магнитопроводу пересекает витки первичной и вторичной обмоток и индуцирует (наводит) в них переменные ЭДС – е1 и е2. И если к выводам вторичной обмотки подключить вольтметр, то он покажет наличие выходного напряжения U2, которое будет приблизительно равно наведенной ЭДС е2.
При подключении к вторичной обмотке нагрузки, например, лампы накаливания, в первичной обмотке возникает ток I1, образующий в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф1 изменяющийся с той же частотой, что и ток I1. Под воздействием переменного магнитного потока в цепи вторичной обмотки возникает ток I2, создающий в свою очередь противодействующий согласно закону Ленца магнитный поток Ф2, стремящийся размагнитить порождающий его магнитный поток.
В результате размагничивающего действия потока Ф2 в магнитопроводе устанавливается магнитный поток Фo равный разности потоков Ф1 и Ф2 и являющийся частью потока Ф1, т.е.
Результирующий магнитный поток Фo обеспечивает передачу магнитной энергии из первичной обмотки во вторичную и наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу е2, под воздействием которой во вторичной цепи течет ток I2. Именно благодаря наличию магнитного потока Фo и существует ток I2, который будет тем больше, чем больше Фo. Но и в то же время чем больше ток I2, тем больше противодействующий поток Ф2 и, следовательно, меньше Фo.
Из сказанного следует, что при определенных значениях магнитного потока Ф1 и сопротивлений вторичной обмотки и нагрузки устанавливаются соответствующие значения ЭДС е2, тока I2 и потока Ф2, обеспечивающие равновесие магнитных потоков в магнитопроводе, выражаемое формулой приведенной выше.
Таким образом, разность потоков Ф1 и Ф2 не может быть равна нулю, так как в этом случае отсутствовал бы основной поток Фo, а без него не мог бы существовать поток Ф2 и ток I2. Следовательно, магнитный поток Ф1, создаваемый первичным током I1, всегда больше магнитного потока Ф2, создаваемого вторичным током I2.
Величина магнитного потока зависит от создающего его тока и от числа витков обмотки, по которой он проходит.
Напряжение вторичной обмотки зависит от соотношения чисел витков в обмотках. При одинаковом числе витков напряжение на вторичной обмотке будет приблизительно равно напряжению, подаваемому на первичную обмотку, и такой трансформатор называют разделительным.
Если вторичная обмотка содержит больше витков, чем первичная, то развиваемое в ней напряжение будет больше напряжения, подаваемого на первичную обмотку, и такой трансформатор называют повышающим.
Если же вторичная обмотка содержит меньшее число витков, чем первичная, то и напряжение ее будет меньше, чем напряжение подаваемое на первичную обмотку, и такой трансформатор называют понижающим.
Следовательно. Путем подбора числа витков обмоток, при заданном входном напряжении U1 получают желаемое выходное напряжение U2. Для этого пользуются специальными методиками по расчету параметров трансформаторов, с помощью которых производится расчет обмоток, выбирается сечение проводов, определяются числа витков, а также толщина и тип магнитопровода.
Трансформатор может работать только в цепях переменного тока. Если его первичную обмотку подключить к источнику постоянного тока, то в магнитопроводе образуется магнитный поток постоянный во времени, по величине и направлению. В этом случае в первичной и вторичной обмотках не будет индуцироваться переменное напряжение, а следовательно, не будет передаваться электрическая энергия из первичной цепи во вторичную. Однако если в первичной обмотке трансформатора будет течь пульсирующий ток, то во вторичной обмотке будет индуцироваться переменное напряжение частота которого будет равна частоте пульсации тока в первичной обмотке.
Что такое КПД трансформатора и от чего зависит
Коэффициентом полезного действия (полная расшифровка данной аббревиатуры) называют отношение полезной электроэнергии к поданной на прибор.
Кроме энергии, показатель КПД может определяться расчётом по мощностным показателям при соотношении полезной величины к общей. Эта характеристика очень важна при выборе аппарата и определяет эффективность его использования.
Величина КПД зависит от потерь энергии, которые допускаются в процессе работы аппарата. Эти потери существуют следующего типа:
- электрического – в проводниках катушек;
- магнитного – в материале сердечника.
Величина указанных потерь при проектировании устройства зависит от следующих факторов:
- габаритных размеров устройства и формы магнитной системы;
- компактности катушек;
- плотности составленных комплектов пластин в сердечнике;
- диаметра провода в катушках.
Снижение потерь в агрегате достигается в процессе проектирования устройства, с применением для изготовления сердечника магнито-мягких ферромагнитных материалов. Электротехническая сталь набирается в тонкие пластины, изолированные друг относительно друга специальным слоем нанесённого лака.
В процессе эксплуатации эффективность аппарата определяется:
- поданной нагрузкой;
- диэлектрической средой – веществом, использованным в качестве диэлектрика;
- равномерностью подачи нагрузки;
- температурой масла в агрегате;
- степенью нагрева катушек и сердечника.
Если в ходе работы агрегат постоянно недогружать или нарушать паспортные условия эксплуатации, помимо опасности выхода из строя это ведёт к снижению эффективности устройства.
Методы определения КПД
КПД трансформатора можно подсчитать, с использованием нескольких методов. Данная величина зависит от суммарной мощности устройства, возрастая с увеличением указанного показателя. Значение эффективности колеблется в пределах от 0,8 до 0,92 при значении мощности от 10 до 300 кВт.
Зная величину предельной мощности, можно определить значение КПД, используя специальные таблицы.
Непосредственное измерение
Формула для вычисления данного показателя может быть представлена в нескольких выражениях:
ɳ = (Р2/Р1)х100% = (Р1 – ΔР)/Р1х100% = 1 – ΔР/Р1х100%,
- ɳ – значение КПД;
- Р2 и Р1 – соответственно величина полезной и потребляемой сетевой мощности;
- ΔР – величина суммарных мощностных потерь.
Из указанной формулы видно, что значение показателя КПД не может превышать единицу.
После поэтапного преобразования приведённой формулы с учётом использования значений электротока, напряжения и угла между фазами, получается такое соотношение:
ɳ = U2хI2хcosφ2/ U2хI2хcosφ2 + Робм + Рс,
- U2 и I2 – соответственно, значение напряжения и тока во вторичной обмотке;
- Робм и Рс – величина потерь в обмотках и сердечнике.
Представленная формула содержится в ГОСТе, описывающем определение данного показателя.
Расчёты КПД
Определение косвенным методом
Для приборов, обладающих большой эффективностью работы, при величине КПД, превышающем 0,96, точный расчёт не всегда оказывается возможным. Поэтому данное значение определяется при помощи косвенного метода, предполагающего оценку мощностных показателей в первичной катушке, вторичной и допущенных потерь.
Оценивая характеристики трансформатора, следует отметить высокую эффективность использования указанного оборудования, обусловленную его конструктивными особенностями.
Что такое коэффициент мощности
В цепи переменного тока, который поступает в трансформатор, возникает несколько видов нагрузки. Каждая из их определяет параметр, который в зависимости от нагрузки может быть активным, реактивным или полным соединением двух).
Активное сопротивление рассчитывается с учетом того, что потери будут равным квадрату тока, умноженному на сопротивление. Сопровождается выделением тепла. Реактивное происходит без выделения тепла и потерь нагрузки, рассчитывается по формулам индуктивности и емкости. Коэффициент является в общем понимании слова соотношением между активной и пассивной компонентой.
Как рассчитать коэффициент мощности трансформатора: формулы и математические расчёты
Определить его возможно по простой формуле: делятся усредненные значения модульных активных (ВТ) и полных (ВА).
При этом активная вычисляется как умноженные параметры напряжения и силы тока, умноженные на косинус фи. Для реактивной силы формула идентичная, но с тем учетом, что берется вместо косинуса синус. Полная вычисляется как умноженные напряжение на силу, равные корню из квадрата активной и реактивной.
Понятие мощности трансформатора
Трансформатор переменного тока не производит электрическую энергию, а лишь преобразовывает ее по величине. Поэтому его мощность полностью зависит от ее величины нагрузки (тока потребления) вторичной цепи. При наличии нескольких потребителей должна учитываться суммарная нагрузка, которая может быть подключена одновременно. Для цепей переменного тока учитывается активный и реактивный характер потребления.
Активная
Данная составляющая часть характеристики определяется как среднее значение мгновенной за определенный период времени. Для цепей синусоидального переменного тока в качестве отрезка времени используется значение периода колебания:
T=1/f,
где f – частота.
Активная часть зависит от характера нагрузки, то есть от сдвига фаз между током и напряжением и определяется по формуле:
P=i∙U∙cosϕ,
где ϕ – угол сдвига фаз.
Активная составляющая устройств переменного тока выражается в Ваттах, как и для цепей постоянного тока.
Реактивная
Реактивная нагрузка отличается от активной тем, что в течение одного периода колебаний напряжения электрическая энергия реально не потребляется, но возвращается назад. В результате того, что к питающему устройству подключены устройства с большой емкостью или индуктивностью (электродвигатели), между током и напряжением возникает сдвиг фаз.
Реактивная составляющая потребления определяется выражением:
Q= i∙U∙sinϕ
Единица измерения – вар (вольт-ампер реактивный).
Полная
Полная мощность трансформатора учитывает всю потребленную и возвращенную энергию и находится из выражения:
S= i∙U
Все составляющие связаны соотношением:
S2=P2+Q2.
Единица измерения – ВА (вольт-ампер).
Полная мощность равняется активной только в случае полностью активной нагрузки.
Номинальная
Номинальная мощность трансформатора учитывает возможность работы конструкции с учетом подключения потребителей разного характера, то есть аналогична полной. При этом гарантируется исправная работа устройства весь заявленный срок службы при оговоренных условиях эксплуатации.
Номинальная мощность, как и полная, учитывает активный и реактивный характер потребления, которое может изменяться во время эксплуатации.
Выражается в вольт-амперах.
Методика расчета мощностей трансформатора
При расчете силового трансформатора питающей подстанции учитывается среднесуточная нагрузка и длительность периода максимальной потребления. При этом должно учитываться соотношение:
Sном≥∑Pмакс
Режим пикового потребления также должен учитывать время воздействия, поскольку при кратковременных всплесках (до 1 часа), устройство будет работать в недогруженном режиме, что экономически не выгодно.
В таких случаях нужно брать в расчет перегрузочную способность конструкции, которая зависит от конструктивных особенностей, температуры окружающего воздуха и условий охлаждения. Это диктуется условиями допустимого нагрева составляющих элементов (обмоток, коммутирующих цепей).
Понятие коэффициента загрузки определяет отношение среднесуточного и максимального потребления электрической энергии. Коэффициент загрузки всегда меньше единицы. Его величина связана с требованиями к надежности электроснабжения. Чем меньше требуемая надежность, тем больше коэффициент может приближаться к единице.
По сечению сердечника
Электромагнитный аппарат имеет сердечник с парой проводов или несколькими обмотками. Такая составляющая часть прибора, отвечает за активное индукционное повышение уровня магнитного поля. Кроме всего прочего, устройство способствует эффективной передаче энергии с первичной обмотки на вторичную, посредством магнитного поля, которое концентрируется во внутренней части сердечника.
Параметрами сердечника определяются показатели габаритной трансформаторной мощности, которая превышает электрическую.
Расчетная формула такой взаимосвязи:
Sо х Sс = 100 х Рг / (2,22 х Вс х А х F х Ко х Кc), где
- Sо — показатели площади окна сердечника;
- Sс — площадь поперечного сечения сердечника;
- Рг — габаритная мощность;
- Bс — магнитная индукция внутри сердечника;
- А — токовая плотность в проводниках на обмотках;
- F — показатели частоты переменного тока;
- Ко — коэффициент наполненности окна;
- Кс — коэффициент наполненности сердечника.
Показатели трансформаторной мощности равны уровню нагрузки на вторичной обмотке и потребляемой мощности из сети на первичной обмотке.
Самые распространенные разновидности трансформаторов производятся с применением Ш —образного и П — образного сердечников.
По нагрузке
При выборе трансформатора учитывается несколько основных параметров, представленных:
- категорией электрического снабжения;
- перегрузочной способностью;
- шкалой стандартных мощностей приборов;
- графиком нагрузочного распределения.
В настоящее время типовая мощность трансформатора стандартизирована.
Варианты трансформаторов
Чтобы выполнить расчет присоединенной к трансформаторному прибору мощности, необходимо собрать и проанализировать данные обо всех подключаемых потребителях. Например, при наличии чисто активной нагрузки, представленной лампами накаливания или ТЭНами, достаточно применять трансформаторы с показателями мощности на уровне 250 кВА.
В системах электрического снабжения показатели трансформаторной мощности приборов должны позволить обеспечивать стабильное питание всех потребителей электроэнергии.
Расчет
Существует несколько видов расчетов, которыми пользуются профессионалы. Для новичков все они достаточно сложные, поэтому рекомендуем так называемый упрощенный вариант. В его основе лежат четыре формулы.
Трансформатор позволяет понизить напряжение до необходимых параметров.
Формула закона трансформации
Итак, закон трансформации определяется нижеследующей формулой:
U1/U2=n1/n2, где:
- U1 – напряжение на первичной обмотке,
- U2 – на вторичной,
- n1 – количество витков на первичной обмотке,
- n2 – на вторичной.
Так как разбирается именно сетевой трансформатор, то напряжение на первичной обмотке у него будет 220 вольт. Напряжение же на вторичной обмотке – это необходимый для вас параметр. Для удобства расчета берем его равным 22 вольт. То есть, в данном случае коэффициент трансформации будет равен 10. Отсюда и количество витков. Если на первичной обмотке их будет 220, то на вторичной 22.
Советуем изучить Стабилизатор напряжения Ресанта
Представьте, что прибор, который будет подсоединен через трансформатор, потребляет нагрузку в 1 А. То есть, на вторичную обмотку действует именно этот параметр. Значит, на первичную будет действовать нагрузка 0,1 А, потому что напряжение и сила тока находятся в обратной пропорциональности.
А вот мощность, наоборот, в прямой зависимости. Поэтому на первичную обмотку будет действовать мощность: 220×0,1=22 Вт, на вторичную: 22×1=22 Вт. Получается, что на двух обмотках мощность одинаковая.
Что касается количества витков, то рассчитать их на один вольт не составит большого труда. В принципе, это можно сделать методом «тыка». К примеру, наматываете на первичную обмотку десять витков, проверяете на ней напряжение и полученный результат делите на десять. Если показатель совпадает с необходимым для вас напряжением на выходе, то, значит, вы попали в яблочко. Если напряжение снижено, значит, придется увеличить количество витков, и наоборот.
И еще один нюанс. Специалисты рекомендуют наматывать витки с небольшим запасом. Все дело в том, что на самих обмотках всегда присутствуют потери напряжения, которые необходимо компенсировать. К примеру, если вам нужно напряжение на выходе 12 вольт, то расчет количества витков проводится из расчета напряжения в 17-18 В. То есть, компенсируются потери.
Площадь сердечника
Как уже было сказано выше, мощность блока питания – это сумма мощностей всех его вторичных обмоток. Это основа выбора самого сердечника и его площади. Формула такая:
S=1,15 * √P
В этой формуле мощность устанавливается в ваттах, а площадь получается в сантиметрах квадратных. Если сам сердечник имеет Ш-образную конструкцию, то сечение берется среднего стержня.
Разновидности сердечников для трансформатора.
Количество витков в первичной обмотке
Здесь используется следующая формула:
n=50*U1/S, понятно, что U1 равно 220 В.
Кстати, эмпирический коэффициент «50» может изменяться. К примеру, чтобы блок питания не входил в насыщение и тем самым не создавал лишних помех (электромагнитных), то лучше в расчете использовать коэффициент «60». Правда, это увеличит число витков обмотки, трансформатор станет немного больше в размерах, но при этом снизятся потери, а, значит, режим работы блока питания станет легче
Сечение провода
И последняя четвертая формула касается сечения используемого медного провода в обмотках.
d=0,8*√I, где d – это диаметр провода, а «I» – сила тока в обмотке.
Расчетный диаметр необходимо также округлить до стандартной величины.
Итак, вот четыре формулы, по которым проводится подбор трансформатора тока
Здесь неважно покупаете ли вы готовый прибор или собираете его самостоятельно. Но учтите, что такой расчет подходит только для сетевого трансформатора, который будет работать от сети в 220 В и 50 Гц
Обозначение трансформатора на схеме.
Для высокочастотных приборов используются совершенно другие формулы, где придется проводить расчет потерь трансформатора тока. Правда, формула коэффициента трансформации и у него точно такая же. Кстати, в этих устройствах устанавливается ферромагнитный сердечник.
Низкий коэффициент мощности: причины и последствия
Низкий показатель приводит к максимуму устранения энергетической составляющей. Используются специальные приборы для компенсации, которые позволяют снизить потребление электричества и увеличить кпд устройства.
Нагрузочные потери в элементах сети
Нагрузочные приводят к перераспределению и снижению энергетической составляющей. Уровень напряжения падает, что обуславливает значительный перегрев устройства. Следствие — потеря эффективности и работоспособности, быстрый выход оборудования из строя.
Специалист минимизируют силы нагрузочного типа. Это позволяет увеличить показатели пускового момента устройства.
Потери в силовом трансформаторе
Коэффициент, обладающий разрозненными характеристиками, вызывает уход электроэнергии. Энергия неправильно распределяется. Увеличив рассматриваемый показатель удается достигнуть необходимых характеристик. В условиях значительной стоимости энергия в современных реалиях для предприятия снижение потерь становится первостепенной задачей. Дополнительно можно подключить нагрузку.
Источники
- https://bulze.ru/otoplenie-drugoe/kpd-transformatora-eto.html
- https://tyt-sxemi.ru/transformator/
- https://sesaga.ru/ustrojstvo-i-princip-raboty-transformatora.html
- https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/znachenie-i-raschet-koeffitsienta-moshhnosti-transformatora/
- https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/polnaya-moshhnost-transformatora/
- https://StBel.ru/chto-novogo/raschet-transformatora-po-secheniyu-serdechnika. html
Как вам статья?
Павел
Бакалавр «210400 Радиотехника» – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Написать
Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы
Как определить мощность трансформаторов по току
••• netzteil zerlegt image by PM Photo from Fotolia.com
Обновлено 13 марта 2018 г.
Ричард Асмус
Трансформаторы переводят электричество с одного уровня напряжения на другой. Но изменение напряжения не меняет мощность. Мощность равна напряжению, умноженному на ток. Таким образом, когда трансформатор увеличивает напряжение, он уменьшает ток. Точно так же, если он уменьшает напряжение, он увеличивает ток. Но мощность остается прежней.
Все трансформаторы имеют две катушки проводов, называемые первичной и вторичной. Первичная обмотка наводит напряжение на вторичную со скоростью, определяемой отношением количества витков провода в первичной обмотке к количеству витков проволоки во вторичной обмотке. Но при соотношении 1:2, поскольку напряжение, умноженное на ток, равно мощности, удвоение напряжения уменьшает ток вдвое.
Физические размеры трансформатора и его внутренних компонентов определяют номинальный ток. Крошечный трансформатор для зарядного устройства сотового телефона работает примерно на половине ампера. Огромный трансформатор на гидроэлектростанции работает на тысячи ампер. Если ваша конкретная информация о трансформаторе конкретно не определяет номинальный ток, вы можете выяснить это, используя другую статистику.
Номинальный ток трансформатора показывает максимальную величину тока, которую может выдержать трансформатор. При превышении номинала можно сжечь трансформатор. Например, если вы купили трансформатор 220–120 вольт с номинальным током 5 ампер для работы компьютера за границей и подключили к трансформатору кондиционер на 20 ампер, вы бы сожгли трансформатор, потому что он не может справиться с избыточный ток.
Никогда не входите на подстанцию, не открывайте коробку трансформатора энергетической компании и не взбирайтесь на столб, чтобы посмотреть на трансформатор, если вы не являетесь уполномоченным сотрудником этой энергетической компании. Если у вас есть вопросы об услуге, позвоните в свою энергетическую компанию.
Прочтите технические характеристики трансформатора. Он должен показывать максимальные значения тока как для первичной, так и для вторичной обмотки.
Прочтите бирку на трансформаторе. Он должен показывать максимальное значение тока для первичной и вторичной обмотки.
Рассчитайте ток по спецификации напряжения/силы тока (ВА) или номинальной мощности, указанной в ваттах. Обе цифры означают в основном одно и то же. Разделите номинальную мощность трансформатора в ВА или мощность на напряжение. Это даст вам текущий рейтинг.
Выполните отдельные расчеты, используя статистику основного и дополнительного устройств, поскольку они, скорее всего, различаются.
Предупреждения
Связанные статьи
Предупреждения
- Номинальный ток трансформатора показывает максимальную величину тока, которую может выдержать трансформатор. При превышении номинала можно сжечь трансформатор. Например, если вы купили трансформатор 220–120 вольт с номинальным током 5 ампер для работы компьютера за границей и подключили к трансформатору кондиционер на 20 ампер, вы бы сожгли трансформатор, потому что он не может справиться с избыточный ток.
- Никогда не входите на подстанцию, не открывайте коробку трансформатора энергетической компании и не взбирайтесь на столб, чтобы посмотреть на трансформатор, если вы не являетесь уполномоченным сотрудником этой энергетической компании. Если у вас есть вопросы об услуге, позвоните в свою энергетическую компанию.
Об авторе
Ричард Асмус был сценаристом и продюсером телевизионных рекламных роликов в Фениксе, штат Аризона, а сейчас находится на пенсии в Перу. Основав небольшую телекоммуникационную инженерную корпорацию и посетив 37 стран, Асмус изучал радиовещание в Университете штата Аризона и получил степень магистра изящных искусств в Бруклинском колледже в Нью-Йорке.
Фото предоставлено
netzteil zerlegt image by PM Photo from Fotolia.com
Расчет мощности трансформатора с использованием только тока и сопротивления
спросил
Изменено 4 года, 5 месяцев назад
Просмотрено 15 тысяч раз
\$\начало группы\$ 92R \$ для первичной и вторичной обмотки расскажет ли мне о рассеиваемой эффективной мощности? Если я разделю вторичную мощность на первичную и умножу на 100%, скажет ли это мне КПД трансформатора?
Я не учитывал напряжение или фазовый угол первичной обмотки, но поскольку индуктивный импеданс позволяет мощности возвращаться к источнику, можно ли не учитывать его при расчете эффективности?
- мощность
- трансформатор
- эффективность
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Предполагая, что ток намагничивания на первичной стороне достаточно мал, сначала определите:
P p : Мощность первичной стороны, подаваемая на трансформатор.
В p : Первичное напряжение.
I p : Ток первичной стороны.
P s : Вторичная мощность подается на трансформатор.
I s : Ток вторичной стороны. 92) * R для вторичного, скажет ли это мне рассеиваемую эффективную мощность?
Да. \$P_s = V_s I_s\$ верно.
, если я разделю вторичную мощность на первичную и умножу на 100%, скажет ли это мне КПД трансформатора?
Точно. Это определение КПД трансформатора.
$$ \text{Эффективность} \overset{\triangle}{=} \dfrac{P_s}{P_p} $$
индуктивный импеданс позволяет мощности вернуться к источнику
Следует учитывать, что трансформаторы работают иначе, чем катушки индуктивности. Идеалистический трансформатор с очень высоким индуктивным сопротивлением на первичной стороне вообще не ведет себя как индуктивный. Потому что трансформатор сконструирован таким образом, что индуктор первичной обмотки потребляет лишь незначительное количество тока от источника питания при его номинальной частоте, когда вторичная обмотка разомкнута.