Расчет понижающего трансформатора | Радиолюбитель — это просто
Типы магнитопроводов силовых трансформаторов.
Магнитопровод низкочастотного трансформатора состоит из стальных пластин. Использование пластин вместо монолитного сердечника уменьшает вихревые токи, что повышает КПД и снижает нагрев.
Простой расчет понижающего трансформатора.
реклама
Магнитопроводы вида 1, 2 или 3 получают методом штамповки.
Магнитопроводы вида 4, 5 или 6 получают путём навивки стальной ленты на шаблон, причём магнитопроводы типа 4 и 5 затем разрезаются пополам.
Магнитопроводы бывают:
1, 4 – броневые,
2, 5 – стержневые,
6, 7 – кольцевые.
реклама
Чтобы определить сечение магнитопровода, нужно перемножить размеры «А» и «В». Для расчётов в этой статье используется размер сечения в сантиметрах.
Трансформаторы с витыми стержневым поз.1 и броневым поз.2 магнитопроводами.
Трансформаторы с штампованными броневым поз.
1 и стержневым поз.2 магнитопроводами.
Трансформаторы с витыми кольцевыми магнитопроводами.
Как определить габаритную мощность трансформатора.
Габаритную мощность трансформатора можно приблизительно определить по сечению магнитопровода. Правда, ошибка может составлять до 50%, и это связано с рядом факторов. Габаритная мощность напрямую зависит от конструктивных особенностей магнитопровода, качества и толщины используемой стали, размера окна, величины индукции, сечения провода обмоток и даже качества изоляции между отдельными пластинами.
Чем дешевле трансформатор, тем ниже его относительная габаритная мощность.
Конечно, можно путём экспериментов и расчетов определить максимальную мощность трансформатора с высокой точностью, но смысла большого в этом нет, так как при изготовлении трансформатора, всё это уже учтено и отражено в количестве витков первичной обмотки.
Так что, при определении мощности, можно ориентироваться по площади сечения набора пластин проходящего через каркас или каркасы, если их две штуки.
P = B * S² / 1,69
Где:
P – мощность в Ваттах,
B – индукция в Тесла,
S – сечение в см²,
1,69 – постоянный коэффициент.
Пример:
Сначала определяем сечение, для чего перемножаем размеры А и Б.
S = 2,5 * 2,5 = 6,25 см²
Затем подставляем размер сечения в формулу и получаем мощность. Индукцию я выбрал 1,5Tc, так как у меня броневой витой магнитопровод.
P = 1,5 * 6,25² / 1,69 = 35 Ватт
Если требуется определить необходимую площадь сечения манитопровода исходя из известной мощности, то можно воспользоваться следующей формулой:
S = ²√ (P * 1,69 / B)
Пример:
Нужно вычислить сечение броневого штампованного магнитопровода для изготовления трансформатора мощностью 50 Ватт.
S = ²√ (50 * 1,69 / 1,3) = 8см²
О величине индукции можно справиться в таблице. Не стоит использовать максимальные значения индукции, так как они могут сильно отличаться для магнитопроводов различного качества.
Максимальные ориентировочные значения индукции.
КАК РАССЧИТАТЬ ПОНИЖАЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОР.
В домашнем хозяйстве бывает необходимо оборудовать освещение в сырых помещениях: подвале или погребе и т.д. Эти помещения имеют повышенную степень опасности поражения электрическим током.
В этих случаях следует пользоваться электрооборудованием, рассчитанным на пониженное напряжение питания, не более 42 вольт.
Можно пользоваться электрическим фонарем с батарейным питанием или воспользоваться понижающим трансформатором с 220 вольт на 36 вольт.
В качестве примера давайте рассчитаем и изготовим однофазный силовой трансформатор 220/36 вольт.
Для освещения таких помещений подойдет электрическая лампочка на 36 Вольт и мощностью 25 — 60 Ватт. Такие лампочки с цоколем под стандартный патрон продаются в магазинах электро-товаров.
Если вы найдете лампочку другой мощности, например на 40 ватт, нет ничего страшного — подойдет и она. Просто наш трансформатор будет выполнен с запасом по мощности.
СДЕЛАЕМ УПРОЩЕННЫЙ РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА 220/36 ВОЛЬТ.
Мощность во вторичной цепи: Р2 = U2 • I2 = 60 ватт
Где:
Р2 – мощность на выходе трансформатора, нами задана 60 ватт;
U2 — напряжение на выходе трансформатора, нами задано 36 вольт;
I2 — ток во вторичной цепи, в нагрузке.
КПД трансформатора мощностью до 100 ватт обычно равно не более η = 0,8.
КПД определяет, какая часть мощности потребляемой от сети идет в нагрузку. Оставшаяся часть идет на нагрев проводов и сердечника. Эта мощность безвозвратно теряется.
Определим мощность потребляемую трансформатором от сети с учетом потерь:
Р1 = Р2 / η = 60 / 0,8 = 75 ватт.
Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в магнитопроводе. Поэтому от значения Р1, мощности потребляемой от сети 220 вольт, зависит площадь поперечного сечения магнитопровода S.
Магнитопровод – это сердечник Ш – образной или О – образной формы, набранный из листов трансформаторной стали.
На сердечнике будет располагаться каркас с первичной и вторичной обмотками.
Площадь поперечного сечения магнитопровода рассчитывается по формуле:
S = 1,2 • √P1
Где:
S — площадь в квадратных сантиметрах,
P1 — мощность первичной сети в ваттах.
S = 1,2 • √75 = 1,2 • 8,66 = 10,4 см².
По значению S определяется число витков w на один вольт по формуле:
w = 50 / S
В нашем случае площадь сечения сердечника равна S = 10,4 см.кв.
w = 50 / 10,4 = 4,8 витка на 1 вольт.
Рассчитаем число витков в первичной и вторичной обмотках.
Число витков в первичной обмотке на 220 вольт:
W1 = U1 • w = 220 • 4.8 = 1056 витка.
Число витков во вторичной обмотке на 36 вольт:
W2 = U2 • w = 36 • 4,8 = 172.8 витков, округляем до 173 витка.
В режиме нагрузки может быть заметная потеря части напряжения на активном сопротивлении провода вторичной обмотки.
Поэтому для них рекомендуется число витков брать на 5-10 % больше рассчитанного. Возьмем W2 = 180 витков.
Величина тока в первичной обмотке трансформатора:
I1 = P1 / U1 = 75 / 220 = 0,34 ампера.
Ток во вторичной обмотке трансформатора:
I2 = P2 / U2 = 60 / 36 = 1,67 ампера.
Диаметры проводов первичной и вторичной обмоток определяются по значениям токов в них исходя из допустимой плотности тока, количества ампер на 1 квадратный миллиметр площади проводника. Для трансформаторов плотность тока, для медного провода, принимается 2 А/мм² .
При такой плотности тока диаметр провода без изоляции в миллиметрах определяется по формуле:
d = 0,8 √I
Для первичной обмотки диаметр провода будет:
d1 = 0,8 √I 1 = 0,8 √0,34 = 0,8 * 0,58 = 0,46 мм. Возьмем 0,5 мм.
Диаметр провода для вторичной обмотки:
d2 = 0,8 √I 2 = 0,8 √1,67 = 0,8 * 1,3 = 1,04 мм.
Возьмем 1,1 мм.
ЕСЛИ НЕТ ПРОВОДА НУЖНОГО ДИАМЕТРА, то можно взять несколько, соединенных параллельно, более тонких проводов. Их суммарная площадь сечения должна быть не менее той, которая соответствует рассчитанному одному проводу.
Площадь поперечного сечения провода определяется по формуле:
s = 0,8 • d²
где: d — диаметр провода.
Например: мы не смогли найти провод для вторичной обмотки диаметром 1,1 мм.
Площадь поперечного сечения провода диаметром 1,1 мм равна:
s = 0,8 • d² = 0,8 • 1,1² = 0,8 • 1,21 = 0,97 мм²
Округлим до 1,0 мм².
Из таблицы выбираем диаметры двух проводов сумма площадей поперечного сечения которых равна 1.0 мм².
Например, это два провода диаметром по 0,8 мм. и площадью по 0,5 мм².
Или два провода:
— первый диаметром 1,0 мм. и площадью сечения 0,79 мм²,
— второй диаметром 0,5 мм. и площадью сечения 0,196 мм².
что в сумме дает: 0,79 + 0,196 = 0,986 мм².
Намотка катушки ведется двумя проводами одновременно, строго выдерживается равное количество витков обоих проводов. Начала этих проводов соединяются между собой. Концы этих проводов также соединяются.
Получается как бы один провод с суммарным поперечным сечением двух проводов.
Как рассчитать мощность трансформатора?
Прочее › Счетчик › Как подобрать трансформатор тока для трехфазного счетчика?
По значению S, при расчетах параметров трансформатора, определяют количество витков в катушках: W = 50 / S. На практике мощность выбирают исходя из предполагаемой нагрузки, с учетом потерь в сердечнике. Мощность вторичной обмотки Pн= Uн× Iн, а мощность первичной катушки Pс= Uс× Iс.
- Как определить мощность трансформатора?
- Как выбрать мощность трансформатора?
- Как найти полную мощность трансформатора?
- Что такое мощность трансформатора ква?
- Как рассчитать мощность?
- Как определять мощность?
- Как рассчитать трансформатор?
- Какие бывают по мощности трансформаторы?
- Что такое коэффициент мощности трансформатора?
- Как рассчитать активную мощность?
- Как найти общую мощность?
- Как выбирается мощность силового трансформатора?
- Чему равен 1 ква?
- Как перевести Kva в KW?
- Как перевести ква в ватты?
- В чем измеряется полная мощность трансформатора?
- Какой мощности бывают трансформаторные подстанции?
- Какой ток на выходе трансформатора?
- Чему равен кпд трансформатора формула?
- Как производится выбор трансформатора?
- Как правильно выбрать трансформатор тока?
- Как записывается мощность?
- Что такое полная и активная мощность?
- Как определить мощность переменного тока?
- Какая разница между кВт и ква?
- Как перевести мощность в кВт?
- Какая мощность измеряется в ква?
- Как определить силу тока трансформатора?
- Какая мощность трансформатора от микроволновки?
- Какая мощность указывается в паспорте трансформатора?
- Что такое номинальная мощность трансформатора?
- Какой провод для трансформатора?
- Что такое Q В электротехнике?
- Что такое KW?
- В чем измеряется мощность?
- Что такое номинальная мощность кВт?
Как определить мощность трансформатора?
Ориентировочно эту мощность можно определить, умножив потребляемый прибором ток (Iн на напряжение питания прибора (Uн).
Думаю, многие знакомы с этой формулой ещё по школе., где Uн — напряжение в вольтах; Iн — ток в амперах; P — мощность в ваттах. Рассмотрим определение мощности трансформатора на реальном примере.
Как выбрать мощность трансформатора?
Выбор трансформатора по расчетной мощности заключается в сравнении полной мощности объекта (кВА) и интервалами допустимой нагрузки тр-ров для различных типов потребителей в аварийном и нормальном режимах работы. Руководствуются методикой выбора мощности силового трансформатора и нормативными документами.
Как найти полную мощность трансформатора?
Полная мощность (S)
Произведение действующего значения напряжения на действующее значение тока в цепи переменного тока называется полной мощностью. Она является произведением значений напряжения и тока без учёта фазового угла. Единицей измерения полной мощности (S) является ВА, 1 ВА = 1 В х 1 А.
Что такое мощность трансформатора ква?
Мощность трансформатора — мощность, которую трансформатор может длительно отдавать при работе в условиях окружающей среды, которая характеризуется регламентированной ГОСТ температурой воздуха.
Единицей измерения мощности силовых трансформаторов выступают киловольтамперы (кВА).
Как рассчитать мощность?
МОЩНОСТЬ = СИЛА ТОКА * НАПРЯЖЕНИЕ, то есть ВАТТЫ = АМПЕРЫ * ВОЛЬТЫ.
Как определять мощность?
Механическая мощность (N) равна отношению работы ко времени, за которое она была выполнена. Основная формула: N = A / t, где A — работа, t — время ее выполнения. Если вспомнить, что работой называется произведение модуля силы, модуля перемещения и косинуса угла между ними, мы получим формулу измерения работы.
Как рассчитать трансформатор?
I1 = Pтр / U1, где: I1 — ток через обмотку I, А; Ртр — подсчитанная мощность трансформатора, Вт; U1 — напряжение на первичной обмотке трансформатора (сетевое напряжение).
Какие бывают по мощности трансформаторы?
Всего выделяют 6 групп трансформаторов:
- 1-я группа (изделия с мощностью до 100 кВА)
- 2-я группа (диапазон мощности от 160 до 630 кВА)
- 3-я группа (от 1000 до 6300 кВА)
- 4-я группа (показатель мощности выше 10000 кВА)
- 5-я группа (все трансформаторы с мощностью выше 40000 кВА)
- 6-я группа (мощность от 100000 кВА)
Что такое коэффициент мощности трансформатора?
Коэффициент мощности, он же cosφ — это отношение активной мощности к полной.
Физически он показывает, какая часть полной мощности идет на совершение полезной работы (в нашем случае — на преобразование в тепло), а какая — на поддержание работоспособности самого устройства.
Как рассчитать активную мощность?
S = U \ I, где U — это напряжение сети, а I — это сила тока сети. Расчет активной мощности учитывает угол сдвига фаз или коэффициент (cos φ), тогда: S = U * I * cos φ. Очень важным фактором является то, что эта электрическая величина может быть как положительной, так и отрицательной.
Как найти общую мощность?
Чтобы найти мощность вам нужно выполнить произведение силы тока на напряжение. Обе величины должны находиться в одних единицах измерения — Вольты и Амперы, тогда результат также получится в Ваттах.
Как выбирается мощность силового трансформатора?
В общем случае выбор мощности трансформаторов производится на основании следующих основных исходных данных: расчетной нагрузки объекта электроснабжения, продолжительности максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, нагрузочной способности трансформаторов и их экономичной загрузки.
Чему равен 1 ква?
КВА характеризует полную электрическую мощность, имеющую принятое буквенное обозначение по системе СИ — S: это геометрическая сумма активной и реактивной мощности, находимая из соотношения: S=P/cos(ф) или S=Q/sin(ф).
Как перевести Kva в KW?
Для того, чтобы перевести кВА в кВт Вам необходимо полную мощность умножить на коэффициент мощности, например, 6 кВА х 0,8 cosϕ= 4,8 кВт.
Как перевести ква в ватты?
Говоря языком потребителя: кВт — полезная мощность, а кВА — полная мощность. кВА-20%=кВт или 1кВА=0,8кВт. Для того, чтобы перевести кВА в кВт, требуется от кВА отнять 20% и получится кВт с малой погрешностью, которую можно не учитывать. P-активная мощность (кВт), S-полная мощность (кВА), Сos f- коэффициент мощности.
В чем измеряется полная мощность трансформатора?
Полная мощность электрооборудования, состоит как из активной мощности, так и из реактивной, и измеряется в кВА — киловольт-амперах. Именно она чаще всего указана в характеристиках трансформатора.
Какой мощности бывают трансформаторные подстанции?
Подстанции комплектные трансформаторные типа КТП мощностью от 63 до 630 кВА на напряжение до 10 кВ. Подстанции комплектные двухтрансформаторные мощностью от 250 до 2500 кВА на напряжение до 10 кВ, внутренней установки. Подстанции двухтрансформаторные комплектные мощностью от 160 до 630 кВА на напряжение до 10 кВ.
Какой ток на выходе трансформатора?
На первичную обмотку трансформатора подается ток из сети. Обычно это 220 В или 380 В — все зависит от характеристик, на которые рассчитан прибор. За счет этого образуется поток, который передается и замыкается на сердечнике.
Чему равен кпд трансформатора формула?
Коэффициент полезного действие КПД для трансформатора определяется формулой: КПД = N2 *100 %/N1, где N1 — мощность тока в первичной обмотке трансформатора, N2 — мощность тока во вторичной обмотке трансформатора.
Как производится выбор трансформатора?
Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению, номинальному первичному току и проверяются по электродинамической и термической стойкости к токам короткого замыкания.
Особенностью выбора трансформаторов тока является выбор по классу точности и проверка на допустимую нагрузку вторичной цепи.
Как правильно выбрать трансформатор тока?
Правила выбора При выборе трансформатора его напряжение не должно быть меньшим, чем номинальное напряжение счетчика. Аналогично поступаем при выборе ТТ по току, который должен быть равен или больше максимального тока контролируемой установки. С учетом аварийных режимов работы.
Как записывается мощность?
Мощность | |
|---|---|
P, N | |
Размерность | L2MT−3 |
Единицы измерения | |
СИ | Вт |
Что такое полная и активная мощность?
Полная мощность определяется как векторное сложение этих величин. Активная мощность — это полезная часть мощности, та часть, которая определяет прямое преобразования электрической энергии в другие необходимые виды энергии.
Как определить мощность переменного тока?
Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: P = U ⋅ I. Из этой формулы можно определить и другие физические величины.
Какая разница между кВт и ква?
Ватт как единица электрической (активной) мощности равен мощности не изменяющегося электрического тока силой 1 ампер при напряжении 1 вольт. При выборе стабилизатора или электростанции следует помнить, что кВА — это полная потребляемая мощность, а кВт — это активная (затраченная на совершение полезной работы) мощность.
Как перевести мощность в кВт?
При вычислении мощности двигателя. 1 л. с. равна 0,7355 кВт при вычислении мощности двигателя.
Какая мощность измеряется в ква?
Активная мощность измеряется в кВт, а полная мощность измеряется в кВА.
Как рассчитать силу тока трансформатора?
Определить силу тока в первичной (сетевой) обмотке можно по формуле: I1 = P/U1. Здесь используется общая мощность трансформатора.
Далее выбираются пластины для сердечника с соответствующими типоразмерами. В связи с этим, вычисляется площадь, необходимая для размещения всей обмотки в окне сердечника.
Как определить силу тока трансформатора?
Прямой метод проверки
Для проведения следует использовать штатную цепь включения трансформатора в цепи первичного и вторичного оборудования или же, собрать новую цепь для проверки, при которой ток величиной от 20 до 100 % от номинальной величины проходит по первичной обмотке трансформатора и замеряется во вторичной.
Какая мощность трансформатора от микроволновки?
С первого взгляда она кажется весьма привлекательной. Ведь СВЧТ отдает мощность 11,5 kW (при мощности печек 650900 W, соответственно) и имеет переменное напряжение на вторичной обмотке 18002300 V (в зависимости от типа магнетрона).
Какая мощность указывается в паспорте трансформатора?
Установленная мощность трансформатора указывается в его паспорте и выражается в кВА. Как показывает практика, реальная мощность трансформатора может быть существенно ниже за счет подключения к нему реактивной нагрузки.
Что такое номинальная мощность трансформатора?
Номинальная мощность трансформатора Sном — указанное на его фирменной табличке (ФТ) значение полной мощности, гарантированное изготовителем в номинальных условиях места установки и охлаждающей среды при номинальной частоте и номинальном напряжении.
Какой провод для трансформатора?
Обмоточный провод ПЭТВ — это провод с Эмалированной изоляцией Термостойкий, Высокопрочный. Обмоточный провод широко применяется для обмоток трансформаторов, измерительных аппаратов, двигателей малой мощности.
Что такое Q В электротехнике?
Реактивная мощность: обозначение Q, единица измерения: ВАр (Вольт Ампер реактивный)
Что такое KW?
Килова́тт-час (кВт⋅ч) — внесистемная единица количества энергии, используемая преимущественно для измерения потребления электроэнергии в быту и народном хозяйстве, а также для измерения выработки электроэнергии в электроэнергетике.
В чем измеряется мощность?
Ватт.
Ватт (обозначение: Вт, W) — в системе СИ единица измерения мощности.
Что такое номинальная мощность кВт?
Номинальная мощность нагрузки — физическая величина, определяющая максимально возможную мощность нагрузки при нормальном режиме работы. В зависимости от производителя и характера нагрузки, его номинальная мощность может быть представлена в трех разных вариантах: Активная мощность, кВт.
Электрические трансформаторы — Справочник по формулам и уравнениям
Электрические трансформаторы являются одними из наиболее широко используемых электрических машин в различных области электротехники, такие как энергетические системы. Итак, как инженер-электрик, мы часто необходимо рассчитать различные параметры трансформатора для определения его режима работы. условия. Для этого нам потребуются стандартные формулы, которые мы перечислили ниже. разделы этой статьи. Эта страница будет служить
Определение трансформатора
Трансформатор представляет собой статическую электрическую машину переменного тока, используемую в системах электроснабжения для преобразование (т.е. увеличение или уменьшение) уровня напряжения в соответствии с требованиями. А трансформатор изменяет уровень напряжения и тока без изменения частоты.
Типы трансформаторов
В зависимости от работы трансформаторы могут быть следующих трех типов −
Повышающий трансформатор — повышает уровень напряжения с более низкого уровня напряжения.
Понижающий трансформатор − Понижает уровень напряжения с более высокого уровня напряжения.
Изолирующий трансформатор − Не изменяет напряжение, но электрически разделяет две электрические цепи. Он также известен как трансформатор 1 к 1.
Уравнение ЭДС трансформатора
Математическое выражение, которое дает значение ЭДС индукции в обмотках трансформатора.
Уравнение ЭДС для первичной обмотки имеет вид
Уравнение ЭДС для вторичной обмотки имеет вид Где f — частота питания, ϕm — максимальный поток в сердечнике, Bm — максимальное плотность потока в сердечнике, A — площадь поперечного сечения сердечника, 𝑁 1 и 𝑁 2 — число витков в первичной и вторичной обмотках.
Коэффициент трансформации трансформатора
Отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотка трансформатора называется отношением витков трансформатора. Обычно его обозначают по символу а.
$$\mathrm{Обороты\: Соотношение, a=\frac{Первичная\: обмотка \: витки (N_{1})}{Вторичная\: обмотка\: витки (N_{2})}}$$
Коэффициент трансформации напряжения трансформатора
Отношение выходного переменного напряжения к входному переменному напряжению трансформатора называется
коэффициент трансформации напряжения трансформатора. Обычно его обозначают символом К.
$$\mathrm{Напряжение\: Преобразование\: Коэффициент, K=\frac{Выход\: Напряжение (В_{2})}{Вход\: Напряжение (В_{1})}}$$
Преобразование тока Коэффициент трансформации
Отношение выходного тока (ток вторичной обмотки) к входному току (первичный ток обмотки) трансформатора известен как коэффициент трансформации тока трансформатора.
$$\mathrm{Ток\: Преобразование\: Коэффициент, K=\frac{Вторичная\: обмотка\: ток (I_{2})}{Первичная\: обмотка\: ток (I_{1})}} $$
Взаимосвязь между коэффициентом трансформации, коэффициентом трансформации напряжения и Коэффициент трансформации тока
Взаимосвязь между коэффициентом трансформации, коэффициентом трансформации напряжения и трансформацией тока соотношение задается следующим выражением:
$$\mathrm{Коэффициент оборотов, a=\frac{N_{1}}{N_{2}}=\frac{V_{1}}{V_{2}}= \frac{I_{2}}{I_{1}}=\frac{1}{K}}$$
Здесь мы видим, что преобразование тока обратно пропорционально напряжению
коэффициент трансформации.
MMF Уравнение трансформатора
MMF означает магнитодвижущую силу. МДС также называют номиналом ампер-витка трансформатор. МДС — это движущая сила, которая создает магнитный поток в сердечнике магнита. трансформатор. Он определяется произведением числа витков в обмотке и тока через обмотка.
Для первичной обмотки,
$$\mathrm{MMF=N_{1}I_{1}}$$
Для вторичной обмотки,
$$\mathrm{MMF=N_{2}I_{2}} $$
Где, 𝐼 1 и 𝐼 2 — токи в первичной и вторичной обмотках трансформатора. соответственно.
Эквивалентное сопротивление обмоток трансформатора
Первичная и вторичная обмотки трансформатора обычно состоят из медного провода.
Таким образом, они имеют конечное сопротивление, хотя оно и очень мало. Сопротивление первичной обмотки
обозначается 𝑅 1 , а сопротивление вторичной обмотки обозначается 𝑅 2 .
Где 𝑅 1 ′ сопротивление первичной обмотки относительно вторичной стороны, 𝑅 2 ′ сопротивление вторичной обмотки относительно первичной обмотки, 𝑅 1 сопротивление первичной обмотки, 𝑅
Реактивное сопротивление рассеяния обмоток трансформатора
Индуктивное сопротивление, вызванное магнитным потоком рассеяния в трансформаторе, относится к как реактивное сопротивление рассеяния обмоток трансформатора.
Для первичной обмотки,
$$\mathrm{X_{1}=\frac{E_{1}}{I_{1}}}$$
Для вторичной обмотки
$$\mathrm{X_{2 }=\frac{E_{2}}{I_{2}}}$$
Где, 𝑋 1 — реактивное сопротивление рассеяния первичной обмотки, 𝑋 2 — сопротивление рассеяния вторичной обмотки реактивное сопротивление, 𝐸 9{2}X_{1}}$$
Где, X 1 ’ — реактивное сопротивление рассеяния первичной обмотки на вторичной стороне, X 2 ’ — реактивное сопротивление рассеяния
реактивное сопротивление вторичной обмотки на первичной стороне.
{2}}}$$ 9{2}}}$$
Уравнения входного и выходного напряжения трансформатора
Уравнения входного и выходного напряжения трансформатора находятся с помощью КВЛ в эквивалентная схема трансформатора.
Уравнение входного напряжения трансформатора задается следующим образом:
$$\mathrm{V_{1}=E_{1}+I_{1}R_{1}+jI_{1}X_{1}=E_{ 1}+I_{1}\left ( R_{1}+jX_{1} \right )=E_{1}+I_{1}Z_{1}}$$
Дано уравнение выходного напряжения трансформатора by,
$$\mathrm{V_{2}=E_{2}-I_{2}R_{2}-jI_{2}X_{2}=E_{2}-I_{2}\left ( R_ {2}+jX_{2} \right )=E_{2}-I_{2}Z_{2}}$$ 9{2}R_{2}}$$
Регулировка напряжения трансформатора
Регулировка напряжения трансформатора определяется как изменение выходного напряжения от без нагрузки до полной нагрузки по отношению к напряжению холостого хода.
$$\mathrm{Напряжение\: Регулирование=\frac{Нет \: нагрузка\: напряжение — Полная\: нагрузка\: напряжение}{Нет \: нагрузка\: напряжение}}$$
КПД трансформатора
Отношение выходной мощности к входной мощности называется КПД трансформатора.
$$\mathrm{Эффективность,\eta =\frac{Выход\: мощность\влево ( P_{o} \right )}{Вход\: мощность\влево ( P_{i} \right )}}$$
$$\mathrm{КПД,\eta =\frac{Выход\: мощность}{Выход\: мощность+Потери}}$$
КПД трансформатора при любой нагрузке
КПД трансформатора при фактической нагрузке рассчитывается с помощью следующая формула:
$$\mathrm{\eta= \frac{x\times full\: load\: kVA \times power\: factor}{\left (x\times full\: load\: kVA \times мощность\: коэффициент \право )+Потери}}$$
Где x — доля нагрузки.
Эффективность трансформатора в течение всего дня
Эффективность трансформатора в течение всего дня определяется как отношение выходной энергии в кВтч к входная энергия в кВтч, зарегистрированная за 24 часа
$$\mathrm{\eta_{allday}= \frac{Выход\: энергия\: дюйм\: кВтч}{Вход\: энергия\: дюйм\: кВтч}}$$
Условие максимального КПД трансформатора
Когда потери в сердечнике и потери в меди трансформатора равны, КПД трансформатора
является максимальным.
Таким образом, для максимального КПД трансформатора
$$\mathrm{Copper\: потери = сердечник\: потери}$$
Ток нагрузки, соответствующий максимальному КПД трансформатора
Ток нагрузки или ток вторичной обмотки для максимальный КПД трансформатора дается выражением,
$$\mathrm{I_{2}=\sqrt{\frac{P_{i}}{R_{02}}}}$$
Заключение
В этой статье мы собрали в одно место, наиболее значимые формулы электрических трансформатор, которые очень важны для каждого студента-электрика и профессиональный.
Разработка формулы оценки потерь трансформатора
Цель проекта
Крупная провинциальная энергетическая компания хотела определить оптимальные конструкции распределительных трансформаторов, которые они должны были бы приобрести, чтобы обеспечить минимальную эксплуатационную стоимость. в различных приложениях в их системе. Чтобы получить метод передачи расчетных параметров холостого хода и потерь нагрузки этих трансформаторов производителям, коммунальное предприятие заключило контракт с Kinectrics на создание формул оценки потерь трансформатора.
Объем работ
Компании Kinectrics было поручено разработать метод оценки «стоимости убытков» трансформатора, который можно было бы использовать при оценке общей стоимости владения (TOC) приобретенных трансформаторов. Формула стоимости убытков должна была определить эксплуатационные расходы трансформатора в течение всего срока его службы, и при суммировании с капитальными затратами на трансформатор давала бы чистую текущую стоимость стоимости жизненного цикла трансформатора.
Затем можно сравнить TOC альтернативных конструкций трансформаторов, чтобы коммунальное предприятие могло выбрать те конструкции, которые предлагают самый низкий TOC. Это позволило коммунальному предприятию оценить, была ли экономическая выгода от оплаты более высоких капитальных затрат на приобретение трансформаторов с меньшими потерями и более низкими эксплуатационными расходами. Коммунальное предприятие требовало разработки формул для трансформаторов, применяемых в городских, сельских и коммерческих условиях.
.
Работа выполнена.
Разработка формул для расчета стоимости жизненного цикла собственных потерь энергии трансформаторов потребовала количественного определения и моделирования изменяющихся во времени нагрузок и потерь трансформатора, а также связанных с ними затрат на потери при меняющихся во времени скоростях.
Формулы были получены с использованием прогнозов профилей нагрузки трансформаторов и спрогнозированных экономических факторов начиная с 2016 года. В отличие от предыдущих формул стоимости убытков, формулы 2016 года учитывают затраты на электроэнергию в пиковые, средние и внепиковые периоды, применяемые к 5 дневным периодам времени, а также различные тарифные ставки для летнего и зимнего периодов.
Фактические измеренные профили нагрузки на жилые дома использовались для разработки и проверки теоретических профилей нагрузки, использованных в расчетах. Пример полученного профиля нагрузки показан в начале этого документа.
Коэффициенты нагрузки и коэффициенты потерь были определены из профилей нагрузки. Коэффициенты использования и коэффициенты ответственности применялись для дальнейшего количественного определения изменяющейся во времени нагрузки.
Результаты
Kinectrics разработала три формулы стоимости убытков, показанные в таблице ниже; для трансформаторов, которые будут применяться в сельской, городской и коммерческой среде. Вводя измеренные значения потерь под нагрузкой и холостого хода конструкции трансформатора в формулы, можно определить стоимость жизненного цикла этой конструкции.
Формулы стоимости потерь для распределительных трансформаторов в сельских, городских и коммерческих приложениях (фактические значения не приводятся по причинам собственности).
Приложение | Формулы стоимости потерь трансформаторов |
Трансформаторы для сельского применения |
TOC = CAPCOST + 18 долл.  |
