Moduł 4. Zasada działania transformatorów
|
|
- Bogusław Lisowski
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Moduł 4 Zasada działania transformatorów 1. Zasada działania transformatorów 2. Stan jałowy, obciążenia i zwarcia transformatorów 3. Praca równoległa transformatorów 4. Nagrzewanie się i chłodzenie transformatorów
2 1. Zasada działania transformatorów Transformator jest statyczną maszyną elektryczną, działającą na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. Jest przeznaczony do przetwarzania za pomocą tego pola układu napięć i prądów przemiennych na jeden lub kilka układów napięć i prądów na ogół o innych parametrach, lecz zawsze o tej samej częstotliwości. Zasadę działania transformatora można wyjaśnić na podstawie rysunku 1: Rysunek 1. Ilustracja zasady działania transformatora Źródło: W. Latek, Maszyny elektryczne w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 1994 r., s. 16 Transformator posiada rdzeń wykonany z blach elektrotechnicznych, tworzący obwód zamknięty dla strumienia magnetycznego φ, oraz nawinięte na rdzeniu izolowanym przewodem miedzianym najczęściej dwa uzwojenia o liczbach zwojów opisanych jako N1 i N2. Liczba zwojów uzwojenia N1 jest zazwyczaj inna jak uzwojenia N2 (wyjątek stanowią transformatory separacyjne, gdzie liczba zwojów obu uzwojeń jest sobie równa). Jeżeli do uzwojenia o liczbie zwojów N1 zostanie doprowadzone napięcie u1, to w uzwojeniu N1 popłynie prąd i1 wywołujący strumień magnetyczny. Zasadnicza część tego strumienia φ płynie przez rdzeń transformatora tworzący dla niego obwód magnetyczny, kojarząc się z obydwoma uzwojeniami N1 i N2. Część strumienia magnetycznego oznaczona jako φ σ1 zamknie się przez powietrze, kojarząc się tylko z uzwojeniem o liczbie zwojów N1. Strumień φ nazywa się strumieniem głównym zaś strumień φ σ1 strumieniem rozproszonym. Droga strumienia rozproszonego φ σ1 przechodzi głównie przez powietrze, czyli przez ośrodek o małej przewodności magnetycznej. Droga głównego strumienia magnetycznego φ przechodzi przez rdzeń żelazny, czyli przez ośrodek o dużej przewodności magnetycznej. Dlatego też strumień rozproszony φ σ1 jest znacznie mniejszy od strumienia głównego φ. Zwykle strumień φ σ1 wynosi kilka procent strumienia φ. Jeżeli przyłożone do zacisków uzwojenia N1 napięcie u1 jest napięciem przemiennym to prąd i1 płynący w tym uzwojeniu również jest prądem przemiennym oraz strumienie φ i φ σ1 są strumieniami przemiennymi. Wówczas zgodnie z prawem indukcji magnetycznej w uzwojeniach transformatora indukują się napięcia odpowiednio proporcjonalne do liczby zwojów uzwojeń N1 i N2 oraz strumienia φ. Przy napięciu zasilającym u1 sinusoidalnie zmiennym indukowane napięcia ui1 i ui2 są również sinusoidalnie zmienne. Jeżeli do zacisków uzwojenia o liczbie zwojów N2 zostanie podłączony odbiornik o impedancji Z, to przez to uzwojenie popłynie pąd i1. Moc dostarczona do transformatora U 1 I 1 jest w przybliżeniu równa mocy odprowadzonej od transformatora, zatem: 2
3 czyli: U 1 I 1 U 2 I 2 U 1 U 2 I 2 I 1 W takim stanie pracy zwanym stanem obciążenia prąd i1 wywołuje strumień główny φ g1 i strumień rozproszony φ σ1 zaś prąd i2 wywołuje strumień główny φ g2 i strumień rozproszony φ σ2. Strumień φ σ2 jest skojarzony tylko z uzwojeniem o liczbie zwojów N2. Strumień główny φ g2 przy przebiegach sinusoidalnych jest skierowany prawie przeciwnie niż strumień φ g1 jest przesunięty w fazie o 180. Te dwa strumienie tworzą wspólny strumień wypadkowy φ, skojarzony z obydwoma uzwojeniami. Jeżeli impedancja Z odbiornika maleje, to prąd I2 wzrasta, strumień φ g2 wzrasta, strumień wypadkowy φ chwilowo maleje, napięcie indukowane Ui1 indukowane w uzwojeniu o liczbie zwojów N1 przeciwstawiające się płynięciu prądu I1 chwilowo maleje, prąd I1 wzrasta, strumień φ g1 wzrasta aż strumień wypadkowy ponownie wzrośnie prawie do poprzedniej wartości. Na tej podstawie można stwierdzić, że przy wzroście prądu I2 wzrasta prąd I1, a strumień główny prawie nie ulega zmianie. Jeżeli napięcie zasilające jest dołączone do uzwojenia pierwotnego o liczbie zwojów N1 mniejszej od liczby zwojów N2 uzwojenia wtórnego, to w uzwojeniu wtórnym indukuje się napięcie wyższe od napięcia zasilającego. Wówczas taki transformator jest transformatorem podwyższającym napięcie. W tym przypadku prąd płynący w uzwojeniach wtórnych ma mniejszą wartość w stosunku do napięcia i prądu w uzwojeniu pierwotnym. Jeżeli napięcie zasilające jest dołączone do uzwojenia o liczbie zwojów N1 większej od liczby zwojów N2, to wówczas mamy do czynienia z transformatorem obniżającym napięcie zwiększającym natomiast wartość płynącego w uzwojeniu wtórnym prądu w stosunku do napięcia i prądu w uzwojeniu pierwotnym. W transformatorze wyróżnia się stronę górną i dolną napięcia. Strona górna jest to uzwojenie o większej ilości zwojów. Wszystkie wielkości związane ze stroną górną są nazywane wielkościami górnymi i oznacza się indeksem g np. uzwojenie górne, napięcie górne Ug, prąd górny Ig, liczba zwojów górnej strony napięcia Zg. Strona dolna transformatora jest to uzwojenie o mniejszej liczbie zwojów. Wszystkie wielkości związane ze stroną dolną są nazywane wielkościami dolnymi i oznaczane indeksem d, np. uzwojenie dolne, napięcie dolne Ud, prąd dolny Id, liczba zwojów dolnej strony napięcia Zd. Wprowadza się również inne nazewnictwo stronę pierwotną i stronę wtórną transformatora. Strona pierwotna transformatora jest to uzwojenie, do którego jest doprowadzone napięcie zasilające, na rysunku 1 jest to uzwojenie o liczbie zwojów N1. Strona wtórna transformatora jest to uzwojenie, od którego energia jest odprowadzana do odbiornika na rysunku 1 jest to uzwojenie o liczbie zwojów N2. Wszystkie wielkości związane ze stroną pierwotną są nazywane pierwotnymi i oznaczane są indeksem 1, np. uzwojenie pierwotne, napięcie pierwotne U1, prąd pierwotny I1, liczba zwojów pierwotna N1. Wszystkie wielkości związane ze stroną wtórną są nazywane wtórnymi i oznaczane indeksem 2, np. uzwojenie wtórne, napięcie wtórne U2, prąd wtórny I2, liczba zwojów wtórna N2. Pojęcia uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne nie jest ściśle przypisane do konkretnego uzwojenia jak to jest w przypadku strony górnej czy dolnej. Zależą jedynie od tego, do którego uzwojenia jest dołączone napięcie zasilające transformator i od którego uzwojenia jest odprowadzana energia do odbiornika 1. 1 W. Latek, Maszyny elektryczne w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 1994r, 16 s 3
4 Rysunek 2. Przykładowa tabliczka znamionowa transformatora Źródło: Poniższe dane muszą być zamieszczone na tabliczce znamionowej: Producent: Nazwa producenta lub inicjały. Numer seryjny: numer identyfikacyjny. Rodzaj prądu: konieczność specyfikacji w przypadku prądu stałego. Prąd znamionowy: Znamionowa wartość prądu płynącego przez zaciski danego uzwojenia przy obciążeniu znamionowym. Maksymalny prąd, jaki może płynąć przez dane uzwojenie. Częstotliwość znamionowa: Częstotliwość, do której przystosowany jest transformator (prąd przemienny). Moc znamionowa: moc pozorna wyrażona w VA, kva lub MVA dla prądu przemiennego lub w kw dla prądu stałego. Napięcie znamionowe, uzwojenie pierwotne: Wartość głównego napięcia, które należy dołączyć do uzwojenia lub będzie indukowane w uzwojeniu pierwotnym. Maksymalna wartość napięcia, dla którego możliwa jest praca transformatora w normalnych warunkach. Napięcie znamionowe, uzwojenie wtórne: Wartość napięcia, które jest indukowane na zaciskach uzwojenia wtórnego przy dołączonym lub odłączonym obciążeniu (w zależności od zastosowanej normy). Rodzaj chłodzenia: Kod wskazujący na rodzaj zastosowanego chłodzenia. Temperatura otoczenia (ta): Patrz oddzielny rozdział. Impedancja zwarciowa ez: Musi być wyspecyfikowana dla transformatorów o mocy większej lub równej 1 kva. Rezystancja zwarciowa er: Musi być wyspecyfikowana dla transformatorów o mocy większej lub równej 1 kva. 4
5 Masa transformatora: Musi być wyspecyfikowana dla transformatorów o masie większej niż 18 kg. Stopień ochrony transformatora: oznaczenie IP, patrz oddzielny rozdział. Klasa izolacji: Patrz oddzielny rozdział. Typ połączeń i liczba faz : Musi być wyspecyfikowana dla transformatorów 3- fazowych. Typ pracy: Ciągła lub okresowa. oraz w określonych przypadkach: Rok / data produkcji. Norma konstrukcji Cos phi: współczynnik mocy. Klasa I, II lub III. 2. Stan jałowy, obciążenia i zwarcia transformatorów Stanem jałowym transformatora nazywamy stan, w którym do zacisków uzwojenia pierwotnego doprowadzone jest przemienne napięcie zasilające zaś zaciski uzwojeń strony wtórnej są rozwarte nie jest podłączony żaden odbiornik. Zakładając, że transformator jest zasilany napięciem przemiennym, to pod wpływem tego napięcia przez uzwojenie pierwotne płynie prąd o wartości chwilowej i1 i o wartości skutecznej I1. Przepływ prądu N1i1 wywołuje strumień magnetyczny: φ 1 = φ + φ σ1 gdzie: φ strumień główny, przechodzący przez rdzeń i skojarzony z obydwoma uzwojeniami transformatora φ σ1 strumień rozproszony, przechodzący przez powietrze i skojarzony tylko z uzwojeniem pierwotnym Rysunek 3. Obraz strumieni magnetycznych w transformatorze w stanie jałowym Źródło: W. Latek, Maszyny elektryczne w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 1994 r., s. 27 5
6 Strumień skojarzony z uzwojeniem pierwotnym wynosi: ψ 1 = N 1 φ 1 = N 1 (φ + φ σ1 ) a strumień skojarzony z uzwojeniem wtórnym: ψ 2 = N 2 φ W stanie jałowym transformatora prąd płynący w uzwojeniu pierwotnym jest bardzo mały, więc spadek napięcia na rezystancji uzwojenia R1 jest także bardzo mały. Dlatego z dostateczną dokładnością można przyjąć, że napięcie indukowane na skutek zmienności strumienia skojarzonego jest równe napięciu doprowadzonemu u1. Ponieważ w stanie jałowym strumień rozproszony φ σ1 jest mały w porównaniu ze strumieniem głównym, więc można przyjąć, że napięcie u1 jest równe napięciu indukowanemu w uzwojeniu pierwotnym przez strumień główny. Jeżeli napięcie doprowadzone u1 zmienia się kosinusoidalnie, to napięcie indukowane w uzwojeniu pierwotnym przez strumień główny φ również zmienia się kosinusoidalnie. Napięcie indukowane jest przesunięte w czasie o ćwierć okresu względem indukującego je strumienia, więc przy kosinusoidalnie zmiennym napięciu indukowanym strumień zmienia się sinusoidalnie, czyli: φ = φ m sinωt gdzie pulsacja ω jest związana z częstotliwością f następującą zależnością: ω = 2πf Napięcie indukowane jest proporcjonalne do amplitudy strumienia i do liczby zwojów. Stąd wyrażenia na wartość chwilową, amplitudę i wartość skuteczną napięcia indukowanego w uzwojeniu pierwotnym wyrażone są odpowiednio poprzez wzory: u 1 = 2πfN 1 φ m cosωt U i1m = 2πfN 1 φ m U i1 = 2π 2 fn 1φ m Wartość chwilowa, amplituda i wartość skuteczna napięcia indukowanego przez strumień główny w uzwojeniu wtórnym są określone wyrażeniami: u 2 = 2πfN 2 φ m cosωt U i2m = 2πfN 2 φ m U i2 = 2π 2 fn 2φ m W stanie jałowym przez uzwojenie pierwotne transformatora płynie prąd zwany prądem jałowym. Jest to bardzo mały prąd, jego wartość wynosi od kilku procent prądu 6
7 znamionowego w transformatorach małych mocy do ułamka procentu prądu znamionowego w transformatorach bardzo dużych mocy. Straty w uzwojeniu pierwotnym transformatora w stanie jałowym są pomijalnie małe z uwagi na bardzo mały prąd jałowy transformatora. Można więc przyjąć, że cała moc pobrana przez transformator w stanie jałowym P1o jest równa stratom w żelazie PFe zwanymi stratami jałowymi Po: P 1o P o = P Fe Straty w rdzeniu są proporcjonalne do kwadratu indukcji, a więc także do kwadratu napięcia indukowanego, a w przybliżeniu do kwadratu napięcia na zaciskach. Przy obciążeniu napięcie na zaciskach transformatora praktycznie nie ulega zmianie i jest równe napięciu znamionowemu. Można więc w przybliżeniu przyjąć, że napięcie indukowane i indukcja nie zależą od zmian obciążenia i mają wartości stałe, dlatego: P FeN = P 1oN co oznacza że straty znamionowe w rdzeniu są równe mocy pobranej przez transformator w stanie jałowym przy napięciu znamionowym. Stanem obciążenia transformatora nazywamy stan, w którym do zacisków uzwojenia pierwotnego doprowadzone jest przemienne napięcie zasilające zaś do zacisków uzwojeń strony wtórnej podłączony jest odbiornik z impedancji Zodb. Obciążenie symetryczne transformatora trójfazowego jest to obciążenie trzech faz transformatora odbiornikami o jednakowych impedancjach. Wówczas zjawiska zachodzące we wszystkich fazach przebiegają analogicznie, natomiast prądy, napięcia i strumienie w poszczególnych fazach są względem siebie przesunięte o kąty fazowe równe trzeciej części okresu, czyli o kąty 2π. W takim przypadku zamiast rozpatrywać zjawiska w transformatorze 3 trójfazowym można rozpatrywać zjawiska w transformatorze jednofazowym. Rysunek 4. Uproszczony schemat transformatora zastępczego obciążonego Źródło: W. Latek, Maszyny elektryczne w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 1994 r., s. 44 Strumień główny φ indukuje napięcia Ui1 i Ui2. Napięcie indukowane przez strumień rozproszony pierwotny φ σ1 od prądu I1 przedstawiono na rysunku 4 jako napięcie UX1 na reaktancji rozproszenia pierwotnej X σ1 od prądu I1. Napięcie indukowane przez strumień rozproszony wtórny φ σ2 od prądu I2 przedstawiono jako napięcie UX2 na reaktancji rozproszenia wtórnej od prądu I2. Poza tym występują napięcia na rezystancji uzwojenia pierwotnego R1 oraz na rezystancji uzwojenia wtórnego. Prąd I1 płynie pod wpływem napięcia na zaciskach U1 w kierunku przeciwnym do napięcia indukowanego Ui1. Prąd I2 płynie pod wpływem napięcia indukowanego Ui2 w kierunku przeciwnym do napięcia na zaciskach wtórnych U2. Wartość prądu I2 zależy od impedancji odbiornika 7
8 Zodb i wzrasta ze zmniejszaniem się tej impedancji. Przepływy N2I2 i N1I1 wywołują strumienie skierowane przeciwnie do siebie. Różnicą tych strumieni jest strumień wypadkowy φ. Jeżeli Zodb maleje, to prąd I2 wzrasta, przepływ N2I2 wzrasta, strumień φ 2 wzrasta, strumień wypadkowy φ maleje, napięcie Ui1 maleje, prąd I1 wzrasta, przepływ N1I1 wzrasta, przepływ wypadkowy wzrasta i strumień wypadkowy φ wzrasta do wartości niewiele różnej od poprzedniej wartości tego strumienia. Można więc uznać, że ze wzrostem prądu I2 wzrasta prąd I1, a przepływ wypadkowy i strumień wypadkowy prawie nie ulegają zmianie. Przy zmianach obciążenia transformatora przepływ wypadkowy Θ prawie nie ulega zmianie i jest praktycznie równy przepływowi w stanie jałowym: Θ o = N 1 I o Przepływ wypadkowy jest w przybliżeniu równy różnicy przepływów pierwotnego Θ 1 = N 1 I 1 i wtórnego Θ 2 = N 2 I 2. Czyli: Θ o = Θ 1 Θ 2 N 1 I o = N 1 I 1 N 2 I 2 I 1 = I o + N 2 N 1 I 2 Stosunek N 2 N 1 nazywa się przekładnią transformatora. Stan zwarcia ustalonego transformatora jest to taki stan ustalony, w którym przy zwartych zaciskach wtórnych do zacisków pierwotnych jest doprowadzone napięcie. Taki stan można uzyskać np. przy powolnym zmniejszaniu impedancji odbiornika zasilanego z transformatora, do którego zacisków pierwotnych doprowadzone jest napięcie. Można uważać, że wtedy zjawisko ma przebieg ustalony. Można ten stan uzyskać także w ten sposób, że w transformatorze z dołączonym napięciem pierwotnym zwiera się nagle zaciski wtórne. Wtedy występuje stan nieustalony, który po pewnym czasie przechodzi w stan ustalony. W stanie zwarcia ustalonego, przy znamionowym napięciu pierwotnym prądy w transformatorze są od kilku do kilkunastu razy większe od prądów znamionowych. Stanem zwarcia normalnego transformatora nazywa się taki stan ustalony, w którym przy zwartych zaciskach wtórnych do zacisków pierwotnych jest doprowadzone napięcie o takiej wartości, przy której w uzwojeniach transformatora płyną prądy znamionowe. W stanie zwarcia napięcie na zaciskach wtórnych transformatora jest równe zeru. Wtedy całe napięcie pierwotne U1 jest równe sumie spadków napięć na impedancjach obwodu wtórnego odniesionego do obwodu pierwotnego. Napięcie indukowane Ui jest w przybliżeniu równe połowie napięcia pierwotnego. Jeżeli napięcie U1 jest równe napięciu znamionowemu, to prąd w uzwojeniach transformatora jest 10-krotnie większy od prądu znamionowego. Przy napięciu: U i U 1N 2 indukcja jest dwukrotnie mniejsza od indukcji znamionowej, straty w rdzeniu proporcjonalne do kwadratu indukcji są czterokrotnie mniejsze od strat w rdzeniu przy obciążeniu znamionowym, prąd Iow jest dwukrotnie mniejszy od prądu Iow przy obciążeniu 8
9 znamionowym. Przy indukcji 2-krotnie mniejszej od indukcji znamionowej, prąd magnesujący If jest wielokrotnie mniejszy od prądu magnesującego przy napięciu znamionowym. Oznacza to że cały prąd Io w gałęzi poprzecznej transformatora jest wielokrotnie mniejszy od prądu Io odpowiadającego stanowi jałowemu i ma wartość pomijalnie małą w stosunku do prądu w uzwojeniach, który jest 10-krotnie większy od prądu znamionowego transformatora. Dlatego w schemacie zstępczym transformatora w stanie zwarcia można pominąć gałąź poprzeczną. Rysunek 5. schematy zastępcze transformatora w stanie zwarcia Źródło: W. Latek, Maszyny elektryczne w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 1994 r., s. 51 Można więc na schemacie zastępczym oznaczyć tylko jeden prąd: Rezystancja zwarciowa: Reaktancja zwarciowa: Impedancja zwarciowa: I = I 1 = I 2 R k = R 1 + R 2 X k = X σ1 + X σ2 Z k = R k 2 + X k 2 Rysunek 5b przedstawia uproszczony schemat zastępczy transformatora przy zwarciu, otrzymany po zastosowaniu wzorów na rezystancję zwarciową i reaktancję zwarciową Praca równoległa transformatorów Praca równoległa transformatorów jest to stan, w którym uzwojenia górne transformatorów są dołączone do wspólnych szyn zbiorczych górnych, a uzwojenia dolne transformatorów są dołączone do wspólnych szyn zbiorczych dolnych. 2 W. Latek, Maszyny elektryczne w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 1994r, 49 s 9
10 Rysunek 6. Ideowy schemat połączeń dwóch transformatorów pracujących równolegle Źródło: W. Latek, Maszyny elektryczne w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 1994 r., s. 69 Linia elektryczna górnego napięcia jest dołączona do szyn zbiorczych górnych 1L1, 1L2 i 1L3, a linia dolnego napięcia jest dołączona do szyn zbiorczych dolnych 2L1, 2L2 i 2L3. Do szyn zbiorczych górnych są dołączone jednakowo zaciski górne 1A, 1B, 1C transformatorów pracujących równolegle, a do szyn zbiorczych dolnych są dołączone jednakowo zaciski dolne 2A, 2B i 2C tych transformatorów. Potrzeba pracy równoległej transformatorów wynika stąd, że bardzo często moc danej stacji transformatorowej jest większa niż największa moc, na jaką można zbudować transformator. Poza tym rozdzielenie mocy stacji transformatorowej na kilka transformatorów jest uzasadnione ekonomicznie, ponieważ transformator rezerwowy dołączany w przypadku awarii jednego z transformatorów, ma moc znamionową równą mocy transformatorów pracujących, a więc mniejszą w przypadku kilku transformatorów pracujących równolegle niż w przypadku jednego transformatora o mocy równej całkowitej mocy stacji. Transformatory przeznaczone do pracy równoległej muszą spełniać takie warunki aby, były spełnione żądania stawiane poprawnej pracy równoległej transformatorów: - w stanie jałowym transformatorów w ich uzwojeniach wtórnych nie powinien płynąć prąd. Jest to żądanie oczywiste. W przeciwnym przypadku płynęłyby prądy i wydzielałyby się straty w uzwojeniach transformatorów także wtedy, kiedy przez linię odbiorczą nie płynąłby prąd, czyli gdyby ta linia nie przesyłała mocy, - w czasie zmian obciążenia transformatory pracujące równolegle powinny obciążać się proporcjonalnie do swoich mocy znamionowych, czyli wartości względne prądów i mocy poszczególnych transformatorów powinny być jednakowe. Transformatory o jednakowych mocach znamionowych powinny przy zmianie obciążenia stacji obciążać się jednakowo. Żądanie to wynika stąd, że transformatory nie mają żadnych urządzeń umożliwiających regulację rozkładu obciążeń na poszczególne transformatory pracujące równomiernie, - prądy płynące w uzwojeniach poszczególnych transformatorów pracujących równolegle powinny być ze sobą w fazie odpowiednio we wszystkich uzwojeniach transformatorów. Wówczas prąd w linii jest sumą arytmetyczną prądów poszczególnych transformatorów: 10
11 1 = I I + I II Gdyby prądy w poszczególnych uzwojeniach były względem siebie przesunięte w fazie, to prąd w linii byłby sumą geometryczną prądów poszczególnych transformatorów i miałby wartość mniejszą od sumy arytmetycznej. Aby przy biegu jałowym nie płynęły prądy w uzwojeniach wtórnych transformatorów, napięcia indukowane w uzwojeniach wtórnych powinny mieć równe wartości i powinny być ze sobą w fazie odpowiednio we wszystkich uzwojeniach transformatorów. Aby napięcia indukowane w uzwojeniach wtórnych miały praktycznie jednakowe wartości, przekładnie transformatorów powinny być jednakowe. Dopuszcza się odchyłkę o wartości ±0,005 wartości przekładni znamionowej. Aby napięcia indukowane w uzwojeniach wtórnych transformatorów pracujących równolegle były ze sobą w fazie, napięcia wtórne tych transformatorów powinny być przesunięte o jednakowy kąt w odniesieniu do odpowiednich napięć w uzwojeniach pierwotnych. Oznacza to, że transformatory przeznaczone do pracy równoległej powinny należeć do grup połączeń o jednakowych przesunięciach godzinowych. Aby transformatory obciążały się proporcjonalnie do swoich mocy znamionowych, ich napięcia zwarcia powinny być jednakowe. Dopuszcza się odchyłkę wartości napięcia zwarcia ±0,15 od znamionowego napięcia zwarcia. Ze wzrostem mocy znamionowej transformatorów inaczej zmienia się rezystancja zwarciowa Rk, a inaczej reaktancja zwarciowa Xk. Stąd jest warunek, że moce znamionowe transformatorów przeznaczonych do pracy równoległej nie powinny być bardzo różne. Przyjmuje się, że stosunek mocy znamionowych tych transformatorów nie powinien przekraczać wartości 3:1. Na tej podstawie formułuje się 4 warunki poprawnej pracy równoległej transformatorów: a. transformatory powinny mieć jednakowe napięcia pierwotne i wtórne, czyli przekładnie muszą być sobie równe, dopuszcza się tu odchyłkę rzędu ±0,005, b. transformatory powinny mieć zbliżone wartości napięcia zwarcia, dopuszcza się odchyłkę ±0,15, c. transformatory powinny mieć jednakową grupę połączeń, d. transformatory powinny mieć zbliżone wartości mocy znamionowych, stosunek mocy jednostki największej do najmniejszej nie powinien przekraczać 3:1. Ostatni warunek często się opuszcza, ponieważ stosunek mocy znamionowych transformatorów pracujących równolegle i tak nigdy nie przekracza 3:1. Niespełnienie warunku a powoduje stały przepływ prądu wyrównawczego, ograniczanego jedynie rezystancją wewnętrzną transformatorów i nakładającego się na prąd obciążenia. Transformatory wówczas pozostają obciążone nawet przy obciążonych odbiorach. Równość napięć zwarcia zapewnia rozkład obciążenia transformatorów proporcjonalny do ich mocy znamionowych. Transformator o mniejszym napięciu zwarcia jest obciążony procentowo większą mocą. Wymaganie tej samej grupy połączeń współpracujących ze sobą transformatorów czyli warunek c wynika z konieczności uzyskania takiego samego przesunięcia wektorów napięć wtórnych w stosunku do napięć pierwotnych. W niektórych przypadkach istnieje możliwość pracy równoległej transformatorów o różnej grupie połączeń warunkiem muszą być odpowiednie przesunięcia godzinowe takie jak: 5 i 11h, 1 i 11h, 1 i 5h. 11
12 4. Nagrzewanie się i chłodzenie transformatorów Straty w uzwojeniu i straty w rdzeniu występujące podczas pracy, powodują nagrzewanie się transformatorów. Chłodzenie transformatorów jest stosunkowo trudne, gdyż nie posiada on części wirujących, powodujących wzmożony ruch medium chłodzącego. Najczęściej spotykane są transformatory olejowe, umieszczone w kadzi gdzie oddawanie ciepła odbywa się przez ściany zewnętrzna kadzi. Rysunek 7. Transformator olejowy Źródło: Rysunek 7b. Przekrój transformatora olejowego średniego napięcia Źródło: 12
13 Im większą temperaturę pracy transformatora się dopuści, tym uzyska się z niego większą moc, jednak należy pamiętać, że temperatura transformatora podczas pracy pełni kluczową rolę w procesie eksploatacji i ma ogromny wpływ na jego żywotność. Dla izolacji obowiązuje tzw. prawo ośmiu stopni. Wynika z niego, że podwyższenie temperatury pracy uzwojeń o każde 8 stopni Celsjusza powoduje dwukrotne skrócenie okresu życia izolacji. Ciepło z kadzi transformatora do powietrza przekazywane jest przez przewodnictwo, promieniowanie i konwekcję. Natomiast od rdzenia i uzwojeń do oleju ciepło oddawane jest prawie tylko przez konwekcję. Współczynnik konwekcji do oleju jest około 10 razy większy niż do powietrza, co uzasadnia konieczność stosowania oleju. Przyrost temperatury poszczególnych części zmienia się według zależności: Θ = Θ ust (1 e t T) Stała czasowa T jest różna dla różnych części transformatora. Dla oleju albo dla całego transformatora stała czasowa wynosi: T ol = 2 4h dla rdzenia: dla uzwojenia: T Fe = 1 2h T uzw = 4 8min Jeżeli więc przeciążenia transformatora są krótkotrwałe to można uważać, że przez czas ich trwania nagrzewa się tylko uzwojenie, a temperatura oleju pomimo przejmowania ciepła od uzwojenia nie zmienia się. Ciepło wydzielające się w rdzeniu rozchodzi się bardzo łatwo wzdłuż pakietów blach, natomiast bardzo trudno w poprzek pakietu, na skutek izolacji między-blachowej. Odprowadzanie ciepła od uzwojeń do oleju jest zależne od konstrukcji cewek uzwojenia i od umiejscowienia kanałów do opływu chłodzącego oleju. Stosunek średniego przyrostu temperatury oleju ponad temperaturę powietrza do maksymalnego przyrostu temperatury oleju przy chłodzeniu naturalnym wynosi zwykle: Θ ol śr Θ ol max = 0,8 Obciążenie transformatora jest zmienne. W chwilach dużych obciążeń przyrosty temperatury uzwojeń są większe, a zatem starzenie się izolacji jest szybsze, przy małych obciążeniach izolacja starzeje się wolniej. Jeżeli więc przez pewien czas transformator jest niedociążony, to potem może on znosić przeciążenie. Dopuszczalne przyrosty temperatury transformatorów olejowych wynoszą: - dla uzwojeń przy obiegu naturalnym lub niekierowanym: 65 C, - dla uzwojeń przy obiegu wymuszonym kierowanym: 70 C, - dla oleju w górnej warstwie dla kadzi z konserwatorem lub hermetyzowanej: 60 C, - dla oleju w górnej warstwie dla kadzi niehermetyzowanej i bez konserwatora: 55 C, 13
14 - dla rdzenia, ekranów i części konstrukcyjnych temperatura nie powinna przekraczać wartości, przy której mogłoby nastąpić uszkodzenie rdzenia lub innych części. Intensywność chłodzenia transformatora należy zwiększać przy wzroście mocy znamionowej po to, aby utrzymać dopuszczalne przyrosty temperatury. W małych jednostkach rozdzielczych wystarczy kadź gładka, w większych daje się kadź falistą z coraz głębszymi falami. W dużych transformatorach stosuje się: - radiatory, - sztuczny podmuch, - wymuszony obieg oleju, - chłodzenie wodne, - ażurową budowę uzwojeń. Rysunek 8. Radiator Źródło: Największe jednostki transformatorowe posiadają wymuszony kierowany obieg oleju w uzwojeniach oraz osobne baterie radiatorów z wentylatorami lub chłodnice olejowo-powietrzne lub olejowo-wodne. Sposób chłodzenia transformatorów energetycznych oznacza się za pomocą symbolu składającego się z czterech liter, a w przypadku transformatorów suchych bez obudowy lub z obudową przewietrzaną z dwóch liter. Pierwsza litera oznacza czynnik chłodzący uzwojenia, druga sposób wprawiania w ruch czynnika chłodzącego uzwojenia, trzecia zewnętrzny czynniki chłodzący, czwarta sposób wprawiania w ruch zewnętrznego czynnika chłodzącego. Jeżeli transformator jest przewidziany do kilku sposobów chłodzenia, to ich oznaczenia oddziela się ukośną kreską. Przykłady oznaczenia sposobu chłodzenia: - transformator olejowy z chłodzeniem powietrznym naturalnym i alternatywnie z chłodzeniem powietrznym wymuszonym ONAN/ONAF, - transformator olejowy z wymuszonym obiegiem oleju i wymuszonym chłodzeniem wodnym OFWF, - transformator suchy z obudową nieprzewietrzalną i z naturalnym chłodzeniem powietrznym wewnątrz i zewnątrz obudowy: ANAN, 14
15 - transformator suchy bez obudowy lub z obudową przewietrzaną i z naturalnym chłodzeniem powietrza. Oznaczenia literowe rodzaju czynnika chłodzącego i sposobu wprawienia go w ruch: - rodzaj czynnika chłodzącego: o A chłodzenie powietrzne o G chłodzenie gazem innym niż powietrzne o O chłodzenie olejem mineralnym lub cieczą syntetyczną palną o L chłodzenie olejem syntetycznym niepalnym o W chłodzenie wodą - sposób wprawiania w ruch czynnika chłodzącego: o N chłodzenie naturalne o F chłodzenie wymuszone przez sztuczne wprawienie w ruch czynnika chłodzącego o Chłodzenie wymuszone kierowane, gdy określona część strumienia oleju w obiegu wymuszonym jest kierowana do uzwojeń 3. Bibliografia: 1. Maszyny elektryczne, E. Goźlińska, WSIP, 2013r. 2. Aparaty i urządzenia elektryczne, W. Kotlarski, J. Grad, WSIP, 2012r. 3. Maszyny elektryczne w pytaniach i odpowiedziach, W. Latek, WNT, 1994r. 4. Maszyny i napęd elektryczny, Praca zbiorowa, WSiP, 1978r. 5. Poradnik inżyniera elektryka, Praca zbiorowa, WNT, 1995r. 6. Zarys maszyn elektrycznych, W. Latek, WNT, 1978r. 3 Praca zbiorowa, Poradnik inżyniera elektryka, Tom 2, WNT, Warszawa 1995 r., 191 s. 15
16 16
Temat: Analiza pracy transformatora: stan jałowy, obciążenia i zwarcia.
Temat: Analiza pracy transformatora: stan jałowy, obciążenia i zwarcia. Transformator może się znajdować w jednym z trzech charakterystycznych stanów pracy: a) stanie jałowym b) stanie obciążenia c) stanie
Bardziej szczegółowoTRANSFORMATORY. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
TRANSFORMATORY Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Maszyny elektryczne Przemiana energii za pośrednictwem pola magnetycznego i prądu elektrycznego
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI
LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI CHARAKTERYSTYKI TRANSFORMATORA JEDNOFAZOWEGO Badanie właściwości transformatora jednofazowego. Celem ćwiczenia jest poznanie budowy oraz wyznaczenie charakterystyk
Bardziej szczegółowoMaszyna indukcyjna jest prądnicą, jeżeli prędkość wirnika jest większa od prędkości synchronicznej, czyli n > n 1 (s < 0).
Temat: Wielkości charakteryzujące pracę silnika indukcyjnego. 1. Praca silnikowa. Maszyna indukcyjna jest silnikiem przy prędkościach 0 < n < n 1, co odpowiada zakresowi poślizgów 1 > s > 0. Moc pobierana
Bardziej szczegółowoIndukcja wzajemna. Transformator. dr inż. Romuald Kędzierski
Indukcja wzajemna Transformator dr inż. Romuald Kędzierski Do czego służy transformator? Jest to urządzenie (zwane też maszyną elektryczną), które wykorzystując zjawisko indukcji elektromagnetycznej pozwala
Bardziej szczegółowoWyznaczenie parametrów schematu zastępczego transformatora
Wyznaczenie parametrów schematu zastępczego transformatora Wprowadzenie Transformator jest statycznym urządzeniem elektrycznym działającym na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. adaniem transformatora
Bardziej szczegółowotransformatora jednofazowego.
Badanie transformatora jednofazowego. Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową, zasadami działania oraz podstawowymi właściwościami transformatora jednofazowego pracującego w stanie jałowym, zwarcia
Bardziej szczegółowoĆ W I C Z E N I E nr 9 BADANIE TRANSFORMATORA JEDNOFAZOWEGO
Ć W I C Z E N I E nr 9 BADANIE TRANSFORMATORA JEDNOFAZOWEGO CEL ĆWICZENIA: poznanie zasady działania, budowy, właściwości i metod badania transformatora. PROGRAM ĆWICZENIA. Wiadomości ogólne.. Budowa i
Bardziej szczegółowoTransformatory. Budowa i sposób działania
Transformatory Energię elektryczną można w sposób ekonomiczny przesyłać na duże odległości tylko wtedy, gdy stosuje się wysokie napięcia i małe wartości prądu. Zadaniem transformatorów jest przetwarzanie
Bardziej szczegółowoXXXIV OOwEE - Kraków 2011 Grupa Elektryczna
1. Przed zamknięciem wyłącznika prąd I = 9A. Po zamknięciu wyłącznika będzie a) I = 27A b) I = 18A c) I = 13,5A d) I = 6A 2. Prąd I jest równy a) 0,5A b) 0 c) 1A d) 1A 3. Woltomierz wskazuje 10V. W takim
Bardziej szczegółowoTRANSFORMATOR TRÓJFAZOWY
TRANSFORMATOR TRÓJFAZOWY Do transformacji energii elektrycznej w układach trójfazowych można wykorzystać trzy jednostki jednofazowe. Rozwiązanie taki jest jednak nieekonomiczne. Na Rys. 1 pokazano jakie
Bardziej szczegółowoBuduje się dwa rodzaje transformatorów jednofazowych różniące się kształtem obwodu magnetycznego (rdzenia). Są to:
Temat: Budowa transformatorów energetycznych Buduje się dwa rodzaje transformatorów jednofazowych różniące się kształtem obwodu magnetycznego (rdzenia). Są to: a) transformatory rdzeniowe (rys) b) transformatory
Bardziej szczegółowoBadanie transformatora
POLITECHIKA ŚLĄSKA WYDIAŁ IŻYIERII ŚRODOWISKA I EERGETYKI ISTYTUT MASY I URĄDEŃ EERGETYCYCH LABORATORIUM ELEKTRYCE Badanie transformatora (E 3) Opracował: Dr inż. Włodzimierz OGULEWIC 3. Cel ćwiczenia
Bardziej szczegółowoINSTRUKCJA LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI BADANIE TRANSFORMATORA. Autor: Grzegorz Lenc, Strona 1/11
NSTRKCJA LABORATORM ELEKTROTECHNK BADANE TRANSFORMATORA Autor: Grzegorz Lenc, Strona / Badanie transformatora Celem ćwiczenia jest poznanie zasady działania transformatora oraz wyznaczenie parametrów schematu
Bardziej szczegółowoWykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne
Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne Katedra Sterowania i InŜynierii Systemów 1 Budowa silnika inukcyjnego Katedra Sterowania i InŜynierii Systemów 2 Budowa silnika inukcyjnego Tabliczka znamionowa
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego
Ćwiczenie 5 Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego Opracował: Grzegorz Wiśniewski Zagadnienia do przygotowania Rodzaje transformatorów.
Bardziej szczegółowoKOMPENSACJA MOCY BIERNEJ W SIECIACH OŚWIETLENIOWYCH
Przedmiot: SIECI I INSTALACJE OŚWIETLENIOWE KOMPENSACJA MOCY BIERNEJ W SIECIACH OŚWIETLENIOWYCH Wprowadzenie Kompensacja mocy biernej w sieciach oświetleniowych dotyczy różnego rodzaju lamp wyładowczych,
Bardziej szczegółowoPL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 10/16. JAROSŁAW GUZIŃSKI, Gdańsk, PL PATRYK STRANKOWSKI, Kościerzyna, PL
PL 226485 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 226485 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 409952 (51) Int.Cl. H02J 3/01 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia:
Bardziej szczegółowoSposób analizy zjawisk i właściwości ruchowych maszyn synchronicznych zależą od dwóch czynników:
Temat: Analiza pracy i właściwości ruchowych maszyn synchronicznych Sposób analizy zjawisk i właściwości ruchowych maszyn synchronicznych zależą od dwóch czynników: budowy wirnika stanu nasycenia rdzenia
Bardziej szczegółowoZespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu
Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu Przedmiot: Pomiary Elektryczne Materiały dydaktyczne: Pomiar i regulacja prądu i napięcia zmiennego Zebrał i opracował: mgr inż. Marcin Jabłoński
Bardziej szczegółowoĆwiczenie: "Silnik indukcyjny"
Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny" Opracowane w ramach projektu: "Wirtualne Laboratoria Fizyczne nowoczesną metodą nauczania realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia: Zasada
Bardziej szczegółowoMaszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.
Maszyny elektryczne Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Podział maszyn elektrycznych Transformatory - energia prądu przemiennego jest zamieniana w
Bardziej szczegółowoWielkości opisujące sygnały okresowe. Sygnał sinusoidalny. Metoda symboliczna (dla obwodów AC) - wprowadzenie. prąd elektryczny
prąd stały (DC) prąd elektryczny zmienny okresowo prąd zmienny (AC) zmienny bezokresowo Wielkości opisujące sygnały okresowe Wartość chwilowa wartość, jaką sygnał przyjmuje w danej chwili: x x(t) Wartość
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE NR 7. Badanie i pomiary transformatora
ĆWICZENIE NR 7 Badanie i pomiary transformatora Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z pracą i budową transformatorów Wyznaczenie początków i końców uzwojeń pomiar charakterystyk biegu jałowego pomiar charakterystyk
Bardziej szczegółowoXXXIII OOWEE 2010 Grupa Elektryczna
1. W jakich jednostkach mierzymy natężenie pola magnetycznego: a) w amperach na metr b) w woltach na metr c) w henrach d) w teslach 2. W przedstawionym na rysunku układzie trzech rezystorów R 1 = 8 Ω,
Bardziej szczegółowoPrąd przemienny - wprowadzenie
Prąd przemienny - wprowadzenie Prądem zmiennym nazywa się wszelkie prądy elektryczne, dla których zależność natężenia prądu od czasu nie jest funkcją stałą. Zmienność ta może związana również ze zmianą
Bardziej szczegółowoPolitechnika Wrocławska Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Z TR C. Materiał ilustracyjny do przedmiotu. (Cz. 3)
Politechnika Wrocławska nstytut Maszyn, Napędów i Pomiarów lektrycznych Z A KŁ A D M A S Z YN L K TR C Materiał ilustracyjny do przedmiotu LKTROTCHNKA Y Z N Y C H Prowadzący: * * M N (Cz. 3) Dr inż. Piotr
Bardziej szczegółowoOddziaływanie wirnika
Oddziaływanie wirnika W każdej maszynie prądu stałego, pracującej jako prądnica lub silnik, może wystąpić taki szczególny stan pracy, że prąd wirnika jest równy zeru. Jedynym przepływem jest wówczas przepływ
Bardziej szczegółowoPracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 5. Analiza pracy oraz zasada działania silników asynchronicznych
ĆWCZENE 5 Analiza pracy oraz zasada działania silników asynchronicznych 1. CEL ĆWCZENA Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi układami elektrycznego sterowania silnikiem trójfazowym asynchronicznym
Bardziej szczegółowoBadanie silnika indukcyjnego jednofazowego i transformatora
Zakład Napędów Wieloźródłowych Instytut Maszyn Roboczych Ciężkich PW Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie M3 - protokół Badanie silnika indukcyjnego jednofazowego i transformatora Data
Bardziej szczegółowoTemat: ŹRÓDŁA ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO
Temat: ŹRÓDŁA ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO 1 Źródła energii elektrycznej prądu przemiennego: 1. prądnice synchroniczne 2. prądnice asynchroniczne Surowce energetyczne: węgiel kamienny i brunatny
Bardziej szczegółowomgr inŝ. TADEUSZ MAŁECKI MASZYNY ELEKTRYCZNE Kurs ELEKTROMECHANIK stopień pierwszy Zespół Szkół Ogólnokształcących i Zawodowych
mgr inŝ. TADEUSZ MAŁECKI MASZYNY ELEKTRYCZNE Kurs ELEKTROMECHANIK stopień pierwszy Zespół Szkół Ogólnokształcących i Zawodowych Mosina 2001 Od autora Niniejszy skrypt został opracowany na podstawie rozkładu
Bardziej szczegółowoĆwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi"
Ćwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi" Opracowane w ramach projektu: "Informatyka mój sposób na poznanie i opisanie świata realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia:
Bardziej szczegółowoIndukcyjność. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński
Indukcyjność Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński 2019 Indukcyjność Autorzy: Zbigniew Kąkol, Kamil Kutorasiński Powszechnie stosowanym urządzeniem, w którym wykorzystano zjawisko indukcji elektromagnetycznej
Bardziej szczegółowoSchemat ten jest stosowany w schematach zastępczych sieci elektroenergetycznych, przy obliczeniach prądów zwarciowych.
Temat: Transformatory specjalne: transformator trójuzwojeniowy, autotransformator, przekładnik prądowy i napięciowy, transformator spawalniczy, transformatory bezpieczeństwa, transformatory sterowania
Bardziej szczegółowo12. Zasilacze. standardy sieci niskiego napięcia tj. sieci dostarczającej energię do odbiorców indywidualnych
. Zasilacze Wojciech Wawrzyński Wykład z przedmiotu Podstawy Elektroniki - wykład Zasilacz jest to urządzenie, którego zadaniem jest przekształcanie napięcia zmiennego na napięcie stałe o odpowiednich
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW
Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, nformatyki i Automatyki nstytut Elektroenergetyki, Zakład Przekładników i Kompatybilności Elektromagnetycznej Grupa dziekańska... Rok akademicki...
Bardziej szczegółowoBADANIE PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH
1. Podstawy teoretyczne ĆWCENE NR 4 BADANE PREKŁADNKÓW PRĄDOWYCH Przekładnik prądowy jest to urządzenie elektryczne transformujące sinusoidalny prąd pierwotny na prąd wtórny o wartości dogodnej do zasilania
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW
Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, nformatyki i Automatyki nstytut Elektroenergetyki, Zakład Przekładników i Kompatybilności Elektromagnetycznej Grupa dziekańska... Rok akademicki...
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW
Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, nformatyki i Automatyki nstytut Elektroenergetyki, Zakład Przekładników i Kompatybilności Elektromagnetycznej Grupa dziekańska... Rok akademicki...
Bardziej szczegółowoSILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY
SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY 1. Budowa i zasada działania silników indukcyjnych Zasadniczymi częściami składowymi silnika indukcyjnego są nieruchomy stojan i obracający się wirnik. Wewnętrzną stronę stojana
Bardziej szczegółowoMaszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.
Maszyny elektryczne Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej. Podział maszyn elektrycznych Transformatory - energia prądu przemiennego jest zamieniana w energię
Bardziej szczegółowoPrzetwornica mostkowa (full-bridge)
Przetwornica mostkowa (full-bridge) Należy do grupy pochodnych od obniżającej identyczny (częściowo podwojony) podobwód wyjściowy Transformator można rozpatrywać jako 3-uzwojeniowy (1:n:n) oba uzwojenia
Bardziej szczegółowo2.3. Praca samotna. Rys Uproszczony schemat zastępczy turbogeneratora
E Rys. 2.11. Uproszczony schemat zastępczy turbogeneratora 2.3. Praca samotna Maszyny synchroniczne może pracować jako pojedynczy generator zasilający grupę odbiorników o wypadkowej impedancji Z. Uproszczony
Bardziej szczegółowoH a. H b MAGNESOWANIE RDZENIA FERROMAGNETYCZNEGO
MAGNESOWANIE RDZENIA FERROMAGNETYCZNEGO Jako przykład wykorzystania prawa przepływu rozważmy ferromagnetyczny rdzeń toroidalny o polu przekroju S oraz wymiarach geometrycznych podanych na Rys. 1. Załóżmy,
Bardziej szczegółowoTemat: Silniki indukcyjne o budowie specjalnej (dwuklatkowe, głęboko żłobkowe, jednofazowe, dwufazowe, liniowe).
Temat: Silniki indukcyjne o budowie specjalnej (dwuklatkowe, głęboko żłobkowe, jednofazowe, dwufazowe, liniowe). 1. Silniki dwuklatkowe i głębokożłobkowe. Zaletami silników klatkowych są: prosta budowa
Bardziej szczegółowoWpływ EKO-dyrektywy na parametry i konstrukcję transformatorów
Wpływ EKO-dyrektywy na parametry i konstrukcję transformatorów EKO-dyrektywa W odniesieniu do transformatorów ekodyrektywa to zbiór uregulowań prawnych i normatywnych: Dyrektywa Parlamentu Europejskiego
Bardziej szczegółowoBadanie transformatora
Ćwiczenie 14 Badanie transformatora 14.1. Zasada ćwiczenia Transformator składa się z dwóch uzwojeń, umieszczonych na wspólnym metalowym rdzeniu. Do jednego uzwojenia (pierwotnego) przykłada się zmienne
Bardziej szczegółowoWIROWYCH. Ćwiczenie: ĆWICZENIE BADANIE PRĄDÓW ZAKŁ AD ELEKTROENERGETYKI. Opracował: mgr inż. Edward SKIEPKO. Warszawa 2000
SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ ZAKŁ AD ELEKTROENERGETYKI Ćwiczenie: ĆWICZENIE BADANIE PRĄDÓW WIROWYCH Opracował: mgr inż. Edward SKIEPKO Warszawa 000 Wersja 1.0 www.labenergetyki.prv.pl
Bardziej szczegółowoBADANIE TRANSFORMATORA I.
BADANIE TRANSFORMATORA I. Cel ćwiczenia: zapoznanie się z budową i działaniem transformatora w trybie stanu jałowego oraz stanu obciążenia (roboczego), wyznaczenie przekładni transformatora, jego sprawności
Bardziej szczegółowoLekcja 10. Temat: Moc odbiorników prądu stałego. Moc czynna, bierna i pozorna w obwodach prądu zmiennego.
Lekcja 10. Temat: Moc odbiorników prądu stałego. Moc czynna, bierna i pozorna w obwodach prądu zmiennego. 1. Moc odbiorników prądu stałego Prąd płynący przez odbiornik powoduje wydzielanie się określonej
Bardziej szczegółowoPracownia Elektrotechniki
BADANIE TRANSFORMATORA I. Cel ćwiczenia: zapoznanie się z budową i działaniem transformatora w trybie stanu jałowego oraz stanu obciążenia (roboczego), wyznaczenie przekładni i sprawności transformatora.
Bardziej szczegółowoMetodę poprawnie mierzonego prądu powinno się stosować do pomiaru dużych rezystancji, tzn. wielokrotnie większych od rezystancji amperomierza: (4)
OBWODY JEDNOFAZOWE POMIAR PRĄDÓW, NAPIĘĆ. Obwody prądu stałego.. Pomiary w obwodach nierozgałęzionych wyznaczanie rezystancji metodą techniczną. Metoda techniczna pomiaru rezystancji polega na określeniu
Bardziej szczegółowoPrzykład ułożenia uzwojeń
Maszyny elektryczne Transformator Przykład ułożenia uzwojeń Transformator idealny - transformator, który spełnia następujące warunki:. Nie występują w nim straty mocy, a mianowicie straty w rdzeniu ( P
Bardziej szczegółowoBadanie transformatora
Ćwiczenie 14 Badanie transformatora 14.1. Zasada ćwiczenia Transformator składa się z dwóch uzwojeń, umieszczonych na wspólnym metalowym rdzeniu. Do jednego uzwojenia (pierwotnego) przykłada się zmienne
Bardziej szczegółowo1. Przeznaczenie. 2. Właściwości techniczne. 3. Przyłącza
2 Transformatory sieciowe serii - stan: 04-2010 1. Przeznaczenie W transformatorach sieciowych obwód wtórny oddzielony jest od obwodu pierwotnego galwanicznie. Transformatory sieciowe serii spełniają wymagania
Bardziej szczegółowoMoc pobierana przez rezystory dociążające przeznaczone dla obwodów prądowych 3 5A. Moc pobierana przez rezystory przy znamionowej wartości prądu
1. PRZEZNACZENIE RD-30. RD-30 Zestawy rezystorów dociążających stosowane są w celu zapewnienia właściwych parametrów pracy przekładników pomiarowych. Zestaw typu RD-30 przeznaczony jest głównie dla obwodów
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 2 INDUKOWANIE SIŁY ELEKTROMOTORYCZNEJ
WYKŁAD DUKOWA SŁY KTOMOTOYCZJ.. Źródłowy i odbiornikowy system oznaczeń. ozpatrzmy elementarny obwód elektryczny prądu stałego na przykładzie ładowania akumulatora samochodowego przedstawiony na rys...
Bardziej szczegółowoPracę każdej prądnicy w sposób jednoznaczny określają następujące wielkości:
Temat: Prądnice prądu stałego obcowzbudne i samowzbudne. Pracę każdej prądnicy w sposób jednoznaczny określają następujące wielkości: U I(P) I t n napięcie twornika - prąd (moc) obciążenia - prąd wzbudzenia
Bardziej szczegółowoTRANSFORMATORY UZIEMIAJĄCE OLEJOWE
ISO 9001:2000 99-320 Żychlin, ul. Narutowicza 70 ISO 14001:2004 PN-N-18001:2004 www.ftz.com.pl Sekretariat Tel.: +48 24 285 46 05, Fax: +48 24 285 46 31 zarzad@ftz.com.pl Biuro Marketingu i Sprzedaży Tel.:
Bardziej szczegółowo41 Przekształtniki napięcia przemiennego na napięcie stałe - typy, praca prostownika sterowanego
41 Przekształtniki napięcia przemiennego na napięcie stałe - typy, praca prostownika sterowanego Prostownikami są nazywane układy energoelektroniczne, służące do przekształcania napięć przemiennych w napięcia
Bardziej szczegółowoI we. F (filtr) U we. Rys. 1. Schemat blokowy układu zasilania odbiornika prądu stałego z sieci energetycznej z zastosowaniem stabilizatora napięcia
22 ĆWICZENIE 3 STABILIZATORY NAPIĘCIA STAŁEGO Wiadomości wstępne Stabilizatory napięcia stałego są to układy elektryczne dostarczające do odbiornika napięcie o stałej wartości niezależnie od zmian w określonych
Bardziej szczegółowoOpracował: mgr inż. Marcin Wieczorek
Opracował: mgr inż. Marcin Wieczorek Jeżeli moment napędowy M (elektromagnetyczny) silnika będzie większy od momentu obciążenia M obc o moment strat jałowych M 0 czyli: wirnik będzie wirował z prędkością
Bardziej szczegółowoProstowniki. Prostownik jednopołówkowy
Prostowniki Prostownik jednopołówkowy Prostownikiem jednopołówkowym nazywamy taki prostownik, w którym po procesie prostowania pozostają tylko te części przebiegu, które są jednego znaku a części przeciwnego
Bardziej szczegółowoRD PRZEZNACZENIE RD-50. ZPrAE Sp. z o.o. 1
1. PRZEZNACZENIE RD-50. RD-50 Zestawy rezystorów dociążających typu RD-50 stosowane są w celu zapewnienia właściwych parametrów pracy przekładników pomiarowych (prądowych i napięciowych). Współczesne liczniki,
Bardziej szczegółowoWyznaczanie strat w uzwojeniu bezrdzeniowych maszyn elektrycznych
Wyznaczanie strat w uzwojeniu bezrdzeniowych maszyn elektrycznych Zakres ćwiczenia 1) Pomiar napięć indukowanych. 2) Pomiar ustalonej temperatury czół zezwojów. 3) Badania obciążeniowe. Badania należy
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 4 WYZNACZANIE INDUKCYJNOŚCI WŁASNEJ I WZAJEMNEJ
Ćwiczenie 4 WYZNCZNE NDUKCYJNOŚC WŁSNEJ WZJEMNEJ Celem ćwiczenia jest poznanie pośrednich metod wyznaczania indukcyjności własnej i wzajemnej na podstawie pomiarów parametrów elektrycznych obwodu. 4..
Bardziej szczegółowoObwód składający się z baterii (źródła siły elektromotorycznej ) oraz opornika. r opór wewnętrzny baterii R- opór opornika
Obwód składający się z baterii (źródła siły elektromotorycznej ) oraz opornika r opór wewnętrzny baterii - opór opornika V b V a V I V Ir Ir I 2 POŁĄCZENIE SZEEGOWE Taki sam prąd płynący przez oba oporniki
Bardziej szczegółowost. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 4 OBWODY TRÓJFAZOWE
Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki 1. Wstęp st. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 4 OBWODY TRÓJFAZOWE Układem
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 6. BADANIE TRANSFORMATORÓW STANOWISKO I. Badanie transformatora jednofazowego V 1 X
4 Laboratorium elektrotechniki Ćwiczenie 6. BADANIE TRANSFORMATORÓW STANOWISKO I. Badanie transformatora jednofazowego Wykonanie ćwiczenia Prowadzący ćwiczenie określa obiekt naszych badań jeden z dwu,
Bardziej szczegółowo11. Wzmacniacze mocy. Klasy pracy tranzystora we wzmacniaczach mocy. - kąt przepływu
11. Wzmacniacze mocy 1 Wzmacniacze mocy są układami elektronicznymi, których zadaniem jest dostarczenie do obciążenia wymaganej (na ogół dużej) mocy wyjściowej przy możliwie dużej sprawności i małych zniekształceniach
Bardziej szczegółowoOPORNIKI POŁĄCZONE SZEREGOWO: W połączeniu szeregowym rezystancja zastępcza jest sumą poszczególnych wartości:
REZYSTOR Opornik (rezystor) najprostszy, rezystancyjny element bierny obwodu elektrycznego. Jest elementem liniowym: spadek napięcia jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik. Przy przepływie
Bardziej szczegółowoPL 196881 B1. Trójfazowy licznik indukcyjny do pomiaru nadwyżki energii biernej powyżej zadanego tg ϕ
RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196881 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 340516 (51) Int.Cl. G01R 11/40 (2006.01) G01R 21/00 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22)
Bardziej szczegółowoUkłady przekładników prądowych
Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN 20-618 Lublin, ul. Nadbystrzycka 38A www.kueitwn.pollub.pl LABORATORIUM URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH Instrukcja
Bardziej szczegółowoKatedra Elektroniki ZSTi. Lekcja 12. Rodzaje mierników elektrycznych. Pomiary napięći prądów
Katedra Elektroniki ZSTi Lekcja 12. Rodzaje mierników elektrycznych. Pomiary napięći prądów Symbole umieszczone na przyrządzie Katedra Elektroniki ZSTiO Mierniki magnetoelektryczne Budowane: z ruchomącewkąi
Bardziej szczegółowoPolitechnika Wrocławska Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych. Materiał ilustracyjny do przedmiotu. (Cz. 4)
Politechnika Wrocławska nstytut Maszyn, Napędów i Pomiarów lektrycznych Materiał ilustracyjny do przedmiotu LKTROTCHNKA Prowadzący: (Cz. 4) Dr inż. Piotr Zieliński (-9, A0 p.408, tel. 30-3 9) Wrocław 003/4
Bardziej szczegółowoTemat: Silniki komutatorowe jednofazowe: silnik szeregowy, bocznikowy, repulsyjny.
Temat: Silniki komutatorowe jednofazowe: silnik szeregowy, bocznikowy, repulsyjny. 1. Silnik komutatorowy jednofazowy szeregowy (silniki uniwersalne). silniki komutatorowe jednofazowe szeregowe maja budowę
Bardziej szczegółowoDŁAWIKI GASZĄCE OLEJOWE
ISO 9001:2000 99-320 Żychlin, ul. Narutowicza 70 ISO 14001:2004 PN-N-18001:2004 www.ftz.com.pl Sekretariat Tel.: +48 24 285 46 05, Fax: +48 24 285 46 31 zarzad@ftz.com.pl Biuro Marketingu i Sprzedaży Tel.:
Bardziej szczegółowoSilniki indukcyjne. Ze względu na budowę wirnika maszyny indukcyjne dzieli się na: -Maszyny indukcyjne pierścieniowe. -Maszyny indukcyjne klatkowe.
Silniki indukcyjne Ze względu na budowę wirnika maszyny indukcyjne dzieli się na: -Maszyny indukcyjne pierścieniowe. -Maszyny indukcyjne klatkowe. Silniki pierścieniowe to takie silniki indukcyjne, w których
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI
1 ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI 15.1. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych właściwości wzmacniaczy mocy małej częstotliwości oraz przyswojenie umiejętności
Bardziej szczegółowo2 Przykład C2. <-I--><Flux><Name><Rmag> TRANSFORMER RTop_A RRRRRRLLLLLLUUUUUU 1 P1_B P2_B 2 S1_B SD_B 3 SD_B S2_B 1 P1_C P2_C 2 S1_C SD_C 3 SD_C S2_C
PRZYKŁAD 2 Utworzyć model dwuuzwojeniowego, trójfazowego transformatora. Model powinien zapewnić symulację zwarć wewnętrznych oraz zadawanie wartości początkowych indukcji w poszczególnych fazach. Ponadto,
Bardziej szczegółowoPRĄDNICE I SILNIKI. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
PRĄDNICE I SILNIKI Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Prądnice i silniki (tzw. maszyny wirujące) W każdej maszynie można wyróżnić: - magneśnicę
Bardziej szczegółowodt Sem transformacji, które zostały zaindukowane przez ten sam strumień są ze sobą w fazie czyli (e 1,e 2 ) = 0. Stosunek tych napięć wynosi
19 2. TRANSFORMATORY 2.1. Zasada działania Najprostszym urządzeniem, w którym wykorzystano zjawisko indukcji elektromagnetycznej jest transformator jednofazowy. Składa się on z dwóch uzwojeń (o liczbie
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 2 BADANIE TRANSFORMATORA JEDNOFAZOWEGO
ĆWICZENIE BADANIE TRANSFORMATORA JEDNOFAZOWEGO Cel ćwiczenia: poznanie budowy, zasady działania i własności transformatora oraz zachodzących w nim zjawisk w stanie jałowym, przy próbie zwarcia i obciążeniu.1.
Bardziej szczegółowoZmiany wnoszone do wymagań dotyczących badań i konstrukcji transformatorów suchych przez normę IEC :2018
Zmiany wnoszone do wymagań dotyczących badań i konstrukcji transformatorów suchych przez normę IEC 60076-11:2018 Anna Krajewska Instytut Energetyki W ubiegłym roku wprowadzono nową drugą edycję normy IEC
Bardziej szczegółowo15. UKŁADY POŁĄCZEŃ PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH
15. UKŁDY POŁĄCZEŃ PRZEKŁDNIKÓW PRĄDOWYCH I NPIĘCIOWYCH 15.1. Cel i zakres ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z najczęściej spotykanymi układami połączeń przekładników prądowych i napięciowych
Bardziej szczegółowoWykład Drgania elektromagnetyczne Wstęp Przypomnienie: masa M na sprężynie, bez oporów. Równanie ruchu
Wykład 7 7. Drgania elektromagnetyczne Wstęp Przypomnienie: masa M na sprężynie, bez oporów. Równanie ruchu M d x kx Rozwiązania x = Acost v = dx/ =-Asint a = d x/ = A cost przy warunku = (k/m) 1/. Obwód
Bardziej szczegółowoEUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2016/2017. Zadania z elektrotechniki na zawody I stopnia
EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2016/2017 Zadania z elektrotechniki na zawody I stopnia Instrukcja dla zdającego 1. Czas trwania zawodów: 120 minut.
Bardziej szczegółowoPRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO
ĆWICZENIE 53 PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO Cel ćwiczenia: wyznaczenie wartości indukcyjności cewek i pojemności kondensatorów przy wykorzystaniu prawa Ohma dla prądu przemiennego; sprawdzenie prawa
Bardziej szczegółowoPrzesył Energii Elektrycznej i Technika Zabezpieczeniowa
Wykład dla studentów II roku MSE Kraków, rok ak. 2006/2007 Przesył Energii Elektrycznej i Technika Zabezpieczeniowa Źródła wysokich napięć przemiennych Marcin Ibragimow Typy laboratoriów WN Źródła wysokich
Bardziej szczegółowoX L = jωl. Impedancja Z cewki przy danej częstotliwości jest wartością zespoloną
Cewki Wstęp. Urządzenie elektryczne charakteryzujące się indukcyjnością własną i służące do uzyskiwania silnych pól magnetycznych. Szybkość zmian prądu płynącego przez cewkę indukcyjną zależy od panującego
Bardziej szczegółowoELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA
UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY W BYDGOSZCZY WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ INSTYTUT EKSPLOATACJI MASZYN I TRANSPORTU ZAKŁAD STEROWANIA ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA ĆWICZENIE: E19 BADANIE PRĄDNICY
Bardziej szczegółowoPodstawy Elektroenergetyki 2
POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki Świetlnej Laboratorium z przedmiotu: Podstawy Elektroenergetyki 2 Kod: ES1A500 037 Temat ćwiczenia: BADANIE SPADKÓW
Bardziej szczegółowoWykonanie prototypów filtrów i opracowanie ich dokumentacji technicznej
Wykonanie prototypów filtrów i opracowanie ich dokumentacji technicznej Skład dokumentacji technicznej Dokumentacja techniczna prototypów filtrów przeciwprzepięciowych typ FP obejmuje: informacje wstępne
Bardziej szczegółowoElementy indukcyjne. Konstrukcja i właściwości
Elementy indukcyjne Konstrukcja i właściwości Zbigniew Usarek, 2018 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Elementy indukcyjne Induktor
Bardziej szczegółowoTemat: MontaŜ mechaniczny przekaźników, radiatorów i transformatorów
Zajęcia nr 7 Temat: przekaźników, radiatorów i transformatorów I. Przekaźniki Przekaźniki to urządzenia, które pod wpływem elektrycznych sygnałów sterujących małej mocy załącza lub wyłącza kilka obwodów
Bardziej szczegółowoPracownia Technik Informatycznych w Inżynierii Elektrycznej
UNIWERSYTET RZESZOWSKI Pracownia Technik Informatycznych w Inżynierii Elektrycznej Ćw. 3 Pomiar mocy czynnej w układzie jednofazowym Rzeszów 2016/2017 Imię i nazwisko Grupa Rok studiów Data wykonania Podpis
Bardziej szczegółowoPrzydatne wzory trygonometryczne: cos2. sin 2. cos. sin
Przydatne wzory trygonometryczne: ( ( ( ( 5. Moce dla przebiegów usoidalnych i(t u(t ys. 7. Dwónik liniowy u(t (t i(t (t odzae mocy: moc chwilowa: p(t u(t i(t ϕ (t ϕ gdzie: ϕ Dwie składowe: - stała: ϕ
Bardziej szczegółowoElementy elektroniczne i przyrządy pomiarowe
Elementy elektroniczne i przyrządy pomiarowe Cel ćwiczenia. Nabycie umiejętności posługiwania się miernikami uniwersalnymi, oscyloskopem, generatorem, zasilaczem, itp. Nabycie umiejętności rozpoznawania
Bardziej szczegółowoAlgorytm obliczania charakterystycznych wielkości prądu przy zwarciu trójfazowym (wg PN-EN 60909-0:2002)
Andrzej Purczyński Algorytm obliczania charakterystycznych wielkości prądu przy zwarciu trójfazowym (wg PN-EN 60909-0:00) W 10 krokach wyznaczane są: prąd początkowy zwarciowy I k, prąd udarowy (szczytowy)
Bardziej szczegółowo