Двухобмоточный трансформатор

По мере разгона двигателя частота тока ротора уменьшается в десятки раз, так как скольжение уменьшается от единицы до сотых долей ее. Следовательно, индуктивное сопротивление ротора, пропорциональное частоте, также уменьшается и становится незначительным не только для пусковой, но и для рабочей обмотки. При этом ток ротора, распределяющийся между обеими его клетками обратно пропорционально их сопротивлениям, начинает протекать в основном в рабочей обмотке. Поэтому к концу пуска вращающий момент двигателя создается практически только рабочей обмоткой, чем и объясняется ее название; активное сопротивление ротора по окончании разгона становится в несколько раз меньше, чем при пуске. Таким образом, процесс пуска двухклеточного двигателя имеет сходство с процессом реостатного пуска двигателя с фазным ротором (см. 12-22), когда в начале пуска в ротор вводится добавочное активное сопротивление, а по мере разгона это сопротивление выводится.

Вращающий момент М двухклеточного двигателя равен сумме двух моментов Мп и Мр, создаваемых пусковой и рабочей обмотками ( 12-24, г). Кривые зависимостей между скоростью и моментами М„ и Мр подобны искусственной и естественной механическим характеристикам (см. 12-22). Зависимость скорости вращения п от суммарного момента М на 12-24, г представляет собой механическую характеристику двухклеточпого двигателя. В двухкле-точном двигателе не только обеспечивается повышенный пусковой момент, но и ограничивается пусковой ток за счет увеличения сопротивления ротора при пуске.

Преимущество глубокопазного двигателя перед двухклеточным состоит в большей простоте конструкции и меньшей опасности перегрева проводников ротора, так как теплота, выделяющаяся при пуске в проводнике, распределяется по всему его сечению, а не только по его верхней части. Преимуществом двухклеточного двигателя является возможность придания его характеристикам наиболее благоприятной формы подбором величины сечений и различных материалов для пусковой и рабочей клеток. Применяются также двигатели с тремя клетками в роторе.

XI.20. Кривая вращающего момента двухклеточного двигателя

Двухклеточный двигатель (аналогично трехобмоточному трансформатору) можно рассматривать как имеющий на статоре первичную обмотку и две короткозамкнутые вторичные обмотки на роторе. Аналогично выражениям (XI. 8) и (XI. 9) для двухклеточного двигателя, обмотки ротора которого приведены к обмотке статора, можно написать следующую систему уравнений:

Системе уравнений (XI. 44) соответствует схема замещения двухклеточного двигателя, в которой каждая обмотка ротора имеет свою ветвь ( XI. 21). Из схемы замещения следует, что

Схеме замещения, показанной на XI.21, соответствует диаграмма тока двухклеточного двигателя ( XI.22). Приближенно можно

Изменением индуктивных и активных сопротивлений клеток можно менять пусковые и рабочие свойства двухклеточного двигателя. Однако улучшение пусковых свойств приводит к некоторому ухудшению рабочих Характеристик двигателя из-за увеличения индуктивного сопротивления рабочей обмотки. Двигатель с двойной клеткой обычно

Уравнения (3.104) и (3.105) являются уравнениями двухклеточного двигателя без учета вихревых токов. Для учета вихревых токов в роторе двухклеточного двигателя можно условно ввести на ротор третью обмотку. Двигатели с двойной беличьей клеткой имеют улучшенные пусковые характеристики.

1-21. Ротор двухклеточного двигателя: а — с двумя обмотками, б — с заливкой алюминием.

23-1. Форма исполнения обмоток ротора двухклеточного двигателя.

Итак, трехфазный двухобмоточный трансформатор ( 8.17, д) имеет один трехстержневой магнитопровод с двумя обмотками на каждом из стержней. Каждая фаза трехстержне-вого трансформатора представляет собой по существу однофазный трансформатор. Поэтому анализ работы и расчет трехфазных трансформаторов при равномерной нагрузке каждой фазы аналогичны однофазным и схема замещения изображается для одной фазы.

Расчеты показали, что численно У2 = У,. Следовательно, автотрансформатор при п = 2 имеет обмотку с w, витками, провод которой должен быть рассчитан на ток 11. Если использовать вместо автотрансформатора двухобмоточный трансформатор, то его первичная обмотка с тем же числом витков w,, что и обмотка автотрансформатора, должна быть рассчитана на ток /i, а вторичная с числом витков w2 = Wi/2 должна быть рассчитана на ток /2 == I\wl/vf2 = 271.

Расчет рабочего режима многих электротехнических устройств упрощается, если их можно рассматривать как четырехполюсники ( 2.54),' которые соединяются с остальной частью цепи двумя парами выводов (полюсов) 1-1' и 2-2' . Если сам четырехполюсник не содержит источников энергии, то он называется пассивным, а если содержит - активным. Примером активного четырехполюсника может служить дифференциальный усилитель, пассивного четырехполюсника -двухобмоточный трансформатор, линия телефонной связи, измерительный мост. Схема линейного пассивного четырехполюсника содержит только линейные резистивные, индуктивные и емкостные элементы,

На 7.3 приведены две менее употребительные схемы с мостовой ОС. Первая является наиболее простой, поскольку она содержит двухобмоточный трансформатор. Параллельная ОС создается с помощью делителя R'a, R'b- Недостатком рассматриваемой схемы является шунтирование входа и выхода усилителя резистор-ными делителями, что вносит дополнительные шумы и потери.

4-7. Двухобмоточный трансформатор.

Расчет рабочего режима многих электротехнических устройств упрощается, если их можно рассматривать как четырехполюсники ( 2.54), которые соединяются с остальной частью цепи двумя парами выводов (полюсов) 1-1' и 2-2'. Если сам четырехполюсник не содержит источников энергии, то он называется пассивным, а если содержит - активным. Примером активного четырехполюсника может служить дифференциальный усилитель, пассивного четырехполюсника -двухобмоточный трансформатор, линия телефонной связи, измерительный мост. Схема линейного пассивного четырехполюсника содержит только линейные резистивные, индуктивные и емкостные элементы,

Расчет рабочего режима многих электротехнических устройств упрощается, если их можно рассматривать как четырехполюсники ( 2.54)' которые соединяются с остальной «частью цепи двумя парами выводов (полюсов) 1-1' и 2-2' . Если сам четырехполюсник не содержит источников энергии, то он называется пассивным, а если содержит - активным. Примером активного четырехполюсника может служить дифференциальный усилитель, пассивного четырехполюсника -двухобмоточный трансформатор, линия телефонной связи, измерительный мост. Схема линейного пассивного четырехполюсника содержит только линейные резистивные, индуктивные и емкостные элементы,

Дифференциальные уравнения двухобмоточного трансформатора. Однофазный двухобмоточный трансформатор — это простейший случай электрической машины, имеющей всего два индуктивно связанных контура. Дифференциальные уравнения равновесия напряжения обмоток трансформатора имеют вид

Виды охлаждения указываются в обозначениях заводского типа трансформаторов. При этом буквы и цифры означают: Т — трехфазный или О — однофазный; Р — наличие расщепленной обмотки НН; Н — выполнение одной из обмоток с устройством РПН. После буквенного обозначения типа трансформатора в числителе дроби указывается номинальная мощность (кВ-А), в знаменателе— напряжение обмотки ВН (кВ). В соответствии с этим, например, трансформатор типа ТРДН-25000/110 представляет собой двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой НН; вид охлаждения — масляное с дутьем и естественной циркуляцией

Трансформатор напряжения. Его выполняют в виде двухобмоточного понижающего трансформатора ( 2.42, а) с k = wjwz- Для обеспечения безопасности работы обслуживающего персонала вторичную обмотку тщательно изолируют от первичной и заземляют. Условно трансформатор напряжения обозначают так же, как и двухобмоточный трансформатор.

Пик-трансформатор представляет собой обычный двухобмоточный трансформатор с сильно насыщенным сердечником. Первичную обмотку его подключают к сети переменного тока через большое активное Кяо6 ( 3.14, а) или линейное индуктивное сопротивление. При достаточно большом активном сопротивлении по первичной обмотке пик-трансформатора протекает синусоидальный ток 1\; при этом магнитный поток Ф изменяется не по синусоиде, так как он возрастает пропорционально току только при малых его значениях, когда сердечник не насыщен. В результате кривая изменения потока имеет плоскую форму ( 3.14, б), а во вторичной обмотке индуктируется пико-образное напряжение uz. Пик напряжения U2m возникает в тот момент,, когда магнитный поток Ф и ток 1г проходят через нулевое значение и скорость их изменения максимальна.