Трансформатор потребляет

2.17. Трансформатор постоянного тока ( 2.17) служит для измерения (с помощью амперметра А магнитоэлектрической системы) постоянного тока величиной от 500 до 1000 А, протекающего по шине. Шину можно рассматривать как обмотку управления магнитного усилителя, работающего в режиме вынужденного намагничивания.

тате по принципу действия получается защита, подобная рассмотренной выше защите от сверхтоков /2. Она разработана ВНИИР (Л. А. Наделем и др.). Уставка сигнального органа соответствует 1,05/рот,ном, а органа, запускающего орган с зависимой характеристикой,— приблизительно 1,1/рот,ном. Ток обмотки возбуждения подается в защиту от датчика, в качестве которого при тиристорном и высокочастотном возбуждении используется трансформатор постоянного тока, а при бесщеточном возбуждении — индукционное устройство, представляющее «беличью клетку», охватывающую вал ротора, внутри которого проходят провода от возбудителя к обмотке ротора. В защите предусматривается также учет возникновения перегрузки при не успевшем остыть роторе. Защита достаточно сложна. Поэтому на практике для менее мощных турбо- и гидрогенераторов применяется упрощенная защита. Она выполняется при помощи органа напряжения KV, включаемого параллельно обмотке ротора, воздействующая величина которого пропорциональна /рот. Обычно принимают ?/с,з« 1,5/р.от,ном/?рот, где Крот— сопротивление обмотки ротора в горячем состоянии при максимально длительно допустимой температуре. С учетом того, что при форсировке возбуждения /ротта* может достигать 2 /рот.ном и что время срабатывания защиты не должно превосходить /Д0п, получаются времена срабатывания за-

персонала. При измерении тока в цепях высокого напря^ жения рекомендуется использовать трансформатор постоянного тока, описанный в § 3.5.

1—9 — реле ЭТ-500; 10 — газовое реле; 11 — промежуточное реле; 12—IS — указательные реле; 18—21 — анодный выключатель; 22—25 — катодный выключатель; 26—29 — трансформатор постоянного тока; 30—33 — вспомогательное устройство к трансформатору постоянного тока,

К.М1—КМЗ — автоматические воздушные выключатели ввода рабочего и резервного возбудителя; GE — возбудитель; RR — реостат возбуждения; R — резистор гашения поля резервного возбудителя; КМ — контактор гашения поля резервного возбудителя; KS — контактор самосинхронизации; Кф— контактор форсировки; КА2 — реле тока сигнализации работы разрядника; FV — разрядник; КМ4 — автоматические выключатель гашения поля (АГП-30) генератора Ni I; KM5 — автоматический выключатель гашения поля (АГП-30) генератора № 2; Rl, R2 — резисторы; ТА — трансформатор постоянного тока; LG — обмотка возбуждения генератора; S —рубильник: LB — обмотка возбуждения возбудителя; G1 — генератор; RS — шунт измерительный

В нереверсивных преобразователях (АТК) ЛПУ обеспечивает переключение реверсора. Если Д1/ равно нулю, то состояние ЛПУ не изменяется; если же ток преобразователя не равен нулю, то ЛПУ находится в одном из двух указанных состояний и переключение его невозможно даже при смене знака А?/. Сигнал о наличии тока в цепи нагрузки преобразователя поступает в ЛПУ с датчика нулевого тока, в качестве которого используется трансформатор постоянного тока ТПТ. Наряду с рассмотренными бесконтактными элементами на схеме указаны обмотки управления регуляторов — магнитных усилителей: задающие — 30 СМУР, 30 СМУРВ и 30 С МУЛ; обратной связи по напряжению двигателя — ОН СМУР и ОН С МУЛ и обратной связи по току — ОТ СМУРВ.

В нереверсивных преобразователях (АТК) ЛПУ обеспечивает переключение реверсора. Если Д1/ равно нулю, то состояние ЛПУ не изменяется; если же ток преобразователя не равен нулю, то ЛПУ находится в одном из двух указанных состояний и переключение его невозможно даже при смене знака А?/. Сигнал о наличии тока в цепи нагрузки преобразователя поступает в ЛПУ с датчика нулевого тока, в качестве которого используется трансформатор постоянного тока ТПТ. Наряду с рассмотренными бесконтактными элементами на схеме указаны обмотки управления регуляторов — магнитных усилителей: задающие — 30 СМУР, 30 СМУРВ и 30 С МУЛ; обратной связи по напряжению двигателя — ОН СМУР и ОН С МУЛ и обратной связи по току — ОТ СМУРВ.

Трансформатор постоянного тока представляет собой магнитный усилитель, рабочие обмотки которого расположены на тороидальных магнитопроводах и питаются от специального генератора или от сети переменного тока. Роль обмотки управления играет либо сама шина постоянного тока, проходящая через окна маг-нитопроводов, либо при больших токах шунт. Последний представляет собой проводник, также проходящий через окна магнитопроводов и присоединенный к шине в двух точках на расстоянии, обеспечивающем необходимое падение напряжения.

Защиты (IT симметричных перегрузок, работающие с временем, зависящим от значения перегрузки. Токи в обмотках статора и ротора генератора связаны между собой достаточно сложными соотношениями, но с возрастанием одного увеличивается и второй, причем предельно допустимого по нагреву значения может в первую очередь достигать один из них: для б/очных генераторов — часто ток ротора. Поэтому защита от перегрузок, например, мощных турбогенераторов с непосредственным охлаждением проводников обмоток реагирует на ток ротора. Защита присеединяется в цепи возбуждения через трансформатор постоянного тока и выполняется промышленностью [Л. 282] по схеме, подобно принятой для защиты от недопустимых токов /2. При ее построении было приближенно принято [Л. 282], что допустимое время перегрузки обмотки ротора ^доп == Л/(/рот — В\2, где /рот — кратность тока ротора по отношению к его номинальному значению; А — постоянная, характеризующая выполнение машины; В — коэффициент, определяющий форму перегрузочной характеристики. Защита действует с двумя выдержками времени: меньшей — на развозбуждение и на ступень большей — на отключение. '

Измерительный трансформатор постоянного тока — название, принятое в литературе, но не отвечающее действительности, поскольку в этом «трансформаторе» нет передачи энергии из первичной цепи во вторичную. По существу это ограничитель амплитуды вспомогательного переменного тока /2, управляемый измеряемым постоянным током 1Х, что позволяет по it судить о значении /д.

§ 14.14. Трансформатор постоянного напряжения. На 14.14, а изображена схема автогенератора на транзисторе с трансформаторной обратной связью, используемая в качестве трансформатора постоянного напряжения. Схема состоит из двух кольцевых ферромагнитных сердечников обычно с ППГ (на они даны в разрезе), транзистора, батареи Е, емкости Сг Последовательно соединенные обмотки о»! и емкость С\ образуют колебательный контур.

В режиме холостого хода трансформатора, при отсутствии нагрузки во вторичной цепи, трансформатор потребляет активную мощность, равную мощности холостого хода:

В режиме холостого хода трансформатора при отсутствии нагрузки во вторичной цепи (ZH=°o) трансформатор потребляет активную мощность, равную мощности холостого хода: Ро = = C/i/o = costpo- Так как мощность, ток и напряжение в режиме холостого хода не равны нулю, то не может быть равным нулю и cos ф0 Ф О при /j=0.

Задача 2. При холостом ходе замерены напряжения на входе однофазного трансформатора ?/! = 6кВ и на выходе ?/2=400 В. При номинальной нагрузке трансформатор потребляет из сети полную мощность Si = 25KB-A.

Задача 4. Номинальная мощность на выходе однофазного трансформатора Р2==500Вт. При опыте холостого хода ваттметр показал, что трансформатор потребляет из сети мощность 10 Вт. При опыте короткого замыкания потребляемая мощность составила 40 Вт. Допустимая погрешность ваттметра 1,5 %. Определить КПД трансформатора при номинальной мощности на выходе.

Задача 2. При холостом ходе замерены напряжения на входе однофазного трансформатора ?/] = 6кВ и на выходе U 2 = 400 В. При номинальной нагрузке трансформатор потребляет из сети полную мощность Si=25KE-A.

Задача 4. Номинальная мощность на выходе однофазного трансформатора Р2 = 500 Вт. При опыте холостого хода ваттметр показал, что трансформатор потребляет из сети мощность 10 Вт. При опыте короткого замыкания потребляемая мощность составила 40 Вт. Допустимая погрешность ваттметра 1,5 %. Определить КПД трансформатора при номинальной мощности на выходе.

Когда ?и = оо, имеет место холостой ход трансформатора (У2 =0). При этом трансформатор потребляет из сети ток холостого хода, который идет на создание поля в трансформаторе и покрытие потерь в стали. Ток холостого хода имеет в основном реактивную составляющую.

г) Коэффициент мощности cos ф = / (Р2). Асинхронный двигатель, так же как и трансформатор, потребляет из сети отстающий ток, почти не зависящий от нагрузки. Поэтому его cos ф всегда меньше единицы. При холостом ходе cos ф обычно не превышает 0,2, но затем при нагрузке он довольно быстро растет ( 20-16) и достигает максимума при мощности, близкой к номинальной. При дальнейшем увеличении нагрузки скорость двигателя падает, соответственно чему увеличивается угол гэ2 = arctg —- и уменьшаются

10. Однофазный трансформатор потребляет из сети мощность Р = 8,4 кВт. Определите ток нагрузки трансформатора, если напряжение на вторичной обмотке трансформатора ?/2 = = 220 В. Коэффициент мощности созф2 = 0,85, а КПД равен 0,9.

При работе трансформатора в режиме холостого хода в нем возникают потери холостого хода, состоящие, главным образом, из потерь в стали. Эти потери покрываются мощностью холостого хода Р0, которую трансформатор потребляет из сети.

Реальный же трансформатор потребляет из сети активную мощность РО, поскольку при переменном магнитном потоке возникают потери энергии в магнитопроводе от гистерезиса и вихревых токов, а также потери энергии в активном сопротивлении первичной обмотки. В результате этого ток холостого хода реального трансформатора /0 имеет две составляющие: намагничивающую (реактивную) с действующим значением /ОР> создающую основной магнитный поток Ф и совпадающую с ним по фазе ( 1.10), и активную составляющую /оа, идущую на покрытие магнитных потерь в магнитопроводе трансформатора и электрических потерь в его первичной обмотке и практически совпадающую по фазе с первичным напряжением. Исходя из изложенного ток холостого хода реального трансформатора