Замещения трансформатора

где U = UL\lt и / =/ Lifrj — комплексные значения напряжения и тока цепи; >f = фи — ф. — аргумент комплексного сопротивления, причем (^ < я/2. Из полученного выражения следует, что любой пассивный двухполюсник можно представить эквивалентной схемой замещения, состоящей из последовательного соединения элемента с активным сопротивлением г и элемента с реактивным сопротивлением х. Полное сопротивление пассивного двухполюсника определяется по (2.49а). В зависимости от знака реактивного сопротивления х комплексное сопротивление пассивного двухполюсника имеет индуктивный (х > О, 2.26, а) или емкостный (х< 0, 2.26,6) характер.

Выше (см. § 2.12) пассивный двухполюсник был представлен эквивалентной схемой замещения, состоящей из последовательного соединения элементов с активным и реактивным сопротивлениями (см. 2.27). Однако решение многих задач будет проще, если пассивный двухполюсник представить другой эквивалентной схемой, состоящей из параллельного соединения элементов с активной и реактивной проводимостями ( 2.36). Параметром такого пассивного двухпо-80

где U = U L ф = Evi I =/ L\(/. - комплексные значения напряжения и тока на входе двухполюсника; —<р = ф.-ф - аргумент комплексной проводимости. Из (2.67) следует, что любой пассивный двухполюсник можно представить схемой замещения, состоящей из параллельного соединения элементов с активной проводимостью g и реактивной проводимостью Ъ. Элемент с активной проводимостью — это всегда резистивный элемент с проводимостью g, а элемент с реактивной проводимостью —-это индуктивный элемент с индуктивной проводимостью Ь. = 1/шЬ = Ь, если Ь > 0, 'или емкостный элемент с емкостной прово-

В соответствии с этим фазу синхронного двигателя, подключенного к электрической системе большой мощности, можно представить к вило эквивалентной схемы замещения, состоящей из параллельного соединения эквивалентного рсзистивного элемента, сопротивление которого зависит от тормозного момента r(M_[o ) ~ i///a, и эквивалентного индуктивного (емкостного) элемента, индуктивность (емкость) кото-

Уравнение (2.13) выражает электрическое состояние активного приемника при последовательной схеме замещения, состоящей из идеального источника э. д. с. и резистивного элемента. Схема замещения и в. а. х. этого приемника приведены на 2.8, а и б.

Каждый из двух рассмотренных нелинейных элементов для заданных условий можно заменить схемой замещения, состоящей из линейных элементов. Для этого воспользуемся принципом компенсации, согласно которому распределение токов в цепи не изменится, если один из ее участков с напряжением U0 заменить идеальным источником с э. д. с., равной по величине и противоположной по направлению напряжению участка: Е == [/„. Следует иметь в виду, что заменяемый н.э. является пассивным элементом (приемником) и направления тока I и напряжения U в схеме замещения совпадают. В соответствии с этим нелинейный элемент, а. в. х. которого задана на 2.22, а, согласно выражению (2.33)

где U=UL\(/U« I = / Lifrj — комплексные значения напряжения и тока цепи; у = фи - ф. - аргумент комплексного сопротивления, причем \<р\ < я/2. Из полученного выражения следует, что любой пассивный двухполюсник можно представить эквивалентной схемой замещения, состоящей из последовательного соединения элемента с активным сопротивлением г и элемента с реактивным сопротивлением х. Полное сопротивление пассивного двухполюсника определяется по (2.49а). В зависимости от знака реактивного сопротивления х комплексное сопротивление пассивного двухполюсника имеет индуктивный (х > О, 2.26, а) или емкостный (х < 0, 2.26, б) характер.

Выше (см. § 2.12) пассивный двухполюсник был представлен эквивалентной схемой замещения, состоящей из последовательного соединения элементов с активным и реактивным сопротивлениями (см. 2.27). Однако решение многих задач будет проще, если пассивный двухполюсник представить другой эквивалентной схемой, состоящей из параллельного соединения элементов с активной и реактивной проводимостями ( 2.36). Параметром такого пассивного двухпо-80

где U= U Lfy =E и / =/ L^i . — комплексные значения напряжения и тока на входе двухполюсника; - <р = 4*f - фц - аргумент комплексной проводимости. Из (2.67) следует, что любой пассивный двухполюсник можно представить схемой замещения, состоящей из параллельного соединения элементов с активной проводимостью g и реактивной проводимостью Ь. Элемент с активной проводимостью — это всегда резистивный элемент с проводимостью g, а элемент с реактивной проводимостью - это индуктивный элемент с индуктивной проводимостью bL = 1/coZ, = Ь, если Ъ > О, или емкостный элемент с емкостной проводимостью Ъс =шС = \Ь\ , если Ь < 0.

В соответствии с этим фазу синхронного двигателя, подключенного к электрической системе большой мощности, можно представить в виде эквивалентной схемы замещения, состоящей из параллельного соединения эквивалентного резистивного элемента, сопротивление которого зависит от тормозного момента г(М' ) = С///а, и эквивалентного индуктивного (емкостного) элемента, индуктивность (емкость) кото-

где U~UL4> и / = / L\l> • — комплексные значения напряжения и тока цепи; у - ф — ф. — аргумент комплексного сопротивления, причем \у\ < тг/2. Из полученного выражения следует, что любой пассивный двухполюсник можно представить эквивалентной схемой замещения, состоящей из последовательного соединения элемента с активным сопротивлением г и элемента с реактивным сопротивлением х. Полное сопротивление пассивного двухполюсника определяется по (2.49а). В зависимости от знака реактивного сопротивления х комплексное сопротивление пассивного двухполюсника имеет индуктивный (х > О, 2.26, а) или емкостный (х< 0, 2.26, б) характер.

На 8.8 изображена схема замещения трансформатора. Ветвь схемы замещения аб, в которой действует /10, называется намагничивающей, ее параметры г0 и х0 были рассмотрены при изучении холостого хода трансформатора. Схема замещения представляет собой разветвленную электрическую цепь переменного тока, что несколько усложняет расчеты, поэтому в практике обычно пользуются упрощенной схемой замещения. В упрощенной схеме замещения намагничивающую ветвь аб переносят к выводам первичной обмотки. Это вносит некоторые погрешности из-за падения напряжения в /-, и х,. Однако падение напряжения столь мало, что им можно пренебречь. Для большинства трансформаторов, как об этом уже говорилось, ток холостого хода /10 невелик и им можно пренебречь. Поэтому в упрощенной схеме замещения ( 8.9) предполагается, что /10 = 0 и /, ------ 1^, и намагничивающая ветвь на схеме

8.8. Схема замещения трансформатора

Упрощенная схема замещения трансформатора может быть получена и другим путем, который и рассмотрим.

Этому уравнению соответствует упрощенная схема замещения трансформатора, изображенная на 8.9.

8.10. Схема опыта короткого замыкания (а), схема замещения трансформатора при коротком замыкании (б)

Зависимость напряжения на вторичной обмотке трансформатора от тока нагрузки U2=f(l2) при U l= const и cosq>2 = = const называется внешней характеристикой. Из уравнения (8.15) для упрощенной схемы замещения трансформатора следует, что с изменением тока во вторичной обмотке (тока нагрузки 12) напряжение на вторичной обмотке изменяется. Значение напряжения на вторичной обмотке определяется не падением напряжения, а потерей напряжения в обмотках. Потеря напряжения есть арифметическая разность между первичным и приведенным вторичным напряжением:

Для анализ» работы асинхронного двигателя пользуются схемой замещения. Схема замещения асинхронного двигателя аналогична схеме замещения трансформатора и представляет собой электрическую схему, в которой вторичная цепь (обмотка ротора) соединена с первичной цепью (обмоткой статора) гальванически вместо магнитной связи, существующей в двигателе.

Заменив в схеме замещения трансформатора сопротивление нагрузки г'„ на г'э = r'2(l — s)/s, получим схему замещения асинхронного двигателя ( 10.17). Все остальные элементы схемы замещения аналогичны соответствующим элементам схемы замещения трансформатора: гь Xj - активное сопротивление и индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора; г'2, х'2 — приведенные к обмотке статора активное сопротивление и индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки ротора.

На 9.4, б показана схема замещения трансформатора с активными сопротивлениями первичной rfl и вторичной гв2 обмоток и их

Пренебрегая током холостого хода трансформатора / и определив параметры трансформатора гк и хк из опыта короткого замыкания, составим ( 9.16, а) упрощенную эквивалентную схему замещения трансформатора, для которой на 9.16, б построена векторная диаграмма.

Из упрощенной эквивалентной схемы замещения трансформатора ( 9.16, а) и его векторной диаграммы ( 9.16, б) следует, что изменение напряжения трансформатора