skanuj0015(5)

r

•    2.19 • Jakie napięcie byłoby indukowane w stanie jałowym

transformatora jednofazowego, gdyby przez jego uzwojenie

płynął prąd sinusoidalnie zmienny?

Gdyby został wymuszony przepływ prądu sinusoidalnie zmiennego przez uzwojenie pierwotne transformatora jednofazowego, to indukcja miałaby przebieg odkształcony od przebiegu sinusoidalnego i zawierałaby harmoniczne pierwszą i trzecią. Można to wykazać, postępując podobnie jak przy wyznaczaniu prądu na rys. 2.18. Każda z harmonicznych indukcji indukuje odpowiednią harmoniczną napięcia, więc byłaby indukowana pierwsza i trzecia harmoniczna napięcia. Wypadkowe napięcie indukowane miałoby przebieg odkształcony od sinusoidalnego. Napięcie indukowane jest prawie równe napięciu doprowadzonemu, więc dla wymuszenia przepływu prądu sinusoidalnego przez uzwojenie pierwotne transformatora jednofazowego należy do tego uzwojenia doprowadzić napięcie o przebiegu odkształconym od sinusoidalnego, zawierające pierwszą i trzecią harmoniczną.

•    2.20 • Jakie straty występują w stanie jałowym transformatora?

Straty w uzwojeniu pierwotnym transformatora w stanie jałowym są pomijalnie małe, ponieważ prąd jałowy transformatora jest bardzo mały. Można więc przyjąć, że cała moc pobrana przez transformator w stanie jałowym P_lo jest równa stratom w rdzeniu P_Fe, zwanymi stratami jałowymi P₀; zatem

(2.16)

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. W przybliżeniu można przyjąć, że napięcie indukowane i indukcja nie zależą od zmian obciążenia i mają wartości stałe. Dlatego można założyć, że

^*FeN ⁼ -PloN    (2.17)

tzn., że straty znamionowe w rdzeniu są równe mocy pobranej przez transformator w stanie jałowym przy napięciu znamionowym.

• 2.21 • Jakie są wartości strat jałowych i prądu jałowego transformatora?

Wartości strat jałowych i prądu jałowego są podawane w katalogach iw specyfikacjach technicznych. Przykładowe wartości prądu jałowego i strat jałowych niektórych transformatorów podano w tabl. 2.1.

32

Moc /.namio-	Prąd jałowy				Straty jałowe
	przy znamionowym napięciu górnym
nowa	do	20-30	40-66	110-121	do	10-20	20-30	40-66	110-121
	20 kV	kV	kV	kV	10 kY	kV	kV	kV	kV
k V ■ A	%	%	%	%	%	%	%	%	%
20	10,0	—	—	—	0,65	0,75	—	—	—
50	8,5	9,5	—	—	0,52	0,59	0,70	—	—
100	7,3	8,0	—	—	0,44	0,49	0,59	—	—
200	6,2	6,8	—	—	0,37	0,41	0,45	—	—
500	5,0	5,5	—	—	0,29	0,33	0,35	—	—
1000	4,4	4,7	—	—	0,25	0,27	0,29	—	—
5000	—	—	3,3	—	—	—	—	0,24	—
10000	—	—	2,7	3,2	—	—	—	0,19	0,21
20000	—	—	2,4	2,7	—	—	—	0,14	0,16
31500	—	—	2,2	2,5	—	—	—	0,13	0,14

• 2.22 • Co to są charakterystyki stanu jałowego?

Charakterystyki stanu jałowego są to przebiegi wartości strat jałowych (albo mocy jałowej), prądu jałowego i współczynnika mocy stanu jałowego w funkcji napięcia, czyli zależności P₀ = f(U), I₀ = f(U), cos (p₀ = f(U). Charakterystyki stanu jałowego transformatora jednofazowego można zdjąć w układzie połączeń danym na rys. 2.20.

"2.20* Układ połączeń do zdjęcia charakterystyk stanu jałowego transformatora

Iładany transformator T jest (najczęściej od strony dolnej) zasilany przez urządzenie do regulowania napięcia w granicach od ok. 1,3 U_N transformatora do ok. 0,1 U_N. Może to być np. regulator indukcyjny RI. Po stronie pierwotnej mierzy się prąd J₀ amperomierzem A, moc P₀ watomierzem W i napięcie U₁ woltomierzem V_v Uzwojenie wtórne transformatora jest otwarte. Woltomierz V2 mierzy napięcie wtórne U₂- Charakterystyki podano na rys. 2.21. Przy napięciu znamionowym U_N wyznacza się: znamionowe straty jałowe -^oN ’ znamio-

33

t Maszyny elektryczne w pytaniach