32500

1. Ogólne wiadomości o transformatorze

Transformator jest statyczną maszyną elektryczną (1 lub 3-fazową) służącą do przetwarzania energii prądu przemiennego o napięciu pierwotnym Ul. dostarczonego do uzwojenia pierwotnego na energię prądu przemiennego o napięciu wtórnym U2 wytworzoną w uzwojeniu wtórnym. Gdy U1>U2 - transformator nazywa się obniżającym napięcie (gdyUl<U2 - transformator nazywa się podwyższającym napięcie). Uzwojenie górnego napięcia GN (górne) - to uzwojenie o wyższym napięciu. Uzwojenie dolnego napięcia (DN) - uzwojenie o niższym napięciu. Wyróżnia się trzy stany pracy transformatora: a) jałowy, b) obciążenia, c) zwarcia pomiarowego (lub awaryjnego).

W stanic jałowym uzwojenie pierwotne połączone jest ze źródłem zasilania, a uzwojenie wtórne jest rozwarte (rys. 1.1)

W uzwojeniu pierwotnym popłynie niewielki prąd jałowy (1+10%) prądu znamionowego, który ma dwie składowe:

a) prąd magnesujący 1^, b) prąd strat w rdzeniu stalowym Ip_e.

Wartość skuteczna sił elektromotorycznych indukowanych w uzwojeniach pierwotnym i wtórnym (liczba zwojów z2) wynosi:

E_x = 4.44•/•r. *<D_W

Ą = 4.44./.v4>.

gdzie:

f - częstotliwość [Hz]

zł - liczba zwojów w uzwojeniu pierwotnym

z2 - liczba zwojów w uzwojeniu wtórnym

<J>_m - maksymalna wartość strumienia głównego [Wb]

Przekładnia transformatora:

gdzie:

Uio U₂o - napięcia uzwojenia pierwotnego i wtórnego w stanie jałowym.

W stanie jałowym transformator pobiera moc czynną P równą stratom w żelazie. Straty te wywołuje histereza magnetyczna i prądy wirowe w^r rdzeniu transformatora.

P₀ = U_l0-I_l0-cos<p₀ [W]

gdzie:

. •>.