Устройство автотрансформатора
Проблемы передачи электроэнергии на большие расстояния. Назначение и схема автотрансформатора, принцип действия двухобмоточной и многообмоточной модификаций. Механизм формирования магнитного потока. Характеристика и расчёт режима номинальной нагрузки.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.11.2016 |
| Размер файла | 186,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Устройство автотрансформатора
В общем случае любые трансформаторы применяются в электрических сетях для изменения величины напряжения. Так при передаче электроэнергии на большие расстояния повышение напряжения снижает потери энергии на активном сопротивлении передачи пропорционально квадрату значения рабочего напряжения.
Поэтому напряжение генератора электростанции повышают в 10 -- 15 раз передают по ЛЭП, а потом на месте снижают последовательно по ступеням для питания местных распределительных сетей различных напряжений. Все подобные преобразования напряжения из одного значения в другое осуществляют при помощи трансформаторов и их разновидностью -- автотрансформаторов.
Главное отличие автотрансформатора от обычного трансформатора состоит в том, что две его обмотки обязательно имеют между собой электрическую связь, они наматываются на одном стержне, мощность передается между обмотками комбинированным способом -- путем электромагнитной индукции и электрического соединения.
Это снижает габариты и стоимость машины (причины и расчет этого факта приведены ниже).
Автотрансформатор может быть сделан двухобмоточным и многообмоточным, в каждой из этих модификаций автотрансформаторов обязательно присутствуют обмотки ВН (высшего напряжения -- вход) и СН (среднего напряжения -- выход), электрически соединенные между собой. В многообмоточных моделях имеется еще одна или несколько обмоток НН (низкого напряжения), которая имеет с первыми двумя только индуктивную электромагнитную связь.
В трехфазном автотрансформаторе обмотки ВН и СН соединяются в звезду с глухозаземленной нейтралью U0 (точка 0 на рис. 1), а обмотки НН обязательно соединены в треугольник N.
По рисунку 1 видно, что обмотка ВН включает в себя общую обмотку ОАm, которая, собственно, и составляет обмотку СН, и последовательной обмотки АmА.
Рис. 1. Обмотки автотрансформатора: 1-- трехфазного; 2-- однофазного
Распределение токов, в работающем автотрансформаторе в режиме номинальной нагрузки, между обмотками неодинаково.
В последовательной обмотке АmА проходит ток нагрузки ВН -- IА. По закону электромагнитной индукции в сердечнике автотрансформатора создается магнитный поток, который индуктирует в обмотке СН ток IAm.
Таким образом, ток общей обмотки СН образован суммой токов последовательной обмотки IА с электрической связью (ВН и СН), и тока IAm, по магнитной связи этих же обмоток --
IСН=IА+IAm.
Значение мощности на выходе автотрансформатора равно мощности на его входе. При отсутствии обмотки НН, мощность ВН равна мощности СН, это и есть номинальная мощность Sном автотрансформатора по электрической связи. Она равна произведению номинального напряжения обмотки ВН UВН, на номинальный ток IВН последовательной обмотки.
Рассчитывают еще и типовую мощность автотрансформатора называют, которая составляет часть номинальной мощности, передаваемой электромагнитным путем.
Sт=Sном*ав,
где ав=1-UСН/UВН -- коэффициент выгодности автотрансформатора.
Он определяет долю типовой мощности в составе номинальной, чем она меньше, тем меньше габариты и сечения сердечника (магнитопровода) и обмоток автотрансформатора, которые рассчитываются исходя не из полной номинальной, а только из её части -- типовой мощности. Поэтому изготовление автотрансформаторов значительно дешевле, чем обычных трансформаторов такой же мощности.
Мощность на общей обмотке является одним из главных параметров, которые нужно контролировать при работе автотрансформатора, превышение её в длительном режиме недопустимо.
На рисунке 1 показаны варианты подключения амперметра для измерения нагрузки на общей обмотке при трехфазном и однофазном варианте автотрансформатора.
Чем меньше коэффициент трансформации (чем ближе значения UСН и UВН), тем выгоднее использование автотрансформаторов и дешевле их изготовление.
Еще одним большим достоинством автотрансформаторов можно назвать возможность регулирования напряжения под нагрузкой без прерывания питания потребителей.
Для большинства автотрансформаторов используется способ переключения ответвлений регулировочной обмотки. Эти регулировочные ответвления берутся от менее нагруженной обмотки ВН, особые устройства -- переключатели ответвлений изменяют число включенных в работу витков, тем самым увеличивая или уменьшая коэффициент трансформации и напряжение выхода.
Такое регулирование возможно в ручном и автоматическом режимах (при помощи следящих систем с обратной связью, это делает автотрансформатор стабилизатором напряжения). Требования к качеству выходного напряжения для питания потребителей обуславливают применение и важность таких устрйств.
Рис. 2
электроэнергия автотрансформатор магнитный
На рисунке 2 показаны схемы регулирования напряжения выхода Аmна автотрансформаторе на стороне ВН (1) и на стороне СН (2). Таковы устройство и принципы работы автотрансформаторов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Трансформатор - электромагнитное устройство для передачи посредством магнитного поля электрической энергии. Зависимость напряжения от нагрузки. Устройство автотрансформатора, трансформаторы для измерения тока и напряжения. Заземление вторичных обмоток.
презентация [483,2 K], добавлен 14.12.2011Решение проблемы централизованного производства электроэнергии и ее передачи на большие расстояния. История изобретения, устройство и классификация трансформаторов как электромагных устройств для преобразования переменного тока посредством индукции.
реферат [2,4 M], добавлен 23.01.2011Устройство, назначение и принцип действия трансформаторов. Расчет электрических величин трансформатора и автотрансформатора. Определение основных размеров, расчет обмоток НН и ВН, параметров и напряжения короткого замыкания. Расчет системы охлаждения.
реферат [1,6 M], добавлен 10.09.2012Выбор устройства релейной защиты и автоматики автотрансформатора. Расчет уставок основных и резервных защит. Дистанционная защита автотрансформатора. Выбор уставок дифференциального органа с торможением. Расчет параметров схемы замещения исследуемой сети.
курсовая работа [152,9 K], добавлен 21.03.2013Характеристика и технические параметры тиристора, его разновидности, принцип работы, условное обозначение и применение. Устройство автотрансформатора, принцип его работы. Обслуживание и ремонт электрических двигателей. Чертежи жгутов, кабелей и проводов.
шпаргалка [156,4 K], добавлен 20.01.2010Опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора и их значение. Сущность напряжения короткого замыкания. Средства улучшения коммутации в машинах постоянного тока. Устройство и принцип действия автотрансформатора, его достоинства и недостатки.
контрольная работа [903,3 K], добавлен 09.10.2010Опис встановленого обладнання та розрахунок струмів короткого замикання підстанції "Київська".Основні пошкодження автотрансформатора. Вимоги до релейного захисту. Характерні пошкодження, що можуть виникнути в процесі експлуатації та причини їх виникнення.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.02.2016Номенклатура силовых трансформаторов. Устройство и принцип действия трансформаторов. Конструкции линий электропередач и их составляющие. Виды и применение счетчиков электроэнергии. Действие электрического тока на организм человека, оказание первой помощи.
отчет по практике [465,9 K], добавлен 20.11.2013Выбор рода тока и напряжения двигателя, его номинальной скорости и конструктивного исполнения. Расчёт мощности и выбор электродвигателя для длительного режима работы. Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока. Выбор двигателя по мощности.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 01.03.2009Функционирование асинхронных машин в режиме генератора. Устройство асинхронных двигателей и их основные характеристики. Получение вращающегося магнитного потока. Создание вращающего момента. Частота вращения магнитного потока статора и скольжения.
реферат [206,2 K], добавлен 27.07.2013Оценка величины потерь электромагнитной и тепловой энергии при транспортировании. Алгоритм повышения экономичности работы теплотрассы. Характеристика энергосберегающей и ресурсосберегающей технологий передачи электроэнергии на большие расстояния.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 21.02.2012Гипотезы монополя Дирака. Магнитный заряд электрона, который тождественен кванту магнитного потока, наблюдаемого в условиях сверхпроводимости. Анализ эффекта квантования магнитного потока. Закон Кулона: взаимодействие электрического и магнитного заряда.
статья [205,4 K], добавлен 09.12.2010Осуществление электроснабжения на станции. Определение приближенного распределения мощностей в сети 110 кВ. Закон Кирхгофа. Расчет перетек мощности. Использование максимальной нагрузки для понижающего трансформатора. Сопротивление автотрансформатора.
контрольная работа [471,3 K], добавлен 25.02.2014Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии. Выбор конструкции, номинального напряжения линий сети, количества и мощности силовых трансформаторов. Электробаланс предприятия, себестоимость передачи и распределения электроэнергии.
курсовая работа [110,4 K], добавлен 24.07.2012Назначение и устройство проектируемого механизма. Кинематическая схема моста. Требования к электроприводу. Выбор типа крана по номинальной грузоподъемности. Расчет циклограммы. Предварительный расчёт мощности пусковых сопротивлений и выбор двигателя.
курсовая работа [638,8 K], добавлен 07.03.2014Назначение, устройство и принцип действия однофазного и трёхфазного трансформаторов, коэффициент трансформации, обозначение зажимов обмоток. Устройство и принцип работы асинхронного двигателя, соединение обмоток статора. Устройство магнитных пускателей.
шпаргалка [8,7 K], добавлен 23.10.2009Анализ источников магнитного поля, основные методы его расчета. Связь основных величин, характеризующих магнитное поле. Интегральная и дифференциальная формы закона полного тока. Принцип непрерывности магнитного потока. Алгоритм расчёта поля катушки.
дипломная работа [168,7 K], добавлен 18.07.2012Схема передачи электроэнергии от электростанции до потребителя. Анализ потерь электроэнергии в электрических сетях. Схема подключения автоматического электронного трехфазного переключателя фаз. Разработка мероприятий по снижению потерь электроэнергии.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 30.03.2024Регулирование скорости тягового электродвигателя при изменении магнитного поля. Пересчет характеристик при изменении магнитного поля и смешанном возбуждении. Особенности магнитного потока при шунтировании сопротивления и изменением числа витков обмотки.
презентация [321,9 K], добавлен 14.08.2013Магнитное поле Земли и его характеристики. Понятие геомагнитных возмущений и их краткая характеристика. Механизм возмущения магнитного поля Земли. Влияние ядерных взрывов на магнитное поле. Механизм влияния различных факторов на геомагнитное поле Земли.
контрольная работа [30,6 K], добавлен 07.12.2011
