1.2 Сфера применения трансформаторов

Трансформаторы находят широкое применение:

- для передачи и распределения электрической энергии.

В настоящее время для высоковольтных линий электропередач применяются силовые трансформаторы с масляным охлаждением, напряжением 330, 500 и 750 кВ, мощностью до 1200 – 1600 МВ*А.

- для обеспечения нужной схемы включения вентилей в преобразовательных устройствах и согласования напряжения на входе и выходе преобразователя.Трансформаторы, применяющиеся для этой цели, называются преобразовательными. Их мощность достигает тысячи киловольт-ампер, напряжение 110 кВ; они работают при частоте 50 Гц и более. Рассматриваемые трансформаторы выполняют одно-, трех- и многофазными с регулированием выходного напряжения в широких пределах и без регулирования.

- для различных технологических целей: сварки (сварочные трансформаторы), питание электротермических установок (электропечные трансформаторы) и др. Мощность их достигает десятков тысяч киловольт-ампер при напряжение до 10 кВ; они работают обычно при частоте 50 Гц.

- для включения электроизмерительных приборов и некоторых аппаратов, например реле в электрические цепи, по которым проходят большие токи, с целью расширения пределов измерения и обеспечения электробезопасности. Трансформаторы, применяемые для этой цели, называются измерительными. Они имеют сравнительно большую мощность,потребляемой электроизмерительными приборами, реле и др.

- для питания различных цепей радио- и телевизионной аппаратуры; устройств связи, автоматики и телемеханики, электробытовых приборов; для разделения электрических цепей различных элементов этих устройств; для согласования напряжений и т.п.

Расчет коэффицентов однаслойной обмотки:

Дано:

Число фаз: m=3;

Число пазов на полюс и фазу: q=2;

Укорочение шага: β=y/τ=0.8;

Число параллельных ветвей: a=2;

Число пар полюсов: p=2.

Расчеты:

Число витков обмотки:

Число пазовых делений:

Пазовый угол:

Шаг обмотки:

Расчет обмоточного коэффициента

Расчет обмоточного коэффициента для n-ой гармоники:

где - коэффициент укорочения;

- коэффициент распределения обмотки.

Расчет обмоточного коэффициента для первой гармоники.

Рассчитаем коэффициенты:

Обмоточный коэффициент равен:

Расчет обмоточного коэффициента для третей гармоники.

Рассчитаем коэффициенты:

Тогда обмоточный коэффициент равен:

Расчет обмоточного коэффициента для пятой гармоники.

Рассчитаем коэффициенты:

Обмоточный коэффициент равен:

Заключение

При выполнении расчетно- графической работы получила навыки по основам проектирования силовых трансформаторов, освоила базовые знания о трансформаторах.

Трансформаторы широко применяются при передаче электрической энергии на большие расстояния, при распределении ее между приемниками, а также в различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах. Было также усвоено, что трансформатор не является электрической машиной, так как его работа не связана с преобразованием электрической энергии в механическую и наоборот; он преобразует лишь напряжение электрической энергии. Кроме того, трансформатор- это статическое устройство, и в нем нет никаких движущихся частей. Однако электромагнитные процессы, протекающие в трансформаторах, аналогичны процессам, происходящим при работе электрических машин.Более того, электрическим машинам и трансформаторам свойственна единая природа электромагнитных и энергетических процессов, возникающих при взаимодействии магнитного поля и проводника с током. По этим причинам трансформаторы составляют неотъемлемую часть курса электрических машин.