Падение напряжения трансформатора: что, почему, как найти и подробные факты

В этой статье рассказывается о падении напряжения на трансформаторе и о связанных с ним часто задаваемых вопросах. Падение напряжения трансформатора является важным фактором, влияющим на эффективность и производительность трансформатора.

Падение напряжения на трансформаторе может быть вызвано многими причинами. Двумя наиболее важными факторами являются нагрузка и внутреннее сопротивление источника питания. Мера падения напряжения умеренно отличается в однофазных трансформаторах от трехфазных трансформаторов. Падение напряжения на трансформаторе зависит от тока, реактивного сопротивления и сопротивления.

Подробнее….Как трансформаторы повышают напряжение для уменьшения тока: исчерпывающие ответы на часто задаваемые вопросы

Что такое падение напряжения на трансформаторе?

нагрузка сопротивление и накопительный ряд сопротивление в первичной и вторичной обмотках трансформатора приводит к падению напряжения на трансформаторе. Они вызваны неправильным взаимная индуктивность.

Падение напряжения трансформатора также известно как «регулирование напряжения», так как напряжение падает из-за увеличения сопротивления нагрузки. Регулировка напряжения показывает величину падения напряжения во вторичной обмотке/нагрузке трансформатора. На падение напряжения трансформатора также влияет I2Р потерь.

Эквивалентная схема реального трансформатора
Эквивалентная схема реального трансформатора; Кредит изображения: Википедия

Причины падения напряжения в трансформаторе?

Внутреннее сопротивление источника является основной причиной падение напряжения в цепи. Чем больше мы потребляем тока от источника, тем больше падает напряжение на внутреннем сопротивлении и меньше общее напряжение источника.

Если к вторичной обмотке трансформатора подключена небольшая нагрузка, полное сопротивление нагрузки вызывает протекание тока через внутреннюю обмотку. Из-за импеданса внутренних катушек трансформатора напряжение падает. Кроме того, реактивное сопротивление рассеяния учитывает изменение напряжения на выходных клеммах.

Подробнее…Трансформатор взаимной индуктивности: схема, эквивалентная взаимной индуктивности, и 10+ важных часто задаваемых вопросов

Падение напряжения в формуле трансформатора?

трансформатор падение напряжения является важным фактором, влияющим на эффективность электрической системы. Чрезмерное падение напряжения в трансформаторе может привести к низкому напряжению в той части системы, где присутствует нагрузка.

Формула для расчета падения напряжения на трансформаторе

Однофазный трансформатор: падение напряжения

Трехфазный трансформатор: падение напряжения

где: 

Vd = падение напряжения

R = сопротивление 

Х = реактивное сопротивление

Θ = угол коэффициента мощности

Как рассчитать падение напряжения в трансформаторе?

Мы можем рассчитать падение напряжения в трансформаторе в приближенной или точной форме. Нам нужно знать сопротивление и реактивное сопротивление, чтобы определить любое падение напряжения трансформатора.

Приблизительное падение напряжения трансформатора относительно первичной обмотки

и на вторичную сторону

Точное падение напряжения трансформатора

Примерное падение напряжения в трансформаторе?

На холостом ходу индуцированное напряжение на первичной стороне такое же, как приложенное напряжение, а индуцированное напряжение на вторичной стороне такое же, как напряжение на клеммах вторичной обмотки. Предположим, что на холостом ходу 0V2 напряжение вторичной клеммы. Итак, мы можем сказать Е.2 = 0V2. Скажем, В.2 - вторичное напряжение под нагрузкой. На рис. 1 изображена векторная диаграмма трансформатора, называемого вторичным.

На рис. 1 R02 и X02 — это, соответственно, чистая эквивалентное сопротивление реактивное сопротивление трансформатора относительно вторичной обмотки. Сохраняя центр в точке O, мы проводим дугу, которая пересекает расширенный OA в точке H. Из C мы проводим перпендикуляр на OH, который пересекает ее в точке G. Теперь AC представляет собой точную каплю, а AG представляет приблизительную каплю.

Примерное падение напряжения на трансформаторе

= AG = AF+ FG = AF+ BE

это приблизительно падение напряжения для отстающей мощности фактор.

Для опережающего коэффициента мощности приблизительное падение напряжения составляет I2R02cosθ – я2 X02sinθ

(знак «+» представляет отстающий коэффициент мощности, а знак «-» представляет опережающий коэффициент мощности)

Точно так же мы можем найти падение напряжения, относящееся к первичной обмотке, как I1R01cosθ – я1 X01sinθ

Точное и приблизительное падение напряжения на трансформаторе - векторная диаграмма
Векторная диаграмма трансформатора относительно вторичной стороны

Точное падение напряжения в трансформаторе?

Согласно рисунку 1 точное падение напряжения составляет AH. Мы можем найти AH, добавив GH к уже полученному AG.

По прямоугольному треугольнику OCG. У нас есть

OC2 = ОГ2 + ГК2

т.е. ОС2 - ОГ2 = ГК2

т.е. (OC – OG)(OC + OG) = GC2

т.е. (ОН –ОГ)(ОС + ОГ) = GC2

т.е. GH.2.OC= GC2 [Учитывая. ОС = ОГ]  

Для отстающего коэффициента мощности точное падение напряжения = AG+ GH

Для опережающего коэффициента мощности точное падение напряжения равно 

Как правило, точное падение напряжения равно

Часто задаваемые вопросы

Падение напряжения трансформатора под нагрузкой?

Как правило, мы рассчитываем первичное напряжение повышающего трансформатор на первичной обмотке. Нагрузка присоединена к вторичке. Присоединяем длинный провод, соединяющий первичку и источник переменного напряжения.

Для этого сопротивление провода уменьшает первичное напряжение. Источник переменного напряжения иногда не справляется с нагрузкой, приложенной к вторичной клемме трансформатора. Перегрузка трансформатора вызовет очень высокий первичный ток. По всем этим причинам напряжение трансформатора падает под нагрузкой.

Подробнее…Пример трансформатора: исчерпывающий список примеров

Падение напряжения трансформатора при пуске двигателя?

Когда асинхронный двигатель запускается при полном напряжении, он может даже потреблять в пять-десять или более раз больше всего тока нагрузки двигателя и иметь отрицательный эффект. Это явление также известно как запуск линии.

Этот линейный пусковой ток двигателя длится до тех пор, пока двигатель почти не приблизится к синхронной или номинальной скорости. При этих пусковых условиях двигатели имеют очень низкий коэффициент мощности (около 10-30 %). Комбинированный эффект высокого пускового тока и низкого коэффициента мощности приводит к падение напряжения по моторам.

Асинхронный двигатель — Википедия
Эквивалентная схема асинхронного двигателя; Кредит изображения: Википедия

Ток падения напряжения трансформатора?

Падение напряжения трансформатора — это мера потери напряжения на всем трансформаторе или его части из-за сопротивления/импеданса. Напряжение в трансформаторе падает, когда ток увеличивается из-за импеданса источника. 

Ток является движущей силой падения напряжения в трансформаторе. Когда ток проходит через обмотки трансформатора, напряжение падает. Когда ток протекает через первичную обмотку, он создает магнитный поток. Этот поток, проходя через вторичную обмотку, пропускает ток через нагрузку.

Наверх