Jak obliczyć współczynnik transformacji

Współczynnik transformacji „k” jest stosunkiem napięcia U1 na końcach uzwojenia pierwotnego transformatora do napięcia U2 na zaciskach jego wtórnego uzwojenia, wyznaczonego na biegu jałowym (przy kilku uzwojeniach wtórnych występuje również kilka współczynników k, w tym przypadku są one określane po kolei). Przyjmuje się, że stosunek ten jest równy stosunkowi liczby zwojów w odpowiednich uzwojeniach.

Wartość współczynnika transformacji można łatwo obliczyć, dzieląc wskaźniki EMF uzwojeń badanego transformatora: EMF uzwojenia pierwotnego — przez EMF wtórnego.

Przekładnia jest bardzo ważna jako wartość, o jaką uzwojenie wtórne jest doprowadzane do pierwotnego. W warunkach eksploatacji duże znaczenie ma przekładnia napięciowa, rozumiana jako przekładnia napięcia znamionowego transformatora.

W transformatorach jednofazowych nie ma różnicy między stosunkami EMF i transformacji napięciowej, ale w transformatorach trójfazowych muszą one być ściśle różne od siebie.

Idealnie, utrata mocy (o prądach Foucaulta i do ogrzewania uzwojeń) w transformatorze są całkowicie nieobecne, dlatego przekładnia dla idealnych warunków jest obliczana przez proste podzielenie napięć na zaciskach uzwojenia. Ale na świecie nie ma nic doskonałego, więc czasami trzeba uciekać się do pomiarów.

W rzeczywistości zawsze mamy do czynienia z transformatorem podwyższającym lub obniżającym napięcie. Przekładniki napięciowe, które zwiększają współczynnik transformacji, są zawsze mniejsze niż jeden (i większe niż zero), dla obniżających napięcie, więcej niż jeden. Oznacza to, że przekładnia wskazuje, ile razy prąd obciążenia uzwojenia wtórnego różni się od prądu uzwojenia pierwotnego lub ile razy napięcie uzwojenia wtórnego jest mniejsze niż napięcie dostarczane do uzwojenia pierwotnego.

Na przykład transformator obniżający napięcie TP-112-1 ma współczynnik transformacji 7,9 / 220 = 0,036 zgodnie z paszportem, co oznacza, że ​​\u200b\u200bprąd znamionowy (zgodnie z paszportem) uzwojenia wtórnego 1,2 ampera odpowiada prądowi uzwojenia pierwotnego 43 mA.

Znając przekładnię, mierząc ją np. dwoma woltomierzami na biegu jałowym, można się upewnić, że stosunek ilości zwojów w uzwojeniach jest prawidłowy. Jeśli jest kilka nawiasów, pomiary są wykonywane na każdej gałęzi. Pomiary tego typu pomagają wykryć uszkodzone uzwojenia, określić ich polaryzację.

Istnieje kilka sposobów określenia współczynnika transformacji:

• metoda bezpośredniego pomiaru napięć woltomierzami;

• metodą mostka prądu przemiennego (np. przenośny przyrząd typu „współczynnik” do analizy parametrów transformatorów trójfazowych i jednofazowych);

• zgodnie z paszportem tego transformatora.

Aby znaleźć rzeczywisty współczynnik transformacji, tradycyjnie używają dwóch woltomierzy... Nominalny współczynnik transformacji oblicza się, dzieląc wartości napięcia mierzone na biegu jałowym (są one wskazane w paszporcie transformatora).

Jeśli zaznaczone transformator trójfazowy, to pomiary należy wykonać dla dwóch par uzwojeń o najmniejszym prądzie zwarciowym. Gdy transformator posiada przewody, których część jest schowana pod obudową, wartość współczynnika transformacji określa się tylko dla tych końcówek, które są dostępne z zewnątrz dla podłączenia urządzeń.

Jeżeli transformator jest jednofazowy, to przekładnię roboczą można łatwo obliczyć, dzieląc napięcie przyłożone do uzwojenia pierwotnego przez napięcie na uzwojeniu wtórnym, mierzone jednocześnie woltomierzem (przy obciążeniu podłączonym do uzwojenia wtórnego okrążenie).

W odniesieniu do transformatorów trójfazowych operację tę można przeprowadzić na różne sposoby. Pierwszy sposób polega na dostarczeniu napięcia trójfazowego do uzwojenia wysokiego napięcia sieci trójfazowej lub drugi sposób polega na dostarczeniu napięcia jednofazowego tylko do jednego uzwojenia z trzech, bez lub z punktem neutralnym. W każdym wariancie napięcia liniowe są mierzone na zaciskach o tej samej nazwie uzwojenia pierwotnego i wtórnego.

W żadnym wypadku nie można przyłożyć do uzwojeń napięcia znacznie przekraczającego wartość nominalną wskazaną w paszporcie, ponieważ wtedy błąd pomiaru będzie duży z powodu strat nawet bez obciążenia.

Najlepszą metodą jest pomiar przekładni napięć między uzwojeniem wtórnym i pierwotnym za pomocą bardzo precyzyjnych woltomierzy (klasa dokładności maksymalnie 0,5). Jeszcze lepiej, jeśli to możliwe, zastosować specjalne urządzenie typu „współczynnik -3” - uniwersalny miernik współczynnika transformacji, który nie wymaga podłączania do transformatora dodatkowych źródeł napięcia sieciowego.

Do analizy przekładniki prądowe, w celu obliczenia jego przekładni, montowany jest obwód, w którym przez uzwojenie pierwotne transformatora przepływa prąd od 20 do 100% wartości nominalnej, a także mierzony jest prąd wtórny.

Zatem przekładnię przekładnika prądowego wyznacza się empirycznie: wartość liczbową danego prądu pierwotnego I1 dzieli się przez wartość zmierzonego prądu w uzwojeniu wtórnym I2. Będzie to współczynnik transformacji przekładnika prądowego. Znaleziona wartość jest porównywana z wartością paszportu, jeśli istnieje paszport.

Przekładnik prądowy z wieloma uzwojeniami wtórnymi może być niebezpieczny. Przed przystąpieniem do pomiarów wszystkie uzwojenia wtórne przekładnika prądowego są zwarte, w przeciwnym razie może zostać wprowadzone do nich pole elektromagnetyczne mierzone w kilowoltach, które jest niebezpieczne dla życia ludzi i sprzętu. Większość przekładników prądowych wymaga uziemienia obwodu magnetycznego, w tym celu na ich skrzynkach znajduje się specjalny zacisk, oznaczony literą «Ж» — uziemienie.