Ciri-ciri utama pengubah

Ciri-ciri luaran pengubah

Adalah diketahui bahawa voltan merentasi terminal penggulungan sekunder pengubah bergantung kepada arus beban yang disambungkan kepada gegelung itu. Pergantungan ini dipanggil ciri luaran pengubah.

Ciri luaran pengubah dikeluarkan pada voltan bekalan malar, apabila dengan perubahan dalam beban, sebenarnya dengan perubahan dalam arus beban, voltan pada terminal penggulungan sekunder, i.e. voltan sekunder pengubah juga berubah.

Fenomena ini dijelaskan oleh fakta bahawa pada rintangan belitan sekunder, dengan perubahan dalam rintangan beban, penurunan voltan juga berubah, dan disebabkan oleh perubahan penurunan voltan merentasi rintangan belitan primer, EMF belitan sekunder berubah dengan sewajarnya.

Oleh kerana persamaan keseimbangan EMF dalam belitan primer mengandungi kuantiti vektor, voltan merentas belitan sekunder bergantung pada kedua-dua arus beban dan sifat beban itu: sama ada ia aktif, induktif atau kapasitif.

Sifat beban dibuktikan dengan nilai sudut fasa antara arus melalui beban dan voltan merentasi beban. Pada asasnya, anda boleh memasukkan faktor beban yang akan menunjukkan berapa kali arus beban berbeza daripada arus undian untuk pengubah tertentu:

Untuk mengira dengan tepat ciri luaran pengubah, litar setara boleh digunakan, di mana, dengan menukar rintangan beban, voltan dan arus penggulungan sekunder boleh diperbaiki.

Walau bagaimanapun, formula berikut terbukti berguna dalam amalan, di mana voltan litar terbuka dan "perubahan voltan sekunder", yang diukur sebagai peratusan, digantikan dan dikira sebagai perbezaan aritmetik antara voltan litar terbuka dan voltan pada beban tertentu. sebagai peratusan voltan litar terbuka:

Ungkapan untuk mencari «perubahan voltan sekunder» diperolehi dengan andaian tertentu daripada litar setara pengubah:

Nilai komponen reaktif dan aktif voltan litar pintas dimasukkan di sini. Komponen voltan ini (aktif dan reaktif) ditemui oleh parameter litar setara atau didapati secara eksperimen dalam pengalaman litar pintas.

Pengalaman litar pintas mendedahkan banyak tentang pengubah.Voltan litar pintas didapati sebagai nisbah voltan litar pintas eksperimen kepada voltan primer terkadar. Parameter "voltan litar pintas" dinyatakan dalam peratus.

Dalam perjalanan eksperimen, belitan sekunder dilitar pintas ke pengubah, manakala voltan dikenakan pada primer jauh lebih rendah daripada yang diberi nilai, supaya arus litar pintas adalah sama dengan nilai undian. Di sini, voltan bekalan diimbangi oleh kejatuhan voltan merentasi belitan, dan nilai voltan terkurang yang digunakan dianggap sebagai kejatuhan voltan bersamaan merentasi belitan pada arus beban yang sama dengan nilai undian.

Untuk pengubah bekalan kuasa rendah dan untuk pengubah kuasa, nilai voltan litar pintas adalah dalam julat 5% hingga 15%, dan semakin berkuasa pengubah, semakin kecil nilai ini. Nilai tepat voltan litar pintas diberikan dalam dokumentasi teknikal untuk pengubah tertentu.

Rajah menunjukkan ciri-ciri luaran yang dibina mengikut formula di atas. Kita dapat melihat bahawa graf adalah linear, ini kerana voltan sekunder tidak bergantung kuat pada faktor beban kerana rintangan belitan yang agak rendah, dan magnet operasi. fluks bergantung sedikit pada beban.

Rajah menunjukkan bahawa sudut fasa, bergantung kepada sifat beban, mempengaruhi sama ada ciri menurun atau meningkat. Dengan beban aktif atau aktif-induktif, ciri menurun, dengan beban kapasitif aktif ia boleh meningkat, dan kemudian istilah kedua dalam formula untuk "perubahan voltan" menjadi negatif.

Untuk pengubah kuasa rendah, komponen aktif biasanya jatuh lebih banyak daripada yang induktif, jadi ciri luaran dengan beban aktif adalah kurang linear berbanding dengan beban induktif aktif. Untuk transformer yang lebih berkuasa ia adalah sebaliknya, oleh itu ciri beban aktif akan menjadi lebih ketat.

Kecekapan pengubah

Kecekapan pengubah ialah nisbah kuasa elektrik berguna yang dihantar kepada beban kepada kuasa elektrik aktif yang digunakan oleh pengubah:

Kuasa yang digunakan oleh pengubah ialah jumlah kuasa yang digunakan oleh beban dan kehilangan kuasa secara langsung dalam pengubah. Tambahan pula, kuasa aktif berkaitan dengan jumlah kuasa seperti berikut:

Oleh kerana voltan keluaran pengubah biasanya bergantung kepada beban yang lemah, faktor beban boleh dikaitkan dengan kuasa ketara yang dinilai seperti berikut:

Dan kuasa yang digunakan oleh beban dalam litar sekunder:

Kerugian elektrik dalam beban magnitud sewenang-wenangnya boleh dinyatakan, dengan mengambil kira kerugian pada beban nominal, dengan faktor beban:

Kehilangan beban nominal ditentukan dengan sangat tepat oleh kuasa yang digunakan oleh pengubah dalam eksperimen litar pintas, dan kerugian yang bersifat magnetik adalah sama dengan kuasa tanpa beban yang digunakan oleh pengubah. Komponen kehilangan ini diberikan dalam dokumentasi transformer. Jadi, jika kita mempertimbangkan fakta di atas, formula kecekapan akan mengambil bentuk berikut:

Rajah menunjukkan pergantungan kecekapan pengubah pada beban.Apabila beban adalah sifar, kecekapan adalah sifar.

Apabila faktor beban meningkat, kuasa yang dibekalkan kepada beban juga meningkat, dan kehilangan magnet tidak berubah, dan kecekapan, yang mudah dilihat, meningkat secara linear. Kemudian datang nilai optimum faktor beban, di mana kecekapan mencapai hadnya, pada ketika ini kecekapan maksimum diperolehi.

Selepas melepasi faktor beban optimum, kecekapan mula menurun secara beransur-ansur. Ini kerana kerugian elektrik meningkat, ia adalah berkadar dengan kuasa dua arus dan, dengan itu, dengan kuasa dua faktor beban. Kecekapan maksimum untuk transformer kuasa tinggi (kuasa diukur dalam unit kVA atau lebih) adalah dalam julat 98% hingga 99%, untuk transformer kuasa rendah (kurang daripada 10 VA) kecekapan boleh sekitar 60%.

Sebagai peraturan, pada peringkat reka bentuk mereka cuba membuat transformer supaya kecekapan mencapai nilai maksimumnya pada faktor beban optimum 0.5 hingga 0.7, kemudian dengan faktor beban sebenar 0.5 hingga 1, kecekapan akan mendekati maksimumnya. Dengan pengurangan faktor kuasa (kosinus phi) daripada beban yang disambungkan kepada belitan sekunder, kuasa keluaran juga berkurangan, manakala kerugian elektrik dan magnet kekal tidak berubah, oleh itu kecekapan dalam kes ini berkurangan.

Mod operasi optimum pengubah, i.e. mod nominal, biasanya ditetapkan mengikut syarat operasi bebas masalah dan mengikut tahap pemanasan yang dibenarkan semasa tempoh operasi tertentu.Ini adalah keadaan yang sangat penting supaya pengubah, semasa menyampaikan kuasa undian semasa beroperasi dalam mod undian, tidak terlalu panas.