Mod pengendalian pengubah

Bergantung pada nilai beban, pengubah boleh beroperasi dalam tiga mod:

1. Operasi melahu pada rintangan beban zn = ∞.

2. Litar pintas pada zn = 0.

3. Mod pengecasan pada 0 <zn <∞.

Mempunyai parameter litar setara, anda boleh menganalisis mana-mana mod operasi pengubah... Parameter itu sendiri ditentukan berdasarkan eksperimen tanpa beban dan litar pintas. Semasa melahu, belitan sekunder pengubah terbuka.

Ujian pengubah tanpa beban dijalankan untuk menentukan nisbah transformasi, kehilangan kuasa dalam keluli dan parameter cawangan pengmagnetan litar setara, biasanya dijalankan pada voltan terkadar belitan primer.

Untuk pengubah fasa tunggal berdasarkan data daripada ujian terbiar adalah mungkin untuk mengira:

- faktor transformasi

— peratusan arus tanpa beban

Adakah rintangan aktif kemagnetan cawangan r0 ditentukan oleh keadaan

— jumlah rintangan cawangan pengmagnetan

— rintangan induktif cawangan pengmagnetan

Faktor kuasa terbiar juga sering ditakrifkan sebagai:

Dalam sesetengah kes, ujian tanpa beban dijalankan untuk beberapa nilai voltan penggulungan utama: dari U1 ≈ 0.3U1n hingga U1 ≈ 1.1U1n. Berdasarkan data yang diperoleh, ciri terbiar dilukis, iaitu pergantungan P0, z0, r0 dan cosφ sebagai fungsi voltan U1. Menggunakan ciri tanpa beban, adalah mungkin untuk menetapkan nilai kuantiti yang ditentukan pada sebarang nilai voltan U1.

Untuk menentukan voltan litar pintas, kerugian dalam belitan dan rintangan rk dan xk diuji dalam litar pintas. Dalam kes ini, voltan yang dikurangkan sedemikian digunakan pada belitan primer supaya arus belitan pengubah litar pintas adalah sama dengan nilai nominalnya, iaitu I1k = I1n, I2k = I2n. Voltan penggulungan utama, di mana syarat yang ditentukan dipenuhi, dipanggil voltan litar pintas nominal Ukn.

Memandangkan Ucn biasanya hanya 5-10% daripada U1n, fluks aruhan bersama teras pengubah semasa ujian litar pintas adalah berpuluh kali lebih kecil daripada dalam mod nominal, dan keluli pengubah tidak tepu. Oleh itu, kerugian dalam keluli diabaikan dan dianggap bahawa semua kuasa Pcn yang dibekalkan kepada belitan primer dibelanjakan untuk memanaskan belitan dan menentukan nilai rc rintangan litar pintas aktif.

Semasa eksperimen, voltan Ukn, arus I1k = I1n dan kuasa Pkn gegelung primer diukur. Berdasarkan data ini, anda boleh menentukan:

— peratusan voltan litar pintas

— rintangan litar pintas aktif

— rintangan aktif belitan sekunder primer dan terkurang, lebih kurang sama dengan separuh rintangan litar pintas

- impedans litar pintas

— rintangan induktif litar pintas

— rintangan induktif belitan primer dan sekunder yang dikurangkan, kira-kira sama dengan separuh daripada rintangan induktif litar pintas

— rintangan belitan sekunder pengubah sebenar:

— induktif, aktif dan jumlah peratusan voltan litar pintas:

Mod beban V adalah sangat penting untuk mengetahui bagaimana parameter beban mempengaruhi kecekapan dan variasi voltan pada terminal belitan sekunder.

Kecekapan pengubah ialah nisbah kuasa aktif yang dihantar kepada beban kepada kuasa aktif yang dibekalkan kepada pengubah.

Kecekapan pengubah adalah sangat penting. Untuk transformer kuasa rendah, ia adalah kira-kira 0.95, dan untuk transformer dengan kapasiti beberapa puluh ribu kilovolt-ampere, ia mencapai 0.995.

Menentukan kecekapan dengan formula menggunakan kuasa yang diukur secara langsung P1 dan P2 memberikan ralat yang besar. Adalah lebih mudah untuk membentangkan formula ini dalam bentuk yang berbeza:

di manakah jumlah kerugian dalam transformer.

Terdapat dua jenis kerugian dalam pengubah: kerugian magnet yang disebabkan oleh laluan fluks magnet melalui litar magnet dan kerugian elektrik yang terhasil daripada aliran arus melalui belitan.

Oleh kerana fluks magnet pengubah pada U1 = const dan perubahan arus sekunder dari sifar kepada nominal secara praktikalnya kekal malar, maka kerugian magnet dalam julat beban ini juga boleh diandaikan malar dan sama dengan kehilangan tanpa beban.

Kerugian elektrik dalam kuprum belitan ∆Pm adalah berkadar dengan kuasa dua arus. Adalah mudah untuk menyatakannya sebagai kehilangan litar pintas Pcn yang diperoleh pada arus undian,

di mana β ialah faktor beban,

Formula pengiraan untuk menentukan kecekapan pengubah:

di mana Sn ialah kuasa ketara nominal pengubah; φ2 ialah sudut fasa antara voltan dan arus dalam beban.

Kecekapan maksimum boleh didapati dengan menyamakan terbitan pertama kepada sifar. Dalam kes ini, kita dapati bahawa kecekapan mempunyai nilai maksimum pada beban sedemikian apabila kerugian malar (bebas semasa) P0 adalah sama dengan kerugian berselang-seli (bergantung semasa), dari mana

Untuk pengubah minyak kuasa moden βopt = 0.5 — 0.7. Dengan beban sedemikian, pengubah paling kerap berfungsi semasa operasi.

Graf pergantungan η = f (β) ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah 1. Lengkung perubahan kecekapan transformer bergantung kepada faktor beban

Untuk menentukan peratusan perubahan dalam voltan sekunder pengubah fasa tunggal, gunakan persamaan

dengan uKA dan uKR ialah komponen aktif dan reaktif bagi voltan litar pintas, dinyatakan sebagai peratusan.

Perubahan voltan pengubah bergantung kepada faktor beban (β), sifatnya (sudut φ2) dan komponen voltan litar pintas (uKA dan uKR).

Ciri-ciri luaran pengubah ialah pergantungan pada U1 = const dan cosφ2 = const (Rajah 2).

Rajah 2. Ciri-ciri luaran pengubah kuasa sederhana dan tinggi untuk pelbagai jenis beban