Prmyslov elektrotechnika A 2 B 13 PEL Elektrotechnologie

Průmyslová elektrotechnika A 2 B 13 PEL Elektrotechnologie Elektrické stroje a přístroje Elektroenergetika 4 cvičení v lab. T 2: G 1 -22

Zdroje elektrické energie Zatěžovací charakteristika U(I) Proudový zdroj Napěťový zdroj U 0 U U 0 Ik I U Ik I konst. ≠ f(I) „U“ + : U - : Ik >> IN jištění před zkratem IN „I“ + : Ik - : U 0 >>UN zkratuvzdornost napěťové přetížení ∑ : „U“ nezkratovat, „I“ neodlehčit !!

Soustava se sinusovým napětím u = Umax cos(ωt + φu ) ω = 2πf Komplexní napětí U sinusově závislé na čase U V Gaussově rovině se toto napětí nahrazuje časovým vektorem – fázorem, o velikosti U (efektivní hodnota) který se otáčí kruhovou frekvencí ω

Spotřebičový systém

Transformátory Mění napětí, frekvence zůstává

Jednofázový transformátor Magnetický obvod Vstupní vinutí Φ 1 h 0 u 1 ui 10 ui 20 Výstupní vinutí N 1 N 2 u 20

Indukované napětí Ui ve vinutí Φh = Φmax. sin ωt ui = N. dΦ /dt = N. Φmax. ω. cos ωt pro sinusový průběh Ui 1 = 4, 44· f 1·N 1· Φmax ω = 2πf Ui 2 = 4, 44· f 1·N 2· Φmax převod Pozor ! Ui … efektivní hodnota Φmax … maximální hodnota

Energetická bilance

Náhradní schéma transformátoru U 1 Ui 2' I 1 Podmínky přepočtu: - Sekundární vinutí nahradíme vinutím, které má - Přepočet nesmí mít vliv na primární stranu stroje - Energetické poměry ve stroji se nesmí změnit - Přepočtené hodnoty označujeme apostrofem závitů

Náhradní schéma transformátoru U 1 I 1 Ui 2' I 2' Přepočet napětí: Přepočet proudů (z podmínky zachování magnetického toku):

Náhradní schéma transformátoru U 1 Ui 1 I 1 Přepočet napětí: Přepočet proudů: Přepočet impedancí: Ui 2' Rz' = p 2. Rz I 2'

Zjednodušené náhradní schéma X 1σ U 1 Ui 1 I 1 X 2σ Ui 2 U 2 I 2 R 2' = p 2. R 2 R z' = p 2. R X 2σ' = z p 2. X Rk = R 1 + R 2' Xk = X 1σ + X 2σ' 2σ Rk U 1 I 1 Rz Xk U 2 ' Rz'

Zjednodušené náhradní schéma X 1σ U 1 Ui 1 I 1 X 2σ Ui 2 U 2 I 2 R 2' = p 2. R 2 R z' = p 2. R X 2σ' = z p 2. X Rk = R 1 + R 2' Rk U 1 I 1 Xk = X 1σ + X 2σ' 2σ Impedance nakrátko: Fázor Velikost Rz Xk U 2 ' Rz'

Magnetizační proud Iµ Pro I 2 = 0 je náhradní schéma vstupní části transformátoru: Φ 1σ Φ 1 h

Ztráty v jádře transformátoru ΔPFe = f ( Bhm , f ) Náhradní odpor Ztráty se v náhradním schématu vyjadřují vhodně umístěným rezistorem. RFe se připojí paralelně k hlavní reaktanci X 1 h

Úplné náhradní schéma transformátoru

Jednofázový transformátor svitky listy Plášťový transformátor 1 2 Jádrový transformátor

Trojfázový systém

Trojfázový transformátor

Magnetický obvod trojfázového transformátoru

Zapojení vinutí trojfázového transformátoru

Zapojení sekundárního vinutí PRIMÁRNÍ SEKUNDÁRNÍ Yy. . . Yd. . . Yz. . .

Paralelní spolupráce • Praktická potřeba – spojit více transformátorů k paralelnímu napájení • Je výhodnější použít více menších transformátorů místo jednoho velkého: • Při výpadku – náhrada • Při snížení spotřeby – odpojení (snížení ztrát naprázdno)

Paralelní spolupráce • Podmínky pro paralelní chod: • • • Stejný převod p Stejná jmenovitá napětí Un Stejné napětí nakrátko uk (p. j. ) Stejný hodinový úhel Rozdíl ve výkonech < 1: 3 • Rozdíly v uk nebo k vedou k nevyváženému zatížení transformátorů

400 k. VA 22 / 0, 4 k. V

250 – 630 k. VA 22 k. V