намагнічення трансформатора

Залежність Ф і I0р через насичення сердечника має нелі-лінійного характер. Тому при синусоидальном зміні однієї величини інша буде змінюватися несинусоїдальний.

1 Однорідний трансформатор. Підключений на синусоїдальну напругу. Магнітний потік пропорційний напруги і теж буде синусоїдальним. Форма струму намагнічування I0р визначає-ся графічно.

У першому квадраті зображено залежність між миттєве-ними значеннями магнітного потоку і намагничивающей склад-ляющие струму холостого ходу Ф = f (iop) - ця залежність носить на-звання магнітної характеристики. У другому квадраті - сінусоі-далека крива Ф = f (t), де t - час. Якщо для окремих моментів часу значення Ф по кривій Ф = f (t) знести па криву Ф = f (iop). а потім отримані при цьому значення для тих же моментів часу перенести вниз, то отримаємо форму кривої струму iop = f (t) - отриманий-ва крива несинусоїдальний, вона має загострений характер. Якщо функцію iop = f (t) розклав, в гармонійний ряд, він буде спів-тримати тільки непарні гармоніки (1, 3 5.). Найбільш проявляється третя гармоніка амплітуда якої в трансформаторах складає до 50% амплітуди першої. Амплітуда гармонік залежить отнасищенія сердечника: чим сильніше насичення, тим більшу ам-амплітуди мають вищі гармоніки.

Крім першої ток I0р містить вищі гармоніки:

Активна складова струму XX ioa є синусоїдальної. Результуюча крива i0 матиме деяку несиметрично щодо вертикалі.

Прояв вищих гармонік в намагничивающей склад-ляющие струму I0p і магнітному потоці трифазних трансформаторів залежить від схем з'єднання первинної і вторинної обмоток.

Випадок 1 Обидві обмотки з'єднані в зірку. Лінійні напря-вання синусоїдальні. Токи першої гармоніки зрушені по фазі на кут 120 °, струми третій гармоніки зрушені на кут 3-120 ° = 360 °, тобто вони для всіх фаз будуть збігатися і врівноважувати один одного. Тому в намагнічуватися струмі НЕ буде гармонік, кратних 3, 5 і 7 гармоніки дуже малі, тому струм I0р близький до синусоидально-му. При такій формі I0р крива потоку матиме несінусоідаль-ву форму. Гармоніки складові потоку наведу в обмотках трансформатора ЕРС, зсунуті від відповідного потоку на кут π / 2. Форма результуючої ЕРС спотворена. Наводяться ЕРС пропорційні потоку і частоті. Частота третій гармоніки в три рази більше частоти першої гармоніки. Тому ставлення амплітуд буде в три рази більше, ніж ставлення амплітуд потоків.

Тому зростання ЕРС може бути значним, що призведе до підвищення напруженості електричного поля в ізоляції. При цьому відношення

З'єднання Y / Y в трифазних трансформа горах не змінюється

Випадок 2 Первісна обмотка з'єднана в трикутник, вторинна в зірку. Кожна фаза первинної обмотки підключена до синусоидальному напрузі мережі.

Отже потоки фаз теж будуть синусоїдальними, а намагнічуючі складові струму фаз міститимуть непарні вищі гармоніки. Так як треті гармоніки струмів у всіх фазах мають однакову напругу, то вони будуть циркулювати всередині трикутника. У намагничивающей складової лінійного струму треті гармоніки міститися не бу-дуть, так як при відніманні взаємно знищуються. (Iл = Iфа - Iаб)

Випадок 3 Первинна обмотка з'єднана в зірку, вторинна в трикутник. У намагнічуватися струмі НЕ буде третє гармонік і він буде синусоїдальним.

Треті гармоніки потоку у всіх фазах по амплітуді і Совпа-дають по фазі. Вони будуть наводити у вторинних обмотках три рав-ні по величині і збігаються по фазі ЕРС Е2 (3). Складаючись в контурі трикутника, ці ЕРС створюють в цьому контурі струм I2 (3)

Токи третій гармоніки у вторинній обмотки трансформатора

Струм I2 (3) має потрійну частоту L відстає від ЕРС Е2 (3) на кут л / 2, так як індуктивні опору обмоток значно більше, ніж їх активні опори. Струм I2 (3) утворює потік Ф. який спрямований на зустріч потоку Ф3 і майже повністю його компенсує (дивись малюнок)

Тому при такому з'єднанні обмоток магнітний потік бу-дет синусоїдальним.

При з'єднанні однієї з обмоток трансформатора за схемою Ун (виведений нульова. Струму), також утворюється контур для замикання струмів третій гармоніки. Ці струми протікають в лінійних проводах і 2/3 навантаження або ємності лінії замикаються 2/3 нульовий провід. У нульовому проводі будуть протікати струми третій гармоніки всіх трьох фаз. Проходячи по лінії, ці струми можуть створювати ел. мг. Перешкоди в сусідніх по фіксованій лінії. Опору навантаження і

ємності, включені в контур, зменшують струм третій гармонік і послаблюють його вплив.

При намагнічуванні трансформатора, коли він включений і мережу, то при його роботі спостерігається шум (гудуть). Причиною цього є зміна розмірів сталевих листів і муздрамтеатру в цілому при намагнічуванні в змінному магнітному потоці - его явище носить назву магнітрострікцікл. (Основна частота магнитострикционного шуму дорівнює подвоєною частотою намагнічуючись-ня).

При з'єднанні однієї з обмоток трансформації за схемою Ун також утворюється контур для замикання струму третій гармоніки че-рез нульовий провід.