Лекция 2 Трехфазные трансформаторы
Основная литература:
1. Электропитание устройств связи: Учебник для вузов/А.А.Бокуняев, В.М. Бушев, А.С. Жерненко и др.; Под ред. Ю.Д. Козляева. – М.: Радио и связь, 1998. – стр. 4-7.
2. В.Е. Китаев, А.А. Бокукняев, М.Ф. Колканов электропитание устройств связи. Под общей ред. В.Е.Китаев – М.: связь, 1975 - стр. 22-24.
3. Е.А. Каминский Звезда, треугольник, зигзаг-. М.: Энергия, 1977, стр. 17-21, стр. 39-42, стр. 44-45, стр. 60-61.
Дополнительная литература:
4. М.М. Кацман Электрические машины. М.: Высшая школа, 2001. – стр. 21-23.
Рассматриваемые вопросы:
1 Внешняя характеристика трансформатора.
2 Энергетические показатели трансформатора.
3. Конструкция трехфазных трансформаторов.
4. Электромагнитная мощность трансформатора
5. Автотрансформаторы
Энергию трехфазного тока можно трансформировать тремя однофазными трансформаторами, первичные и вторичные обмотки которых соединены между собой по одной из трехфазных схем (групповой траснформатор) или трехфазным трансформатором.
Трехфазные трансформаторы выполняются стрежневыми с расположением стержней в одной плоскости. На каждом стержне такого трансформатора размещаются обмотки низшего и высшего напряжения одной фазы.
Начала фаз обмоток высшего напряжения обозначают прописными латинскими буквами А, B и C, а концы фаз обмоток буквами X, Y и Z.
При соединении обмоток в звезду концы всех трех фаз соединяются между собой, образуя общую нейтральную (нулевую) точку, а свободные начала трех фаз подключаются к проводам сети источника или приемника электрической энергии переменного тока.
При соединении обмоток в треугольник начало первой фазы соединяют с концом второй, начало второй – с концом третьей, начало третьей фазы - с концом первой. Точки соединения начала одной фазы с концом другой подключают к проводам трехфазной сети переменного тока.
Помимо этих двух основных схем иногда в выпрямительных устройствах применяют схему соединения в зигзаг. В этой схеме каждая фаза состоит из двух катушек с одинаковым числом витков, находящихся на различных стержнях и соединенных встречно. ЭДС фазы обмотки, соединенной в зигзаг, равна геометрической разности ЭДС двух катушек.
Внешняя характеристика трансформатора – это зависимость входного напряжения от тока нагрузки с учетом его характера (активная – R, активно-емкостная - LC , активно-индуктивная - RL).
К энергетическим показателям трансформатора относятся: КПД трансформатора и коэффициент мощности.
КПД трансформатора – это отношение полезно использованной мощности в нагрузке к потребляемой мощности трансформатора.
Трехфазные трансформаторы – это система объединяющая три источника переменного тока, ЭДС которых сдвинуты друг относительно друга на 120 
. Обмотки первичной и вторичной цепей соединяются одним из способов: «звезда», «треугольник» или «зигзаг».
Электромагнитная мощность – это полусумма электромагнитных мощностей всех обмоток трансформатора. Так как на первичную цепь приходится половина мощности, то при расчете электромагнитной мощности берут либо сумму мощностей всех вторичных цепей, либо мощность первичной цепи.
При проектировании трансформатора вводят понятие габаритной мощности трансформатора – это связь электромагнитной мощности с параметрами трансформатора.
РЭМ =∑Е i Ii
(1.5)
Габаритная мощность трансформатора:
Ргаб =2Кф ·Кмаг · К ок · В m · f · j · S маг · S ок (1.6)
При заданной мощности трансформатора определяют типоразмеры трансформатора, затем по уравнению ЭДС рассчитывают количество витков первичной и вторичной цепей.
Автотрансформатором называется трансформатор, обмотки которого гальванически связаны. Конструкция магнитопровода и обмоток автотрансформатора практически не отличаются от этих же элементов трансформатора.
Преимущества автотрансформатора: меньший расход обмоточного материала и стали, меньшие потери электроэнергии и колебания напряжения при изменении нагрузки, а также более высокий КПД.