capitolul 5-modeleef transformatoare

7/23/2019 Capitolul 5-ModeleEF Transformatoare
1/40

2/40

3/40

4/40

5/40

6/40

7/40

8/40

9/40

10/40

11/40

12/40

13/40

14/40

15/40

16/40

17/40

18/40
Fig. 5.19. Transformator monofazat
5.4.1. Domeniul de calcul al cmpului electromagnetic i re eaua de discretizare.Domeniul de calcul al cmpului electromagnetic 2D, Fig. 5.20, care face parte din planul desimetrie al transformatorului este m rginit de un contur dreptunghiular, regiunea lineicINFINIT. Acest contur se afl la distan suficient de mare de transformator pentru a accepta caici valoarea local a fluxului magnetic -componenta normal a induc iei magnetice, este nul .
Domeniul de calcul con ine regiuni care din punct de vedere fizic au propriet i electrice imagnetice distincte: miezul magnetic - MIEZ, laturile de ducere i de ntoarcere ale bobineiprimare de pe coloana din partea stng - BP1, BP2, laturile de ducere i de ntoarcere alebobinei primare de pe coloana din partea dreapt - BP3, BP4, laturile de ducere i de ntoarcereale bobinei secundare de pe coloana din partea stng - BS1, BS2, laturile de ducere i de
ntoarcere ale bobinei secundare de pe coloana din partea dreapt - BS3, BS4 i regiunea aeruluinconjur tor - AER.Profunzimea domeniului de calcul n raport cu care se calculeaz n faza de postprocesare
anumite m rimi globale este aceea pentru care aria sec iunii transversal a coloanelorcorespunde valorii avute n vedere n concep ia transformatorului, sau este aceea atransformatorului fizic ce face obiectul studiului.
145
20095
452,8
2,8
5
4
100x
y
O

19/40
Fig. 5.20. Domeniul de calcul al cmpului electromagnetic i re eaua de elemente finite
5.4.2. Circuit asociate. Considerarea aliment rii n tensiune a transformatorului, pe de oparte i necesitatea lu rii n considerare a capetelor de bobine - zonele bobinelor paralele cuplanul imaginii din figura 5.20, pe de alta, impun asocierea modelului de circuit prezentat nfigura 5.21. n acest model s-au notat cu BP1, BP2, BP3, BP4,respectiv BS1, BS2, BS3, BS4componente care corespund laturilor bobinelor nf ur rii primare, respectiv ale nf ur riisecundare n domeniul de cmp, Fig. 5.20. Elementele de circuit RP i LP, respectiv RS i LSreprezint rezisten a i reactan a zonelor nf ur rii primare, respectiv secundare, plasate n afaradomeniului de cmp 2D.
Fig. 5.21. Modelul de circuit pentru Fig. 5.22. Modelul de circuit pentrualimentare n tensiune ncercarea n scurtcircuit

20/40

21/40
LS;- valoarea efectiv i faza 90 grade a tensiunii sursei de alimentare V1, Fig. 5.21;- valoarea rezisten ei voltmetrului, RVOLTMETRU.
Denumire Propriet i
AER Nemagnetic, neconductor, f r surs
MIEZ Magnetic neliniar, neconductor, f r sursBP1 Nemagnetic, neconductor, sursBP2 Nemagnetic, neconductor, sursBP3 Nemagnetic, neconductor, sursBP4 Nemagnetic, neconductor, sursBS1 Nemagnetic, neconductor, sursBS2 Nemagnetic, neconductor, sursBS3 Nemagnetic, neconductor, sursBS4 Nemagnetic, neconductor, surs
INFINIT
(regiune lineic )
Frontiera domeniului de calcul, valoare local nul a
fluxului magnetic, A = 0
M rimile care fac obiectul postproces rii solu iei numerice a modelului de studiu a mersuluin gol sunt induc ia magnetic n miez, curentul de mers n gol i pierderile n miezulmagnetic.
n figura 5.23 sunt prezentate liniile cmpului magnetic, iar n figura 5.24 harta induc ieimagnetice. Ambele corespund fazei 0, pentru care postprocesarea ofer valoarea de vrf sauamplitudinea induc iei magnetice. Valoarea Bmc 1,15 T a induc iei magnetice n coloanelemiezului magnetic, caracterizeaz un nivel relativ sc zut al satur rii miezului transformatorului.
Fig. 5.23. Liniile cmpului magnetic Fig. 5.24. Harta color i legenda amplitudiniiprincipal n miez induc iei magnetice
Evaluarea curentului de mers n gol I10 face apel la componenta de circuit RP, Fig. 5.21, iarevaluarea pierderilor n miez, la regiunea MIEZ, Fig. 5.20.

22/40

23/40
Caracteristicile externe U2(I2) a transformatorului pentru cele trei tipuri de de sarcin studiatesunt reprezentate n figura 5.25.
Fig. 5.25. Caracteristici externe al transformatorului
Structura liniilor cmpului magnetic de dispersie din figura 5.26 pentru cazul sarciniirezistive nominale corespunde fazei 90, pentru care valoarea instantanee a fluxului principal nmiez este practic nul , iar valorile instantanee ale curen ilor n nf ur ri sunt practic maxime.
Fig. 5.26. Liniile cmpului magnetic de dispersie
Puteri, randament. Prin postprocesarea rezultatelor corespunz toare sarcinii rezistive seob in valorile puterii active Ps debitat de sursa de alimentare i ale puterii active P2 debitat detransformator pe sarcin . Suportul este parametrul de circuit Rsarcina. Deoarece puterea Psob inut prin postprocesare nu include i puterea activ corespunz toare pierderilor n miez, Pm ,
puterea activ absorbit de transformator se calculeaz cu formula P1 = Ps + Pm . Randamentultransformatorului definit n condi iile aliment rii nominale care corespund modelului numericcurent, se determin cu rela ia = P2/P1 . Dou caracteristici ale randamentului n func ie de

24/40
curentul secundar, pentru factor de putere al sarcinii cos 2 = 1 (albastru), respectiv 0,707 (ro u)sunt reprezentate n figura 5.27.
Fig. 5.27. Caracteristici ale randamentului
5.4.6. Modelul EF destinat studiului regimului tranzitoriu la conect rii
transformatorului n gol la re eaua de alimentare. Tensiunea i frecven a de alimentare seseteaz la valorile nominale. Se precizeaz expresia valorii instantanee a tensiunii de alimentarea nf ur rii primare corespunz toare componentei de circuit V1 n figura 5.21, .
Diferen a fa de modelele precedente, de tip armonic, este aceea c solu ia acestui model
este una pas cu pas n domeniul timp. Prin urmare, n modulul rezolvare trebuie precizat pasul detimp i intervalul de timp de studiu al regimului tranzitoriu. Cunoscnd perioada tensiunii dealimentare, care este inversul frecven ei, este suficient s se defineasc num rul de pa i peperioad pentru a rezulta pasul de timp al studiului. n privin a duratei studiului, apriorinecunoscut , aceasta este aceea pentru care care regimul stabilizat de mers n gol este atins.
Cel mai important rezultat al postproces rii solu iei numerice este varia ia instantanee acurentului absorbit de transformator. n figura 5.28 a) este prezentat aceast varia ie pentruprimele 100 milisecunde, iar n figura 5.28 b) varia ia la mersul n gol stabilizat, respectiv nultimele 100 milisecunde ale studiului.

25/40
a) b)
Fig. 5.28. Varia ia tranzitorie a curentului de mers n gol la cuplarea aliment rii
Se observ c valoarea instantanee maxim a curentului este de aproximativ 30 ori mai maredect amplitudinea curentului n regim stabilizat.
5.5. Modele 2D plan-paralele ale transformatorului trifazat
5.5.1. Domeniul de calcul al cmpului electromagnetic i re eaua de discretizare.Domeniul de calcul 2D al cmpului electromagnetic, Fig. 5.29, include regiunea particular deform inelar , denumit INFINITE_BOX, prin intermediul c reia se impune condi ia de cmp
electromagnetic nul la infinit. Includerea acestei regiuni permite evaluarea cmpului la distanorict de mare de transformator, ceea ce nseamn c domeniul de calcul al cmpuluielectromagnetic este nem rginit. Domeniul de calcul con ine urm toarele regiuni cu propriet ielectrice i magnetice distincte:
(a) miezul magnetic MIEZ;(b) laturile de ducere i de ntoarcere ale celor trei bobine ale nf ur rii primare de pe cele
trei coloane P11, P12, P21, P22, P31, P32;(c) laturile de ducere i de ntoarcere ale celor trei bobine ale nf ur rii secundare de pe cele
trei coloane S11, S12, S21, S22, S31, S32;(d) regiunilede tip ntrefier, INTREF1, .... INTREF6, de grosime redus , ntre coloanele i
jugurile miezului magnetic;
(e) regiunea AER.
5.5.2. Circuitul ata at modelului de cmp. Circuitul din figura 5.30, care se asociazmodelului de cmp, con ine urm toarele elemente:
- componentele de tip bobine filiforme corespunz toare laturilor de ducere i de ntoarcereale primei faze primare BP11, BP12, ale celei de a doua faze BP21, BP22 i ale fazei a treiaBP31, BP32. Cele trei faze prima

capitolul 5-modeleef transformatoare

Documents

Transformatoare de sudura

Proiect Transformatoare trifazate

Capitolul 5

Capitolul 5 Programare logicؤƒ masalagiu/pub/CAPITOLUL 5.pdfآ 2004. 2. 12.آ Capitolul 5 Programare

Capitolul 5 - TC

Transformatoare uscate 6-10-20 kV, 100-2500 kVA GEAFOL ... 2016/03/05 آ TRANSFORMATOARE USCATE Transformatoare

Transformatoare de masura

Transformatoare electrice1

Transformatoare ABB.pdf

Transformatoare 20 KV

motoare- Productie subansambluri de motoare, generatoare si transformatoare electrice, Reparatii transformatoare

Capitolul 5 V

Ept33b-5 - Transformatoare Si Autotransformatoare Electrice de Putere

Transformatoare Hidrodinamice

Capitolul 5 Reologia

capitolul 5,

Electrotehnica - CAPITOLUL 5

Capitolul 5

TRANSFORMATOARE DE CURENT SPLITATE SCT ... TRANSFORMATOARE DE CURENT SPLITATE Curent primar nominal

Capitolul 5 - Biodiversitate