7/25/2019 03 Transformatorul Electric

1/6

ndrumtor de laborator Maini electrice 1

2. TRANSFORMATORUL ELECTRIC

Suport teoretic

Este o main electric care transform energia electric de anumii parametri (tensiune icurent) n energie electric de ali parametri. Transformatorul funcioneaz pe principiul inducieielectromagnetice. Aceasta nseamn c el funcioneaz doar n curent alternativ. n cadrultransformrii se pstreaz aceeai frecven a tensiunii i a curentului.

n esen, un transformator const dintrun miez de fier pe care sunt plasate dou nfurriizolate una fa de alta i fa de miezul de fier. nfurarea care primete energia de la o surs regim de receptor se numete nfurare (!o!ina") primar# cea dea doua nfurare, aflat n

regim de generator, furnizeaz energia unei reele sau consumator, numinduse nfurare (!o!ina")secundar. $iezul magnetic al transformatorului reprezint sistemul magnetic al mainii.nfurrile constituie sistemul su electric. %ele dou !o!ina"e ntre care are loc transferul de

putere au n general un numr diferit de spire. %omponentele puterii & tensiunea i curentul & suferprin transformare sc'im!ri inverse creterea tensiunii presupune scderea curentului i invers.

$rimile care se refer la nfurarea primar se numesc primare i se noteaz cu indicele .Toate cele care privesc !o!ina"ul secundar sunt notate cu indicele *. +atele te'nice nominale aleunui transformator se refer la numrul de faze mf, puterea aparent SN -A/, tensiunea primarU1-/, tensiunea secundar U2 -/, frecvena f 0z/, sc'ema de cone1iune stea, triunghi sau

zigzag. 2aportul dintre tensiunea primat i cea secundar poart numele de raport de

transformare.)

*

f

T

f

Uk

U= (*.)

2andamentul este dat de

100

P

P

1

2= (*.*)

unde 3* a!sor!it de consumator n secundar, iar 3puterea consumat de primar de la reea.

+up destinaia lor, transformatoarele se mpart n dou mari clase de putere i speciale.

+up numrul de faze transformatoarele (denumite prescurtat trafo) pot fi monofazate saupolifazate (de o!icei trifazate). n categoria transformatoarelor speciale intr autotransformatoarele& transform tensiunea n limite reduse, regulatoarele de inducie & servesc la reglarea tensiunii nreelele de distri!uie, transformatoarele de msur (de curent i de tensiune), transformatoare defaz & odat cu tensiunea sc'im! i numrul de faze ale distri!uiei, transformatoarele cu destinaiespecial (de sudur, cu regla"ul tensiunii su! sarcin, cele de mare intensitate etc.).

4tudiul fenomenelor la transformatoare se face pentru o singur faz dat fiind faptul c latoate transformatoarele polifazate ele sunt aceleai pe orice faz.

2egimurile de limit de funcionare a transformatorului sunt mersul n gol i n scurtcircuit.

$ersul n gol corespunde situaiei n care transformatorul este conectat cu primarul la reea,

circuitul su secundar fiind desc'is (Z

sau2! 0). +in datele o!inute la ncercarea de mers n

7/25/2019 03 Transformatorul Electric

2/6

ndrumtor de laborator Maini electrice 1

gol a transformatorului electric se pot determina raportul de transformare kT, curentul de mers n gol(n procente), parametrii sc'emei ec'ivalente i factorul de putere la mers n gol.

5n transformator electric este n regim de scurtcircuit c6nd !ornele secundarului suntcuplate galvanic ntre ele printro impedan de valoare nul (7 8 9). n acest caz avem U2 ! 0. n

practic regimul de scurtcircuit al transformatorului intereseaz n dou variante 4curtcircuitul de avarie & transformatorul este alimentat n primar cu tensiunea nominal.

%urenii care se sta!ilesc prin nfurri depesc de c6teva ori curenii nominali.

4curtcircuitul de pro! & transformatorul este alimentat n primar cu tensiunea descurtcircuit care este acea valoare redus a tensiunii pentru care n nfurri se sta!ilesccurenii nominali.

+in datele o!inute la ncercarea de mers n scurtcircuit a transformatorului electric se potdetermina tensiunea de scurtcircuit (n procente) parametrii sc'emei ec'ivalente i factorul de

putere la mers n scurtcircuit.

+ou sau mai multe transformatoare funcioneaz n paralel atunci c6nd sunt alimentate,simultan, de la aceeai reea primar i de!iteaz pe aceeai reea secundar. 3entru asigurarearegimului optim de funcionare este necesar ca transformatoarele care funcioneaz n paralel sndeplineasc urmtoarele condiii

. Tensiunile lor primare, respectiv secundare, s fie egale, ceea ce implic, n limita toleraneloradmise, condiia ca rapoartele de transformare s fie egale.

*. Transformatoarele s aparin aceleiai grupe de cone1iuni, adic ung'iul dintre tensiunile delinie primar i secundar (care este ntotdeauna multiplu de :99) s fie acelai.

:. Tensiunile de scurtcircuit ale transformatoarelor s fie egale.

SUBIECT . Caracteristicie !eneratoruui sincron

%aracteristicile ;4 se o!in e1perimental sau analitic. Ele reprezintdependenele ntre dou mrimi de !az ale mainii electrice, n timp ce restul

parametrilor se menin cu valori nesc'im!ate. 4e refer la regimul staionar de

funcionare i n n .= "Caracteristica de funcionare n gol: 5 f (< )= e pentru < 9,= f f= n (fig.*)

*

7/25/2019 03 Transformatorul Electric

3/6

ndrumtor de laborator Maini electrice 1

=ig.* %aracteristica de funcionare n gol a generatorului sincron.

Tensiunea 5 la !ornele nfurrii statorice se determin din t.e.m. indus E .#alorile sale pentru diferii cureni de e1citaie < ,e caracterizeaz sistemul magnetic

al ;4. 3entru< 9,=

e

o!inuit e1ist flu1ul magnetic remanent i tensiunearemanent 5 E .= rem # +ac la e1citaia ;4 se o!ine saturaie, atunci dupreducerea lui

7/25/2019 03 Transformatorul Electric

4/6

ndrumtor de laborator Maini electrice 1

pana la regimul de suprasarcina admisibil Im. Infasurarea B1-Ba polilor auxiliari,g. .!, este alimentata suplimentar de la o sursa reglabila "#, ce poatein$ecta in aceasta curentul Is, de valoare reglabila si cu sensul dorit.

%entru valori succesivcrescatoare ale curentului de sarcina I#almasinii se regleaza curentul Isintr-unsens, respectiv in sens opus pana lavalorile Is&, Is-la care apar primele scanteila colector. In caz ca curba medie, 'Is&&Is-() , g. .!! a(, coincide cu axaabsciselor, comutatia masinii este buna.*asina are o rezerva de comutatie cuatat mai mare cu cat aria domeniuluimarginit de curbele Is&'I#(, Is-'I#( este maimare. In cazul ca polii de comutatieproduc un camp magnetic mai slab decatcel optim, curba 'Is&& Is-() + f'I#( se

situeaza deasupra axei

Fig.2.32 absciselor, fig. 2.33b), iar atunci cand polii

sunt prea tari aceastacurba se aa sub axa

abscisei, g. .!! c(. In primul caz este necesar sa se sporeascanumarul de spire al polilor de comutatie sau sa se reduca intreerul ec/ivalental polilor de comutatie0 in cel de-al doilea se procedeaza invers.

a( b(c(

Fig. .!!

.. E23#4II5E 6E F3724I87#9E I7 9E"I* %E9*#7E4. BI5#7435

>

7/25/2019 03 Transformatorul Electric

5/6

ndrumtor de laborator Maini electrice 1

%34E9I589 :I 9#76#*E435 *#:I7I589 6E 239E74 2874I733

..1. Ecuatiile de unctionare

Functionarea masinii de curent continuu cu excitatieindependenta ca generator in regim permanet este denita de urmatoareleecuatii, asociate sc/emei electrice din gura .!;

Fig. .!; Fig..!?

6ependenta 'Ie , I#( este caracteristica magneticaa masinii, ceexprima dependenta in general nelineara a uxului magnetic rezultant pe unpas polar in functie de curentul de excitatie si de curentul I#in infasurareaindusului.

In cazul functionarii ca motor in regim permanent, g. .!?,ecuatiile sunt