2.1 Funcionarea n paralel a transformatoarelor

Dou sau mai multe transformatoare funcioneaz n paralel atunci cnd sunt alimentate, simultan, de la aceeai reea primar i debiteaz pe aceeai reea secundar. Pentru asigurarea regimului optim de funcionare este necesar ca transformatoarele care funcioneaz n paralel s ndeplineasc urmtoarele condiii:

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

2. Transformatoarele s aparin aceleiai grupe de conexiuni, adic unghiul dintre tensiunile de linie primar i secundar (care este ntotdeauna multiplu de 300) s fie acelai.

3. Tensiunile de scurtcircuit ale transformatoarelor s fie egale.

De asemenea, se recomand ca puterile nominale ale transformatoarelor s nu difere mult ntre ele.

Funcionarea n regim nesimetric a transformatoarelor trifazate

n condiiile obinuite de exploatare a reelelor trifazate sarcina poate fi repartizat n mod egal pe cele trei faze. Exist ns cazuri cnd ncrcrile fazelor sunt sensibil (considerabil) diferite, de pild cnd se alimenteaz cuptoare monofazate. ns la o ncrcare simetric orict de accentuat a transformatorului tensiunea sa secundar continu s rmn practic simetric.

n studierea regimurilor nesimetrice se folosete metoda componentelor simetrice. Dup cum se tie, orice sistem trifazat nesimetric poate fi descompus n dou sisteme trifazate simetrice de succesiune diferit, unul direct i altul invers, i ntr-unul trifazat de succesiune homopolar.

Astfel, sistemul nesimetric de cureni care parcurge fazele transformatorului poate fi descompus n trei sisteme: 1) un sistem simetric direct; 2) un sistem simetric invers i 3) un sistem homopolar.

Generatorul de curent continuu

Se consider o spir diametral ale crei capete sunt legate la dou inele, acionat la o vitez constant , ntre doi poli inductori (Fig. 1.a). Admind un cmp magnetic constant n dreptul polilor conform, n spir se induce t.e.m :

sau, nlocuind , respectiv , unde cu v s-a notat viteza tangenial a spirei, iar cu A aria spirei, rezult :

Se constat deci c n spir se induce o t.e.m. alternativ, care i schimb semnul odat cu trecerea planului spirei prin axa neutr a cmpului creat de polii inductori (Fig. 1.c). Acesta este principiul de funcionare al unui generator de curent alternativ.

Dac extremitile spirei sunt conectate la dou lamele izolate ntre ele (Fig. 2.a), iar spira se rotete cu viteza constant ( n cmpul magnetic al inductorului, odat cu trecerea planului spirei prin axa neutr se realizeaz i trecerea lamelei de sub o perie sub cealalt, n momentul n care t.e.m. indus n spir este zero. n acest fel polaritatea celor dou perii A1 i A2 rmne neschimbat, are loc procesul de redresare mecanic a tensiunii alternative de la bornele spirei, la perii rezultnd o tensiune indus pulsatorie. Acesta este principiul de funcionare al generatorului de curent continuu care se compune dintr-un generator de curent alternativ i un redresor mecanic format de sistemul de lamele i perii de contact.

Cmpul constant la care s-a fcut referire poate fi obinut n dou moduri: fie folosind magnei permaneni, fie utiliznd o nfurare alimentat n c.c. La mainile clasice de c.c. este uzual de-a doua variant, nfurarea fiind plasat pe stator i jucnd rol de inductor (se mai numete nfurare de excitaie). Spira este plasat pe rotor i joac rolul de indus. n bobinajele indusurilor tuturor mainilor de curent continuu circul curent alternativ. Generatoarele de acest tip se numesc maini de curent continuu numai pentru c generatoarele furnizeaz n circuitul exterior curent continuu.

Din punctul de vedere a alimentrii acestui tip de main, exist patru variante constructive: maini de c.c. cu excitaie separat, derivaie (paralel), serie i mixt.

Bibliografie:

1. Viorel, I.A., Iancu, V. Maini i acionri electrice, Lito UTCN, ClujNapoca, Romnia, 1990.

2. LAZU, C., CORLEANU V. Maini electrice, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, Romnia, 1962.

Scopul lucrarii:

- verificare conditiilor de cuplare in paralel a doua transformatoare: raportul de transformare si grupa de conexiuni.-determinarea caracteristicilor externe ale celor doua transformatoare legate in paralel: si , si a distributiei sarcinii pe fiecare din cele doua transformatoare legate in paralel: respective .Suport teoretic:-constructie si functionarea transformatoarelor trifazate.

- condiii de conectare i funcionare n paralel a transformatoarelor trifazate.

Scheme de montaj si modul de lucru:

Figura 1. Pentru ca 2 transformatoare sau mai multe sa poata fi cuplate i s poat funciona n paralel este necesar ca tensiunile secundare pe fazele omoloage legate la aceai bar s fie n orce moment egale i in faz. Aceasta condiie este ndeplinit dac:rapoartele de transformare la borne sunt egale, transformatoarele aparin aceleai grupe de conexiuni i transfomatoarele au aceai tensiune de scurtcircuit.. Cu montajul din figura 1 se verifica conditiile obligatorii de cuplare in paralel a celor doua transformatoare: i . Pentru aceasta se scurtcircuiteaz bornele omoloage din primarul i secundarul unui transformator ( A i a) i se msoar cele trei tensiuni: , i . Cu valorile obinute se determina raportul de transformare K (1) i grupa de conxiuni Y(2) pentru fiecare transformator n parte.

(1)

(2)

Tabelul 1.Mrimi msurateMrimi calculate

KY

VVV--

Pentru legarea celor dou transformatoare la sarcin se realizeaz montajul din Figura 2, cu secundarele celor dou transformatoare legate la ntreruptorul manual Q3 deschis. Cu ajutorul unui voltmetru se verific ca tensiuniua la bornele omoloage ale transformatorului sa fie nule. Dac voltemetrul indic valoarea zero se nchide ntreuptorul Q3, iar transformatoarele sunt puse n sarcin. Pentru diferite valori ale sarcinii, se masoar i se noteaza curentul din secundarele transformatoarelor, curentul de sarcin, i tensiunea n Tabelul 2. Cu ajutorul acestor valori se reprezint pe acelai grafic i .

Dac transformatoarele au puteri nominale diferite, pentru transformatorul cu putere mai mica este indicat sa aib o tensiune de scurtcircuit mai mare, astfel el va ramane subncarcat cand transformatorul de putere mai mare a ajuns la plin sarcin, in concluzie suma puterea grupului este cu puin mai mic decat suma puterilor celor doua transfomatoare. Pentru determinarea caracterului distribuiei sarcinii pe ficare din cele dou transformatoare se traseaz pe un grafic caracteristicile cospunztoare i .

Figura 2.Tabel ul 2.

VAAA

Interpretarea rezultatelor i concluzii.2.2 INCERCAREA DE FUNCTIONARE IN REGIM NESIMETRIC A TRANSFORMATOARELOR ELECTRICE TRIFAZATEScopul lucrrii:

- incercarea transformatorului electric trifazat in regim nesimetric( monofazat i bifazat).

- determinare impedanei homopolarela transformatorul trifazat.

Suport teoretic:

- regimul nesimetric al transformatoarelor trifazate.

-cauzele regimului nesimetric.

- metoda componentelor simetrice

Scheme de montaj i modul de lucru:

Figura 1.

In exploatare, adeseori sarcinile pe cele trei faze ale transformatoarele sunt diferite, astfel ncat curentul de sarcina pe cele trei faze sunt diferite att ca valoare ct i ca faz. In acest caz se spune ca transformatorul functioneaz n regim nesimetric. Nesimetria apare din cauza consumatorilor monofazai: iluminat, cuptoare electrice , transformatoare de sudur, etc. Funcionarea transformatoarelor n regimuri nesimetrice este nsoit de o serie de fenomene care influeneaz negative performanele acestora, astfel n asemenea cazuri se constat deformarea undei tensiunirlor de linie i de faz, creterea pierderilor suplimentare i a supratemperaturii locale.

Ca situaie limit a regimurilor nesimetrice este scurtcircuitul care poate fi monofazat sau bifazat. Pentru observarea regimurilo nesimetrice se realizeaz succesiv montajele din Figura 1, pentru fiecare caz, se alimenteaz primarul transformatorului cu o tensiune redus iar cu valoarea rezistentei R se regleaz curentul n secundar, la valoare nominal:

Cu ajutorul trusei de masur se citesc i se noteaz n tabelul 1, valorile cureniilor i tensiunilor secundarului transformatorului,

Tabelul 1.

ConexiuneaSarcina

nesimetricMrimi msurateMrimi

calculate

Monofazat

Bifazat

Monofazat

Bifazat

La studierea regimurilor nesimetrice se utilizeaz metoda componentelor simetrice. Orice sistem trifazat nesimetric se poate descompune n dou sisteme trifazate simetrice de succesiune diferit unul direct i altul invers i intr-un sistem de succesiune homopolara.

Pentru conexiunea i sarcin monofazat n secundar:

Se descompune sistemul nesimetric al curentilor din secundar n trei sisteme trifazate simetrice i se calculeaz componentele curentului pe prima faz din secundar ale fiecaruia din cele trei sisteme.

Se calculeaz componentele curentului pe prima faz din primar ale fiecruia din cele trei sisteme simetrice.

Curenii nesimetrici pe faz din primarul transformatorului vor fi:

Se calculeaz curenii de linie: , , i se compar cu cei msura .

Regimurile nesimetrice din secundar se transmit in in primar. Sitemul de cureni homopolari n primar apare atunci cnd nfurarea primarului este conectata n sau D.

n cazul conexiuni Y, n primar sistemul de cureni homopolari este nul, n secundar ns exist cureni homopolari, care dau natere fluxutilot homopolare n fiecare coloan a transformatorului. Fluxul homopolar se nchide prin aer, cuv, tirani, buloane de strngere etc, i produce n fiecare faz o t.e.m care se descompunecu tensiunile de faz, ale transformatorului. Dac sistemul homopolar din secundar, este nul, tensiunile iniiale de faz nu sunt infulenate ns se modific tensiunile secundare.

Figura 2

Cu ajutorul schemelor din Figura 2, i a formulelor de mai jos se detemina parametrii homopolari, cu datele obtinute se va complecta tabelul 2.

Tabelul 2.

ConexiuneaMrimi msurateMrimi calculate

U[V]P[W]I[A][][][]

Interpretarea rezultatelor i concluzii.

2.3 CARACTERISTICILE GENERATORULUI DE CURENT CONTINUU Scopul lucrrii.

Determinarea experimental a caracteristicilor generatorului de curent continuu.

Suport teoretic.

principiul de construcie al mainii de curent continuu;

regimul de generator al mainii de curent continuu;

Scheme de montaj i modul de lucru

Generatorul de curent continuu este antrenat, la turaie constant, de un motor sincron cu excitaie n curent continuu. Pornirea acestuia se face n asincron, cu Q1 pe poziia 1 (excitaia scurtcircuitat pe rezistena RE). Se alimenteaz nfurarea statoric a motorului sincron prin nchiderea contactorului K1 i dup pornire se comut Q1 pe poziia 2. Se conecteaz apoi excitaia generatorului de curent continuu prin contactorul K2.

1. Caracteristica de funcionare n gol

Se crete curentul de excitaie al generatorului de c.c. pn cnd tensiunea atinge 1.2UN. Modificnd n sens descresctor curentul de excitaie prin modificarea Rc, rezultatele msurtorilor se trec n tabelul 5.3. Se determin astfel ramura descresctoare a caracteristicii U0=f(IE), Pentru curent de excitaie zero, se obine valoarea tensiunii electromotoare remanente.

Tabelul 5.3. I=0U0 [V]

IE [A]

2. Caracteristica de sarcinCu generatorul de curent continuu antrenat la turaie nominal, se acioneaz ntreruptorul Q2 i se stabilete curentul de excitaie astfel ca la un anumit curent de sarcin tensiunea s fie 1.1UN. Se reduce treptat rezistena de sarcin, pentru fiecare valoare modificndu-se curentul de excitaie astfel nct curentul de sarcin s rmn constant. Rezultatele msurtorilor se trec n tabelul 5.4. Se ridic ramura descrectoare a caracteristicii de sarcin, U = f(IE).Tabelul 5.4. I=cst

U [V]

IE [A]

3. Caracteristica externSe ncarc generatorul la parametri nominali (curent de sarcin nominal la tensiune nominal). Pentru curent de excitaie nominal se modific treptat, n sens crector, rezistena de sarcin. Rezultatele msurtorilor de trec n tabelul 5.5. Se reprezint grafic variaia tensiunii n funcie de curentul de sarcin la curent de excitaie nominal. Se repet msurtorile pentru celelalte tipuri de excitaie a generatorului.

Tabelul 5.5. IE=cst.

Excitaie

separatU [V]

I [A]

Excitaie

derivaieU [V]

I [A]

Excitaie mixt adiionalU [V]

I [A]

Excitaie mixt diferenialU [V]

I [A]

4. Caracteristica de reglajSe ncarc generatorul la sarcin nominal, la o valoare a curentului de excitaie corespunztoare tensiunea la borne sa fie cea nominal. Se reduce treptat sarcina, modificndu-se curentul de excitaie astfel nct tensiunea la borne s fie cea nominal. Rezultatele msurtorilor se trec n tabelul 5.6. Se reprezint grafic variaia curentului de excitaie n funcie de curentul de sarcin, la tensiune nominal. Se repet msurtorile pentru celelalte tipuri de excitaie a generatorului.

Tabelul 5.6. U=cst

Excitaie

separatIE [A]

I [A]

Excitaie

derivaieIE [A]

I [A]

Excitaie mixt adiionalIE [A]

I [A]

Excitaie mixt diferenialIE [A]

I [A]

Interpretarea rezultatelor i concluziib

a

L3

L2

L1

K1

Trus masur

y

D

A1

b

a

L3

L2

L1

K1

Trus msur

y

Y

c

b

a

R

N

L3

L2

A1

L1

K1

Trus msur

y

D

c

b

a

C

B

A

Q

V

T

y

Y

L3

L2

K2

L1

Q2

Q3

Q1

sarcin

T

T

V

y

Y

Trus masur 3

Trus masur

Trus masur

y

Y

L3

L2

K2

L1

A1

A1

Y

y

Trus msur

K1

L1

A1

L2

L3

N

V1

R

a

b

c

Y

Y

W

A

A2

b

V2

AT

B

C

a

c

N

Y

D

N

a

b

c

A

B

C

K1

L1

L2

L3

TRUSA

DE

MSUR

MS

3~

RE

Q1

-

+

A3

Poz.I

Poz.II

G

-

A2

+

-

V

A3

Q2

RC

K2

Sarcina variabil

Fig.5.3. Montajul experimental.

Fig.2. Principiul de funcionare al generatorului de c.c. (rolul colectorului de redresor mecanic)

Fig.1. Principiul de funcionare al generatorului de curent alternativ

PAGE 1

_1203837606.unknown

_1203931319.unknown

_1203932563.unknown

_1204441430.unknown

_1204442928.unknown

_1214496461.unknown

_1214496482.unknown

_1214496541.unknown

_1204443022.unknown

_1214496350.unknown

_1204442972.unknown

_1204442194.unknown

_1204442219.unknown

_1204442089.unknown

_1203933480.unknown

_1203933519.unknown

_1203933619.unknown

_1203933504.unknown

_1203933023.unknown

_1203933272.unknown

_1203932792.unknown

_1203931449.unknown

_1203931561.unknown

_1203932405.unknown

_1203931480.unknown

_1203931363.unknown

_1203931424.unknown

_1203931341.unknown

_1203931165.unknown

_1203931241.unknown

_1203931280.unknown

_1203931296.unknown

_1203931260.unknown

_1203931199.unknown

_1203931221.unknown

_1203931182.unknown

_1203839059.unknown

_1203930403.unknown

_1203930980.unknown

_1203931141.unknown

_1203930979.unknown

_1203839125.unknown

_1203838468.unknown

_1203838750.unknown

_1203838774.unknown

_1203838805.unknown

_1203838714.unknown

_1203838431.unknown

_1203835356.unknown

_1203835928.unknown

_1203837451.unknown

_1203837522.unknown

_1203837602.unknown

_1203835942.unknown

_1203835786.unknown

_1203835805.unknown

_1203835387.unknown

_1203752450.unknown

_1203834945.unknown

_1203835330.unknown

_1203834927.unknown

_1203752153.unknown

_1203752404.unknown

_1203752098.unknown