Электромагнитные силы в трансформаторе при коротком замыкани

Электромагнитные силы создаются в трансформаторах в результате взаимодействия тока в обмотке с магнитным полем рассеяния. Реально возникающее поле рассеяния (рис. 2.46, а) можно представить в виде суммы двух полей: продольного с индукцией Bd, магнитные линии которого направлены параллельно оси обмотки, и поперечного с индукцией Bq, линии которого расходятся радиально. Наличие поперечного поля обусловлено краевым эффектом, возникающим вследствие конечных значений высоты и ширины обмотки: чем выше обмотка, тем меньше поперечное поле. При взаимодействии этих полей с током обмотки возникают электромагнитные силы: радиальные Fq, стремящиеся сжать внутреннюю обмотку и растянуть внешнюю, и аксиальные Fd, стремящиеся сжать обмотку в продольном направлении.

При отключении в одной из обмоток части витков для регулирования напряжения характер распределения магнитного поля рассеяния изменяется и возникает дополнительное поперечное поле с индукцией B'q (рис. 2.46, б). В результате появляются дополнительные аксиальные силы F'd, стремящиеся увеличить имеющуюся не симметрию в расположении витков обмоток. При симметричном расположении отключаемых витков по высоте силы F'd имеют наименьшее значение. При отключении части витков, расположенных у верхнего или нижнего края обмотки, они сильно возрастают, вследствие чего возникают силы, которые могут разрушить ярмовую изоляцию трансформатора и обмотки.

В трансформаторах большой мощности механические усилия, действующие на обмотки, при коротких замыканиях весьма велики и поэтому требуется принимать специальные меры, обеспечивающие механическую прочность обмоток. Поскольку электромагнитные силы пропорциональны квадрату тока, для маломощных трансформаторов опасность механического повреждения обмоток незначительна. Для этих трансформаторов более опасно чрезмерное нагревание обмоток.

Рис. 2.47. Схема замещения (а) и кривые изменения потока (б)

и намагничивающего тока (в) при включении ненагруженного

трансформатора в сеть

 






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.