ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΙΣΟΔΥΝΑΜΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗ Απώλειες Χαλκού Δευτερεύοντος: (ανοιγμένες) Αυτεπαγωγή Δευτερεύοντος: (ανοιγμένη) Απώλειες Χαλκού Πρωτεύοντος Ρεύμα Μαγνήτισης Απώλειες Πυρήνα ΑυτεπαγωγήΠρωτεύοντος
ΑΠΛΟΠΟΙΗΜΕΝΑ ΙΣΟΔΥΝΑΜΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΑΠΛΟΠΟΙΗΜΕΝΑ ΙΣΟΔΥΝΑΜΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΤΑΣΗΣ Όταν στο δευτερεύον του μετασχηματιστή συνδεθεί κάποιο φορτίο τότε η τάση εξόδου μεταβάλλεται με τη μεταβολή του φορτίου. ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΤΑΣΗΣ
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΤΑΣΗΣ Επαγωγικό Φορτίο Ωμικό Φορτίο Χωρητικό Φορτίο
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ Απώλειες Υστέρησης και Δινορρευμάτων Απώλειες χαλκού
ΠΕΙΡΑΜΑ ΑΝΟΙΚΤΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΠΕΙΡΑΜΑ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΣΗΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Άσκηση 1 Ένας Μ/Σ με ονομαστική ισχύ 15KVA και ονομαστικό λόγο τάσεως 2300V/230V, υποβάλλεται στα πειράματα ανοικτού κυκλώματος και βραχυκύκλωσης με σκοπό να υπολογιστούν τα στοιχεία του ισοδύναμου κυκλώματος. Να υπολογιστεί το ισοδύναμο κύκλωμα του μετασχηματιστή όπως φαίνεται από την πλευρά της υψηλής τάσης. Να υπολογιστεί το ισοδύναμο κύκλωμα του μετασχηματιστή όπως φαίνεται από την πλευρά της χαμηλής τάσης. Να υπολογιστεί η διακύμανση της τάσης του Μ/Σ στην πλήρη φόρτιση, όταν το φορτίο έχει συντελεστή ισχύος 1, 0,8 επαγωγικό και 0,8 χωρητικό. Ποια είναι η απόδοση του μετασχηματιστή στην πλήρη φόρτιση όταν ο συντελεστής ισχύος του φορτίου είναι 0,8 επαγωγικό; ΠΕΙΡΑΜΑ ΑΝΟΙΚΤΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΠΕΙΡΑΜΑ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΣΗΣ Voc = 2300V Vsc = 47V Ioc = 0,21A Isc = 6 A Poc = 50W Psc = 160W
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Άσκηση 2 Ένας Μ/Σ διανομής με ονομαστική ισχύ 20KVA και ονομαστικό λόγο μετασχηματισμού 8000V/480V, παρουσιάζει τις παρακάτω αντιστάσεις και αντιδράσεις: Rp = 32Ω Rs = 0,05Ω Xp = 45Ω Xp = 0,06Ω Rc = 250kΩ Xm = 30kΩ Οι σύνθετες αντιστάσεις του κλάδου διέγερσης δίνονται ανοιγμένες στη πλευρά υψηλής τάσης του μετασχηματιστή. Να σχεδιαστεί το ισοδύναμο κύκλωμα του μετασχηματιστή, όπως φαίνεται από την πλευρά υψηλής τάσης. Αν υποτεθεί ότι ο Μ/Σ τροφοδοτεί ονομαστικό φορτίο με 480V και συντελεστή ισχύος 0,8 επαγωγικό, ποια είναι η τάση εισόδου του μετασχηματιστή; Ποιος είναι ο συντελεστής απόδοσης του μετασχηματιστή;
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Άσκηση 3 Μια γεννήτρια τροφοδοτεί ένα μετασχηματιστή ονομαστικής ισχύος 50KVA, 2400/240V, 50Hz. Η ανοιγμένη στη χαμηλή τάση ισοδύναμη σύνθετη αντίσταση σειράς του μετασχηματιστή έχει τιμή 0,082+j0.03Ω. Η αντίσταση Rfe=300Ω και η Χμ=50Ω (ανηγμένες στο δευτερεύον). Στο δευτερεύον συνδέεται καλώδιο με αντίσταση 0,005+j0.02Ω και μέσω αυτού τροφοδοτείται φορτίο το οποίο έχει ισχύ 50kVA υπό τάση 240V και συνφ=0,8επ. Ποια είναι η τάση στα άκρα της γεννήτριας και η ενεργός ισχύς της; Ποια είναι η τιμή διακύμανσης της τάσης στο μετασχηματιστή; Ποιος είναι ο συντελεστής απόδοσης του συστήματος;
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Άσκηση 4 Ένας μονοφασικός Μ/Σ 30kVA, 2400/600V, έχει τα εξής στοιχεία ισοδύναμου κυκλώματος: R1=1,86Ω, Χ1=3,41Ω, Rfe=16,6kΩ, Χμ=5kΩ, R2=0,15Ω, Χ2=0,28Ω. Στον μετασχηματιστή συνδέεται φορτίο Ζ=14∟25Ω. Αν η τάση στην έξοδο του μετασχηματιστή είναι 600V υπολογίστε: Α) Την διακύμανση τάσης. Β) Τον βαθμό απόδοσης του Μ/Σ.
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Άσκηση 5 Ένας μονοφασικός Μ/Σ 30kVA, 2400/600V, έχει τα εξής στοιχεία ισοδύναμου κυκλώματος: R1=1,86Ω, Χ1=3,41Ω, Rfe=16,6kΩ, Χμ=5kΩ, R2=0,15Ω, Χ2=0,28Ω. Στον μετασχηματιστή συνδέεται φορτίο Ζ=14∟25Ω Α) Αν η τάση στο πρωτεύον του μετασχηματιστή είναι 2400V υπολογίστε την διακύμανση τάσης. Β) Υπολογίστε την τάση βραχυκύκλωσης.
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Άσκηση 6 Ένας μονοφασικός μετασχηματιστής με ονομαστική ισχύ 15kVA, και ονομαστικό λόγο μετασχηματισμού 8000V/230V παρουσιάζει τις παρακάτω ωμικές αντιστάσεις και επαγωγικές αντιδράσεις: R1=30Ω, Χ1=60Ω, R2=0,04Ω, X2=0,2Ω, Rfe=350kΩ, Χm=70kΩ Εάν ο μετασχηματιστής τροφοδοτεί φορτίο 12kW με συντελεστή ισχύος 0,85 επαγωγικό και τάση 230V, υπολογίστε το ρεύμα δευτερεύοντος καθώς και τον βαθμό απόδοσης. 2. Εάν αποσυνδεθεί το φορτίο ποια θα είναι η τάση εξόδου του μετασχηματιστή.
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Άσκηση 7 Ένας μονοφασικός μετασχηματιστής με ονομαστική ισχύ 50kVA, και ονομαστικό λόγο μετασχηματισμού 11kV/240V παρουσιάζει τις παρακάτω ωμικές αντιστάσεις και επαγωγικές αντιδράσεις: R1=30Ω, Χ1=40Ω, R2=0,01Ω, Χ2=0,02Ω, Rfe=600kΩ, Χm=46kΩ 1. Σχεδιάστε το ισοδύναμο κύκλωμα του μετασχηματιστή ανηγμένο στην πλευρά χαμηλής τάσης. 2. Υπολογίστε το ρεύμα διέγερσης του μετασχηματιστή. 3. Ο μετασχηματιστής δουλεύει με ονομαστικό φορτίο και συντελεστή ισχύος 0,8 επαγωγικό, ενώ η τάση στο δευτερεύον είναι 240V. Υπολογίστε την τάση στο πρωτεύον.