Пытаюсь разобраться со следующей задачкой:
1. На вторичной смоделированного трансформатора на подстанции - параметры на скрине, проседает напряжение при перегрузке. Я это понимаю как при добавлении нагрузки в сеть, ток потребление увеличивается, что приводит к падению бо́льшего напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора. Т.е. от напряжения на входе, отнимается напряжение которое падает на внутреннем сопротивлении трансформатора (которое выросло из-за повышения тока), и напряжение на вторичной оказывается ниже чем было до добавления нагрузки.
2. Затем, я увеличил мощность трансформатора с 1 МВА до 2,5 МВА, и прогнал опять в проге. Результат теперь мне уже не совсем понятен - напряжение восстановилось.

Справка: Не судите строго за такой вопрос, образование нынче пошло такое что в техникуме не учат о деталях работы трансформатора, в дебри нас вообще не вводили. Надеюсь на опыт знатоков.

Ниже приведены три случая:
1) До добавления нагрузки - трансформатор 1 МВА
2) После добавления нагрузки - трансформатор 1 МВА
3) После добавления нагрузки - трансформатор 2,5 МВА
4) Параметры трансформаторов (1 МВА и 2,5 МВА)

Вопрос: Почему при одинаковых параметрах трансформатора до и после, кроме как его увеличения в мощности с 1,0 МВА до 2,5 МВА, напряжение на вторичной перестало проседать? Внутреннее сопротивление осталось тем же, и нагрузка после того как увеличилась, не менялась больше.

Вот здесь и ошибка

Величина нелинейная.........и даже больше:

Спер отсюда

Что Вы понимаете под "внутренним сопротивлением" ?

Предполагаю, что внутреннее напряжение, делённое на внутренний ток.

Гениально !

Внутреннее сопротивление – активное и индуктивное сопротивление первичной и вторичной обмоток – Г-образная схема замещения.


Выше график интересный, понимаю его так:
1. При нагрузке превышающую 100%, потери в стали и меди, Ptot, будут расти
2. Потери в меди (активная часть внутреннего сопротивления) пропорциональны току нагрузки в квадрате, I^2. Под I^2 я понял так что это ток нагрузки.
3. Если потери повышаются, это значит напряжение которое падает на внутреннее сопротивление повышается, что приводит к проседанию напряжения на вторичной.

Я еще читал что еще может влиять насыщение сердечника, то есть когда напряженость (I) продолжает расти, а магнитная индукция (B) уже дошла до предела. Вот выдержка из статьи, переведенная на русский. Правда ли это по отношению к силовым трансформаторам?

Так как сайт больше ориентирован на электронику, можно ли строго провести аналогию с силовым трансформатором?

Примерно смысл к тому и подводится: нельзя превышать допустимую расчетную мощность не только по электрической. но и магнитной части. Потолок есть и там, и там.
Любой трансформатор есть компромисс электрической, магнитной, изоляционной и экономической компонент. И эксплуатироваться должен в оптимальных для него условиях.

Верно, но не стоит забывать за падение индуктивности.


Теория работы т-ра одинакова для всех, а их режимы работы могут сильно отличаться.

Я далеко не спец по трансформаторам подстанции, но тем не менее....Здесь нет какого-то одного фактора, тем более, что моделирование не может гарантировать точность результата.
Учтите, что комплексное сопротивление трансформатора нелинейно от его мощности и более маломощные имеют большее комплексное сопротивление и наоборот.
Вы же считаете, что эти сопротивления равны, что неверно и на это указал коллега "Костян челябинский".
Другой момент - у более мощного трансформатора и более мощные обмотки (большее сечение), поэтому и падение напряжения на них гораздо меньше.
По всем остальным моментам, Вам вроде как коллеги рассказали.

Насчет графика
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Пересмотрел еще раз как и статью так и этот график и возникли вопросы насчет роста потерь в меди (в обмотке), пропорционально току I^2. Зависимость между потерями в меди и током нагрузки (I^2), нелинейная, а значит Pо (потери в меди) должна быть кривая, а там горизонтальная линия. Почему так? Потери в стали (гистеризис) показаны как нелинейная зависимость, и когда складываются потери в меди и стали получается уже полные потери, Ptot. С этим понятно.

Насчет мощности и внутренного сопротивления:
Сегодня открыл список уже внесенных в базу трансформаторов с их сопротивлениеми - Z1, Z0. Прикинул сопротивление и мощность, и как раз наоборот - выше мощность - выше сопротивление. Здесь что-то неясно...
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

И с какого перепугу медь стала нелинейным сопротивлением (в тр-ре) ?


Выкиньте такой калькулятор.

eugevict,
Цитирую статью от Roman D:
Как Вы это понимаете?

Я понимаю так, что потери в меди, (P₀), как раз и нелинейная зависимость по отношению к току, так написано в той статье. Например, если ток нагрузки увеличивается в два раза, то потери в меди тогда должны вырости в 4 раза. Где я не прав?

Насчет калькулятора:
Это не калькулятор, а берется характеристика трансформатора и вбивается в ПО. Т.е. тут три варианта: 1) Тот кто вбивал в ПО, у него руки кривые, 2) Паспортные данные кривые, или 3) выше мощность - выше внутреннее сопротивление - возможно

Правильно Roman написал и в моем понимании это линейная зависимость.


Выбор за вами. Но по имеющимся у меня данным серийных тр-ров, сопротивление обмоток уменьшается с увеличением мощности тр-ра.

eugevict
Обоснуйте, как могут потери в меди и ток I² быть линейной зависимостью?

На графике показано соотношение нагрузки (%) и потери (Вт). Если нагрузка в % связана с током нагрузки, а P₀ ∝ I², тогда как это может быть линейной зависимостью?

А насколько график отражает реальность?
Вы можете нарисовать свой график "от балды" и выставить в интерне - и что?
Насколько мне известно, то минимум потерь в трансформаторе на уровне 0,7 (по разным исследованиям от 0,6 до 0,75).
А по категориям нагрузки (потребителей), даже регламентировано от 0,7 до 0,96.
И как раз для того, чтобы повысить КПД, снизив общие потери.А сами подсчитать не желаете?
Всего-то несколько цифр.....

Rezo,
Если график не отражает реальность - нафига он нужен? Суть моделирования в том чтобы свести модель как можно близко к реальной, а график нужен для того чтобы выразить физические явления.


Так а что и где считать? Где эти цифры о которых идет речь? Я пришел сюда на форум, дабы чему-то научиться, мне показали этот график который я хочу изучить и понять, и теперь слышу что графику доверять нельзя. Если бы я знал ответы на все вопросы, то тогда не задавал бы их здесь...
Если речь о том что бесплатно никто помогать не хочет, так я готов договориться... но кидать студента как мяч в разные стороны - увы, вспоминаю будни как нас учат в универе

График нужен для понимания вопроса и не более тго, т.к. это всего лишь некая наглядность, а не расчёт или пример графика от производителя.
Вы посмотрели ресурс, откуда этот график?Цифры - как Ваши условия:Это не цифры в виде условия?Как что?
Вот и подсчитайте насколько выросли потери в меди при таком условии.Вот и сравните свой результат в реале и увидите какая зависимость - линейная или нет, как написано в этой статье (или как Вы поняли).Если в реале хотите иметь знания, то читайте учеьную литературу и расчёты проводите вручную, а не программами (калькуляторами).
Программы и калькуляторы можно применять уже после приобретения багажа знаний, чтобы смотреть на вопрос "в первом приближении".
А если не расчитывать на свои знания, а надеяться только на САПРы, то зачем тогда вообще учиться и ходить в университет?
Не этим ценен специалист.....

Ну вот тут начали килогегцами кидаться.

Надо внимательно читать

А приведенная "Справка" не догма, а некие условия, которые я могу не соблюдать.
Но вопрос в другом - мы думаем по разному.
P.S.
Прочтите внимательно что пишет Rezo, а главное подумайте и постарайтесь понять.
Успехов !

eugevict, Rezo, RomanD

Мужики, если честно, то я вообще не понимаю к какому выводу вы меня ведете. Конкретно может кто объяснить на пальцах, в чем суть и как что считать. Я ж сказал, за помощь оплачу, просто сейчас нет времени глубоко в этом капаться...

Объяснять здесь нечего.
Ни Вы, ни мы не знаем по каким формулам вычисляет программа, поэтому увеличте мощность трансформатора, чтобы выходные данные этой проги стали нужными и красивыми, оформите это и "скормите" своему преподу. Если "выплюнет" обратно, то озадачте его своими вопросами на счет формул и корректности вычислений этой прогой.

Так вроде же на первой странице всё объяснили, отвечая на поставленный вопрос:Других вопросов и не было.Ну тогда всё гораздо проще - заплатите преподавателю, ведь с таким подходом всё равно из Вас специалист не получится (ничего обидно-личного не имею ввиду).
А я лично не желаю способствовать выпуску ещё одного професионального "дуба".
Повторюсь - ничего обидно-личного, а только с точки зрения знаний.....

Во-первых, я уже выпустился, но образование которое дал универ эти темы не затрагивал. Этот вопрос у меня возник как раз из-за ситуации на работе, где на мне лежит много обязанностей.
Я мог, как здесь пишут, просто запихнуть все в ПО, получить результат и скормить это всё своему начальству - вот они и есть дубы еще те, всё скушают и не подавятся, лиж бы в сроках быть...
Мне кажется вы не хотите меня понять... Я действительно хочу понять что к чему, но чтобы мне конкретно показали. Я в экстрасенсы не записывался, поэтому что конкретно вы хотите чтобы я посчитал мне тоже непонятно.

Rezo,

Другие вопросы были - иначе чего же мы тут друг друга пинаем уже как на второй странице...
Суть ответа я понял именно из графика который предложил Roman D - нагрузка увеличивается, сумма потерь в стали и в обмотках увеличивается нелинейно, это означает падение напряжения на этих сопротивлениях (сопротивление обмотки + потери на гистерезис) растет, что в итоге приводит к уменьшению напряжения на вторичной. Это я понял.
Другой вопрос был насчет самого графика от Roman D, который я хочу разобрать еще более подробнее - не просто съесть его как делают дубы-колдуны-начальники. С вами или без вас, я в нем разберусь, как впрочем, и в самой это теме, только времени уйдет на это больше. А вот если вы действительно хотите чтобы было меньше, как вы выразились дубов, помогайте людям так, чтобы они понимали чего вы от них хотите.

Как раз напротив.А с чем там разбираться, если всё видно и без разборок?
Похоже попонятка Ваша второго вопроса, вытекает из неполного понимания первого.

Придется начинать с начала :

В 11посте вами был приложен график который выложил Roman D, но с двумя поясняющими сносками :

Как Вы определили что Ро - это потери в меди ?

eugevict,
Давайте начнем сначала.
В статье от Roman D, сказано:

Из этого я понял что потери в меди (или в обмотках) это P_o, а потери в стальном сердечнике это P_cc. Насколько я понимаю, потери в меди и потери на гистеризис (также потери в сердечнике или потери в стали) это чисто активные потери.

Rezo,
Чувствуйте себя свободно, подсказывайте, в чем есть суть?

К сожалению Р₀ = Р_М + I₀² х r₁, это мощность потерь Х.Х. Возникают магнитные потери магнитопровода Р_М. При номинальном первичном напряжении и частоте тока суммарные некомпенсируемые затраты мощности относят к холостым потерям Р₀. Для вычислений используют выше приведенную формулу, в которой активным сопротивлением первой катушки выступает величина r₁. Значение Р₀ никаким образом не меняется при регулировании нагрузки электромагнитного силового узла и является постоянным.
Надеюсь теперь понятно почему P₀ на графике постоянна по величине и где ваша ошибка.
Потому Rezo и писал "на графике все видно".
Собственно об этом вам намекали и подталкивали в постах выше.

Здесь нормальные мужики и стараются вести людей к знаниям, а не к тупому списыванию.

eugevict,
Поделитесь пожалуйста хорошей литературой для трансформаторов, так чтобы на пальцах объяснили. Поверьте, я не халявщик, мне просто действительно хочется знать, а не просто использовать ПО как панацею от всех проблем.
Насколько хватило моих знаний, я понял что ток I₀ это ток холостого хода, а не ток нагрузки. Выкладываю:
1. R_х.х. = R₁ + R_М
Где R₁ это сопротивление первичной обмотки, R_М это сопротивление связано с потерями на гистерезис в стали.
2. P₀ (или P_Х.Х.) = R₁ X I₀² + R_М X I₀²
Где I₀² это ток холостого хода, или также его можно записать как I_1х.х.²
3. Итого, P_М = R_М X I₀², а значит получаем Вашу формулу -
4. P₀ (или P_Х.Х.) = P_М + R₁ X I₀²

Следовательно,
Потери в стали = Потери Х.Х. = Не зависят от тока нагрузки
Потери в меди = Потери К.З. = Зависят от тока нагрузки

Как Вам мои каракули на этот раз?

По порядку:
1.Это уже радует !
К сожалению не могу прицепить файл к сообщению, было обновление и откуда "рога растут" еще не разобрался.
2.Верно.
3.Это уже не каракули, а нормальный подход.
Теперь о грустном:
Я не встречал ни одной книги где все было-бы полностью охвачено да еще доступным языком.
Если начинать с нуля то - Ищите книги для ПТУ, Техникумов до - 1970г.
В дальнейшем можно уже прочесть "В.А.Трамицкий Расчет трансформаторов 1937г", есть еще М.М. Кацман "Электрические машины" 1990г- мне нравиться как он пишет, но базовые знания желательны.
Пусть вас не пугают старые года изданий, теория тр-ров не изменилась, а вот писали их в основном более доступным языком.
А если говорить о серьезном подходе, то нужно знать конструкцию, устройство, методы расчета и т.д., а то очень большой труд.
Сами определитесь какой уровень вам нужен.

Еще ищите книги американских и английских авторов. Как говорил мой преподаватель физики в институте, американцы пишут не для того, чтобы показать насколько они крутые, а для того, чтобы сделать из их тупой абитуры грамотных специалистов.

Похоже, что в программу неправильно забиты параметры! Можете их проверить по формуле, показанной ниже:



Кроме этого существуют готовые таблицы полных сопротивлений обмоток трансформаторов (Z_Т/3 - это полное сопротивление обмотки одной фазы трёхфазного трансформатора):

eugevict,

Спасибо Вам! Вы мне действительно помогли разобраться что к чему, во всяком случае, на данном этапе моего детального изучения трансформатора.


Не хвастовства ради, английский я знаю свободно, но по мне, русская литература доступнее доводит суть.

Ваня Иванов,
Благодарю за формулу. На днях протестирую.

Пожалуйста.
Весьма приятно что, Вы серьезно подходите к этому вопросу.
Если заинтересует более глубокий вопрос теории, есть пятитомник Р.Рихтер - Трансформаторы том 3, но к нему желательно подходить уже с базовыми знаниями.
В сети он есть.

Однажды и я запихнул случайные исходные данные в ПО и получил результаты, которые можно не только "скормить начальству", но и самим воспользоваться при желании "выжать" из существующего магнитопровода трансформатора значительно большую мощность, чем при стандартной частоте 50 Гц. Для этого всего лишь нужен ПЧ соответствующей мощности с выходной частотой 400 Гц:



Это не фокус, а вполне научно-обоснованный результат! Можете это проверить сами на других онлайн или оффлайн калькуляторах, умеющих делать расчёты параметров трансформаторов с учётом частоты напряжения питания.

Ниже показаны результаты расчётов с помощью другой программы для трансформаторов с одинаковыми магнитопроводами при частоте 50 Гц и 400 Гц.

Частота 50 Гц:


Частота 400 Гц:

Похоже на очередной акт открытия Ваней очередной личной "америки".

А почему "выжать" из магнитопровода? При увеличении частоты мощность "выжимается" из снижения сопротивления обмоток. А магнитопроводу мощность нагрузки в общем-то пофиг.

Это уже вторично.
В определение (выборе) габаритной мощности, не входят какие-либо сопротивления обмоток.
В теории они конечно присутствуют (как и прочие параметры), но для практических расчётов это не требуется.

Очень я за 400 герц болею.
приходилось видеть в самолётах и прочих устройствах - для экономии.
Расскажите, а где сейчас?

Все существующие в природе расчоты мощности трансформаторов есть тепловые расчоты, и все они об одном и том же - как не перегреть трансформатор в заданных условиях охлаждения. А что нагрев обмоток определяется их сопротивлением, это похоже слишком большая новость?

Нет - это не новость и только лишь вопрос чистой теории (как и потери в магнитопроводе).
А чтобы транс работал в оптимальном режиме и не перегревались обмотки выше допустимого, при расчётах трансформатора вводятся соответствующие коэффициенты, с учётом частоты и мощности трансформатора.
Таким образом, после соответствующего расчёта, температура обмоток будет практически одинаковой для 50 и 400 Гц и какого-либо заметного влияния оказывать не будет.
Повторюсь - практически в определение (выборе) габаритной мощности, данные сопротивления обмоток не вводятся, а вводятся все необходимые коэффициенты, учитывающие оптимальную работу транса соответствующей мощности в нормальных условиях, а при необходимости - включая в расчёт поправку на допустимый диапазон внешней температуры.

Минуточку... Rezo, вы всё время пишете о т.н. "габаритной мощности", а я о мощности трансформатора, которая пункт в его ТХ.
Само понятие "габаритная мощность" применимо только к магнитопроводу, это условная величина для предварительной оценки, можно ли реализовать на нём искомый трансформатор. А про мощность трансформатора дописька "габаритная" не имеет смысла.
При этом для магнитопроводов стандартных типоразмеров считать т.н. "габаритную мощность" не нужно, она уже давно и многократно сосчитана.
А для всяких особых случаев считать "габаритную мощность" нет смысла, лучше и проще сразу делать тепловой расчёт трансформатора, тогда и само это понятие нафиг не нужно. В ссылке пример такого расчёта, и там "габаритная мощность" вообще ни разу не упоминается.

Во-первых, основа моих сообщений (и автора вопроса "Вани Иванова") состоит в том, что при той же самых габаритах тр-ра, полученная мощность при изменении частоты, сильно меняется.
Во-вторых, мой ответ уже был на то, что по сути на получаемую в итое мощность, сопротивление обмоток не вносят заметного влияния, поэтому при стандартном расчёте их нагрев не учитывается.Имеет!
Во-первых, никто не ставил в условие применение стандартных готовых тр-ов и речь идёт о трансформатоах в самом широком смысле.
Да и не всегда, на имеющееся железо можно найти его характеристики.
Мне например очень часто приходится считать из того, что есть (или набрать кол-во пластин из того, что есть), а тем более, если с учётом вида нагрузки!
И часто бывало, что кол-во обмоток и напряжения не подходили из стандартного ряда.
Поэтому при выборе и правильного выбора магнитопровода и нужно найти его габаритную мощность, в зависимости от полной потребляемой и прочих условий.[quote=чукча]В ссылке пример такого расчёта, и там "габаритная мощность" вообще ни разу не упоминается.[quote/]В ссылке приводится пример расчёта, когда ферритовый сердечник уже выбран - и не более того.
К тому же, этот пример далёк от темы и примеров нашего разговора, где применяется обычное железо.
Кроме всего прочего, мной с сообщении #40 упоминалось о том, что для низких частот вопрос сопротивления обмоток и потери в магнитопроводе незначительны и не принимаются в расчёте.
К тому же мало того, что транс на ферритах имеет несравнимо бОльшие потери на сердечнике, да к тому же этот транс расположен на плате (планарные), где конвективное охлаждение очень и очень плохое, то вот там непременно нужно учитывать в расчётах температуру этого материала.
Поэтому там при расчёте примают совершенно иные коэффициенты
У нас же совершенно иные условия и частоты, поэтому температурные режимы в допуске работы трансформатора при данных потерях в железе и обмоток.
Если же по ТУ транс вне стандартных условиях работы (например в радиоэлектронике питающий СТ установленный внутри закрытого корпуса, где и без того повышенная температура от элементов и радиаторов), то при расчёте такого тр-ра вводятся коэффициенты для более "мягкой" облегчённой работы, примимая во внимание, что при этом несколько ухудшаются другие параметры.
Однако уже далеко ушли от темы вопроса......

Тоисть, согласно вашему "во-вторых", что при 400 Гц в том же окне витков в 8 раз меньше и сечение провода в 8 раз больше, чем при 50 Гц (см. #35), на увеличение мощности это "не вносит заметного влияния"... Даже не буду спрашивать, а что же тогда "вносит" согласно вашему "во-первых". Ибо попытка убить смехом вами уже блестяще выполнена, она зачотная, и дополнительных подходов не требуется. Спасиба.

Пожалуйста, если докажете (желательно расчётным материалом) обратное.
И не "виляйте хвостом". Я нигде не говорил, что обмотки будут идентичны!
Для 50Гц свои параметры обмотки, а для 400Гц - свои, но каждая из них при своей частоте не будет существенно влиять на мощность.
Я же просил Вас привести рабочую формулу подбора габаритов железа в зависимости от обмоток.
Нет такого в практических формулах, а есть всего лишь учёт естественной нормируемой "просадки" при расчёте этих самых обмоток, но не габаритов.
Вам "про Фому, а Вы про Ерёму".
А суть одна - на одной и той же габаритной мощности магнитопровода, мощность при частоте 400 Гц будет значительно больше.
Собственно только это и показал, в своём примере, "Ваня Иванов", а я только подтверждаю это.
А то, что это глупость.
Или покажите расчётом обратное.....

Rezo, если вы считаете глупостью, что мощность трансформатора сильно зависит от сопротивления обмоток, и притом с умным видом рассуждаете о всяких расчётах - это уже не ошибка, а диагноз, и это нада лечить, а не опровергать расчётом.

Не, ну это просто феерично. Маэстра, габаритная мощность магнитопровода сильно зависит от частоты, и на 50 и 400 Гц она в принципе не может быть "одной и той же".
Просил же прекратить попытки убить смехом. Я-то с вас уже обсмеялся, но мало ли кто заглянет и могут быть жертвы.

Понятно..... Продолжайте ржать дальше, но лучше было бы ещё раз вдуматься о чём Вам говорят и выучить материал.
Ну это..... чтобы не было жертв.....

На профильных форумах обычно вдумываются при обсуждении таки чего-то посложнее букварей и азбуки. Тут же у некоторых экспердов всё печально начиная с "дважды два четыре" и "маша мыла раму".