Pobierz ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Nr 38 ... i więcej Notatki w PDF z Elektryka tylko na Docsity!
ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ
Nr 38 ELEKTRYKA (^11 )
WŁADYSŁAW PASZEK
Katedra Maszyn Elektrycznych Politechniki Śląskiej
TRANSFORMATOR W ZASTOSOWANIU DO UKŁADÓW
REGULACJI MASZYN ELEKTRYCZNYCH
Streszczenie: W referacie przedstawiono niektóre specjalne przypadki pracy transformatora. Przypadki te polegają bądź na wykorzystaniu nasycenia obwodu magnetycznego jako zjawiska determinującego działa nie transformatora, bądź na nietypowym zastosowaniu transformatora.
- Zastosowanie transformatora w członie pomiarowo-porównawczym
Transformator zbudowany na rdzeniu o ostro załamanej charakterystyce magnesowania służy do wytworzenia napię cia bądź prądu wzorcowego. Transformator zasilany jest napięciem zmiennym o przebiegu sinusoidalnym czerpanym z sieci przemysłowej lub innego źródła energii pomocni czej. Napięcie wzorcowe jest napięciem wyprostowanym, któ rego średnia wartość jest wykorzystana w członie porów nawczym układu regulacji. W przypadku wyidealizowanej jednoznacznej prostokątnej charakterystyki magnesowania średnia wyprostowana wartość napięcia wtórnego nie za leży od wartości amplitudy napięcia pierwotnego jeśli stan magnesowania rdzenia zmienia się periodycznie od stanu nasycenia - B do ♦ B. n n Uniezależnienie napięcia wzorcowego od wahań często tliwości i dużych zmian temperatury wymaga zastosowania dodatkowych układów korekcyjnych. Na skutek rozbieżności rzeczywistej charakterystyki magnesowania od przebiegu wyidealizowanego, zależność
54 Władysław^ Paszek
napięcia wtórnego w funkcji napięcia pierwo neg p stawia krzywą (charakterystykę wyjściową) mono °n rosnącą o ujemnej krzywiźnie (rys.2 krzywa a ; » sie dużych nasyceń przebieg tej krzywej zb izony je do linii prostej«
Wejście
Wyjście
Trons. nasyć.
Trans. nienas.
W celu uniezależnienia napięcia wzorcowego od zmian napięcia zasilania, musimy wyposażyć transformator w do datkowe elementy. Są to przeważnie dławiki i transforma tory o liniowej charakterystyce magnesowania. W referacie omówiono układ transformatora z indukcvi- nością połączoną w szereg z uzwojeniem wtórnym (rys„1a> oraz tzw. układ różnicowy transformatora i dławika ° ' (rys.1b) ,
Efekt transformacji m i ę d z y uzwojeniem p ienieni s-te_ jeniem roboczym ) 9 a uztfojeriiem wtórnym ( rującym) jest w takich układach niepożądany«
Wejście
Efekt transformacji usuwany jest za pomocą odpowiednie go układu połączeń jednej pary transformatorów (układ szeregowy rys.4a, układ równoległy rys»4b) bądź za po mocą dławika wtrąconego w obwód uzwojenia sterującego zasilanego podmagnesowującyin napięciem stałym - rys.4c.
Wykorzystany jest natomiast efekt transduktorowy polega jący na sterowaniu prądu magnesującego transformatora przy pomocy podmagnesowania prądem stałym» Transduktory jako układy, w których nie jest wykorzysta ny efekt transformacji wzmiankowane są w referacie tyl ko marginesowo. Transduktor znajduje zastosowanie w czło nie pomiarowym jako tzw. transformator prądu stałego zastępujący układ bocznika, przy pomiarze prądów sta- łychodużym natężeniu (rys.5)»
:6a Władysław^ Paszek
- Za s to s ow anie t r aa s f o r ma bor ów w kaskadzie w zmocnienia
Wymienić należy tu przede wszystkiem wzmacniacze ma gnetycznej, w których podstawovaym elementem składowym jest transauktor. Na uwagę zasługuje wzmacniacz magnetyczny pracujący w układzie transformatora podsycanego prądem stałym (rys.6). W układzie tym wykorzystany jest jednocześnie efekt transduktorowy i transformatorowy. Układ złożony jest z dwóch transformatorów trójuzwo- jeniowych połączonych po stronie uzwojenia pierwotnego w układ szeregowy bądź równoległy, Efekt transformacji wykorzystany jest między dwoma uzwojeniami roboczymi (uzwojeniem pierwotnym i wtórnym), natomiast w trzecim uzwojeniu (uzwojeniu sterującym) wykorzystany jest efekt transduktorowy. Uzwojenie sterujące jest zasilane na pięciem stałym, od którego zależy wartość prądu magne sującego pobieranego przez uzwojenie pierwotne. Uzwojenie pierwotne jest zasilane prądem zmiennym czerpanym ze źródła prądowego (np. przekładnika prądo wego), uzwojenie wtórne jest przyłączone do odbiornika. Zaciski uzwojenia sterującego stanowią wejście wzmacnia cza, zaciski odbiornika stanowią jego wyjście. W transduktorze skompensowanym o szybkiej odpowiedzi (rys,7) mamy do czynienia z dwuuzwojeniowym transforma torem, w którym składowa zmienna strumienia w rdzeniu jest wytworzona przez napięcie zmienne przyłożone za równo do uzwojenia pierwotnego (roboczego) jak i wtór nego (sterującego). Efekt transformacji usunięty jest za pomocą prostowników suchych wtrąconych do obu uzwo jeń transformatorów. Napięcie sterujące prądu stałego skierowane jest w kierunku zaworowym prostownika. Napięcie to określa war-, tośó średniego strumienia w x'dzeniu transformatora i determinuje napięcie zbierane z zacisków wyjściowych (z odbiornika). Wyprostowany prąd stały w uzwojeniu roboczym określa wartość stałej natężenia pola magnetycznego w rdzeniu.
58 Władysław^ Paszek
3„ Zastosowanie transformatora w członie sprzężenia zwrotnego
Jedna z metod kształtowania charakterystyk dynamicz nych regulatora polega na zastosowaniu sprzęzen zwrot nych obejmujących całą bądź część kaskady wzmocnienia»
Rys»
Transformator znajduje zastosowanie do podatnego sprzężenia zwrotnego (rys.8). Uzwojenie pierwotne trans formatora jest zasilane napięciem wyjściowym kaskady wzmocnienia. Jest to np^. napięcie twornika wzmacniacza elektromaszynowego. Uzwojenie wtórne jest przyłączone do uzwojenia sterującego wzmacniacza wstępnego kaskady wzmocnienia. Transformator pracuje jako człon różnicz kujący napięcie wejściowe transformatora. W stanie usta lonym napięcie wejściowe zbierane z twornika wzmacnia cza elektromaszynowego jest napięciem stałym. Stała cza sowa obwodu uzwojenia pierwotnego i wtórnego transfor matora różniczkującego powoduje opóźnienie pojawienia się sygnału zbieranego z uzwojenia wtórnego. Transformator różniczkujący posiada szczelinę w ob wodzie magnetycznym, w celu zmniejszenia nasycenia od składowej stałej prądu uzwojenia pierwotnego. Na podstawie analizy pracy transformatora w przedsta wionych wyżej warunkach można obliczyć optymalną długość szczeliny i inne parametry podatnego sprzężenia zwrotne
go*
Transformator w zastosowaniu do układów,.. 59
^ O
ON CO
napięcia
Transformator
dodawczy
Transformator w zastosowaniu do układów.,«. (^61)
Rys.
Rys.
62 Władysław^ Paszek
TpaHccJjopMaTopti b npmvieHeHHH b cxeMax peryjmpoBKU
T p aH ccJjop M aT op b i æ jih cx e M p e r y jm p o B K H sH epreTM H ecK M X
M auiH H ta T paH ccJsopM aT opoB m o iu ;h o c th. A b t o p fla e T o c h o b b i ^ e iic T -
b 1AH 3TMX T paH cc|3opM aT opoB n o n p M H u n n y HacbiLpeHM H m npeflCTa-
B JiaeT ninpoK H M flM an a30H h x npwMeHeHM M.
Transformateurs dans les schémas de régulation
Transformateurs comme éléments des schémas de régulation
des machines et transformateurs de puissance.
L’auteur donne une reuve des applications des transforma
teurs auxiliares fonctionnant sur la base de l’effet de saturation
magnétique.
