Вектор Пойнтинга и новая теория трансформатора. Ч. 9. Размещение обмоток на разных стержнях магнитопровода
Аннотация
Показано, что передача активной и реактивной мощности нагрузки в трансформаторе с обмотками на разных стержнях магнитопровода осуществляется лишь половинками обмоток, расположенными в его окне. В областях расположения внешних (за пределами окна) частей обмоток вектор Пойнтинга является чисто реактивной величиной. Поэтому практика объяснения работы силовых трансформаторов на основе трансформатора с разнесенными обмотками высшего и низшего напряжения по разным стержням приводит к искаженному представлению о физических процессах в них. Для трансформаторов с разнесенными обмотками более удобными являются универсальные 6Т-образные схемы замещения, отличающиеся от 4Т-образных схем замещения силовых трансформаторов наличием дополнительных индуктивностей для отображения рассеяния в зоне внешних частей обмоток. Различие имеет место и в положении линии раздела потоков в режиме короткого замыкания, оказывающейся не в окне трансформатора, а в пределах стержня, охватываемого первичной обмоткой. Универсальность 6Т-образных схем замещения означает, что, во-первых, они отображают все магнитные потоки в стали и окне устройства, а во-вторых, создают возможность их использования для анализа как установившихся, так и переходных процессов. Достоверность всех утверждений статьи подтверждается картинами распределения векторного потенциала и функции потока в пределах трансформатора. При этом наглядно объясняется возникновение сверхпотоков и антипотоков (в сравнении с потоком холостого хода) в стержнях при короткозамкнутом состоянии одной из обмоток, играющих ключевую роль в оценке электродинамической стойкости трансформаторов.
Литература
2. Рыськова З.А., Федоров П.Д., Жимерова В.И. Трансформаторы для электрической контактной сврки. Л.: Энергоаомиз- дат, 1990, 424 с.
3. Сергеенков Б.Н., Киселев В.М., Акимова Н.А. Электрические машины. Трансформаторы/Под ред. И.П. Копылова. М.: Высшая школа, 1989, 352 с.
4. Kulcarni S.V., Khaparde S.A. Transformer Engineering: Desine and Practice, CRC Press, Boca Raton, Fl, 2004, 467 p.
5. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины, т. 1. М.: Издательский дом МЭИ, 2006, 652 с.
6. Шакиров М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Часть 2. — Электричество, 2014, № 10, с. 53—65.
7. Шакиров М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Часть 3. «Анатомия» трансформатора. — Электричество, 2017, № 3, с. 37-49.
8. Шакиров М.А., Ткачук А.А. Ф-инвариантные поверхности в обмотках броневого двухобмоточного трансформатора. — Известия ПГУПС, 2018, вып. 4, с. 643-659.
9. Шакиров М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформатора. Часть 8. Чередующиеся обмотки. — Электричество, 2019, № 10, с. 10—20.
10. Малыгин В.М. Локализация потока энергии в трансформаторе (по поводу статьи М.А.Шакирова, Электричество, 2014, № 9 и 10). — Электричество, 2015, № 4, с. 60—65.
#
1. Vasyutinsky S.V. Voprosy teorii i rascheta transformatorov (Questions of theory and calculation of transformers). Moscow, Energiya (Leningrad branch), 1970, 432 p.
2. Rys’kova Z.A., Fedorov P.D., Zhimerova V.I. Transformatory dlya elektricheskoi kontaktnoi svarki (Transformers for electrical contact welding). Leningrad, Energoatomizdat, 1990, 424 p.
3. Sergeyenkov B.H., Kiselev V.M., Akimova N.A. Elektricheskiye mashiny. Transformatory (Electrical machines. Transformers) / Edit. by I.P. Kopylov. Moscow, Vysshaya shkola, 1989, 352 p.
4. Kulcarni S.V., Khaparde S.A. Transformer Engineering: Desine and Practice, CRC Press, Boca Raton, Fl, 2004, 467 p.
5. Ivanov-Smolensky A.V. Electricheskiye mashiny, tom 1 (Electrical machines, vol. 1). Moscow, Publ. House of MPEI, 2006, 652 p.
6. Shakirov M.A. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2014, No. 10, pp. 53-65.
7. Shakirov M.A. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2017, No. 3, pp. 37-49.
8. Shakirov M.A., Tkachuk A.A. Izvestiya PGUPS — in Russ. (News of St. Petersburg State University of Railway Engineering), 2018, iss. 4, pp. 643-659.
9. Shakirov M.A. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2019, No. 10, pp. 10-20.
10. Malygin V.M. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2015, No. 4, pp. 60-65.
