Вектор Пойнтинга и новая теория трансформатора. Ч. 7. Дисковые обмотки
Аннотация
Предлагается новая теория двухобмоточного трансформатора с дисковыми обмотками. Излагается принцип его действия на основе анализа особенности распределения вектора Пойнтинга между дисковыми обмотками. Введено понятие об эквивалентности трансформаторов, позволившее избежать громоздких математических сложностей при выводе схемы замещения с отображением на ней всех основных магнитных потоков в стали и окне дискового трансформатора. Полученные на основе этого понятия семейства кривых распределения векторного потенциала и функции потока привели к доказательству существования инвариантной поверхности в пределах первичной дисковой обмотки, т.е. такой поверхности, на которой значения указанных величин не зависят от нагрузки. С учетом этих кривых показано, что в отличие от цилиндрического в дисковом трансформаторе сверхпоток (относительно потока холостого хода) при коротком замыкании возникает не в стержне, а в ближайшем к первичной обмотке стыковом ярме. При этом антипоток (противоположно направленный потоку холостого хода) в этом режиме протекает в стыковом ярме, ближайшем к короткозамкнутой вторичной обмотке. Полученные результаты следует рассматривать в качестве важного этапа на пути построения корректной теории трансформаторов с чередующимися дисковыми обмотками.
Литература
Сергеенков Б.Н., Киселев В.М., Акимова Н.А. Электрические машины. Трансформаторы/Под ред. И.П. Копылова. М.: Высшая школа, 1989, 352 с.
Рыськова З.А., Федоров П.Д., Жимерова В.И. Трансформаторы для электрической контактной сварки. Л.: Энергоаом- издат, 1990, 424 с.
Boyajian A. Resolution of transformer reactances into primary and secondary reactances. — AIEE Trans., pp. 805—810, Jun 1925.
Марквардт Е.Г. Электромагнитные расчеты трансформаторов. М.: ОНТИ, Редакция энергетической литературы, 1938.
Cherry E.C. The duality between interlinkend electric and magnetic circuits and the formulation of transformer equivalent circuits. — Proc. of the Physical Society, vol. (B) 62, pp. 101—111, Feb. 1949.
Blume L.F., Boyajian A., Gamilly G., Lenox T.C. Minnec S. Montsinger M.V. Transformer Engineering: A treatise on the Theory, Operation and Application of Transformer. New York: Wiley, 1951.
Вольдек А.И. Схемы замещения индуктивно связанных цепей и их параметры. Таллин: Эстонское государственное издательство, 1952, 36 с.
Slemon G.R. Equivalent Circuits for Transformers and machines including nonlinear effects. — Proc. Inst. Elect. Eng., IV, 1953, vol. 100, pp. 129-143.
Пенчев П.Р. Въерху разсейването в трансформаторите. София: Техника, 1969.
Лейтес Л.В. Эквивалентная схема двухобмоточного трансформатора, опыты х.х. и к.з. М.: Труды ВЭИ, 1969, с. 277-297.
Leon F., Gomez P., Martinez-Velasco, Rioual M. Transformers in Power System ransients: Parameter Determination. Ed. Boca Raton, FL: CRC, 2009, ch. 4, pp.177-250.
Leon F., Farazmand A., Joseph. Comparing the T and Equivalent Circuits for the Calculation of Transformer Inrush Currents. - IEEE Trans. Power Delivery, vol.27, No. 4, pp. 2390-2397, October 2012.
Электродинамическая стойкость трансформаторов и реакторов при коротких замыканиях/Под ред. А.И. Лурье. М.: Знак, 2005, 520 с.
Шакиров М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Ч. 1. — Электричество, 2014, № 9, с. 52-59.
Шакиров М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Ч. 2. — Электричество, 2014, № 10, с. 53—65.
Шакиров М.А. Вектор Пойнтинга и новая теория трансформаторов. Ч. 4. «Анатомия» трансформатора. — Электричество, 2017, № 3, с. 37—49.
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.
Брон О.Б. Электромагнитное поле как вид материи. М.: ГЭИ, 1962, 260 с.
Edwards J. and Saha T.K. Power flow in transformers via the Poynting vector. Proceedings of the Australasian Universities Power Engineering Conference: AUPEC 2000, pp. 86—91, 24—27 September 2000, Brisbane, Australia: Queensland University of Technology.
Todeschini G., Emanuel A.E. Poynting vector approuch to the study of power flow through a transformer. — Power Quality and Utilization, Journal, 2007, vol. XIII, No.1, pp. 129—137.
Туровский Я. Техническая электродинамика. М.: Энергия, 1974, 488 с.
Практикум по ТОЭ. Часть 3/Под ред. М.А. Шакирова. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2017, 300 с.
Шакиров М.А., Варламов Ю.В. Картины магнитных свер- и антипотоков в короткозамкнутом двухобмоточном трансформаторе. Ч. 1. Броневой трансформатор. — Электричество, 2015, № 8, с. 9—19.