Óbuda Egyeem ánk Doná Gépész és zonságechnka Kar Mecharonka és uóechnka néze Elekroechnka 4. előadás Összeállíoa: Langer ngrd adjunkus
Háromázsú hálózaok gyakorlaban a llamos energa ermelésében, eloszásában és elhasználásában csaknem kéel nélkül a háromázsú rendszer erjed el. Ennek oka nemcsak a háromázsú energáel gazdaságossága, hanem a háromázsú asznkron moorok üzembzonsága s. Szmmerkus eszülségrendszer: u u u max max max sn sn sn( 0 sn( 0 sn( 40 sn( 40 ω Re Komplex írásmóddal: 0 0 e j0 = R S e e j0 j40 m T N Négyezeékes háromázsú eszülségrendszer ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
sllagkapcsolás (Y kapcsolás sllagkapcsolás: Szmmerkus, ha Z =Z =Z. Z Hurokegyenleek:. körre:. körre:. körre: 0 0 0 Vonal eszülség Fázs eszülség = - - Z = - - Z 30 Z = cos30 = 3 ; Z 0 ; Z Fázs áram 3 - = - ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd cos30 3 3
Háromszög kapcsolás (Δ kapcsolás Szmmerkus, ha Z =Z =Z Nncs 0 pon elolódás somópon egyenleek: Vonal áram 0 Fázs áram = = φ cos30 3 3 = = 30 = = = cos30 = 3 ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Háromázsú rendszer eljesíménye háromázsú rendszer három egyázsúból eődk össze Fázseljesímények összege= háromázsú eljesímény P P P P Q Q Q Q haásos eljesímény meddő eljesímény Q P S lászólagos eljesímény Szmmerkus erhelés eseén: cos P cos P P P 3 sn Q sn Q Q Q 3 S P cos eljesímény onal érékekkel: Y kapcsolás: Δ kapcsolás: ; 3 ; 3 cos P 3 3 cos P 3 3 cos P 3 ; sn Q 3 S 3 ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
háromázsú eljesímény állandósága Szmmerkusan erhel háromázsú rendszer eljesíményének pllanaéréke dőben nem álozk és megegyezk az álageljesíménnyel. sn( sn sn( sn ( ( ( ( ( max max p p p p p mel, cos( cos( sn sn ha cos( cos ( p 40 cos( cos 0 cos(( cos ( p 0 cos( cos 40 cos(( cos ( p P p p p p cos 3 pllanaeljesímények álozó része egymáshoz képes 0 -kal elol ω körrekencáal lengő cosnus görbék, ezér összegük mnden dőpllanaban nulla. ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd = ω, β = ω φ
Mágneses ér Árammal ájár ezeő körül mágneses ér alakul k: d Mágneses ndukcó: l dl df = dlx Vs m mágneses erének haása -re T, esla mpère apaszala örénye Ké l hosszúságú, egymásól d áolságra leő párhuzamos ezeő közö ébredő erőhaás, ha bennük és áram olyk: F = lx = k d k d F ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd l F = lx = k d ahol k= 0-7 Vs/m
Mágneses ér F l Ha l ránya -el nem 90 -os szöge zár be, az erő csökken: F l sn z ndukcó erőonalaal ndukcóonalaal szemlélejük: érnő rányá, sűrűségük nagyságá adják meg. Mágneses luxus: Valamely elüleen áhaladó összes ndukcóonal száma. d, Vs Wb, w eber z ndukcóonalak zár görbék (nem erednek és nem égződnek. Zár elüle luxusa 0. d 0 ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
gerjeszés örény Gerjeszés: a mágneses ere lérehozó áramok összege: n ér egy ponjában a mágneses ere lérehozó gerjesző haás erősségé, az egységny hosszra juó gerjeszés mágneses érerősségnek (gerjeszeségnek neezzük: d H, dl m mágneses érerősség és a mágneses ndukcó kapcsolaa ákuumban: H 0 ahol 7 Vs 6 Vs 0 4 0,57 0 a ákuum permeablása m m (Ha a mágnes nem ákuumban, hanem anyagban kelekezk, éréke µ r -szerese a ákuumban számíonak, ahol µ r a rela permeablás. Gerjeszés örény: H dl n mágneses érerősség zár görbére e negrálja egyenlő a görbe álal körüle áramok előjeles összegéel ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Végelen hosszú ezeő mágneses ere gerjeszés örény égelen hosszú egyenes ezeőre: H Hdl dl H r H, r r agy, Egyenes ekercs (szolenod mágneses ere H l H Hdl N l N, N l ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Elekromágneses ndukcó ndukcó örény z ndukcó dőbel álozása elekromos ere hoz lére.. Nyugalm ndukcó Ha egy nyugó ezeőhurok agy ekercs belsejében dőben álozk a mágneses ér, akkor abban eszülség ndukálódk. u d d negaí előjel: az ndukál eszülség álal lérehozo áram olyan rányú, hogy az ndukál eszülsége lérehozó álozás gáolja Lenz-örény N meneszámú ekercsben ndukálódó eszülség: u d N d ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Elekromágneses ndukcó. Mozgás ndukcó d d d u d d d ldx l d l Ha ndukcójú mágneses érben egy l hosszúságú ezeékdarab sebességgel mozog, akkor abban eszülség ndukálódk. z ndukál eszülség egyenlő az dőegység ala mesze ndukcóonalak számáal. ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Elekromágneses ndukcó 3. Önndukcó Ha egy ekercs árama luxus gerjesz és ez az áram dőben álozk, akkor a luxus s álozk. Ez a luxusálozás eszülsége, un. önndukcós eszülsége hoz lére. u L d N d Ha a ekercs belsejében nncs erromágneses anyag, akkor a ekercsluxus (Ψ arányos az árammal. N L így u L L d d Vasmagos ekercs eseén a ekercs ndukása nem állandó, így a ekercsluxus nem arányos az árammal. Ezér: u L d(l d ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Elekromágneses ndukcó 4. Kölcsönös ndukcó z N meneszámú. ekercs Φ luxus gerjesz.. ekercse az. ekercs erébe helyeze azzal az. ekercs Φ luxusa kapcsolódk. Ha az. ekercs árama álozk, az a. ekercsben eszülsége ndukál: d u L N d N d d L. ekercs gerjeszése eseén: d u L N d N L L M d d L hol M a kölcsönös ndukcó ényezője u u L L d M d d M d ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Transzormáorok Dér Mksa, láhy Oó, Zpernoszky Károly 885.: Első zár asmagú ranszormáor Erőmű 0-750 kv ranszormáor áezeék l R P esz. R 0-35 kv ranszormáor erüle eloszó ezeék 400/30 V ranszormáor Fogyaszó ranszormáorok eladaa: kseszülségű llamos energá nagyeszülségűé, ll. nagyeszülségű llamos energá kseszülségűé alakían. él: a llamos energa gazdaságos szállíása. Erőáel ranszormáorok ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Felépíés és működés Φ Φ Φ N N mágneses ér kalakulása a ranszormáorban: Φ : a prmer áram álal lérehozo prmer luxus Φ : a szekunder áram álal lérehozo szekunder luxus Φ : eredő luxus (őluxus ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Felépíés és működés u u d N d N max d( max sn N d cos N max cos Prmer ekercs Szekunder ekercs max N N Z max N max max N max N max 4,44 4 44, N max a ranszormáor őegyenlee ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
8 Feszülség- és áramáéel őluxus álal a prmer és a szekunder ekercsben ndukál eszülség: max N, 44 4 max N, 44 4 a N N a u meneszám-áéel a N N eszülségáéel a N N a áramáéel Z a Z Z a mpedanca -áéel ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Helyeesíő kapcsolás R X s X s R R X 0 m R X R X m s 0, R, X a Xs, R a R, a,, a Xs helyeesíő kapcsolás ellenállásának szokásos aránya: a prmer és a szekunder ekercs ohmos ellenállása a prmer és a szekunder oldal s szór reakanca az ámágnesezés aseszeségé jelenő ellenálás a őluxus reakancája (mágnesező reakanca mágnesező áram eszeség áram R R; Xs (...5 R; X0 000R; R 0000R; szekunder oldal mennységek prmer oldalra redukál éréke ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Üresjárás R X s R Re s R X 0 0 φ 0 0 +m -m 0 s R s R 0 prmer eszülség 0 üresjárás (prmer áram φ 0 üresjárás ázsszög (cos φ 0 0, a őluxus álal ndukál eszülség P0 P as ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Terhelés R X s X s R R Re s s R X 0 Z R m 0 +m 0 -m 0 0 Nagyságá és ázsá a ogyaszók szabják meg, álalában késk a szekunder eszülséghez képes s s R R j X s j X s R R ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Rödzárás R X s X s R R Re s z z / =0 z s R n = n szekunder kapcsoka rödre zára a ekercsekben olyó áram meghaladná a néleges érék 0-5- szeresé. Ez az áram a ranszormáor önkreehe, ezér a ranszormáor szekunder kapcsa néleges eszülségen nem szabad rödre zárn. rödzárás mérés elégzéséhez akkora eszülsége kell a prmer oldalra kapcsoln, am a rödrezár szekunder oldalon éppen n néleges áramo hoz lére. rödzárás eszülség +m z n R Xs z Vszonylagos rödzárás eszülség, drop: 00% Prz P ek. ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd n -m
Vasmag alakok és ekercselrendezések Láncszem ípusú Mag ípusú Köpeny ípusú ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Háromázsú ranszormáorok llamos energa előállíása, eloszása és elhasználása úlnyomórész háromázsú rendszeren örénk ehhez háromázsú ranszormáoroka használnak. R u rs S T R S T u rs prmer oldalra szmmerkus háromázsú eszülsége köe a szekunder oldalon s szmmerkus háromázsú eszülség jelenk meg. Mágnesesen s összeüggő háromázsú ranszormáor: ekercseke nem aralmazó oszlopo egyelen oszlopba onják össze. Ezen az oszlopon az eredő luxus mnden dőponban 0, ezér ez az oszlop elhagyhaó. ( ( 0 ( 3 ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Háromázsú ranszormáorok kapcsolása gyakorlaban előorduló kapcsolások: sllag-csllag, csllag-zegzug, csllag-dela, dela-csllag sllagkapcsolás Jelzése: Y agy y, kezee csllagpon eseén Y0 agy y0. csllagpono álalában csak a szekunder oldalon szokás kezen, amkor a ranszormáor négyezeékes hálózao áplál. Dela-kapcsolás Jelzése: D agy d. Zegzug kapcsolás zegzug kapcsolás lényegében egy specáls csllagkapcsolás, amelye szne kzárólag a ogyaszó hálózao ápláló ranszormáorok szekunder oldalán alkalmaznak. z alkalmazás célja az aszmmerkus erhelés hárányos köekezményenek kédése. megelelő prmer és szekunder eszülségek ekora közö ázselérés jelen az óraszám. Ez csak 30 ok egész számú öbbszöröse lehe. Ha a prmer eszülség ekora órára mua, a szekunder eszülség alamelyk egész órára og Yy6 Yz 0 5 Yd5 Dy 0 5 muan. ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Különleges ranszormáorok. Takarékkapcsolású ranszormáor Egyelen ekerccsel rendelkezk: ké oldal elcserélheő, leelé s és elelé s lehe eszülsége ranszormáln. Néleges (ámenő eljesímény: első eljesímény, amre a ekercse méreezn kell: - S n ( ( ( S b a S S n b ( a S S n b ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Különleges ranszormáorok. Feszülségszabályozó ranszormáor llamos eloszóhálózaok erhelésüggő eszülségngadozásának kküszöbölésére szolgál. ranszormáor prmer agy szekunder ekercse megcsapolásokkal készül. különböző megcsapolásokkal különböző áéelek, így különböző eszülségek érheők el. Specáls ákapcsoló szerkezebozosíja a erhelés közben ákapcsolás. csllagpon szabályozó kapcsolás ázlaa: ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Különleges ranszormáorok 3. Mérőranszormáorok Felada: nagy eszülségek és áramok áalakíása normál műszerek álal mérheő érékűre (00-0 V; -5 a nagyeszülség elszgeelése a mérőműszerekől (éleédelm okokból a Feszülségáló nagy belső mpedancájú mérőműszer a szekunder ekercsre kök: a eszülséghba: h a (0,-3% ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd
Különleges ranszormáorok b Áramáló h a a ks belső mpedancájú árammérő a szekuder ekercsre kök, így a ranszormáror gyakorlalag rödre an zára. szekunder áram csak a prmer áramól ügg, agys a szekunder ekercs áramgeneráorkén selkedk. z áramáló szekunder áramköré los megszakían, mer a eljes N gerjeszés a asa gerjesz. aseszeség a luxus négyzeéel arányos, a kelekező eszeség hő önkreehe az áramáló. áramhba: (0,-0% ÓE-GK ME Elekroechnka Langer ngrd