ISŠT Mělník Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.0061
Označení materiálu
VY_32_INOVACE_H.2.15
Název školy
Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, 276 01 Mělník
Autor
Ing.František Moravec
Tematická oblast
Elektrotechnika
Ročník
2ME
Anotace
Elektrické stroje netočivé - transformátory
Metodický pokyn
Frontální výuka doplněná metodou průběžného kladení otázek pro objasnění probírané látky, po výkladu následuje zpětnovazební test pro ověření vyložené látky
Zhotoveno
květen 2012
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Účinnost a ztráty v transformátoru Účinnost • •
U moderních energetických transformátorů velkých výkonů (řádově MVA) součet ztrát nakrátko a naprázdno dosahuje jen 0,5 %; účinnost je až 99,5 % U malých transformátorků převládají ztráty nakrátko (ve vinutí) řádově 10 % výkon P0
účinnost
úbytek při zatížení
[VA]
[%]
0-10
60-65
1,2-1,3
10-20
65-70
1,1-1,2
20-40
70-75
1,1-1,2
40-200
75-80
1,1 -1,15
200-400
80-85
1,05-1,15
400-800
80-90
1,05-1,15
800-1000
85-95
1,05-1,1
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Účinnost a ztráty v transformátoru Ztráty nakrátko („v mědi“) • •
•
•
Vodič primární a sekundární cívky vykazuje ohmickým odpor a podle Ohmova zákona jsou úbytky napětí tomuto odporu přímo úměrné U = R x I [V] Průchodem proudu vodičem cívky se přeměňuje část energie na Jouleovo teplo, které se vyzařuje v podobě tepelné energie a způsobuje oteplení vinutí transformátoru => transformátor se ohřívá Ztráty nakrátko se měří při zkratovaném sekundárním vinutí (zapojení nakrátko = do zkratu) a při napájení transformátoru sníženým napětím na takovou úroveň, aby proud odpovídal jmenovitému proudu (nebo se na tyto podmínky následně přepočítávají) Velikost ztrát nakrátko je závislá na úrovni zatížení transformátoru; tj.jak velký transformátorem teče nebo neteče proud
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Účinnost a ztráty v transformátoru Ztráty naprázdno („v železe“) a) b)
Jedná se o ztráty zejména v magnetickém obvodu transformátoru (v jádře) a mají dvě složky: ztráty magnetizační ztráty vířivými proudy
a)
Ztráty magnetizační: Je ztracená energie potřebná k přemagnetovávání feromagnetického materiálu při střídavém magnetování
b)
Ztráty vířivými proudy Podle Faradayova Zákona o elektromagnetické indukci může v uzavřeném magnetickém obvodě transformátoru, vlivem indukce, dojít k naindukování napětí. Jelikož je železové jádro uzavřený obvod začne protékat zkratový „vířivý“ proud, který je kolmý na směr magnetického indukčního toku Z důvodu snížení těchto ztrát se magnetický obvod vyrábí z navzájem izolovaných plechů. Ztráty se snižují s násobkem počtu plechů, oproti jádru vyrobeného z jednoho kusu => čím více plechů, tím menší ztráty Ztráty naprázdno se zjišťují měřením naprázdno. Při něm je transformátor napájen do primárního vinutí jmenovitým napětím a současně má všechny ostatní svorky rozpojeny = bez zátěže (je naprázdno) PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Test - 15 1. 2. 3. 4.
Jak velké účinnosti mohou dosáhnout velké energetické transformátory ? Jak souvisí účinnost transformátoru s jeho výkonem ? Popište vznik ztrát nakrátko („v mědi“) Popište vznik ztrát naprázdno („v železe“)
Řešení: DUMY - VY_32_ INOVACE_H.2.15 str. 2 – 4 PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
ISŠT Mělník Použitá literatura: [1] „Příručka pro elektrotechnika“ – Ing.Klaus Tkotz a kol., vydalo nakladatelství EuropaSobotáles cz. s.r.o., Praha 10 v roce 2006 (ISBN 80-86706-13-3) [2] „Praktická elektrotechnika“ – Petr Bastian a kol., vydalo nakladatelství EuropaSobotáles cz. s.r.o., Praha 10 v roce 2004 (ISBN 80-86706-07-9) [3] „Základy elektrotechniky II, pro 2. a 3. ročník SOU elektrotechnických“ – Ing.Ladislav Voženílek, Ing.František Lstibůrek, vydalo SNTL Praha 1 v roce 1989 [4] Volně šířené a dostupné firemní prezentační materiály a prodejní katalogy výrobců spínacích a jistících přístrojů [5] Archiv autora Seznam zdrojů obrázků na jednotlivých stranách prezentace: 2. [5]
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
