Урок №2. Схеми включення амперметра і вольтметра.Трифазні трансформатори. Автотрансформатори.
Мета уроку: вивчити призначення, будову і принцип дії трифазних трансформаторів. Розглянути з’єднання трифазних трансформаторів та групи з’єднань; сформувати вміння конструктивного мислення; виховувати вміння аналізувати, узагальнювати одержані знання, сприяти становленню особистості учня, його інтелектуальному і духовному розвитку.
Тип уроку: комбінований урок.
Обладнання: презентація, підручники, картки міжпредметних зв’язків.
Структура уроку:
І. Організаційний момент.
- перевірка наявності учнів.
ІІ. Повідомлення теми та поставленої мети уроку.
ІІІ. Актуалізація опорних знань учнів.
Фронтальне опитування:
1. Визначення змінного струму.
2. Чому майже вся електрична енергія виробляється генераторами змінного струму?
3. Які переваги електрифікації трифазної системи змінного струму від однофазної?
4. Що називається трифазною системою змінного струму?
5. З’єднання обмоток генератора.
6. Відношення напруг при з’єднанні зіркою.
7. Відношення сил струмів при з’єднанні трикутником.
8. Визначення фази.
9. Визначення трансформатора.
10. Поясніть призначення та принцип дії трансформаторів.
11. Що називається коефіцієнтом трансформації?
ІV. Викладення нового матеріалу:
План:
1. Трансформація трифазного струму.
2. Виготовлення трифазного трансформатора.
3. Виконання обмоток трифазних трансформаторів.
4. З’єднання обмоток трифазних трансформаторів.
5. Групи трифазних трансформаторів.
6. Застосовування груп трансформаторів.
Викладення нового матеріалу.
Для трансформації трьохфазного струму можна використати три однофазні трансформатори, що працюють як один агрегат. Але можна об’єднати три однофазних трансформатора в один трьохфазний апарат й при цьому досягнути економії матеріалів.
Трифазні трансформатори виготовлюють головним чином стержньовими.
Схема перетворення трьох однофазних трансформаторів в один трьохфазний.
Три онакові однофазні трансформатори виконані так, що їхні первинні і вторинні обмотки розміщенні на одному стержні кожного магнітопроводу, а другий стержень без обмотки. Якщо ці три трансформатори розмістити так, щоб стержні без обмоток знаходилися поруч, то три стержні можна об’єднати в один (мал. 1б) . Через об’єднаний стержень замикатимуться магнітні потоки трьох однофазних трансформаторів, які однакові за амплітудою і зсунуті за фазою на третину періоду. Оскільки сума трьох однакових за амплітудою і зсунутих за фазою на третину періоду магнітних потоків дорівнює нулеві у будь-який момент часу (ФА+ФВ+ФС = 0),
то в об’єднаному стержні магнітного потоку немає і потреба в цьому стержні відпадає. Отже, для магнітопроводу досить мати три стержні, які конструктивних міркувань розміщують в одній площині (мал.. 1в). На кожному стержні трифазного трансформатора розміщують обмотки вищої й нижчої напруг однієї фази. Стержні з’єднуються між собою ярмом зверху і знизу. Довжина магнітних ліній потоку середнього стержня менша, ніж крайніх стержнів, отже, магнітний потік зустрічає на своєму шляху менший магнітний опір, ніж магнітні потоки крайніх стержнів. Тому у фазі, обмотка якої розміщена на середньому стержні, протікає намагнічувальний струм меншої сили, ніж у фазах, обмотки яких розміщені на крайніх стержнях.
Конструктивно обмотки трифазних трансформаторів виконують так само, як і однофазних. Початки фаз вищої напруги позначають – А,В,С, а кінці фаз – Х, Y, Z. Якщо обмотка вищої напруги має виведену нульову точку, то цей затискач позначається цифрою 0. Початки фаз нижчої напруги позначають – а, в, с, а кінці фаз – x, y, z; вивід нульової точки – 0.
Обмотки трифазних трансформаторів можуть бути з’єднані зіркою чи трикутником.
З’єднання обмоток трифазних трансформаторів зіркою позначається Υ, а трикутником ▲. Ұ – обмотка з’єднана зіркою і має виведену нульову точку.
Групи трифазних трансформаторів позначаються знаками такого вигляду: Υ ⁄ Ұ –O; Υ ⁄▲– 11.
Групи трифазних трансформаторів залежить від схем з’єднання обмоток, позначення затискачів фаз обмоток вищої і вищої напруг та від їх напрямку.
В Україні застосовуються такі стандартні групи трифазних трансформаторів:
Υ ⁄ Ұ – O; Υ ⁄ ▲ – 11; Ұ ⁄▲– 11.
У стандартних схемах обмотки вищої напруги з’єднані зіркою, оскільки за такої схеми фазна напруга в √3 разів менша від лінійної, завдяки чому спрощується ізоляція обмоток. Обмотки нижчої напруги частіше з’єднують трикутником, бо за такого з’єднання трансформатор менш чутливий до несиметрії фазного навантаження. Обмотки нижчої напруги з’єднується також зіркою з нулем; за такої схеми у чотирипровідній мережі можна одержати дві різні напруги – лінійну і фазну (наприклад, 127 і 220 В; 220 і 380 В і т. д.). Для збільшення потужності трансформації підстанції та для спрощення резерву використовують паралельне приєднання трансформаторів, однією з неодмінних умов є належність їх до однакових груп.
VІ. Закріплення вивченого матеріалу.
Запитання до учнів:
1. Чому для трансформації змінного струму використовують трифазні трансформатори а не три однофазні трансформатори?
2. Чому при побудові трифазного трансформатора відмовляються від спільного стержня ?
3. Як позначаються обмотки трифазних трансформаторів?
4. Які вам відомі з’єднання обмоток трифазних трансформаторів?
5. Що таке група з’єднання?
6. В яких випадках використовують з’єднання в зірку (трикутник) обмоток трифазного трансформатора?
7. В яких випадках використовують для трансформації змінного струму три однофазних трансформатори?
VІІ. Підведення підсумків уроку.
- Оцінка навчальних досягнень учнів.
V. Домашнє завдання
|