ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО РЕЖИМА ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА С СИММЕТРИЧНЫМ МАГНИТОПРОВОДОМ РАМНОЙ КОНСТРУКЦИИ

Исследован магнитный режим трехфазного трансформатора с симметричным магнитопроводом рамной конструкции на схемной модели. Схема состояла из трех нелинейных катушек, соединенных звездой без нулевого провода. Вебер-амперные характеристики катушек соответствовали одноименным параметрам отдельных рам магнитопровода. Принимали, что магнитный поток каждой рамы замыкается на себя, не переходя в другую раму магнитопровода. Электромагнитное состояние схемы замещения описывали системой дифференциальных уравнений, которые решали с помощью стандартной программы MathCad. В результате рассчитаны функции магнитной индукции рамы и намагничивающего тока и их гармонические составы, определена зависимость реальной амплитуды индукции магнитного поля от амплитуды индукции основной гармоники. В процессе проведения экспериментов выявлено, что: амплитуда индукции основной гармоники магнитного поля в рамах магнитопровода больше расчетного значения индукции на 15,5 %; вследствие нелинейности вебер-амперных характеристик рам и свойств трехфазной системы в функциях магнитной индукции отдельных рам возникают гармонические составляющие, кратные трем; высшие гармоники функции магнитной индукции рамы, накладываясь на основную гармонику, уменьшают реальную амплитуду индукции магнитного поля практически до расчетного значения индукции в рабочем диапазоне реальной амплитуды, при этом коэффициенты высших гармоник изменяются незначительно; в намагничивающих токах отсутствуют гармонические составляющие, кратные трем. 

1. Витой пространственный магнитопровод трехфазного трансформатора: пат. 1658223 СССР: МПК: H01F 27/24 / Г. Б. Андреев, Л. Н. Стабровский; дата публ.: 23.06.1991.

2. Сталь электротехническая холоднокатаная анизотропная тонколистовая. Технические условия: ГОСТ 21427.1–83. Введ. 01.01.1984. М.: Издательство стандартов, 1983. 17 с.

3. Чайковский, В. П. Перспективы применения конструкций магнитных систем трансформаторов из витых элементов / В. П. Чайковский, В. А. Матухно, С. А. Игнатенко // Электромашиностроение и электрооборудование. 2007. № 68. С. 48–51.

4. Авдеева, Е. А. Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов / Е. А. Авдеева, Р. А. Ставинский // Электротехника и электроника / Нац. техн. ун-т «Харьков. политехн. ин-т». 2014. № 2. С. 14–17.

5. Мазуренко, А. А. Исследование и расчет магнитного режима трехфазного трансформатора с витым пространственным магнитопроводом / А. А. Мазуренко. М., 1970. С. 186.

6. Дружинин, В. В. Магнитные свойства электротехнической стали / В. В. Дружинин. М.: Энергия, 1974. 240 с.

7. Дубров, Н. Ф. Электротехнические стали / Н. Ф. Дубров, Н. И. Лапкин. М.: Металлургиздат, 1963. 384 с.

8. Копылов, И. В. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат, 1986. 360 с.

9. Тихомиров, П. М. Расчет трансформаторов / П. М. Тихомиров. М.: Энергоатомиздат, 1986. 528 с.

10. Бладыко, Ю. В. Применение MathCad в решении задач электротехники. Ч. 2: Переходные процессы. Нелинейные электрические цепи. Теория электромагнитного поля / Ю. В. Бладыко, А. А. Мазуренко, И. В. Новаш. Минск: БНТУ, 2013.