Napięcie zwarcia w transformatorach, zagadnienia podstawowe

• Autorzy: Gawron, Stanisław , Glinka, Tadeusz , Bernatt, Jakub

Warianty tytułu

EN

Short-circuit voltage in transformers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zdefiniowano napięcie zwarcia transformatora. Przedstawiono metodę energetyczną obliczenia indukcyjności rozproszenia (L_σ1+ L_σ2’) uzwojeń i napięcia zwarcia transformatora. Wykazano, że budowa rdzenia magnetycznego i uzwojeń transformatora ma wpływ na napięcie zwarci. Porównano transformatory energetyczne o tej samej mocy znamionowej i wykazano, że transformator niższy i szerszy ma większe napięciu zwarcia, a transformator wyższy lecz węższy ma mniejsze napięciu zwarcia. Transformator o mniejszym napięciu zwarcia będzie mieć uzwojenia o mniejszej masie miedzi (aluminium), a przy tej samej gęstości znamionowej prądu będzie mieć mniejsze straty mocy w uzwojeniach i wyższą sprawność.

EN

The short-circuit voltage of the transformer has been defined. The energy method for calculating the leakage inductance (L_σ1+ L_σ2’) of the windings and the short-circuit voltage of the transformer was presented. It has been shown that the structure of the magnetic core and windings of the transformer has an impact on the short-circuit voltage. Power transformers with the same rated power were compared and it was shown that the lower and wider transformer has a higher short-circuit voltage, and the taller but narrower transformer has a lower short-circuit voltage. A transformer with a lower short-circuit voltage will have windings with a lower copper (aluminum) weight, and with the same rated current density, it will have lower winding power losses and higher efficiency.

Słowa kluczowe

PL

transformator; napięcie zwarcia; schemat zastępczy; budowa uzwojeń

EN

transformer; short-circuit voltage; equivalent circuit; construction of windings

• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 1 (128)
• Strony: 49--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Gawron, Stanisław

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny

autor

Glinka, Tadeusz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny

autor

Bernatt, Jakub

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny

Bibliografia

• [1] E. Król, T. Wolnik: Silniki PMSM do zastosowań trakcyjnych – właściwości układu zasilania ograniczające parametry silnika, Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, Nr 2/2021 (126), s. 147-151, ISSN 0239-3646.
• [2] T. Wolnik, E. Król: Silniki PMSM do zastosowań trakcyjnych – czy moc znamionowa silnika decyduje o jego gabarycie i masie?, Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, Nr 2/2019 (122), s. 155-160, ISSN 0239-3646.
• [3] R. Rossa, Napęd elektryczny eKIT – kształtowanie charakterystyk elektromechanicznych wybranymi zabiegami konstrukcyjnymi, Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, Nr 2/2021 (126), s. 153-161, ISSN 0239-3646.
• [4] V. Manzolini, D. Da Rù, S. Bolognani: An effective voltage control loop for a deep flux-weakening in IPM synchronous motor drives, 2017 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2017, s. 3979-3985.
• [5] L. Sepulchre, M. Fadel, M. Pietrzak-David and G. Porte: MTPV Flux-Weakening Strategy for PMSM High Speed Drive, IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. 54, No. 6, s. 6081-6089, Nov.-Dec. 2018.
• [6] S. Jung, J. Hong, K. Nam: Current Minimizing Torque Control of the IPMSM Using Ferrari’s Method, IEEE Trans. on Power Electronics, Vol. 28, No. 12, s. 5603-5617, Dec. 2013.
• [7] M. Fadel, L, Sepulchre, M. Pietrzak-David: Deep Flux-Weakening Strategy with MTPV for High-Speed IPMSM for Vehicle Application, IFAC-PapersOnLine, Vol. 51, Issue 28, 2018, s. 616-621, ISSN 2405-8963.
• [8] R. Rossa, E. Król: Regulacja prędkości obrotowej w napędzie elektrycznym „e-Kit” dedykowanym do elektryfikacji małych samochodów osobowych i dostawczych, Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, Nr 4/2012 (97), s. 75- 80.
• [9] T.J.E. Miller, M.I. McGilp: Analysis of multi-phase permanent-magnet synchronous machines, 2009 International Conference on Electrical Machines and Systems, 2009, s. 1-6, doi: 10.1109/ICEMS.2009.5382988.
• [10] E. Levi, R. Bojoi, F. Profumo, H. Toliyat, S. Williamson: Multiphase induction motor drives - A technology status review, IET Electric Power Appl., Vol. 4, No. 1, s. 489 – 516, Jul. 2007.
• [11] J. Karttunen, S. Kallio, P. Peltoniemi, P. Silventoinen, O. Pyrhönen: Decoupled Vector Control Scheme for Dual Three-Phase Permanent Magnet Synchronous Machines, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 61, No. 5, s. 2185-2196, May 2014.
• [12] F. Cheng, H. Yang, R. Zhao, M. Zhu: A PWM strategy for six-phase dual stator induction motor fed by two identical voltage source inverters, 2009 International Conference on Electrical Machines and Systems, 2009, s. 1-4, doi: 10.1109/ICEMS.2009.5382857.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).