elektrické stroje - · pdf file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw...

23
1 ,QJ9iFODY.RQtþHN Elektrické stroje Obsah 1 Transformátory 2 1.1 'HILQLFHDSRXåLWtWUDQVIRUPiWRUX 2 1.2 5R]GOHQtWUDQVIRUPiWRU$ 2 1.2.1 3RGOHSRþWXIi]t 2 1.2.2 Podle provedení magnetického obvodu 2 1.2.3 3RGOH]S$VREXFKOD]HQt 5 1.3 Princip transformátoru 5 1.3.1 9êNODGþLQQRVWLWUDQVIRUPiWRUX 6 1.3.2 2GYR]HQtY]WDKXSURLQGXNRYDQpQDSWt 7 1.3.3 3HYRGWUDQVIRUPiWRUX 8 1.3.4 Náhradní schéma ideálního transformátoru 9 1.4 6NXWHþQêWUDQVIRUPiWRU 11 1.4.1 Náhradní schéma transformátoru s SHYRGHPU$]QêPRGMHGQp 11 1.4.2 1iKUDGQtVFKpPDVNXWHþQpKRWUDQVIRUPiWRUX 12 1.4.3 )i]RURYêGLDJUDPVNXWHþQpKRWUDQVIRUPiWRUX 14 1.4.4 Transformátor naprázdno 16 1.4.5 Transformátor nakrátko 18 1.4.6 ÒþLQQRVWWUDQVIRUPiWRUX 21 1.5 2SDNRYiQtXþLYD 21 1.5.1 Kontrolní test 21 1.5.2 Úlohy 22

Upload: dangnga

Post on 07-Feb-2018

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

1

,QJ��9iFODY�.RQtþHN

Elektrické stroje

Obsah 1 Transformátory 2 1.1 'HILQLFH�D�SRXåLWt�WUDQVIRUPiWRUX 2 1.2 5R]G�OHQt�WUDQVIRUPiWRU$ 2 1.2.1 3RGOH�SRþWX�Ii]t 2 1.2.2 Podle provedení magnetického obvodu 2 1.2.3 3RGOH�]S$VREX�FKOD]HQt 5 1.3 Princip transformátoru 5 1.3.1 9êNODG�þLQQRVWL�WUDQVIRUPiWRUX 6 1.3.2 2GYR]HQt�Y]WDKX�SUR�LQGXNRYDQp�QDS�Wt 7 1.3.3 3�HYRG�WUDQVIRUPiWRUX 8 1.3.4 Náhradní schéma ideálního transformátoru 9 1.4 6NXWHþQê�WUDQVIRUPiWRU 11 1.4.1 Náhradní schéma transformátoru s S�HYRGHP�U$]QêP�RG�MHGQp 11 1.4.2 1iKUDGQt�VFKpPD�VNXWHþQpKR�WUDQVIRUPiWRUX 12 1.4.3 )i]RURYê�GLDJUDP�VNXWHþQpKR�WUDQVIRUPiWRUX 14 1.4.4 Transformátor naprázdno 16 1.4.5 Transformátor nakrátko 18 1.4.6 ÒþLQQRVW�WUDQVIRUPiWRUX 21 1.5 2SDNRYiQt�XþLYD 21 1.5.1 Kontrolní test 21 1.5.2 Úlohy 22

Page 2: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

2

1 Transformátory

1.1 'HILQLFH�D�SRXåLWt�WUDQVIRUPiWRU$

Transformátor je elektrický stroj, který pracuje na principu elektromagnetické LQGXNFH�� 7UDQVIRUPiWRU� VH� SRXåtYi� NH� ]P�Q�� HOHNWULFNpKR� VW�tGDYpKR� QDS�Wt�� S�L� VWiOpP�NPLWRþWX��3�L�S�HQRVX�HOHNWULFNp�HQHUJLH�QD�YHONp�Y]GiOHQRVWL��MH�QXWQR�] G$YRGX�RPH]HQt�]WUiW�HQHUJLH�� YHOLNRVW� QDS�Wt� ]YêãLW�� 8� VSRW�HELWHOH� PXVtPH� YHOLNRVW� QDS�Wt� ] L]RODþQtFK� D�EH]SHþQRVWQtFK� G$YRG$� QDRSDN� VQtåLW�� 9 elektronice nám obvykle nevyhovuje ani typická QDS�"RYi�KODGLQD���������9��SURWR�QDS�Wt�WUDQVIRUPXMHPH�QD�WDN]YDQp�PDOp�QDS�Wt��.�VSOQ�Qt�XYHGHQêFK�SRåDGDYN$�QiP�VORXåt�WUDQVIRUPiWRU\� 7UDQVIRUPiWRU� MH� QHWRþLYê� HOHNWULFNê� VWURM� SUDFXMtFt� QD� SULQFLSX� HOHNWURPDJQHWLFNp� LQGXNFH��NWHUê�P�Qt�S�LYHGHQi�VW�tGDYi�QDS�Wt�QD�MLQi�VW�tGDYi�QDS�Wt��S�L�MHMLFK�QH]P�Q�QpP�NPLWRþWX�

1.2 5R]G�OHQt�WUDQVIRUPiWRU$

1.2.1 3RGOH�SRþWX�Ii]RYêFK�YRGLþ$�G�OtPH�WUDQVIRUPiWRU\�QD� ��MHGQRIi]RYp� ��W�tIi]RYp�

-HGQRIi]RYp� WUDQVIRUPiWRU\� MVRX� Y�WãLQRX� WUDQVIRUPiWRU\� PDOêFK� YêNRQ$� �GHVtWHN� Då�VWRYHN�ZDWW$���-HMLFK�~NROHP�MH�REY\NOH�WUDQVIRUPDFH�VP�UHP�GRO$��WHG\�QD�QLåãt�QDS�Wt��'iOH tyto tranVIRUPiWRUN\�VQLåXMt�QHEH]SHþt�~UD]X�HOHNWULFNêP�SURXGHP��QHER"�HOHNWULFNp�QDS�Wt�MH�WtP�EH]SHþQ�Mãt��þtP�Pi�QLåãt�KRGQRWX��7�tIi]RYp�WUDQVIRUPiWRU\�VH�SRXåtYDMt�S�HGHYãtP�SUR�S�HQRV�D�GLVWULEXFL�HOHNWULFNp�HQHUJLH��-HMLFK�YêNRQ�GRVDKXMH�KRGQRW\�Då�VWRYHN mHJDZDWW$��

1.2.2 Podle provedení magnetického obvodu:

��MiGURYpKR�SURYHGHQt� ��SOiã"RYp�SURYHGHQt� 7UDQVIRUPiWRU\�SOiã"RYpKR�SURYHGHQt� �REU�������PDMt�UR]Y�WYHQê�PDJQHWLFNê�REYRG��

NWHUê�þiVWHþQ��]DNUêYi�YLQXWt��9 jednofázovém jádrovém transformátoru (obr. 2.2) jsou vinutí XPtVW�QD� QD� GYRX� MiGUHFK�� 7RWR� VH� SURYiGt� ] G$YRGX� SHYQ�Mãt� PDJQHWLFNp� YD]E\�� WHG\�z G$YRGX�RPH]HQt�PDJQHWLFNêFK�WRN$��NWHUp�PDMt�PDJQHWLFNRX�YD]EX�SRX]H�V jedním vinutím. 7DWR� SUREOHPDWLND� MH� Y\VY�WOHQD� Y NDSLWROH� ������ �1iKUDGQt� VFKpPD� VNXWHþného WUDQVIRUPiWRUX� ��� 1HYêKRGRX� SOiã"RYpKR� SURYHGHQt� MH� Y�Wãt� KPRWQRVW�� YêKRGRX� MH� QDRSDN�SHYQ�Mãt�PDJQHWLFNi�YD]ED��

Page 3: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

3

8� MHGQRIi]RYêFK� WUDQVIRUPiWRU$� VH� QHMþDVW�ML� VHWNiYiPH� V� SOiã"RYêP� SURYHGHQtP�magnetického obvodu.�0DJQHWLFNê�REYRG�MH�VORåHQ�]H�VORXSN$�D�VSRMHN��9LQXWt�VH�XPtV"XMH�QD�VW�HGQt�VORXSHN��0DJQHWLFNê�WRN�SURFKi]HMtFt�VW�HGQtP�VORXSNHP�VH�VRXP�UQ��UR]G�OXMH�GR�VSRMHN�D�NUDMQtFK�VORXSN$��9êKRGRX� WRKRWR�XVSR�iGiQt� MH�VRXP�UQp� UR]G�OHQt�PDJQHWLFNpKR�toku. DálH� MH� WR� RPH]HQt� WRN$�� NWHUp� VH� QHSRGtOHMt� QD� PDJQHWLFNp� YD]E�� SULPiUQtKR� D�VHNXQGiUQtKR�YLQXWt�� DOH�X]DYtUDMt� VH�QDS�tNODG�Y]GXFKHP�� W\WR� WRN\�QD]êYiPH�UR]SW\ORYêPL�WRN\��1HYêKRGRX�MH�]YêãHQt�KPRWQRVWL��=H�]iNODG$�HOHNWURWHFKQLN\�YtPH��åH�þDVRY��SURP�QQp�magnetické toky vyvolávají v PDVLYQtFK� HOHNWULFN\� YRGLYêFK� PDWHULiOHFK� WDN]YDQp� Yt�LYp�SURXG\��DE\FKRP�YHOLNRVW�W�FKWR�SURXG$�RPH]LOL�SRXåLMHPH�WHQNp�QDY]iMHP�L]RORYDQp�SOHFK\��8� MHGQRIi]RYêFK� WUDQVIRUPiWRU$� VH� PDJQHWLFNê� REYRG� VNOiGi� ] SOHFK$� WYDUX� 0�� QHER se SRXåtYDMt�SOHFK\�YH�WYDUX�0,��3URYHGHQt�WUDQVIRUPiWRURYêFK�SOHFK$�MH�]REUD]HQR na obrázku 2.3.

VW�HGQt�sloupek

krajní sloupky

vinutí

spojky

Obr. 2.1 3Oiã"RYp�SURYHGHQt�WUDQVIRUPiWRUX

Page 4: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

4

Obr. 2.3 3URYHGHQt�WUDQVIRUPiWRURYêFK�SOHFK$ : � ve tvaru M � ve tvaru EI Transformátory jádrového provedení vycházHMt�KPRWQRVWQ��OHKþt��MHMLFK�QHYêKRGRX�MVRX�Y�Wãt�UR]SW\ORYp� WRN\�� 3UR� ]PHQãHQt� UR]SW\ORYêFK� WRN$� VH� X� MHGQRIi]RYêFK� WUDQVIRUPiWRU$� YLQXWt�UR]G�Ot�QD�GY��þiVWL��S�LþHPå�NDåGi�þiVW�VH�XPtVWt�QD�VDPRVWDWQê�VORXSHN��9êKRGRX�MiGURYpKR�provedení jsou lepší chlaGtFt�SRP�U\�]HMPpQD�X�Y]GXFKRYpKR�FKOD]HQt��-iGURYp�SURYHGHQt�VH�SRXåtYi� ]HMPpQD� X� WUDQVIRUPiWRU$� Y�WãtFK� YêNRQ$�� = G$YRGX� RPH]HQt� PDJQHWL]DþQtKR�SURXGX�� WHG\�SURXGX�SRW�HEQpKR�SUR�Y\WYR�HQt�YD]HEQtKR�PDJQHWLFNpKR� WRNX�� VH�Y VRXþDVQp�GRE�� SRXåtYDMt� MHGQRIizové transformátory s WRURLGQtP� MiGUHP�� WRWR� SURYHGHQt� ]DMLã"XMH�SUDNWLFN\� QXORYRX� Y]GXFKRYRX�PH]HUX�� =H� ]iNODG$� HOHNWURWHFKQLN\� YtPH�� åH� YH� Y]GXFKRYp�PH]H�H� MH�PDOi�PDJQHWLFNi� YRGLYRVW�� WHG\� SUiY�� Y]GXFKRYi�PH]HUD�Pi� UR]KRGXMtFt� YOLY� QD�velikost magnetizaþQtKR� WRNX�� �= G$YRGX�RPH]HQt�K\VWHUH]tFK�]WUiW�VH�SRXåtYDMt�RULHQWRYDQp�SOHFK\��S�L�VNOiGiQt�SOHFK$�MH�W�HED�GEiW��DE\�VH�PDJQHWLFNê�WRN�X]DYtUDO�YH�VP�UX�PDJQHWLFNp�RULHQWDFH� SOHFK$�� 6 YêURERX� D� SULQFLSHP� PDJQHWLFNp� RULHQWDFH� SOHFK$� MVWH� VH� VH]QiPLOL�v eOHNWURWHFKQRORJLL��7URMIi]RYp�WUDQVIRUPiWRU\�VH�Y�WãLQRX konstruují jako jádrové, obr. 2.4. -HMLFK�PDJQHWLFNê�REYRG�Pi�YãXGH�VWHMQê�SU$�H]�

polovina vinutí VN

Polovina vinutí NN

Obr. 2.2 Jádrové provedení jednofázového transformátoru

a) b)

Page 5: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

5

9LQXWt�PDOêFK� WUDQVIRUPiWRU$�EêYi�REY\NOH�P�G�Qp��X�HQHUJHWLFNêFK� WUDQVIRUPiWRU$�Y�WãtFK�YêNRQ$�VH�URYQ�å�SRXåtYi�L hliníkové vinutí. Je vhodné, aby z G$YRGX�Y\XåLWt�WUDQVIRUPiWRUX�VPDOWRYDQp�YRGLþH�YLQXWt�Y\SO�RYDO\�RNpQND�PDJQHWLFNpKR�REYRGX�WUDQVIRUPiWRUX�

1.2.3 3RGOH�]S$VREX�FKOD]HQt��� � transformátory vzduchem chlazené; � transformátory s olejovým chlazením.

Ve vzduchových transformátorech se ztrátové teplo odvádí z teplého povrchu magnetického obvodu a vinutí konvencí a sáláním. V olejových transformátorech magnetický obvod a vinutí jsou omývány transformátorovým ROHMHP��MHKRå�KODGLQD�MH�]QDþQ��YêãH�QHå�QHMY\ããt�þiVWL�PDJQHWLFNpKR�REYRGX��2OHM�GRWêNDMtFt�VH� WHSOpKR�SRYUFKX�D�PDJQHWLFNpKR�REYRGX�VH�RK�tYi�� VWRXSi�Y]K$UX�D�RGHY]GiYi�VYp� WHSOR�S�HV� VW�Q\� D� YtNR� GR� RNROt�� 8� ROHMRYêFK� WUDQVIRUPiWRU$� MH� W�HED� ]D� SURYR]X� NRQWURORYDW�zejména elektrickou pevnost oleje, která souvisí s MHKR�]QHþLãW�QtP�D�REVDKHP�YRG\�

1.3 Princip transformátoru

7UDQVIRUPiWRU� MVPH� GHILQRYDOL� MDNR� QHWRþLYê� HOHNWULFNê� VWURM� SUDFXMtFt� QD� SULQFLSX�HOHNWURPDJQHWLFNp�LQGXNFH��NWHUê�P�Qt�S�LYHGHQp�VW�tGDYp�QDS�Wt�QD�MLQRX�KRGQRWX�QDS�Wt�S�L�QH]P�Q�QpP� NPLWRþWX�� 9 následujících kapitolách si Y\VY�WOtPH� QD� ]iNODG�� ]QiPêFK�I\]LNiOQtFK� D� PDWHPDWLFNêFK� Y]WDK$� SULQFLS� WUDQVIRUPiWRUX�� 1HMSUYH� Y\MGHPH� ] ideálního EH]H]WUiWRYpKR� WUDQVIRUPiWRUX� D� SRWRP� Y]WDK\� XSUDYtPH� SUR� VNXWHþQê� WUDQVformátor, tedy zahrnující ztráty a rozptyl magnetického toku.

Obr. 2.4 0DJQHWLFNê�REYRG�W�tIi]RYpKR�MiGURYpKR���WUDQVIRUPiWRUX

vinutí VN

vinutí NN

spojka sloupek

Page 6: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

6

1.3.1 9êNODG�þLQQRVWL�WUDQVIRUPiWRUX

3�L� YêNODGX� þLQQRVWL� WUDQVIRUPiWRUX� Y\MGHPH� ] idealizovaného transformátoru. Pro MHGQRGXFKRVW� S�HGSRNOiGHMPH� X]DY�HQê� PDJQHWLFNê� REYRG�� MHQå� Pi� QHNRQHþQ�� YHONRX�mDJQHWLFNRX�YRGLYRVW��1D�PDJQHWLFNpP�REYRGX�MVRX�XPtVW�QD�GY��YLQXWt��SULPiUQt��YVWXSQt�� sekundární (výstupní) – obr. 2.5. Primární vinutí má N1 ]iYLW$��VHNXQGiUQt�SDN�N2�]iYLW$� Obr. 2.5 Princip jednofázového transformátoru

i1 i2

u1 ui1 ui2 u2 Z N1 N2

φ1 φ2

3�LSRMtPH-OL�QD�SULPiUQt�YLQXWt� VW�tGDYp� VLQXVRYp�QDS�Wt�R�RNDPåLWp�KRGQRW��u1,�]DþQH� WtPWR�vinutím procházet proud i1.�7HQ�Y\WYR�t�PDJQHWLFNê� WRN�φ1 a nD� ]iNODG�� LQGXNþQtKR� ]iNRQD�vznikne v VHNXQGiUQtP� YLQXWt� QDS�Wt� ui2. -HVWOLåH� YêVWXSQt� FtYNX� WUDQVIRUPiWRUX� ]DWtåtPH�]iW�åt�Z��]DþQH�VHNXQGiUQt�VWUDQRX�SURFKi]HW�SURXG�R�RNDPåLWp�KRGQRW��i2. Hodnota a smysl SURXGX� MH� GiQ� FKDUDNWHUHP� ]iW�åH��1D� ]iNODG�� /HQzova principu je magnetický tok φφ2

Y\WYR�HQê�SURXGHP�i2�UHDNþQt�D�PXVt�WHG\�S$VRELW�SURWL�VP\VOX�PDJQHWLFNpKR�WRNX�φφ1 . -H�QXWQR�XSR]RUQLW�QD�G$OHåLWRX� VNXWHþQRVW�� åH�S�L� �HãHQt� VW�tGDYêFK�REYRG$�QH]DNUHVOXMHPH�RNDPåLWp� KRGQRW\� SURXG$� D� QDS�Wt� REY\NOH� GR� HOHNWULFNêFK� VFKpPDW�� 3RþHWQ�� MHGQRGXãt� MH�pracovat s HIHNWLYQtPL� KRGQRWDPL��6P\VO\� HIHNWLYQtFK�KRGQRW�YHOLþLQ� VH�XUþXMt� GOH� WDN]YDQp�VSRW�HELþRYp� VRXVWDY\�� 8� VSRW�HELþRYp� VRXVWDY\� VH� VP\VO\� S�tVOXãQêFK� YHOLþLQ� YROt� SRGOH�zásad, které budou uvedeny v kapitoOH� Y�QRYDQp� YêNODGX� ]iVDGiP� SODWQêP� SUR� NUHVOHQt�Ii]RURYêFK� GLDJUDP$�� 8Ni]ND� S�HFKRGX� ] RNDPåLWp� KRGQRW\� QDS�Wt� QD� HIHNWLYQt� MH� XYHGHQD�v následující kapitole.

Page 7: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

7

1.3.2 2GYR]HQt�Y]WDKX�SUR�LQGXNRYDQp�QDS�Wt 1D�S�tNODGX�RGYR]HQt�Y]WDKX�SUR� � LQGXNRYDQp�QDS�Wt� MH�PRåQR�VL�Qi]RUQ��XNi]DW��åH�

GHULYDFH� Pi� QHMHQRP� PDWHPDWLFNê� Yê]QDP�� 7DN� WHG\� YtPH�� åH� RNDPåLWi� KRGQRWD�LQGXNRYDQpKR�QDS�Wt�Y FtYFH�MH�GiQD�LQGXNþQtP�]iNRQHP�YH�WYDUX

ui = Ndt

dφ . ( 2-1)

Vyjdeme-li z S�HGSRNODGX�� åH� PDJQHWLFNê� LQGXNþQt� WRN� VH� P�Qt� VLQXVRY��� SDN� MH� MHKR�RNDPåLWi�KRGQRWD�GiQD�Y]WDKHP

�-� �-max VLQ&���

3R�GRVD]HQt�GR�S�HGHãOp�URYQLFH���-1) dostaneme

ui = 1�G�-max VLQ&W��GW��� (2-2)

Z Y\ããt� PDWHPDWLN\� YtPH�� åH� GHULYDFH� VORåHQp� IXQNFH�� MH� VRXþLQ� GHULYDFt� IXQNFH� YQ�Mãt� D�IXQNFH� YQLW�Qt�� 9Q�Mãt� IXQNFH� MH� ]GH� VLQXV� ~KOX�� GHULYDFt� MH� FRVLQXV� ~KOX�� 9QLW�Qt� IXQNFL�S�HGVWDYXMH� DUJXPHQW� &W�� MHKR� GHULYDFH� SRGOH� þDVX� MH� &. Po provedení derivace tedy se dostáváme k výrazu

ui = 1&-max cos?t . (2-3)

-Lå�G�tYH�MVPH�VL�XYHGOL��åH�Y elektrotechnice obvykle pracujeme s efektivními hodnotami. Ze ]iNODG$�HOHNWURWHFKQLN\��URYQ�å�YtPH��åH�PD[LPiOQt�D�HIHNWLYQt�KRGQRWD�X�VW�tGDYêFK�SU$E�K$�VLQXVRYpKR�WYDUX�VSROX�VRXYLVt�S�HV�VRXþLQ 2 . Funkce (2-3) má své maximum pro cos&W� ����SDN�WHG\�P$åHPH�S�HMtW�QD�WYDU�SUR�PD[LPiOQt�KRGQRWX

Umax� �1&-max . (2-4) =H� ]iNODG$� HOHNWURWHFKQLN\� ]QiPH�Y]WDK� SUR� ~KORYRX� IUHNYHQFL�&� � �πf. S Y\XåLWtP� WRKRWR�Y]WDKX�D�S�HFKRGem na efektivní hodnotu se dostáváme k výrazu

Ui = 2 π1I- ( V; -, Hz, Wb) , (2-5) kde Ui -�HIHNWLYQt�KRGQRWD�LQGXNRYDQpKR�QDS�Wt� N -�SRþHW�]iYLW$�FtYN\�WUDQVIRUPiWRUX� f -�NPLWRþHW�QDSiMHFtKR�QDS�Wt� - –�PDJQHWL]DþQt�LQGXNþQt�WRk. Tokem -� VH� UR]XPt� PD[LPiOQt� KRGQRWD� WRNX�� 3�LSRPH�PH�� åH� X� PDJQHWLFNêFK� YHOLþLQ� VH�PD[LPiOQt� KRGQRWD� REY\NOH� LQGH[HP� QHR]QDþXMH�� QDSURWL� WRPX� X� HOHNWULFNêFK� YHOLþLQ� VH�REY\NOH�QHR]QDþXMH�LQGH[HP�HIHNWLYQt�KRGQRWD��5Rvnici (2-���SRYDåXMHPH�]D�]iNODGQt�URYQLFL�SUR��WHRULH�WUDQVIRUPiWRU$��ýDVWR�MH�SRXåtYiQD�YH�WYDUX�V Y\QiVREHQêP�VRXþLQHP 2 ���WR�MHVW

�8L� ������1I�-��

Page 8: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

8

1.3.3 3�HYRG�WUDQVIRUPiWRUX

3�HYRG� WUDQVIRUPiWRUX� GHILQXMHPH� MDNR� SRGtO� LQGXNRYDQêFK� QDS�Wt� QD� SULPiUQt� D�VHNXQGiUQt� VWUDQ��� 3UR� LGHiOQt� WUDQVIRUPiWRU� SODWt�� åH� ]WUiW\� VH� URYQDMt� QXOH� D� VRXþDVQ�� Pi�WDNRYê�WUDQVIRUPiWRU�QHNRQHþQ��YHONRX�PDJQHWLFNRX�YRGLYRVW�� WHG\�L�UR]SW\O\�PDJQHWLFNêFK�WRN$�MVRX�QXORYp��3UR�LGHiOQt�WUDQVIRUPiWRU�P$åHPH�SViW

U1 = Ui1 = 2 πI-11 , (2-6)

U2 = Ui2 = 2 πI-12 . (2-7) 3RG�OtPH-OL�SUYQt�URYQLFL�GUXKRX��GRVWDQHPH�YêUD]�SUR�S�HYRG

P = 2

1

U

U =

2

1

i

i

U

U =

2

1

N

N . (2-8)

Z uYHGHQpKR�Y]WDKX�Y\SOêYi��åH�SRP�U�QDS�Wt�MH�GiQ�SRP�UHP�SRþWX�]iYLW$�SULPiUQtKR�D�sekundárního vinutí. 3�L� S�HGSRNODGX� LGHiOQtKR� WUDQVIRUPiWRUX�� MH� YD]HEQt� UHDNWDQFH�QHNRQHþQ��YHONi��WHG\�PDJQHWL]DþQt�SURXG�WHNRXFt�SUYNHP��FtYNRX��MH�QXORYê��3RGREQ��MDNR�pUR�PDJQHWLFNp�WRN\��WDN�L�SUR�PDJQHWRPRWRULFNi�QDS�Wt�PXVt�SODWLW�SULQFLS�VXSHUSR]LFH�

Fm1 + Fm2 = 0,

N1i1 + N2i2 = 0 . (2-7)

-H� W�HED� ]G$UD]QLW�� åH� RNDPåLWi� KRGQRWD� SURXGX� QD� VHNXQGiUQt� VWUDQ�� L2, ve vztahu (2-7) VP��XMH�SURWL�RNDPåLWp�KRGQRW��SURXGX�L1 QD�SULPiUQt�VWUDQ���3URWR�YêUD]����-���S�HFKi]t�SUR�absolutní hodnoty na tvar

N1I1 = N2I2 .

Z WRKRWR�WYDUX��Y\SOêYi�YêUD]�SUR�SURXGRYê�S�HYRG

P = 1

2

I

I =

2

1

N

N . (2-8)

Výraz (2-��� QiP� �tNi�� åH� SURXG\� VH� S�HSRþWRX� QHS�tPR� ~P�UQ�� SRþWX� ]iYLW$� SULPiUQtKR� D�VHNXQGiUQtKR� YLQXWt� WUDQVIRUPiWRUX�� -H� W�HED� ]G$UD]QLW�� åH� Y SUD[L� VH� XGiYi� S�HYRG� X�HQHUJHWLFNêFK� WUDQVIRUPiWRU$� QDG� �� N9$� MDNR� SRP�U� QDS�Wt� S�L� FKRGX� QDSUi]GQR�� X�WUDQVIRUPiWRUN$�PHQãtFK�YêNRQ$�VH�XGiYi�MDNR�QDS�"RYê��SRP�U�S�L�MPHQRYLWpP�]DWtåHQt��

Page 9: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

9

1.3.4 Náhradní schéma ideálního transformátoru

,GHiOQt� WUDQVIRUPiWRU� MVPH� GHILQRYDOL� MDNR� WUDQVIRUPiWRU�� MHKRå� � RGSRU� YLQXWt� MH�QXORYê�� GiOH�PDJQHWLFNi� YRGLYRVW� YD]HEQtKR� REYRGX� MH� QHNRQHþQ�� YHOká, tedy i rozptylové WRN\� MVRX� QXORYp�� 3�HGSRNOiGiPH-OL� S�HYRG� WUDQVIRUPiWRUX� URYHQ� MHGQp�� P$åHPH� VFKpPD�LGHiOQtKR� WUDQVIRUPiWRUX� QDNUHVOLW� GOH� REUi]NX� ����� 3�LSRPH�PH�� åH� S�L� NUHVOHQt� QiKUDGQtFK�VFKpPDW� HOHNWULFNêFK� VWURM$� VH� Y\FKi]t� ] energetické bilance. Vzhledem k RNROQRVWL�� åH�S�HYRG�WUDQVIRUPiWRUX�VH�URYQi�MHGQp��P$åHPH�VL�GRYROLW�YLQXWt�JDOYDQLFN\�VSRMLW��9 S�tSDG���åH�S�HYRG�WUDQVIRUPiWRUX�QHEXGH�URYHQ�MHGQp��EXGH�QXWQp�YHãNHUp�KRGQRW\�VHNXQGiUQt�VWUDQ\�S�HSRþtWDW� QD� SULPiUQt� VWUDQX��9 náhradním scKpPDWX� QD� REU�� ���� S�HGVWDYXMH� UHDNWDQFH�;��YD]HEQt��PDJQHWL]DþQt��UHDNWDQFL��NWHURX�QD]êYiPH�KODYQt�UHDNWDQFt� Obr. 2.6 Náhradní schéma ideálního transformátoru

3UR�QDNUHVOHQt�Ii]RURYpKR�GLDJUDPX�SURXG$�D�QDS�Wt�MH�GREUp�VL�]RSDNRYDW�Q�NWHUp�zásady pro NUHVOHQt�Ii]RURYêFK�GLDJUDP$�Y elektrických strojích:

1. 6RX�DGQLFRYê�V\VWpP�VH�NUHVOt�SRRWRþHQê�R���o��WDNåH�NODGQi�þiVW�LPDJLQiUQt�RV\�EXGH�QDOHYR� RG� SRþiWNX� VRX�DGQLFRYpKR� V\VWpPX�� NODGQi� þiVW� UHiOQp� RV\� EXGH� QDKR�H� RG�nuly.

2. Kladný smysl rotace MH� GHILQRYDQê� SURWL� VP�UX� SRK\EX� KRGLQRYêFK� UXþLþHN�� WDNåH�QDS�"RYê� � ~E\WHN� QD� LQGXNWLYQt� UHDNWDQFL� PXVt� S�HGEtKDW� SURXG�� NWHUê� WHQWR� ~E\WHN�vyvolal, o 90o.

3. Kreslíme-OL�Ii]RU\�SHULRGLFN\�þDVRY��SURP�QQêFK�YHNWRU$��]DFKi]tPH�V QLPL�SRGREQ�� jako s vektory. 3�LSRPH�PH�VL��VþtWiPH-OL�GYD�YHNWRU\��SRVWXSXMHPH�WDN��åH�QD�NRQHF�YHNWRUX� S�LþWHPH� GUXKê� YHNWRU�� SDNOLåH� YHNWRU\� RGþtWiPH�� SRVWXSXMHPH� WDN�� åH�S�LþWHPH�YHNWRU�RSDþQpKR�VP�UX�

4. 3�L�NUHVOHQt�Ii]RURYêFK�GLDJUDP$�PXVtPH�MHãW��UHVSHNWRYDW�WDN]YDQê�VSRW�HELþRYê V\VWpP� RULHQWDFH� SURXG$� D� QDS�Wt�� 1D� þLQQpP� VSRW�HELþL� PXVt� EêW� SURXG� YH� Ii]L�s QDS�WtP�� QD� ]GURML� ]DWtåHQpP� þLVW�� RGSRURYêP� VSRW�HELþHP� MH� SURXG� Y protifázi s QDS�WtP��3RNXG�EXGH�]GURM�]DWtåHQ�þLVW��LQGXNWLYQt�UHDNWDQFt��PXVt�EêW�MDORYê�SURXG�QD� VSRW�HELþL� ]iSRUQê�� QHER"� MDORYê�YêNRQ� MH�Y NRPSOH[Qt�SURP�QQp�GHILQRYiQ� MDNR�LPDJLQiUQt� þiVW� VRXþLQX� QDS�Wt� D� NRPSOH[Q�� VGUXåHQpKR� SURXGX� D� QD� LQGXNWLYQtP�VSRW�HELþL� PXVt� EêW� MDORYê� YêNRQ� NODGQê�� .DSDFLWQt� UHDNWDQFL� SRYDåXMHPH� ]D� ]GURM�jalového výkonu, jalový vêNRQ�WHG\�PXVt�EêW�QD�þLVWp�NDSDFLW��]iSRUQê��MDORYê�SURXG�þLVWp�NDSDFLWQt�UHDNWDQFH�EXGH�NODGQê�

I1 I2

U1 Ui X� U2 Z

Page 10: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

10

8� WUDQVIRUPiWRUX� SRYDåXMHPH� SULPiUQt� VWUDQX� ]D� VSRW�HELþ�� YêVWXSQt� VYRUN\� SDN� ]D�zdroj.

�����������,QGXNRYDQp�QDS�Wt�S�HGEtKi�PDJQHWL]DþQt�WRN�D�WHG\�L�PDJQHWL]DþQt�SURXG�R���o v NODGQpP�VP\VOX��WHG\�SURWL�VP�UX�SRK\EX�KRGLQRYêFK�UXþLþHN�

Na obr. 2.7 máme nakreslen fázorový diagram ideálního transformátoru. Smysl PDJQHWL]DþQtKR�SURXGX�MH�Y NODGQpP�VP�UX�RV\�;��WHQWR�SURXG�MH�X�Ldeálního transformátoru QXORYê�� 1D� ]iNODG�� +RSNLQVRQRYD� ]iNRQD� ��N� ���Fm = �� 1� I� ��Pi�PDJQHWL]DþQt� SURXG�VWHMQê�VP\VO�MDNR�PDJQHWL]DþQt�SURXG��,QGXNRYDQp�QDS�Wt�S�HGEtKi�PDJQHWL]DþQt�SURXG�R���o, MH�WR�QDS�Wt�QD�LQGXNþQRVWL��NWHUp�MH�GiQR�GHULYDFt�SURXGX�SRGOH�þDVX��6P�U�Ii]RUX�SURXGX�I2 je GiQ� FKDUDNWHUHP� ]iW�åH�� -DN� E\OR� XYHGHQR� SRYDåXMHPH� YêVWXSQt� VYRUN\� WUDQVIRUPiWRUX� ]D�]GURM� þLQQpKR� YêNRQX�� SURWR� PXVt� EêW� þLQQi� VORåND� SURXGX� Y protifázi k YHNWRUX� QDS�Wt��Orientace proudu vychází z S�HGSRNODGX�QHME�åQ�MãtKR�W\SX�]iW�åH��WHG\�RGSRURY�-induktivní. -DORYi� VORåND� SURXGX� MH� NODGQi�� WHG\� MDORYê� YêNRQ� Q v NRPSOH[Qt� SURP�QQp� PXVt� EêW�]iSRUQê�� 7R� RGSRYtGi� L� VNXWHþQRVWL�� åH� LQGXNWLYQt� UHDNWDQFH� S�HGVWDYXMH� VSRW�HELþ� MDORYp�HQHUJLH�D�]GURM���Vt"��UHVSHNWLYH�VHNXndární svorky transformátoru musí tuto energii dodat ). 3URWRåH�VH�MHGQi�R�LGHiOQt�WUDQVIRUPiWRU�V S�HYRGHP�MHGQD��MH�QDS�Wt�U1= U2 = Ui.

Obr. 2.7 Fázorový diagram ideálního transformátoru

0 N�,I�

+Re

I2

I1

Ui,U1

+Im

Page 11: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

11

Otázky a úlohy 2GSRY�]WH Co je to transformátor ? 3RGOH�MDNêFK�KOHGLVHN�UR]G�OXMHPH�WUDQVIRUPiWRU\" JaN�XUþtPH�VP\VO\�HOHNWULFNê�YHOLþLQ�SUR�RNDPåLWt�KRGQRW\�X�WUDQVIRUPiWRUX" &R�MH�WR�/HQ]$Y�SULQFLS" -DN�GHILQXMHPH�S�HYRG�WUDQVIRUPiWRUX" Co je to ideální transformátor? Jak velký proud protéká hlavní reaktancí u ideálního transformátoru? Jak definujeme fázRU�I\]LNiOQt�YHOLþLQ\" =D�MDNêFK�SRGPtQHN�P$åHPH�SUDFRYDW�V Ii]RU\�REGREQêP�]S$VREHP�MDNR�V vektory? -DNêP�]S$VREHP�VH�SURYiGt�JUDILFNp�VþtWiQt�D�RGþtWiQt�YHNWRU$"� -DN� RULHQWXMHPH� ]iNODGQt� HOHNWULFNp� YHOLþLQ\� V Y\XåLWtP� VSRW�HELþRYpKR� V\VWpPX� RULHQWDFH�prRXG$�D�QDS�Wt" -DNê�MH�þLQQê�YêNRQ�QD�]GURML�D�VSRW�HELþL��MDN�MH�WRPX�X�]GURMH�D�VSRW�HELþH�MDORYp�HOHNWULFNp�energie? 2GYR�WH 9]WDK�SUR�LQGXNRYDQp�QDS�Wt�WUDQVIRUPiWRUX� 9]WDK�SUR�SURXGRYê�S�HYRG�WUDQVIRUPiWRUX� Nakreslete Fázorový diagram ideálního trDQVIRUPiWRUX�]DWtåHQpKR�UHiOQRX�NDSDFLWRX� )i]RURYê�GLDJUDP�LGHiOQtKR�WUDQVIRUPiWRUX�]DWtåHQpKR�UHiOQRX�LQGXNþQRVWL�

1.4 6NXWHþQê�WUDQVIRUPiWRU

1.4.1 Náhradní schéma transformátoru s S�HYRGHP�U$]QêP�RG�MHGQp

$E\FKRP� PRKOL� SULPiUQt� D� VHNXQGiUQt� VWUDQX� YRGLY�� VSRMLW�� MH� QXWQR� S�HSRþtWDW�YãHFKQ\� VHNXQGiUQt� YHOLþLQ\�QD�SULPiUQt� VWUDQX��'DOãtP�G$YRGHP� MH�� åH�EH]�S�HSRþWX�E\�VH�QiP� L� HOHNWULFNp� YHOLþLQ\� ãSDWQ�� ]DNUHVORYDO\�� 3�HSRþWHP� VHNXQGiUQtFK� YHOLþLQ� QiP� YODVWQ��vznikne transformátor s S�HYRGHP� URYQêP� MHGQp�� -H� ]MHYQp�� åH� SUR� S�HSRþHW� QDS�Wt�U2 na primární stranu platí:

U21 = U2

2

1

N

N . (2-9)

V WRPWR� Y]WDKX� LQGH[� ��� Y\MDG�XMH�� åH� VH� MHGQi� R� S�HSRþHW� VHNXQGiUQt� VWUDQ\� QD� SULPiUQt�stranu.

Page 12: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

12

3RGREQ��PXVt�SODWLW�L�SUR�VHNXQGiUQt�SURXG�S�HSRþtWDQê�QD�SULPiUQt�VWUDQX

I21 = I2

1

2

N

N .

Pro impedanci platí

Z21 = 21

21

I

U = p

I

pU

1

2 = Z2 p2

. (2-10)

-H� ]�HMPp�� åH�Y]WDK� ��-����� NWHUê� MVPH�RGYRGLOL� SUR�S�HSRþHW� LPSHGDQFH�QD�SULPiUQt� VWUDQu, PXVt�SODWLW�VDPRVWDWQ��MDN�SUR�MHMt�þLQQRX��WDN�L�LPDJLQiUQt�þiVW��7HG\�PXVt�SODWLW

R21 = R2 p2

, (2-11)

X21 = X2 p

2 . (2-12)

1.4.2 1iKUDGQt�VFKpPD�VNXWHþQpKR�WUDQVIRUPiWRUX

3�L� Y\WYi�HQt� QiKUDGQtKR� VFKpPDWX� VNXWHþQpKR� WUDQVIRUPiWRUX� Y\FKi]tPH�z HQHUJHWLFNp� ELODQFH�� 0XVtPH� UHVSHNWRYDW� þLQQê� RGSRU� YLQXWt�� NRQHþQRX� PDJQHWLFNRX�YRGLYRVW�YD]HEQtKR�REYRGX��'iOH�MH�W�HED�UHVSHNWRYDW�L�VNXWHþQRVW��åH�QH�YãHFKHQ�PDJQHWLFNê�WRN�MH�X]DY�HQ�YD]HEQtP�PDJQHWLFNêP�REYRGHP��DOH�þiVW�VH�X]DY�H�EH]�XåLWNX�Y]GXFKem ýLQQê�RGSRU�O]H�XUþLW�QD�]iNODG��Y]WDKX�

5� �"�S

l ( ; mm2m-1, m, mm2) , (2-13)

kde "�-�P�UQê�UH]LVWLYLWD�YRGLþH� l –�GpOND�YRGLþH� S –�REVDK�SU$�H]X�YRGLþH� 'pONX�YRGLþH�XUþtPH�MDNR�VRXþLQ�SRþWX�]iYLW$�N a�VW�HGQt�GpON\�]iYLWX��+RGQRWX�RGSRUX�YLQXWt�WDNWR� XUþHQRX� MH� MHãW�� QXWQR� S�HSRþtWDW� QD� SURYR]Qt� WHSORWX� YLQXWt�� 3URYR]Qt� SURXG\� I1 a I2 SURWpNDMt� S�tVOXãQêPL� YLQXWtPL�� SURWR� YLQXWt� PXVt� EêW� ]D�D]HQ\� GR� VpULH�� .RQHþQi� KRGQRWD�elektrické vodivosti má za následek vznik takzvaných Joulových ztrát��NWHUp�]QDþtPH�ûPj , -RXORY\�]WUiW\�XUþtPH�]H�Y]WDKX�ûPj = mRI

2���NGH�P�]QDþt�SRþHW�Ii]t�

Page 13: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

13

8�VNXWHþQpKR�WUDQVIRUPiWRUX�PXVtPH�XYDåRYDW�NRQHþQRX�PDJQHWLFNRX�YRGLYRVW��NWHUi�Pi�]D�následek vznik takzvaných ztrát v åHOH]H. Ztráty v åHOH]H� EXGRX� WYR�HQ\� ]WUiWDPL� Yt�LYêPL�SURXG\� D� K\VWHUH]QtPL�� 2EY\NOH� MH� ]QDþtPH� MDNR� ûPFe. Do náhradního schématu zavedeme W\WR� ]WUiW\� UH]LVWLYLWRX� åHOH]QêFK� SOHFK$�� ]D�D]HQRX� SDUDOHOQ�� N PDJQHWL]DþQt� �� KODYQt� ��reaktanci X�

Ztráty naprázdno lzH�S�HGE�åQ��XUþLW�]H�]WUiWRYpKR�þtVOD�]��NWHUp�VH�XGiYi�YH�:�NJ�SOHFK$� 'R� QiKUDGQtKR� VFKpPDWX� EXGH� MHãW�� QXWQp� ]DKUQRXW� WDN]YDQRX� rozptylovou reaktanci, REY\NOH� ML� ]QDþtPH�X1. 1XWQRVW� ]D�D]HQt� UR]SW\ORYêFK� UHDNWDQFt� Y\SOêYi� ]H� VNXWHþQRVWL�� åH�þiVW�PDJQHWLFNpKR�WRNX�VH�X]DY�H�NROHP�YODVWQtKR�YLQXWt�FtYN\�� Ke vzniku rozptylového magnetického toku dojde jak u primárního, tak u sekundárního YLQXWt��9]QLN�UR]SW\ORYêFK�PDJQHWLFNêFK�WRN$�MH�QDNUHVOHQ�QD�REU�������

Obr. 2.8 9]QLN�UR]SW\ORYêFK�PDJQHWLFNêFK�WRN$

1D� ]iNODG�� GRVXG� ]tVNDQêFK� Y�GRPRVWt� P$åHPH� Q\Qt� S�LVWRXSLW� N sestavení náhradního VFKpPDWX� UHiOQpKR� WUDQVIRUPiWRUX�� 3�L� YRGLYpP� VSRMHQt� SULPiUQt� D� VHNXQGiUQt� VWUDQ\��PXVt�EêW�YãHFKQ\�HOHNWULFNp�YHOLþLQ\�VHNXQGiUQt�VWUDQ\�S�HSRþWHQ\�QD�YVWXSQt�VWUDQX�� Obr. 2.9 1iKUDGQt�VFKpPD�VNXWHþQpKR�WUDQVIRUPiWRUX�S�L�]DWtåHQt

I1

U1 Ui

X� U21

X[�� R1

IFe

RFe

I0 X[�

I�

R21

I21

Z21

N1 – rozptylový magnet. tok

N��– vazební magnet. tok

Page 14: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

14

U1 -�QDSiMHFt�QDS�Wt�SULPiUQt�VWUDQ\�WUDQVIRUPiWRUX U21-�VYRUNRYp�QDS�Wt�VHNXQGiUQt�VWUDQ\�S�HSRþWHQp�QD�SULPiUQt�VWUDQX Ui -�YQLW�Qt�LQGXNRYDQp�QDS�Wt��8i = Ui1 = Ui21

I1 - primární proud I21 –�VHNXQGiUQt�SURXG�S�HSRþWHQê�QD�SULPiUQt�VWUDQX I0 – proud naprázdno ,� –�PDJQHWL]DþQt�SURXG IFe – proud na krytí ztrát v åHOH]H R1 – odpor vinutí primární cívky R21 – odpor vinutí sekundární ctYN\�S�HSRþWHQê�QD�SULP��VWUDQX X[� – rozptylová reaktance primárního vinutí X[�� –�UR]SW\ORYi�UHDNWDQFH�VHNXQGiUQtKR�YLQXWt�S�HSRþWHQi�QD�SULPiUQt�VWUDQX RFe - odpor zahrnující ztráty v åHOH]H X� –�PDJQHWL]DþQt�UHDNWDQFH Z21 – LPSHGDQFH�]iW�åH

1.4.3 Fázorovê�GLDJUDP�VNXWHþQpKR�WUDQVIRUPiWRUX 1DNUHVOLW� Ii]RURYê� GLDJUDP� VNXWHþQpKR� WUDQVIRUPiWRUX� ]QDPHQi� YODVWQ�� JUDILFNp� Y\�HãHQt�obvodových rovnic sestavených dle náhradního schématu obr. 2.9. 1D�]iNODG��SUYQtKR�.LUFKKRIIRYD�]iNRQD�P$åHPH�SViW

I0� �,��+ IFe, (2-14)

I0 = I1 + I21. (2-15) 3RGOH�GUXKpKR�.LUFKKRIIRYD�]iNRQD�P$åHPH�SUR�REYRG�GOH�REU��-7 napsat rovnice

-U1 + R1I1 + j X[�I1 + Ui1 = 0 , (2-16) U21 – R21I21 ��M�;[21I21 - Ui1 = 0 . (2-17)

3�L� VHVWDYRYiQt� URYQLF� ��-16) a (2-17) se postupuje WDN�� åH� VL� OLERYROQ�� ]YROtPH� NODGQp�VP\VO\�RULHQWDFH�REYRGRYêFK�QDS�Wt��1DS�"RYp�~E\WN\�QD�þLQQêFK�RGSRUHFK�D�UHDNWDQFt�MVRX�RULHQWRYiQ\�VRXKODVQ��VH�VP�UHP�SURXG$��NWHUp�W\WR�~E\WN\�Y\YRODO\��3�L�NUHVOHQt�Ii]RURYpKR�GLDJUDPX� GiOH� Y\XåLMHPH� SR]QDWN\� XYHGHQé v kapitole 2.3.4. Fázorový diagram WUDQVIRUPiWRUX� S�L� ]DWtåHQt� MH� ]REUD]HQ� QD� REUi]NX� ������ 3�L� MHKR� NUHVOHQt� SUR� VNXWHþQê�WUDQVIRUPiWRU� VL�QHMSUYH�]YROtPH�YKRGQi�P��tWND�SURXGX�D�QDS�Wt��1HMSUYH�QDNUHVOtPH�Ii]RU�PDJQHWL]DþQtKR� � SURXGX� I�, hlavní vazební� UHDNWDQFH�S�HGVWDYXMH� VSRW�HEX� MDORYpKR�YêNRQX��proto tento proud musí být orientován v záporném smyslu imaginární osy. 'iOH� QDNUHVOtPH� Ii]RU� LQGXNRYDQpKR� QDS�Wt� Ui,� WHQWR� Ii]RU� PXVt� S�HGEtKDW� Ii]RU�PDJQHWL]DþQtKR�SURXGX�R���o v kladném smyslu, tedy proti�VP�UX�KRGLQRYêFK�UXþLþHN��3URXG�IFe na krytí ztrát v åHOH]H�MH�YH�Ii]L�V fázorem Ui. 9HNWRURYê�VRXþHW�I� a IFe S�HGVWDYXMH SURXG� QDSUi]GQR�� WHQWR� VWDY� WUDQVIRUPiWRUX� VL� Y\VY�WOtPH� Y následující kapitole. K Y\�HãHQt�rovnice (2-����PXVtPH�XUþLW�YHNWRU�SURudu I1,�NWHUê�MH�QD�]iNODG��Y]WDKX���-14) dán rovnicí I1 = I0 - I21. Tedy graficky vektor I1 ]tVNiPH� MDNR�UR]GtO�YHNWRU$�I0 a I21.�S�LSRPH�PH��åH�JUDILFN\�UR]GtO�YHNWRU$�]tVNiPH�WDN��åH�S�LþWHPH�YHNWRU�RSDþQ��RULHQWRYDQê��

Page 15: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

15

Tedy v QDãHP� S�tSDG�� RSDþQ�� RULentovaný vektor I21, z G$YRGX� NUHVOHQt� ~E\WNX� YêVWXSQt�strany je výhodné ho zakreslit v S$YRGQtP� VP\VOX�� 9HOLNRVW� D� RULHQWDFH� I21 je dána FKDUDNWHUHP� ]iW�åH�� 9 QDãHP� S�tSDG�� S�HGSRNOiGiPH� QHMREY\NOHMãt� W\S� ]iW�åH�� WHG\�RGSRURY�-LQGXNWLYQt��QDS�tNODG�DV\QFKURQQt�PRWRU��$E\FKRP�]tVNDOL�YHNWRU�QDSiMHFtKR�QDS�Wt�U1,� PXVtPH� JUDILFN\� S�LþtVW� N vektoru Ui QDS�"RYp� ~E\WN\� QD� RGSRUX� R1 a rozptylové reaktanci X[�. Úbytek na R1 je vyvolaný proudem I1,�SURWR�PXVt�PtW�VWHMQê�VP�U�MDNR�SULPiUQt�SURXG��1DS�"RYê�~E\WHN�QD X[��� MH�YODVWQ��~E\WNHP�QD� LQGXNþQRVWL��SURWR�PXVt�SURXG��NWHUê�WHQWR�~E\WHN�Y\YRODO�S�HGEtKDW�R���o v kladném smyslu. Ve fázorovém diagramu nejsou z G$YRGX�S�HKOHGQRVWL�]DNUHVOHQD�QDS�Wt�YêVWXSQt�VWUDQ\��WHG\�JUDILFNp�Y\�HãHQt�URYQLFH���-17). Obr. 2.10 )i]RURYê�GLDJUDP�WUDQVIRUPiWRUX�S�L�]DWtåHQt

Otázky a úlohy Nakreslete )i]RURYê�GLDJUDP�VNXWHþQpKR�WUDQVIRUPiWRUX�SUR�QDS�Wt�YêVWXSQt�VWUDQ\� )i]RURYê�GLDJUDP�VNXWHþQpKR�WUDQVIRUPiWRUX�]DWtåHQpKR�UHiOQRX�NDSDFLWRX�

I�

IFe

I0

+ Imag. osa

I1

I21

I21

jX1�I1

U1

Ui1

R1I1

31

Page 16: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

16

1.4.4 Transformátor naprázdno -HVWOLåH� WUDQVIRUPiWRU� QHQt� ]DWtåHQ�� WHG\� I2� VH� URYQi� QXOH� D� WUDQVIRUPiWRU� MH� SRG� QDS�WtP��POXYtPH� R� FKRGX� QDSUi]GQR�� 7UDQVIRUPiWRU� RGHEtUi� ]H� VtW�� SURXG� QDSUi]GQR� I0 a vznikají v Q�P� ]WUiW\� QDSUi]GQR�� 8� HQHUJHWLFNêFK� WUDQVIRUPiWRU$� VH� hodnota proudu I0 pohybuje v UR]PH]t� �� Då� �� SURFHQW� MPHQRYLWpKR� SURXGX� In. Náhradní schéma odpovídající chodu naprázdno je zobrazeno na obr. 2.11. Obr. 2.11 1iKUDGQt�VFKpPD�WUDQVIRUPiWRUX�S�L�FKRGX�QDSUi]GQR

3�L� VWDQRYHQt� ]WUiW� QDSUi]GQR� MH� GREUp� VL� XY�GRPLW�� åH� ]WUiW\� Y]QLNDMt� SRX]H� QD� þLQQpP�odporu. Tedy z QiKUDGQtKR�VFKpPDWX�MH�YLG�W��åH�VH�EXGH�MHGQDW�R�-RXORY\�]WUiW\�QD�R1

a ztráty v åHOH]H�QD�RGSRUX�RFe.. Joulovy ztráty na odporu primárního vinutí R1 VH�XUþt�GOH

ûPj = mRI2

, (2-18) kde m MH�SRþHW�Ii]t�WUDQVIRUPiWRUX� Porovnáme-li Joulovy ztráty naprázdno s jmenovitými Joulovými ztrátami naprázdno, vidíme åH�WHQWR�SRP�U�MH�GiQ�Y]WDKHP�( I0/I )

2��3�HGSRNOiGiPH-li I0 = 0,03 In, pak jsou Joulovy ztráty S�L�FKRGX naprázdno na odporu primárního vinutí 9*10-4 jmenovitých ztrát. Z WRKRWR�G$YRGX�VL�P$åHPH�GRYROLW��]WUiW\�YH�YLQXWt�]DQHGEDW� 'UXKRX� VORåNX� ]WUiW� S�L� FKRGX� QDSUi]GQR� WYR�t� ]WUiW\� Y åHOH]H� ûPFe�� =H� ]iNODG$�HOHNWURWHFKQLN\�YtPH��åH�]WUiW\�Y åHOH]H�P$åHPH�UR]G�OLW�MHGQDN�QD�]WUiW\�Yt�LYêPL�SURXG\�D�]WUiW\� K\VWHUH]Qt�� 6QDKRX� MH� SRFKRSLWHOQ�� W\WR� ]WUiW\�PLQLPDOL]RYDW�� =WUiW\� Yt�LYêPL� SURXG\�RPH]tPH� WtP�� åH� SRXåLMHPH� WHQNp� L]RORYDQp� SOHFK\�� QHER"� YtPH�� åH� Yt�LYp� SURXG\� Y]QLNDMt�S�HGHYãtP�Y masivních materiálech.�+\VWHUH]Qt�]WUiW\�MVRX�~P�UQp�REVDKX�K\VWHUH]Qt�VP\þN\��NWHUi� MH� SUR� S�LSRPHQXWt� ]REUD]HQD� QD� REUi]NX� ������ -HMLFK� VQtåHQt� GRFtOtPH� SRXåLWtP�PDJQHWLFN\�P�NþtKR�PDWHULiOX��]HMPpQD�SRXåLWtP�PDJQHWLFN\�RULHQWRYDQêFK�SOHFK$��

I0

U1 Ui

X� U210

R1

IFe

RFe

I0 X[�

I�

I21 = 0

Page 17: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

17

3RXåLMt-li se orientované plechy je nutno je skládat ve smyslu orientace. Je vhodné S�LSRPHQRXW��åH�K\VWHUH]Qt�]WUiW\�URVWRX�OLQHiUQ��V NPLWRþWHP�QDS�Wt�D�]WUiW\�Yt�LYêPL�SURXG\�S�LEOLåQ�� NYDGUDWLFN\� V NPLWRþWHP�� = WRKRWR� SR]QDWNX� Y\SOêYi�� åH� ]YêãtPH-OL� ]QDWHOQ��NPLWRþHW�WUDQVIRUPRYDQpKR�QDS�Wt��Y�WãLQD�E�åQêFK�WUDQVIRUPiWRURYêFK�SOHFK$�QiP�] G$YRGX�U$VWX� ]WUiW� Y åHOH]H� S�HVWDQH� Y\KRYRYDW�� .PLWRþHW� WUDQVIRUPRYDQpKR� QDS�Wt� VH� ]Y\ãXMH� X�WDN]YDQêFK�VStQDQêFK�]GURM$�] G$YRG\�PHQãtKR�SU$�H]X�PDJQHWLFNpKR�REYRGX��3UR�VWDQRYHQt�SU$�H]X�MiGUD�SRXåíváme vztahu (2-19). V WpWR�NDSLWROH�MH�QXWQR�XSR]RUQLW�QD�RNROQRVW��åH�ãWtWNRYi�KRGQRWD�QDS�Wt�VHNXQGiUQt�VWUDQ\�X�HQHUJHWLFNêFK� WUDQVIRUPiWRU$� MH� XGiYiQD� SUiY�� SUR� FKRG� QDSUi]GQR�� 8� PDOêFK�WUDQVIRUPiWRUN$�MH�KRGQRWD�QDS�Wt�VHNXQGiUQt�VWUDQ\�XYDåRYiQD�S�L�MPHQRYLWpP�]DWtåHQt�

A = Cf

S ( cm2; VA, Hz ) , (2-19)

kde A – obsah jádra, C –�NRQVWDQWD�MDNRVWL�WUDQVIRUPiWRURYêFK�SOHFK$��MHMt�UR]P�U�MH��� S – výkon transformátoru, f –�NPLWRþHW�WUDQVIRUPRYDQpKR�QDS�Wt� Obr. 2.12 +\VWHUH]Qt�VP\þND�WUDQVIRUPiWRURYêFK�SOHFK$

B /T

Br

H/Am-1

N�LYND�SUYRWQt magnetizace

Hk

Br – remanentní mag. indukce Hk – koercitivní intenzita

Page 18: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

18

1.4.5 Transformátor nakrátko

6WDY�QDNUiWNR�MH�FKDUDNWHULVWLFNê�WtP��åH�VHNXQGiUQt�YLQXWt�MH�VSRMHQR�QDNUiWNR��QHER-li QDS�Wt�U2�VH�URYQi�QXOH��=iVDGQ��UR]OLãXMHPH�GYD�S�tSDG\�FKRdu nakrátko: D��7UDQVIRUPiWRU� MH�QDSiMHQ�MPHQRYLWêP�QDS�WtP��1DVWDQH�]NUDW��SURE�KQH�S�HFKRGRYê�G�M�D�YLQXWtP� SURWpNi� S�LEOLåQ�� ��� QiVREHN� MPHQRYLWpKR� SURXGX�� WHG\� -RXORY\� ]WUiW\� YH� YLQXWt�EXGRX�����QiVREHN�MPHQRYLWêFK�]WUiW��3RNXG�QH]DS$VREt�RFKUDQ\��GRMGH�YOLYHP�XYROQ�QpKR�tepla k ]QLþHQt�WUDQVIRUPiWRUX� E��0��HQt�QDNUiWNR��]QDPHQi�VWDY��NG\�WUDQVIRUPiWRU�QDSiMtPH�WDN]YDQêP�QDS�WtP�QDNUiWNR��1DS�Wt�QDNUiWNR�GHILQXMHPH�MDNR�QDS�Wt��S�L�NWHUpP�YLQXWtP�SURWpNi� MPHQRYLWê�SURXG�transformátoru �VDPR]�HMP�� ]D� S�edpokladu spojení výstupních svorek transformátoru nakrátko). V GDOãtP�VH�EXGHPH�]DEêYDW�SUiY��WtPWR�VWDYHP� 3�L�~YD]H�R�WRP�MDN�EXGH�Y\SDGDW�QiKUDGQt�VFKpPD�S�L�P��HQt�QDNUiWNR��MH�GREUp�VL�XY�GRPLW��åH�V\FHQt�åHOH]D�EXGH�Y G$VOHGNX�SRNOHVX�QDS�Wt�YHOPL�malé.Tedy proud I0 bude zanedbatelný. 6QDKRX� WYRUE\� NDåGpKR� QiKUDGQtKR� VFKpPDWX� VH� VRXVW�HG�QêPL� SDUDPHWU\� MH� FR� QHMYtFH� VH�S�LEOtåLW�UHiOQp�VNXWHþQRVWL��RYãHP�VRXþDVQ��] G$YRGX�MHGQRGXFKRVWL�D�SUDNWLFNpKR�XSODWQ�Qt�MH�åiGRXFt��DE\�QiKUDGQt�VFKpPD�E\OR�FR nejjednodušší. Aby se pomocí náhradního schématu GDO\� VQDGQR� SURYiG�W� YêSRþW\�� 9 QDãHP� S�tSDG�� Yê]QDPQpKR� ]MHGQRGXãHQt� GRViKQHPH�Y\SXãW�QtP� S�tþQp� LPSHGDQFH� QD� ]iNODG�� S�HGFKR]tFK� ~YDK�� 1iKUDGQt� VFKpPD� SDN� PiPH�vyobrazeno na obrázku 2.13. Obr. 2.13 NáhUDGQt�VFKpPD�WUDQVIRUPiWRU�S�L�FKRGX�QDNUiWNR�–�P��HQt

1iKUDGQt�VFKpPD�SUR�P��HQt�QDNUiWNR�]REUD]HQp�QD�S�HGHãOpP�REUi]NX�VH�Y�WãLQRX�MHãW��GiO�zjednoduší. Provede se úprava zavedením

R = R1 + R21,

X[�= X[��+ X[��. Tomuto zjednodušení odpovídá náhradní schéma a fázorový diagram vyobrazený na obrázku 2.14.

I1n

U1k U21 = 0

X[�� R1 X[� R21

I21n

Page 19: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

19

Obr. 2.14 Zjednodušené náhradní schéma a fázorový diagram transformátoru

nakrátko

Z REUi]NX� ����� YLGtPH�� åH� S�L� FKRGX� QDNUiWNo vznikají ztráty pouze ve vinutí. Jedná o takzvané Joulovy ztráty definované vztahem (2-����� -HMLFK� VQtåHQt� E\FKRP� WHG\� GRViKOL�SRXåLWtP� VLOQ�MãtFK� YRGLþ$�� 3�L� QiYUKX� MVPH� RYãHP� OLPLWRYiQL� YHOLNRVWL� RNpQND�v magnetickém obvodu transformátoru. V praxi se uGiYi� X� HQHUJHWLFNêFK� WUDQVIRUPiWRU$� MDNR� ãWtWNRYi� KRGQRWD� WDN]YDQp�procentní

QDS�Wt�QDNUiWNR definované vztahem

uk = n

k

U

U

1

102 [%, V, V-1] . (2-20)

9êNRQRYp�WUDQVIRUPiWRU\�PDMt�SURFHQWQt�QDS�Wt�QDNUiWNR�Y UR]PH]t����Då������7UYDOê proud nakrátko je dán vztahem

Ik = =8 Q =

k

k

u

U10

2 Z

1 =

k

k

u

U10

2

k

n

U

I,

neboli

Ik = k

n

u

I10

2. (2-21)

Z výrazu (2-����MH�YLG�W��åH�þtP�MH�Y�Wãt�SURFHQWQt�QDS�Wt��WtP�MH�PHQãt�WUYDOê�]NUDWRYê�SURXG� 3�L� PDOpP� QDS�Wt� QDNUiWNR� EXGH� YHONê� WUYDOê� ]NUDWRYê� SURXG�� YêKRGRX� DOH� EXGH�� åH�WUDQVIRUPiWRU�EXGH�S�HGVWDYRYDW�WYUGê�QDS�"RYê�]GURM�

I1n

U1k U21 = 0

R X[

I1n U1k

3k

RI1n

j X[ I1n

Page 20: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

20

1.4.6 ÒþLQQRVW�WUDQVIRUPiWRUX

ÒþLQQRVW� WUDQVIRUPiWRUX� QHSDW�t�PH]L� ~GDMH� XGiYDQp� YêUREFHP��7HQ�JDUDQWXMH� ]WUiW\�QDSUi]GQR� D� MPHQRYLWp� ]WUiW\� QDNUiWNR� �� S�L� MPHQRYLWpP� SURXGX� SURWpNDMtFtP� YLQXWtP���'$YRGHP�� SURþ� YêUREFH� WUDQVIRUPiWRUX� QHXGiYi� ~þLQQRVW� MH�� åH� VH� PLPR� MLQp� P�Qt�v závislosti na cos 3�� 3RNXG� Yýrobce udiYi� ~þLQQRVW�� GHILQXMH� ML� REY\NOH� SUR� FRV�3� URYHQ�MHGQp�QHER������9êNRQRYi�~þLQQRVW���MH�REHFQ��GiQD�Y]WDKHP

�� �2P

P102 ( %; W, W-1) , (2-22)

kde P – výkon transformátoru, P2-�S�tNRQ�WUDQVIRUPiWRUX� U transformátoru se jako štítková hodnota udává zdánlivý výkon transformátoru, proto ho PXVtPH� S�HSRþtWDW� QD� þLQQê�� %XGHPH-OL� WHG\� SRþtWDW� YêNRQRYRX� ~þLQQRVW� S�L� MPHQRYLWpP�]DWtåHQt��SRXåLMHPH�Y]WDK�

�� �kn

n

PPS

S

∆+∆+ 0cos

cos

ϕ

ϕ 102 ( %; VA, VA-1,W-1,W-1) , (2-23)

kde Sn – zdánlivý jmenovitý výkon transformátoru, FRV3 –�~þLQtN�GDQê�FKDUDNWHUHP�]iW�åH� û30 – ztráty naprázdno, û3k – jmenovité ztráty nakrátko. V SUD[L� DOH� SUDFXMH� WUDQVIRUPiWRU� S�L� U$]QpP� ]DWtåHQt�� 3URWR� SRW�HEXMHPH� GR� Y]WDKX� ��-23) YKRGQêP� ]S$VREHP� MHãW�� ]DYpVW� ]iYLVORVW� QD� ]DWtåHQt�� -HVWOLåH� S�HGSRNOiGiPH� NRQVWDQWQt�QDSiMHFt�QDS�Wt�D�IUHNYHQFL�VtW���FRå�P$åHPH��QHER"�W\WR�KRGQRW\�PDMt�WROHUDQFL�X�HQHUJHWLFNp�VtW��GDQRX�QRUPRX���SDN�EXGRX�]WUiW\�QDSUi]GQR�NRQVWDQWQt��=WUiW\�QDNUiWNR�VH�DOH�EXGRX�GOH�(2-18) m�QLW� V GUXKRX� PRFQLQRX� � SURXGX�� 9êNRQ� WUDQVIRUPiWRUX� VH� P�Qt� OLQHiUQ�� VH�]DWtåHQtP��3UR�Y\MiG�HQt�W�FKWR�]iYLVORVWt�]DYiGtPH�WDN]YDQê�]DW�åRYDWHO�GHILQRYDQê�Y]WDKHP

i = nS

S =

3

3

UI

IU

n

= nI

I , (2-24)

kde I –�VNXWHþQê�SURXG�VHNXQGiUQt�VWUDQ\�WUDQVIRUPiWRUX� In – jmenovitý proud sekundární strany transformátoru. ÒþLQQRVW� WUDQVIRUPiWRUX� S�L� OLERYROQpP� FRV3� D� SUR� U$]QRX� YHOLNRVW� ]iW�åH� MH� V Y\XåLWtP�vztahu (2-24) dána vztahem

�� �2

0cos

cos

iPPiS

iS

kn

n

∆+∆+ϕ

ϕ 102 ( %; VA, VA-1,W-1,W-1) . (2-25)

Page 21: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

21

Transformátory v HQHUJHWLFH�VH�QHQDYUKXMt�WDN��DE\�P�O\�PD[LPiOQt�~þLQQRVW�S�L�MPHQRYLWpP��WHG\� VWRSURFHQWQtP� ]DWtåHQt�� 3�HGSRNOiGi� VH�� åH� WUDQVIRUPiWRU� QHEXGH� E�KHP� SURYR]X� SOQ��]DWtåHQR��SURWR�VH�QDYUKQH�WDN��DE\�P�OR�PD[LPiOQt�~þLQQRVW�S�L�YêNRQX�NROHP����SURFHQW��8�Y�WãtFK� WUDIRVWDQLF� VH� ]SUDYLGOD� SDUDOHOQ�� �DGt� REY\NOH� W�L� WUDQVIRUPiWRU\�� -HMLFK� YKRGQêP��D]HQtP�P$åHPH�GRViKQRXW�]QDþQpKR�VQtåHQt�HQHUJHWLFNêFK�]WUiW�

1.5 2SDNRYiQt�XþLYD

1.5.1 Kontrolní test 1. Pro ideální transformátor platí: a) R1 = R2 = ∞ ; X11 = X12 = 0 b) R1 = R2 = 0; X11 = X12 = 0 c) R1 = R2 = 0; X11 = X12 = ∞ d) R1 = R2 = ∞ ; X11 = X12 = ∞ ���,QGXNRYDQp�QDS�Wt�WUDQVIRUPiWRUX�MH�GiQR�Y]WDKHP� a) Ui = 2 π1I- b) Ui = 3 π1I-

c) Ui = 2 π1I-max d) Ui =�����1I- ���3�HYRG�WUDQVIRUPiWRUX�MH�GHILQRYiQ�Y]WDKHP� a) P =

1

2

I

I =

2

1

N

N b) P =

2

1

U

U =

2

1

i

i

U

U =

1

2

N

N

c) P = 2

1

U

U =

1

2

i

i

U

U =

2

1

N

N d) P =

2

1

U

U =

2

1

i

i

U

U =

2

1

N

N

4. Která z uvedených rovnic platí pro ideálního transformátor: a) � = ∞ b) Rm = ∞ c) ��= 0 d) Rm = 0 5. Pro chod transformátoru naprázdno platí: a) I2 = 0 E��û3Fe �û30 c) û30 �û3j d) U21 = Ui1

���7�tIi]RYê�WUDQVIRUPiWRU�VH�ãWtWNRYRX�KRGQRWRX�������N9�Pi�QD�VHNXQGiUQt�VWUDQ�� D������9�VGUXåHQêFK�S�L�MPHQRYLWpP�]DWtåHQt b) 4���9�Ii]RYpKR�QDS�Wt�S�L�MPHQRYLWpP�]DWtåHQt F������9�Ii]RYpKR�QDS�Wt�S�L�FKRGX�QDSUi]GQR G������9�Ii]RYpKR�QDS�Wt�S�L�MPHQRYLWpP�]DWtåHQt

Page 22: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

22

���7�tIi]RYê�WUDQVIRUPiWRU�S�L�P��HQt�QDNUiWNR�Pi�QD�VHNXQ��VWUDQ�� a) zkratový proud nakrátko E��S�LEOLåQ��MPHQRYitý proud F��YLQXWtP�QHSURWpNi�åiGQê�SURXG d) dvojnásobek jmenovitého proudu ���7�tIi]RYê�WUDQVIRUPiWRU�������N9�R�YêNRQX����N9$�Pi�MPHQRYLWê�VHNXQG��SURXG� a) 5A b) 2A c) 20A d) 100A ���2EY\NOi�~þLQQRVW�WUDQVIRUPiWRUX�MH� a) 75% b) 90% c) 95% d) 98% ����6t"�]DWtåHQi�UHiOQRX�NDSDFLWRX�MH� D��]GURMHP�þLQQpKR�D�MDORYpKR�YêNRQX E��VSRW�HELþHP�MDORYpKR�YêNRQX�D�]GURMHP�þLQQpKR�YêNRQX F��]GURMHP�þLQQpKR�D�MDORYpKR�YêNRQX G��VSRW�HELþHP�þLQQpKR�D�MDORYpKR�YêNRQX 6SUiYQp�RGSRY�GL� 1b; 2a,b,c; 3a,c; 4a,d; 5a,b,d; 6c; 7b; 8b; 9d; 10b.

1.5.2 Úlohy ���7�tIi]RYê�WUDQVIRUPiWRU�ãWtWNRYêFK�KRGQRW�����N9$���������N9��GRGiYi�þLQQê�YêNRQ� ����N:��S�L�~þLQtNX�FRV3� ������8UþHWH�MDORYê�D�]GiQOLYê�YêNRQ��WUDQVIRUPiWRUX� 'iOH�Y\SRþW�WH�SRP�UQp�]DWtåHQt��WDN]YDQê�]DW�åRYatel. ��� 7�tIi]RYê� WUDQVIRUPiWRU� Pi� � ãWtWNRYp� KRGQRW\� ���� N9$�� ������� N9�� 7UDQVIRUPiWRU� MH�]DWtåHQ� ]iW�åt�Z� � ��M��� 8UþHWH� DEVROXWQt� KRGQRW\� SURXG$� RERX� YLQXWt�� ~þLQtN� FRV32. Dále Y\SRþW�WH�]GiQOLYê��þLQQê�D�MDORYê�YêNRQ�WUDQVIRUPiWRUX� ���7�tIi]RYê�WUDQsformátor má štítkové hodnoty 22/0,4 kV, 100 kVA, ûP0 = 670W, ûPkn = 2250 W, uk = 4,2 %. Vinutí transformátoru má zapojení Yy0. 8UþHWH� NRQVWDQW\� QiKUDGQtKR� REYRGX� ]D� S�HGSRNODGX�� åH� SRP�UQp� ~E\WN\� QDS�Wt� QD�ohmických odporech i na rozptylových reaktancích� MVRX� QD� SULPiUQt� L� QD� VHNXQGiUQt� VWUDQ��VWHMQp��'iOH�S�HSRNOiGiPH�]DQHGEiQt�PDJQHWL]DþQtKR�SURXGX�S�L�FKRGX�QDNUiWNR��~E\WN\�S�L�chodu naprázdno, vliv sycení.

Page 23: Elektrické stroje - · PDF file3 8mhgqrii]ryêfkwudqvirupiwru$vhqhmþdvw mlvhwniyiphvsoiã"ryêpsuryhghqtp magnetického obvodu.0djqhwlfnêreyrgmhvoråhq]hvorxsn$dvsrmhn 9lqxwtvhxptv"xmh

23