Research Work of Single-phase Transformer with Different Types of Loads

Abstract

В работе представлено исследование однофазного силового трансформатора с использованием системы, построенной на базе промышленного контроллера и плат сбора данных от компании National Instruments в качестве аппаратной части и среды графического программирования NI LabVIEW в качестве программной части. Показан способ изменения типа нагрузки при помощи транзистора, работающего в ключевом режиме, что позволяет более точно моделировать работу импульсной нагрузки по сравнению с системами на базе симистора. В графическом виде представлена информация о форме тока в первичной и вторичной обмотке трансформатора, спектральный состав токов и петли гистерезиса, характеризующей потери на перемагничивание сердечника. В табличном виде представлена информация процентного отношения высших гармоник к основной. Для получения результатов трансформатор последовательно подключался к нагрузке с различным коэффициентом нелинейных искажений по току, от 5 до 44 %, что соответствует 100 и 30 % открытию транзистора. При сравнении результатов работы трансформатора с активной и импульсной нагрузкой показано увеличение высших гармоник тока и амплитудного значения тока во вторичной обмотке трансформатора при импульсной нагрузке и, как следствие этого, заметное увеличение потерь на перемагничивание в стали, характеризующееся уширением петли гистерезиса. По полученным результатам сделаны выводы о необходимости внедрения мероприятий по фильтрации высших гармоник либо корректировки коэффициента загрузки трансформатора в меньшую сторону.