КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Принцип действия и конструкции трансформаторов
Простейший трансформатор состоит из магнитопровода и двух расположенных на нем обмоток. Обмотки электрически не связаны друг с другом. Одна из обмоток - первичная, подключена к источнику переменного тока. К другой обмотке - вторичной подключают потребитель. Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При подключении первичной обмотки к источнику переменного тока в витках этой обмотки протекает переменный ток I1, который создает в магнитопроводе переменный магнито-поток Ф. Замыкаясь в магнитопроводе, этот поток пронизывает обе обмотки, индуктируя в них ЭДС: Из этих формул следует, что вычисленные ЭДС е1 и е2 могут отличаться друг от друга числами витков в обмотках. Применяя обмотки с различным соотношением витков, можно изготовить трансформатор на любое отношение напряжений.
По способу сочленения стержней с ярмами различают шихтованные магнитопроводы и стыковые. В работе удобнее шихтованные магнитопроводы, т.к. воздушный зазор в местах сочленения у них меньше и они прочнее. Обмотки трансформаторов выполняют из медных проводов круглого и прямоугольного сечения, изолированных хлопчатобумажной пряжей или кабельной бумагой. В масляных трансформаторах магнитопровод с обмотками помещается в бак, заполненный маслом, которое отбирает от них тепло, передавая его стенкам бака. Кроме того, электрическая прочность масла выше, чем у воздуха, что обеспечивает более надежную работу высоковольтных трансформаторов.
4.3. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ТРАНСФОРМАТОРЕ. Как видно из рис. 4.2.1, основной магнитный поток Ф, действующий в магнито-проводе трансформатора, сцепляется с витками обмоток и наводит в них ЭДС:
Предположим, что магнитный поток Ф является синусоидальной функцией, т.е. Подставим это значение в выражения для ЭДС и, произведя дифференцирование, получим: где Из последних формул видно, что ЭДС е1 и е2 отстают по фазе от потока Ф на угол p /2. Максимальное значение ЭДС: Переходя к действующим значениям, имеем Если Фmах выражено в максвеллах, а Е в вольтах, то Отношение ЭДС обмотки высшего напряжения к ЭДС обмотки низшего напряжения называется коэффициентом трансформации. Подставив вместо ЭДС Е1 и Е2 их значения, получим: Токи I1 и I2, протекающие по обмоткам трансформатора, помимо основного потока Ф создают магнитные потоки рассеяния ФР1 и ФР2 (рис. 4.2.1). Каждый из этих потоков сцепляется только с витками собственной обмотки и индуктирует в них реактивные ЭДС рассеяния ЕР1 и ЕР2. Величины этих ЭДС прямо пропорциональны возбуждающим их токам: где x1 и x2 - индуктивные сопротивления рассеяния обмоток. Рассмотрим действие изученных выше ЭДС в обмотках трансформатора. Величины j I1 x1 и I1 r1 представляют собой падение напряжений в первичной обмотке трансформатора. Обычно j I1 x1 и I1 r1 невелики, а поэтому, с некоторым приближением, можно считать, что подведенное к трансформатору напряжение u1 уравновешивается ЭДС Е1:
Во вторичной обмотке Е2 выполняет роль источника тока, поэтому уравнение ЭДС для вторичной обмотки имеет вид: где j I2 x2 и I2 r2 - падение напряжения во вторичной обмотке. где Rм - магнитное сопротивление магнитопровода потоку.
Из выражения
видно, что основной поток Ф0 не зависит от нагрузки трансформатора, при неизменом напряжении u1. Этот вывод дает право приравнять:
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 471; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |