Студопедия

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)

Однофазные трансформаторы. Устройство и принцип действия




Трансформаторы

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Рассмотрим устройство однофазного трансформатора изображённого на рис.4.1.

Tрансформатор состоит из ферромагнитного сердечника, в который встраиваются две катушки с изолированными обмотками, содержащими количество виткови .

Обмотка , включенная в сеть источника электрической энергии, называется первичной; обмотка , связанная с приёмником, называется вторичной. Если вторичное напряжение больше первичного, то трансформатор называется повышающим; если же вторичное напряжение меньше первичного, то трансформатор называется понижающим.

 

Рис.4.1. Схема, поясняющая устройство и работу однофазного трансформатора

 

Действие трансформатора основано на электромагнитной индукции. Под действием мгновенного напряжения в первичной обмотке возникает мгновенный ток равный току холостого хода . Под действием магнитодвижущей силы (МДС) в сердечнике возбуждается магнитный поток Ф, направление которого определяется по правилу буравчика. Магнитный поток индуктирует мгновенные ЭДС = -dФ/dt и = -dФ/dt в первичной и вторичной обмотках трансформатора.

Реальный трансформатор кроме обмоток и , в которых индуктируются ЭДС и , обладает активными сопротивлениями первичной и вторичной обмоток и их индуктивностями рассеяния, в которых индуктируются ЭДС рассеяния катушек, совпадающих по направлению с ЭДС и . Пренебрегая малыми величинами значений ЭДС рассеяния обмоток и их активными сопротивлениями в дальнейшем будем рассматривать идеализированный трансформатор.

При замыкании ключа S на нагрузку, во вторичной обмотке возникнет ток , а в первичной обмотке - ток . При этом суммарная МДС первичной и вторичной обмоток равна -=. МДС имеет отрицательный знак, так как

направлена встречно к МДС . МДС возбуждает в магнитопроводе результирующий магнитный поток Ф , равный магнитному потоку в режиме холостого хода. При всяком изменении нагрузки МДС будет изменяться на величину равную изменению МДС ; при этом, возбуждаемый магнитный поток в сердечнике, будет постоянным. Общий магнитный поток сердечника Ф измеряется в веберах [Вб] или вольт секундах [B∙c].

Задав направления обхода контуров первичной и вторичной обмоток, по второму закону Кирхгофа запишем:

= -; = -. (4.1)

Преобразуем эти выражения:

-== -dФ/dt ; -= = -dФ/dt . (4.2)

Раскроем мгновенные значения , , Ф:

; ; Ф . (4.3)

Подставив выражения (4.3) в (4.2), получим:

-d/dt =ω, откуда =ω, аналогично =ω.



Используя зависимости ω=2πf и , определим действующие значения ЭДС первичной и вторичной обмоток

=4,44 f , =4,44 f , (4.4)

где f - частота изменения амплитуды магнитного потока.

Аналогично можно записать выражения для действующих значений напряжений

первичной и вторичной обмоток

=4,44 f , =4,44 f . (4.5)

Разделив в выражениях (4.5) действующее значение напряжения вторичной обмотки на соответсвующее напряжение первичной обмотки определим коэффициент трансформации при разомкнутой нагрузке трансформатора

. (4.6)

В случаях, если >1, трансформатор называют повышающим, если <1, трансформатор называют понижающим, если =1, то трансформатор служит для гальванической развязки.

Учитывая большой коэффициент полезного действия трансформатора, считают, что в нагруженном трансформаторе полные мощности обмоток или II, откуда .

 

4.2. Режимы работы трансформатора. Коэффициент полезного действия





Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 805; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:

  1. Cостав микрофлоры основных заквасок, применяемых в молочной промышленности. Принципы подбора культур в состав заквасок.
  2. D.2 Идентификация затрат на основные действия
  3. I. Понятие, признаки, принципы, цели юридической ответственности.
  4. II. Дела по жалобам на действия органов государственной власти и должностных лиц.
  5. II. Принципы, требования и гарантии законности.
  6. II.Принципы принятия инвестиционных решений
  7. А.Принцип аргумента.
  8. Адаптация имеет огромное биологическое значение: она позволяет улавливать слабые раздражители и предохранять органы чувств от чрезмерного раздражения в случае воздействия сильных.
  9. Административно-территориальное устройство и система управления дальневосточной окраины России XVII- первая половина XIX веков.
  10. АНТИКОАГУЛЯНТЫ НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ
  11. Антихолинэстеразные средства обратимого действия
  12. Аппаратное устройство компьютера




studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.161.106.81
Генерация страницы за: 0.093 сек.