Лекція 2. Тема 1.2

Заключение (10 мин.).

Вопрос №4. Особенности трехфазных трансформаторов (10 мин.)

Вопрос №3. Устройство силового трехфазного трансформаторов (20 мин.)

Вопрос №2. Классификация трансформаторов (15 мин.)

Вопрос № 1. Принцип действия трансформатора (20 мин.)

Особенности трехфазных трансформаторов.

Устройство силового трехфазного трансформатора.

Классификация трансформаторов.

Трансформатором называют статическое электро­магнитное устройство, имеющее две (или более) индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством явления электро­магнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока.

В общем случае вторичная система переменного тока может отличаться от первичной любыми пара­метрами: значениями напряжения и тока, числом фаз, формой кривой напряжения (тока), частотой. Наибольшее применение в электротехнических установках, а также в энергетических системах передачи и распределения электроэнергии имеют силовые трансформаторы общего применения, посредством которых изменяют значения переменного напряжения и тока. При этом число фаз, форма кривой напряжения (тока) и частота остаются неизменными.

При рассмотрении вопросов данной лекции мы будем иметь в виду силовые трансформаторы общего применения.

Рассмотрим принцип действия простейшего однофазного трансформатора. Простейший однофазный силовой трансформатор состоит из магнитопровода (сердечника), выполненного из ферромагнитного материала (обычно листовая электротехническая сталь), и двух обмоток, расположенных на стержнях магнитопровода.

Почему магнитопровод трансформатора выполняют из ферромагнитного материала?

Одна из обмоток, которую называют первичной, присоединена к источнику переменного тока на напряжение U₁. К другой обмотке, называемой вторичной подключен потребитель Zн. Первичная и вторичная обмотки трансформатора не имеют электрической связи друг с другом, и мощность из одной обмотки в другую передается электромагнитным путем.

Каково назначение магнитопровода трансформатора?

Магнитопровод, на котором расположены эти обмотки, служит для усиления индуктивной связи между обмотками.

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции (рис. 2).

Рис. 2. Электромагнитная схема трансформатора

При подключении первичной обмотки трансформа­тора к сети переменного тока напряжением U₁ по обмотке начнет проходить переменный ток i₁, который создаст в магнитопроводе пе­ременный магнитный по­ток Ф. Магнитный поток, пронизывая витки вторичной обмотки, индуцирует в ней е₂, которую можно пользовать для питания нагрузки. Замыкаясь в магнитопроводе, этот поток сцепляется с обеими обмотками (первичной и вторичной) и индуцирует в них ЭДС:

В первичной ЭДС самоиндукции:

Во вторичной ЭДС взаимоиндукции:

При подключении нагрузки Zн к выводам вторичной обмотки трансформатора под действием ЭДС е₂ в цепи этой обмотки создается ток i₂, а на выводах вторичной обмотки устанавливается напряжение U₂.

Может ли трансформатор работать на постоянном токе?

Трансформатор — это аппарат переменного тока. Если его первичную обмотку подключить к источнику постоянного тока, то магнитный поток в магнитопроводе трансформатора будет постоянным как по величине, так и по направлению (dФ/dt= 0), поэтому в обмотках трансформатора не будет наво­диться ЭДС электромагнитной индукции, а следовательно, электроэнергия из первичной цепи не будет передаваться во вторичную.

Каким образом решается задача изменения напряжения, например его повышения, на вторичной обмотке трансформатора?

Задача повышения напряжения решается следующим образом. Любой виток обмотки трансформатора имеет одинаковое напряжение, если на вторичной обмотке увеличить число витков по сравнению с первичной обмоткой, то т.к. витки соединены последовательно напряжение, получаемое на каждом из витков, будет суммироваться. Поэтому, увеличивая или уменьшая количество витков, можно увеличивать или уменьшать напряжение на выходе трансформатора.

Поскольку первичная и вторичная обмотки трансформатора пронизываются одним и тем же магнитным потоком Ф, выражения действующих значений ЭДС можно записать в виде

где f — частота переменного тока; w₁ и w₂ – число вит­ков первичной и вторичной обмоток.

Поделив одно равенство на другое, получим важный параметр трансформатора – коэффициент трансформации:

,

где k – коэффициент трансформации.

Если цепь вторичной обмотки трансформатора разомкнута (режим холостого хода), то напряжение на зажимах обмотки равно ее ЭДС: U₂ = E₂, а напряжение источника питания почти полностью уравнове­шивается ЭДС первичной обмотки U₁ ≈ E₁. Следовательно, можно написать, что

,

Учитывая высокий КПД трансформатора, можно полагать, что S₁ ≈ S₂, где S₁=U₁I₁ — мощность, по­требляемая из сети; S₂ = U₂I₂ — мощность, отдаваемая в нагрузку.

Таким образом, U₁ I₁≈ U₂I_2, откуда

Отношение токов вторичной и первичной обмоток приближенно равно коэффициенту трансформации, поэтому ток I₂ во столько раз увеличивается (умень­шается), во сколько раз уменьшается (увеличивается) U₂.

В повышающих трансформаторах U₂>U₁, в понижающих U₂<U₁. Трансформаторы обладают свойством обратимости, один и тот же трансформатор можно использовать в качестве повы­шающего и понижающего. Но обычно трансформатор имеет определенное назначение: либо он повышающий, либо — пони­жающий. Обмотку трансформатора, подключенную к сети с более высоким напряжением, называют обмоткой высокого напряжения (ВН); обмотку, присоединенную к сети меньшего напряжения, – обмоткой низшего напряжения (НН).

Зачем применяют высокое напряжение при передаче электроэнергии?

Ответ прост - для снижения потерь на нагрев проводов при пере­даче на большие расстояния. Потери зависят от величины проходя­щего тока и диаметра проводника, а не приложенного напряжения.

Допустим, что с электростанции в город, находящийся от нее на рас­стоянии 100 км, нужно передавать электроэнергию 30 МВт по одной линии. Из-за того, что провода линии имеют электрическое сопротивле­ние, ток их нагревает. Эта теплота рассеивается и не может быть исполь­зована. Энергия, затрачиваемая на нагрев, представляет собой потери.

Свести потери к нулю невозможно. Но ограничить их необхо­димо. Поэтому допустимые потери нормируют, т.е. при расчете сечений про­водов линии и выборе ее напряжения исходят из того, чтобы потери не превышали, например, 10% полезной мощности, передаваемой по линии.

В нашем примере это 0,1x30 МВт = 3 МВт.

Если не применять трансформацию, т. е. передавать электроэнер­гию при напряжении 220 В, то для снижения потерь до заданного значения сечение проводов пришлось бы увеличить примерно до 10 м². Диаметр такого «провода» превышает 3 м, а масса в пролете составляет сотни тонн.

Применяя трансформацию, т. е. повышая напряжение в линии, а затем, снижая его вблизи расположения потребителей, пользуются другим способом снижения потерь: уменьшают ток в линии.

Какое соотношение между активной мощностью и током?

Потери при передаче электроэнергии пропорциональны квадрату силы тока.

Действительно, при повышении напряжения вдвое ток при этом снижается вдвое, а потери уменьшаются в 4 раза. Если напряжение повысить в 100 раз, то потери снизятся в 100², т. е. в 10 000 раз.

Проиллюстрируем это выражение следующим примером. На рисунке приведена схема передачи энергии (рис. 3). Генератор, напряжение на зажимах которого составляет 6,3 кВ, присоединен к первичной обмотке повы­шающего трансформатора. Напряжение на концах вторич­ной обмотки составляет 110 кВ.

Рис. 3. Схема передачи электроэнергии:

1 – генератор; 2 – повышающий трансформатор; 3 – линия электропередачи;

4 – понижающий трансформатор; 5 – потребитель

При этом напряжении происходит передача энергии вдоль линии передачи. Пе­редаваемая мощность пусть составляет 10 000 кВт, сдвиг фаз между током и напряжением отсутствует.

Так как мощности в обеих обмотках одинаковы, то ток в первичной обмотке равен, I=P/U=10000/6,3 = 1590 А, а во вторичной обмотке 10000/110 = 91 А. To же значение будет иметь ток в проводах линии пе­редачи.

Принцип действия трансформатора можно продемонстрировать следующим учебным фильмом: «Принцип действия понижающего трансформатора», «Нагрев воды с помощью траснформатора».

Закрепим пройденный материал, ответив на следующие вопросы.

Принцип действия трансформатора основан на…

1. законе Ампера

2. законах Ома

3. законах Кирхгофа

4. законе электромагнитной индукции

Если число витков первичной обмотки трансформатора w1=100, а число витков вторичной обмотки w2=20, определите коэффициент трансформации.

1. 2000

2. 5

3. 0,2

4. Для ответа недостаточно данных.

Действующее значение ЭДС, индуцируемых в обмотках трансформатора, определяются по формулам

1.

2.

3.

4.

Вывод по первому вопросу: в основе принципа действия трансформатора лежит явление электромагнитной индукции, поэтому трансформатор является устройством переменного тока. Преобразование напряжения в трансформаторе осуществляется за счет изменения числа витков во вторичной обмотке. Основное назначение трансформатора преобразование электроэнергии одного напряжения в электроэнергию другого напряжения с целью уменьшения капитальных вложений в строительство и эксплуатацию линий электропередачи.

Классифицируют трансформаторы по нескольким признакам:

По назначению:

· Силовые общего назначения, применяемые в линиях передачи и распределения электроэнергии;

· Силовые специального назначения: для питания сварочных аппаратов, электропечей и других потребителей особого назначения, автотрансформаторы;

· Трансформаторы для устройств автоматики:

1. Импульсные - для изменения амплитуды импульсов, размножения импульсов и т.д.;

2. Пик-трансформаторы - для преобразования напряжения синусоидальной формы в импульсы напряжения пикообразной формы;

3. Преобразователи частоты - для удвоения или утроения частоты переменного тока;

· Измерительные трансформаторы (тока и напряжения) - для изоляции устройств РЗиА от цепи высокого напряжения, расширения пределов измерения измерительных приборов.

· Разделительные - для повышения безопасности электросетей, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции

· Испытательные - для питания испытательных схем, используемых при метрологической поверке измерительных трансформаторов тока, при настройке релейных защит, испытания устройств высоким напряжением и т.д.

По виду охлаждения — с воздушным (сухие транс­форматоры) и масляным (масляные трансформаторы) охлаж­дением;

По числу трансформируемых фаз — однофаз­ные и трехфазные;

По форме магнитопровода — стержневые, броне­вые, бронестержневые, тороидальные;

По числу обмоток на фазу — двухобмоточные, трехобмоточные, многообмоточные (более трех обмоток, например, одна первичная, и три вторичные обмотки).

По частоте: пониженной частоты (ниже 50 гц), нормальной, или промышленной частоты — 50 гц, повышенной частоты — от 100 до 10 000 гц, высокой частоты — свыше 10 000 гц.

Существует особый тип трансформаторов – автотрансформатор. А втотрансформаторы отличаются от трансформаторов тем, что у них обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения, т. е. цепи этих обмоток имеют не только магнитную, но и электрическую связь.

Условные обозначения трансформаторов приведены на рис. 4.

Однофазный Трехфазный

трансформатор трансформатор

ВН

CН

НН

ВН

НН

Двухобмоточный трехобмоточный Автотрансформатор

Рис. 4

Вывод по второму вопросу: классифицируются трансформаторы по нескольким признакам: назначению, виду охлаждения, числу фаз, форме магнитопровода, обмоток на фазу, по частоте.

Трансформатор — простой, надежный и экономич­ный электрический аппарат. Он не имеет движущихся частей и скользящих контактных соединений, его КПД достигает 99%.

Современный трансформатор состоит из различных конструк­тивных элементов: магнитопровода, обмоток, вводов, бака и др. Магнитопровод с насаженными на его стержни обмотками со­ставляет активную часть трансформатора. Остальные элементы трансформатора называют неактивными (вспомогательными) частями.

Таким образом, трансформатор представляет собой замкну­тый магнитопровод, на котором расположены две или несколько обмоток. Магнитопровод в трансформаторе выполняет две функции: во-первых, он составляет магнитную цепь, по кото­рой замыкается основной магнитный поток трансформатора, а во-вторых, он является основой для установки и крепления обмоток, отводов, переключателей. В маломощных высокочастот­ных трансформаторах, используемых в радиотехниче­ских схемах, магнитопроводом может являться воз­душная среда.

Для уменьшения потерь на гистерезис магнитопро­вод изготовляют из магнитомягкого материала – электротехнической стали.

Почему для изготовления трансформатора используют магнитомягкий материал?

Магнитомягкий материал имеет узкую петлю намагничивания, а следовательно, сокращаются потери электроэнергии на перемагничивание или на так называемый гистерезис.

Какое еще явление возникает в металлическом сердечнике магнитопровода при работе трансформатора?

Вихревые токи. Для уменьшения потерь на вихревые токи в материал магнитопровода вводят примесь крем­ния, повышающую его электрическое сопротивление, а сам магнитопровод собирают из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,35—0,5 мм, изо­лированных друг от друга теплостойким лаком или специальной бумагой.

На рис. 5. представлены магнитопроводы стержневого, броневого ибронестержневого типов.

Рис. 5. Виды магнитопроводов

В магнитопроводе стержневого типа обмотки охватывают стержни, а броневого – магнитопровод частично охватывает обмотки.

Для чего предназначены магнитопроводы броневого типа?

Последний хорошо защищает обмотки катушек от механических повреж­дений. Стержневой магнитопровод проще по конструкции и облегчает получение необходимой изоляции обмоток, поэтому у большинства трансформаторов применяют именно этот вид магнитопровода. Из-за технологической сложности изготовления броневой вид магнитопровода не получил широкого распространения (в основном в качестве радиотрансформаторов). Бронестержневая конструкция магнитопроводов позволяет уменьшить трансформаторов.

Обмотки трансформаторов изготовляют из мед­ного провода и располагают на одном и том же или на разных стержнях, рядом (концентрические) или одну под другой (чередующиеся). В первом случае непосредственно к стержню при­мыкает обмотка низшего напряжения, а поверх нее размещается обмотка высшего напряжения, потому что ее труднее изолировать от магнитопровода (рис. 6). Чередующиеся обмотки применяются весьма редко, лишь в некоторых трансформаторах специального назначения.

Рис. 6. Расположение обмоток на магниопроводе

Устройство простейшего однофазного трансформатора продемонстрировано в следующем учебном фильме.

При работе трансформатора за счет токов в об­мотках, а также вследствие перемагничивания магни­топровода и вихревых токов выделяется теплота. Трансформаторы небольшой мощности (до 10 кВА), для которых достаточно воздушного охлаждения, на­зывают сухими.

В мощных трансформаторах применяют масляное охлаждение. Магнитопровод с обмотка­ми размещается в баке, заполненном минераль­ным (трансформаторным) маслом. Трансформаторное масло - это электроизоляционный материал, теплоотводящая и дугогасящая среда, а также среда, защищающая твердую изоляцию от проникновения в нее влаги и воздуха. Масляные трансформаторы надежны в работе и имеют меньшие размеры и массу по сравнению с сухими трансформаторами той же мощности. В трансформаторах мощностью до 20-30 кВА применяют баки с гладкими стенками. У более мощных трансформаторов стенки бака делают ребристыми или применяют трубчатые баки.

Для чего делают баки такой конструкции?

Для увеличения охлаждаемой поверхности. Масло, нагреваясь, поднимается вверх, а охлаждаясь опускается вниз. При этом масло циркулирует в трубах, что способствует более быстрому охлаждению. При изменении температуры объем масла меняется. При повышении температуры излишек масла погло­щается расширителем, а при понижении темпера­туры масло из расширителя возвращается в основной бак.

Основные конструктивные элементы трансформатора:

1 –магнитопровод; 2 – обмотка НН в разрезе; 3 – обмотка ВН; 4 –выводы обмотки ВН; 5 – выводы обмотки НН; 6 –трубчатый бак для масляного охлаждения; 7 – кран для заполнения маслом; 8 – выхлопная труба для газов; 9 –газовое реле; 10 –расширитель для масла; 11 – кран для спуска масла; 12 – рукоятка для переключателя напряжений.

Рис. 7. Устройство трансформатора

В тех случаях, когда требуется плавно изменять вторичное напряжение, трансформатор оборудую устройством регулирования напряжения под нагрузкой, которое представляет собой скользящий кон­такт для изменения числа витков обмотки (примерно так же, как это делается в ползунковых реостатах). Скользящий контакт широко используется в авто­трансформаторах, рассчитанных на регулирование на­пряжения в небольших пределах.

К паспортным данным трансформатора относятся следующие величины:

1) номинальная полная мощность S_ном;

2) номинальное первичное напряжение U_1ном;

3) номинальное вторичное напряжение U_2ном;

4) напряжение короткого замыкания, выражаемое в процентах;

5) мощность потерь холостого хода Р_х и короткого замыкания Р_к;

6) ток первичной обмотки при холостом ходе трансформатора, выраженный в процентах номинального тока;

7) частота;

8) число фаз;

9) габариты и масса трансформатора.

Более подробно эти параметры мы рассмотрим на следующей лекции.

Условное обозначение трансформатора состоит из буквенной и цифровой частей. Буквы означают следующее:

Т - трехфазный трансформатор, О – однофазный, М – естественное масляное охлаждение, Д – масляное охлаждение с дутьем (искусственное воздушное и с естественной циркуляцией масла), Ц – масляное охлаждение с принудительной циркуляцией масла через водяной охладитель, ДЦ – масляное с дутьем и принудительной циркуляцией масла, Г – грозоупорный трансформатор, Н – в конце обозначения – трансформатор с регулированием напряжения под нагрузкой, Н – на втором месте – заполненный негорючим жидким диэлектриком, Т на третьем месте – трехобмоточный трансформатор.

Необходимо отметить, что в качестве жидкого диэлектрика в трансформаторах используется совтол. Продукты разложения совтола ядовиты, поэтому такие трансформаторы снабжены газопоглотителями.

Первое число, стоящее после буквенного обозначения трансформатора, показывает номинальную мощность (кВ•А), второе и третье числа – номинальные напряжения соответственно обмоток ВН и НН (кВ).

Буква А в обозначении типа трансформатора означает автотрансформатор. В обозначении трехобмоточных автотрансформаторов букву А ставят либо первой, либо последней.

Например, расшифруем марку трансформатора типа: ТДЦН-500/220/10 – трехфазный (масляный однозначно, т.к. мощность 500 кВА), масляное охлаждение с дутьем и принудительной циркуляцией масла, наличие устройства регулирования напряжения под нагрузкой, Sном – 500 кВА, напряжение обмотки ВН – 220 кВ, НН – 10 кВ.

Пожаровзрывоопасность трансформаторов заключается в пожаровзрывоопасных свойствах трансформаторного масла. Допустимая температура нагрева масла 95 °С. Масло хорошо горит, а продукты его горения взрывоопасны.

Что может вызвать нагрев трансформаторного масла выше допустимых пределов?

Причиной пожара в трансформаторе может быть короткое замыкание на зажимах вторичной обмотки из-за различных неисправностей: механического повреждения изоляции или ее электрического пробоя при перенапряжениях, ошибочных дейст­виях обслуживающего персонала и др.

При внезапном коротком замыкании на зажимах вторичной обмотки в трансформаторе возникает переходный процесс, со­провождаемый возникновением большого мгновенного тока к.з или так называемого ударного тока. Его значение может в 20-40 раз превышать номинальное значение тока. Длительность его в зависимости от мощности трансформатора составляет от 1 до 7 периодов. Затем трансформатор переходит в режим установившегося к.з., при котором ток короткого замыкания хоть и меньше ударного тока, но все же во много раз превышает номинальное значение тока. Токи к.з. вызывают:

· нагрев обмоток, что может повредить их изоляцию;

· резкое увеличение электромагнитной силы в обмотках трансформатора, которая прямо пропорциональна квадрату тока;

· сильный нагрев трансформаторного масла.

Внутренние перенапряжения. Возникают либо в процессе коммутационных операций, например отключения или включения трансформатора, либо в результате аварийных процессов (короткое замыкание, дуговые замыкания на землю и др.).

Внешние (атмосферные) перенапряжения. Обусловлены атмосферными разрядами: прямыми ударами молний в провода или опоры линий электропередач, грозовыми разрядами, индуцирующими в проводах линии электромагнитные волны высокого напряжения. Значение перенапряжения в этом случае может достигать нескольких тысяч киловольт.

Развитие пожаров в трансформаторах зависит в основном от причин их возникновения и поведения корпуса трансформатора. Как протекает этот процесс, вы более подробно рассмотрите в ходе изучения дисциплины «Пожарная безопасность электроустановок». Об устройствах автоматического тушения пожаров в трансформаторах, правилах тушения трансформаторов вы узнаете из курсов «Пожарная автоматика» и «Пожарная тактика».

Как горит и взрывается трансформатор можно увидеть в следующем видеоклипе («Горение трансформатора».).

Сердечник трансформатора выполняется из электротехнической стали для …

1. уменьшения магнитной связи между обмотками трансформатора

2. увеличения магнитной связи между обмотками трансформатора

3. для увеличения потерь на гистерезис;

4. для уменьшения токов Фуко или вихревых токов.

Сердечник трансформатора изготавливают из тонких листов электротехнической стали

1. для снижения потерь на гистерезис;

2. для уменьшения токов Фуко или вихревых токов;

3. для уменьшения веса трансформатора;

4. для уменьшения размеров трансформатора.

Для уменьшения потерь на гистерезис в сердечнике трансформатора его изготавливают из

1. магнитотвердого материала;

2. диамагнетика;

3. парамагнетика;

4. магнитомягкого материала.

Вывод по третьему вопросу: таким образом, основными элементами трансформатора являются магнитопровод и обмотки. В трансформаторе пожаровзрывоопасность представляет масло, которое используется в них в качестве изоляционного и охлаждающего материала.

Как мы уже знаем, наибольшее распространение для питания потребителей электрической энергией получила трехфазная система напряжений. Трансформирование трехфазной системы напряжений можно осуществить тремя однофазными трансформаторами, соединенными в трансформаторную группу (рис. 8, а). Однако относительная громоздкость, большой вес и повышенная стоимость — недостатки трансформаторной группы, поэтому она применяется только в установках большой мощности с целью уменьшения веса и габаритов единицы оборудования, что важно при монтаже и транспортировке трансформаторов.

В установках мощностью примерно до 60 000 кВ·А обычно применяют трехфазные трансформаторы (рис. 8, б), у которых обмотки расположены на трех стержнях, объединенных в общий магнитопровод двумя ярмами.

а) б)

Рис. 8. Трансформаторная группа (а) и трехфазный трансформатор (б)

Обмотки трехфазных трансформаторов принято соединять по следующим схемам: звезда; звезда с нулевым выводом; треугольник; зигзаг с нулевым выводом (табл.)

Таблица

Схемы соединения обмоток трансформатора обозначают дробью, в числителе которой указана схема соединения обмоток высшего напряжения (ВН), а в знаменателе — обмоток низшего напряжения (НН). Например, Y/ означает, что обмотки ВН соединены в звезду, а обмотки НН — в треугольник.

Соединение в зигзаг применяют только в трансформаторах специального назначения, например, в трансформаторах для выпрямителей.

Вводы высшего напряжения обозначают буквами А, В, С, вводы низ­шего напряжения – буквами а, b, с. Ввод нулевого провода располагают слева от ввода а и обозначают О.

При соединении обмоток звездой линейное напряжение больше фазного (U_л= U_ф), а при соединении обмоток треугольником линейное напряжение равно фазному (U_л=U_ф).

Принцип работы и электромагнитные процессы в трехфазном трансформаторе аналогичны рассмотрен­ным ранее. Но существуют некоторые особенности трансформации трехфазного напряжения и наведения токов в обмотках трехфазного трансформатора, которые вы изучите самостоятельно. Особенностью трехфазного трансформато­ра также является зависимость коэффициента трансформа­ции линейных напряжений от способа соединения об­моток.

Отношение линейных напряжений трехфазного трансформатора при этих соединениях определяется следующим образом:

Схема соединения обмоток	Y/Y	∆/Y	∆/∆	Y/∆
Отношение линейных напряжений	U1/U2	U1/(U2)	U1/U2	U1/U2

Вывод по четвертому вопросу: в установках мощностью примерно до 60 000 кВ·А обычно применяют трехфазные трансформаторы. Принцип работы и электромагнитные процессы в трехфазном трансформаторе аналогичны процессам в однофазном трансформаторе. Особенностью трехфазного трансформато­ра является зависимость коэффициента трансформа­ции линейных напряжений от способа соединения об­моток.

1. Трансформатор служит для преобразования переменного тока одного напряжений в переменный ток другого напряжения и применяется в линиях электропередачи, в технике связи, автоматике, измерительной технике и др. областях.

2. Конструктивно трансформатор представляет собой замкну­тый магнитопровод, на котором расположены две или несколько обмоток.

3. Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции.

4. Пожаровзрывоопасность трансформаторов заключается в пожаровзрывоопасных свойствах трансформаторного масла.

К следующему занятию курсанты должны:

1) знать:

v назначение, устройство, область применения и принцип действия трансформаторов;

v классификацию трансформаторов;

2) уметь:

v определять коэффициент трансформации, трансформаторные ЭДС;

v расшифровывать марки трансформаторов;

Задание на самоподготовку: изучить устройство и принцип действия автотрансформатора, сварочного трансформатора и измерительных трансформаторов, особенности трансформации трехфазной системы напряжений и наведения токов в трехфазных трансформаторах.

Лекцию подготовила доцент кафедры ПБвЭ

старший лейтенант внутренней службы

________________М.Г. Контобойцева

Лекция рассмотрена и одобрена на заседании кафедры

Протокол № __ от «____»____________2011 г.

Начальник кафедры ПБвЭ

подполковник внутренней службы

_______________ И.Г. Сафронова

«___» ___________ 2011 г.

СТУПІНЬ РУХЛИВОСТІ

Кількість ведучих ланок відповідає ступеню рухливості механізму , тобто ступеню його свободи відносно стояка. Ступінь рухливості визначається згідно рівняння Чебишева (1869 р.)

,

де - кількість рухливих ланок плоского механізму, - кількість кінематичних пар п'ятого класу, - кількість кінематичних пар четвертого класу.

Кінематичною схемою механізму називається умовне зображення механізму в масштабі (м/мм) у якому дотримані лише ті розміри ланок, які впливають на кінематику механізму. На кінематичних схемах шарнірно-важільних механізмів використовують умовні позначення, основні з яких наведені на рис. 1.7.

Стійка	Ланка з однією кінематичною парою	Ланка з двома кінематичними парами	Ланки з трьома кінематичними парами (базисні)
Кінематичний ланцюг.	Поступальні пари	Ланки, які перетинаються
Рис. 1.7

Положення механізму, у якому при заданому русі вхідних ланок положення вихідних є невизначеним називається мертвими положеннями (рис.1.8).

Рис. 1.8 Мертве положення механізму

Дата добавления: 2013-12-14