Главная страница
Навигация по странице:

  • Трансформатор

  • Классификация трансформаторов

  • I 0 Ф 0 e 2 I 2 Ф 2

  • Анализ работы трансформатора

  • Трансформаторы. Лекция 1 Элементы теории трансформаторов



    Скачать 13.56 Mb.
    НазваниеЛекция 1 Элементы теории трансформаторов
    АнкорТрансформаторы.doc
    Дата30.04.2017
    Размер13.56 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаТрансформаторы.doc
    ТипЛекция
    #5059
    страница1 из 7
      1   2   3   4   5   6   7

    Раздел 1. Трансформаторы

    Лекция №1

    1. Элементы теории трансформаторов

      1. Трансформатор – это статический электромагнитный аппарат преобразования электроэнергии переменного тока одного напряжения в электроэнергию переменного тока другого напряжения.

    Трансформаторы применяются:

        1. Для передачи и распределения электрической энергии.

        2. Для регулирования напряжения в силовых трансформаторных подстанциях.

        3. Для обеспечения нужной схемы включения силовых полупроводниковых приборов в преобразовательных устройствах и согласовании напряжений на входе и выходе преобразователя.

        4. Для различных технологических целей: сварки, электропечи и др..

        5. Для питания различных цепей радиоаппаратуры.

        6. Для включения электроизмерительных приборов.

        7. Для гальванической развязки электрических цепей в системах управления и регулирования

      1. Классификация трансформаторов

    Различают трансформаторы:

    По схемам включения:

    • Однофазные, трёхфазные, многофазные.

    По назначению:

    • Силовые, систем управления, измерительные.

    По специализации:

    • Сварочные, многообмоточные, автотрансформаторы, высокочастотные, импульсные и др..

    По конструкции:

    • Воздушные, масляные, броневые, групповые, трёхстержневые и др..

      1. Принцип действия трансформаторов

    Рассмотрим на примере однофазного двухобмоточного трансформатора.


    Рисунок 1.1


    Принцип действия трансформатора можно описать с помощью следующего графа (рисунок 1.2)

    e1

    I0 Ф0 e2 I2 Ф2

    U1 Ik Фк



    Рисунок 1.2


    где: e1=-W1(dФ0/dt), (1.1)
    e2=-W2(dФ0/dt), (1.2)
    Отношения:
    e1/ e2 = W1/W2 = K - коэффициент трансформации
    при условии: U2 ≈ e2, U1 ≈ e1, U1=KU2
    При К>1 – получаем понижающий трансформатор

    При К<1 – получаем повышающий трансформатор


    Трансформатор может работать только в цепях переменного тока, поскольку

    e2=-W2(dФ0/dt)

    Из закона сохранения энергии: полная мощность в первичной обмотке трансформатора равна полной мощности на его вторичной обмотке:S1=S2;

    При этом:

    U1I1=U2I2;

    I1 = I2(U2/ U1) = (1/K)I2, (1.3)


      1. Анализ работы трансформатора

    Рассмотрим вначале идеализированный трансформатор.

    Примем следующие допущения:

        1. Активные сопротивления первичной и вторичной обмотки трансформатора: r1 = r2 = 0.

        2. Потоки рассеяние отсутствуют: Фσ1 = Фσ2

    Рассмотрим трансформатор, работающий в режиме холостого хода (без нагрузки) (рисунок 1.3).


    Рисунок 1.3



    Мгновенное значение подводимого напряжения:

    U1= UmSinωt, (1.4)

    а ЭДС:

    e1=-W1(dФ0/dt), (1.5)
    У идеализированного трансформатора:

    U11=0, (1.6)

    Поскольку dФ0=-(1/W1) e1dt, то
    Ф0 =-(1/W1)∫е1dt =(1/W1)∫UmSinωtdt=(Um/ W1)∫Sinωtdt=-(Um/W1ω)Cosωt=ФmSin(ωt-π/2), (1.7)
    Вывод: Вектор магнитного потока Ф0 отстаёт от вектора напряжения U1 на угол (рисунок 1.4).


    Рисунок 1.4



    Продифференцируем:

    e1= -W1(dФ0/dt)=-W1d((ФmSin(ωt-π/2))/dt= W1ФmωCos(ωt-π/2), (1.8)
    где E1=2πfW1Фm - амплитудное значение ЭДС первичной обмотки трансформа- тора

    Действующее значение ЭДС:

    E1 = 4,44 fW1Фm

    E2 = 4,44 fW2Фm, (1.9)
    Уравнение напряжений идеализированного трансформатора в комплексной форме:

    , (1.10)

    Векторная диаграмма идеализированного трансформатора в режиме холостого хода.


      1   2   3   4   5   6   7
    написать администратору сайта