Министерство науки и высшего образования Российской Федерации —. Однофазный двух обмоточный трансформатор Однофазный двухобмоточный трансформатор
 Скачать 114.86 Kb.
|
|
Однофазный двух обмоточный трансформатор Однофазный двухобмоточный трансформатор–электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформаторы бывают: повышающие и понижающие.  1 – первичная обмотка; 2 – вторичная обмотка; 3 – ферромагнитный сердечник Простейший трансформатор имеет одну первичную обмотку (W1), к которой подводится электрическая энергия и одну вторичную обмотку (W2), от которой энергия отводится к потребителю (ZНГ). Передача энергии от одной обмотки к другой производится путем электромагнитной индукции. Для усиления электромагнитной связи между обмотками последние обычно располагаются на замкнутом ферромагнитном сердечнике (шихтованный). Все, что относится к первичной обмотке – цифра 1, ко вторичной – 2. Холостой ход трансформатора (вторичная обмотка разомкнута)  Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции: — в первичной цепи ЭДС самоиндукции:  ;— во вторичной цепи ЭДС самоиндукции:  .— по назначению (силовые общего назначения, силовые специального назначения, импульсные, для преобразования частоты); — по виду охлаждения (с воздушным – сухие, масляные); — по числу трансформируемых фаз (1, 3); — по форме магнитопровода (стержневые, броневые, бронестержневые, тороидальные); — по числу обмоток на фазу (двухобмоточные, многообмоточные).  Устройство однофазного стержневого (а) и броневого (б) трансформаторов Под действием приложенного к первичной обмотке напряжения по ней протекает ток I0 (2,5  10% от I1н).Ток I0 возбуждает магнитный поток (главный – Фе замыкается по стальному магнитопроводу и пронизывает витки как первичной, так и вторичной обмоток, поток рассеяния  — замыкается по воздуху и не пронизывает витки первичной обмотки). и возбуждаются одной и той же МДС  .Т.к. замыкается по воздуху (большое магнитное сопротивление), то он мал и его можно считать примерно равным I0.Построение векторной диаграммы начинается с вектора потока  Из-за магнитных потерь в магнитопроводе I0 опережает поток Ф на угол  ЭДС отстает от Фе (  ). Напряжение U1, приложенное к первичной обмотке, должно уравновешивать индуктируемые в ней ЭДС E1 и  и компенсировать падение напряжения в активном сопротивлении первичной обмотки R1. — уравнение электрического равновесия первичной цепи трансформатора. можно заменить x1I0,где x1 – индуктивное сопротивление рассеяния (вектор заменяют равным ему по величине и противоположным по напряжению вектором индуктивного падения напряжения U). ; — коэффициент трансформации;Принцип действия  Действие электромагнитных потей трансформатора Принцип работы однофазного трансформатора основан на законе, согласно которому действующее в витке переменное э/м поле наводит ЭДС в расположенном рядом проводнике. Явление названо законом электромагнитной индукции Фарадея, который первым обнаружил этот интересный эффект. Для его обоснования ученый разработал целую теорию, которая легла в основу работы большинства современных электротехнических устройств и агрегатов. при прохождении тока через виток провода вокруг него формируется магнитный поток, захватывающий все такие же витки, расположенные рядом; под воздействием этого потока в них наводится ЭДС, по форме изменений совпадающая с исходным полем; при наличии в нем ферромагнетика действие этого эффекта усиливается. Все эти принципы заложены в основу действия современного трансформаторного изделия. При подключении к вторичной обмотке нагрузки рабочая цепь замыкается, а энергия практически без потерь передается потребителю. Режимы работы  Подобно любым преобразовательным устройствам трансформатор имеет два режима работы: так называемый «холостой ход»; режим нагрузки. При холостом ходе устройство работает без нагрузки и потребляет минимум мощности, рассеиваемой только в первичной обмотке. Ток в ней также минимален и составляет обычно не более 3-10% от значения, наблюдаемого при подключенной нагрузке. Во втором случае в витках вторичной обмотки начинает течь ток, величина которого обратно пропорциональна количеству витков в катушке. В понижающем трансформаторе напряжение в ней ниже, а ток – больше. В этом режиме мощность в нагрузку передается с учетом теплового рассеяния в сердечнике трансформатора. |