Основы электротехники. Тема 1.. Устройства и работа
 Скачать 1.36 Mb.
|
Дисциплина: Основы электротехникиТема: Устройства и работатрансформатора.ГКП на ПХВ «Высший колледж «ASTANA POLYTECHNIC» акимата г. Нур-Султан Преподаватель: В. Осинская ТрансформаторОдним из важнейших преимуществ переменного тока перед постоянным является легкость и простота, с которой можно преобразовать переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Достигается это посредством простого и остроумного устройства- трансформатора . Замечательным русским ученым Павлом Николаевичем Яблочковым. 1876 г. П.Н. Яблочков предложил способ «дробления света» для своих свечей при помощи трансформатора. В дальнейшим конструкцию трансформаторов разрабатывал изобретатель И.Ф Усагин, который предложил применять трансформаторы для питания не только Свечей Яблочкова, но и других приемников. Иван Филиппович Усагин (1855—1919) русский физик, создатель трансформатора Летом 1882 года на Всероссийской промышленно-художественной выставке в Москве И. Ф. Усагин продемонстрировал своё изобретение — трансформатор промышленного типа Важная роль в развитии электротехники принадлежит М.О. Доливо-Добровольскому.Он разработал основы теории многофазных и, в частности, трехфазных переменных токов и создал первые трехфазные электрические машины и трансформаторы. Трехфазный трансформатор современной формы с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости, был сконструирован им в 1891 г. С тех пор происходило дальнейшее конструктивное усовершенствования трансформаторов, уменьшалась их масса и габариты, повышалась экономичность. Михаи́л О́сипович Доли́во-Доброво́льский инженер-электротехник, физик, конструктор российского происхождения, работавший преимущественно в Германии. Устройства трансформатора В большинстве случаев трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода (сердечника) с расположенными на нем двумя катушками (обмотками) электрически не связанных между собой. Магнитопровод изготавливают из ферромагнитного материала, а обмотки мотают медным изолированным проводом и размещают на магнитопроводе. Одна обмотка подключается к источнику переменного тока и называется первичной (I), с другой обмотки снимается напряжение для питания нагрузки и обмотка называется вторичной (II). Схематичное устройство простого трансформатора с двумя обмотками показано на рисунке ниже. Трансформатор предназначен для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины. Принцип работы трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.Если на первичную обмотку подать переменное напряжение U1, то по виткам обмотки потечет переменный ток Io, который вокруг обмотки и в магнитопроводе создаст переменное магнитное поле. Магнитное поле образует магнитный поток Фo, который проходя по магнитопроводу пересекает витки первичной и вторичной обмоток и индуцирует (наводит) в них переменные ЭДС – е1 и е2. И если к выводам вторичной обмотки подключить вольтметр, то он покажет наличие выходного напряжения U2, которое будет приблизительно равно наведенной ЭДС е2. При подключении к вторичной обмотке нагрузки, например, лампы накаливания, в первичной обмотке возникает ток I1, образующий в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф1 изменяющийся с той же частотой, что и ток I1. Под воздействием переменного магнитного потока в цепи вторичной обмотки возникает ток I2, создающий в свою очередь противодействующий согласно закону Ленца магнитный поток Ф2, стремящийся размагнитить порождающий его магнитный поток. В результате размагничивающего действия потока Ф2 в магнитопроводе устанавливается магнитный поток Фo равный разности потоков Ф1 и Ф2 и являющийся частью потока Ф1, т.е. Напряжение вторичной обмотки зависит от соотношения чисел витков в обмотках. При одинаковом числе витков напряжение на вторичной обмотке будет приблизительно равно напряжению, подаваемому на первичную обмотку, и такой трансформатор называют разделительным. Если вторичная обмотка содержит больше витков, чем первичная, то развиваемое в ней напряжение будет больше напряжения, подаваемого на первичную обмотку, и такой трансформатор называют повышающим. Если же вторичная обмотка содержит меньшее число витков, чем первичная, то и напряжение ее будет меньше, чем напряжение подаваемое на первичную обмотку, и такой трансформатор называют понижающим. Трансформатор – статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Силовой трансформатор - трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии Повышающий трансформатор - трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения Понижающий трансформатор- трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка высшего напряжения. Сигнальный трансформатор - трансформатор малой мощности, предназначенный для передачи, преобразования, запоминания электрических сигналов. Автотрансформатор - трансформатор, две или более, обмотки которого гальванически связаны так, что имеют общую часть. Импульсный сигнальный трансформатор – сигнальный трансформатор, предназначенный для передачи, формирования, преобразования и запоминания импульсных сигналов.
Трансформаторы можно классифицировать:
Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Увеличение напряжения осуществляется с помощью повышающих трансформаторов, уменьшение – понижающих. Назначение трансформаторов и их применение Трансформаторы применяют в линиях электропередачи, в технике связи, в автоматике, в измерительной технике и других областях. В соответствии с назначением различают: Силовые трансформаторы для питания электрических двигателей и осветительных сетей; Измерительные трансформаторы для подключения измерительных приборов. Специальные трансформаторы для питания сварочных аппаратов, электропечей и других потребителей особого назначения; По числу фаз трансформаторы делятся на одно- и трехфазные Преобразование трёхфазной системы напряжения можно реализовать с помощью трёх однофазных трансформаторов. .Задача 1 . Чтобы узнать, сколько витков содержится в первичной и вторичной обмотках трансформатора, на вторичную катушку намотали дополнительно 11 витков провода. При включении первичной обмотки в сеть напряжением 220 В вольтметр показал, что на обмотке с 11 витками напряжение равно 4,4 В, а на вторичной обмотке 12 В. Сколько витков в первичной и вторичной обмотках? Лесенка успеха. Каждая ступень — один из видов работы. Чем больше заданий выполнено, тем выше поднимается нарисованный человечек. |