12.Смысл уравнений Роговского
Уравнения Роговского в готовом виде
U1=-E1+I1r1+jI1xσ1=-E1+I1(r1+jxσ1)=-E1+I1z1, где z1=r1+jxσ1 (1)
U2=E2-I2r2-jI2xσ2=E2-I2(r2+jxσ2)=E2-I2z2, где z2=r2+jxσ2 (2)
I1+I2=I0 (3) Основные уравнения транс.
1 ур-ние: Первая обмотка транс. Подключаемая к сети U1 – это напряжение со стороны обмотки уравн. ЭДС наводимый основным маг.потоком взятой со знаком - . И сила тока падений напряжения на сопротивлении обмотки I1r1 на активном сопротивлении, jI1xσ1 на рассеянии
U1+E1=I1r1+jI1xσ1
2 ур-ние: К второй обмотке напряжение не подводится, а по отношению к источнику сама им является. Из закона Ома – напряжение на зажимах такого источника равна его ЭДС падения напряжения на сопряженном источнике
3 ур-ние: Несмотря на то, что оно записано для силы тока, по своему физическому смыслу это уравнение магнито-движущих сил действующие в контуре сердечника. На сердечнике расположено 2 источника, 2 обмотки, по которым протекает ток и создает: F1=I1w1, F2=I2w2
Поскольку они действуют в одном контуре то они складываются. В идеальном трансформаторе число витков связаны соотношениями: w1=kw2; w2=w1/k; I1=I2/k; I2=kI1
В реальном трансформаторе числа витков связывает точно так же, но соотношение между силами тока отличаются
13.Автотрансформатор
Главное отличие автотрансформатора от обычного трансформатора состоит в том, что две его обмотки обязательно имеют между собой эл связь, они наматываются на одном стержне, мощность передается между обмотками комбинированным способом — путем элмаг.индукции и эл.соединения. Это снижает габариты и стоимость. Автотрансформатор может быть двухобмоточным и многообмоточным, в каждой из этих модификаций обязательно присутствуют обмотки ВН (высшего напряжения — вход) и СН (среднего напряжения — выход), эл.соединенные между собой. В многообмоточных имеется еще несколько обмоток НН (низкого напряжения), которая имеет с первыми двумя только индуктивную элмаг.связь. В трехфазном автотрансформаторе обмотки ВН и СН соединяются в звезду с глухозаземленной нейтралью U0 , а обмотки НН обязательно соединены в треугольник. Распределение токов, в режиме номинальной нагрузки, между обмотками неодинаково. В последовательной обмотке АmАпроходит ток нагрузки ВН — IА. По закону элмаг индукции в сердечнике создается маг поток, который индуктирует в обмотке СН ток IAm. Таким образом, ток общей обмотки СН образован суммой токов последовательной обмотки IА с эл.связью (ВН и СН), и тока IAm, по маг.связи этих же обмоток — IСН=IА+IAm.
Значение мощности на выходе автотрансформатора равно мощности на его входе. При отсутствии обмотки НН, мощность ВН равна мощности СН, это и есть номинальная мощность Sномавтотрансформатора. Она равна произведению ном напряжения обмотки ВН UВН, на ном ток IВН последовательной обмотки.
Sт=Sном*ав, где ав=1-UСН/UВН — коэффициент выгодности автотрансформатора. Он определяет долю типовой мощности в составе номинальной, чем она меньше, тем меньше габариты и сечения сердечника и обмоток, которые рассчитываются исходя не из полной номинальной, а только из её части — типовой мощности. Поэтому изготовление автотрансформаторов значительно дешевле, чем обычных трансформаторов такой же мощности.
Мощность на общей обмотке является одним из главных параметров, которые нужно контролировать, превышение её в длительном режиме недопустимо.
Еще одним большим достоинством автотрансформаторов можно назвать возможность регулированиянапряжения под нагрузкой без прерывания питания потребителей. Для большинства автотрансформаторов используется способ переключения ответвлений регулировочной обмотки. Эти регулировочные ответвления берутся от менее нагруженной обмотки ВН, особые устройства — переключатели ответвлений изменяют число включенных в работу витков, тем самым увеличивая или уменьшая коэффициент трансформации и напряжение выхода. Такое регулирование возможно в ручном и автоматическом режимах (при помощи следящих систем с обратной связью, это делает автотрансформатор стабилизатором напряжения). Требования к качеству выходного напряжения для питания потребителей обуславливают применение и важность таких устрйств.