- •16. Комплексное представление сопротивлений и проводимостей.
- •17. Активная, реактивная и полная мощности.
- •18. Резонанс токов в параллельной цепи r, l и c.
- •19. Резонанс напряжений в последовательной цепи r, l и c.
- •2 0. Трехфазная цепь. Соединение “звезда”.
- •21. Трехфазная цепь. Соединение “треугольник”.
- •22. Мощность трехфазной цепи.
- •23. Системы электроснабжения.
- •24. Общие сведения об источниках электрической энергии.
- •25. Магнитные величины и ферромагнетики.
- •26. Магнитные цепи и их расчет.
- •27. Электромагнитные устройства.
- •28. Трансформаторы: назначение, устройство, характеристики. Виды трансформаторов.
- •29. Схема замещения трансформатора, расчет. Режим работы.
- •30. Электрические машины: электропривод, классификация, общие вопросы.
29. Схема замещения трансформатора, расчет. Режим работы.
1. Схема замещения трансформатора, расчет.
П ринцип работы однофазных трансформаторов рассмотрим по схеме рис.10.4. При подключении источника напряжения в первичной обмотке трансформатора возникает ток . Далее будем пользоваться действующими значениями используемых физических величин. Ток приводит к появлению магнитодвижущей силы первичной обмотки : . Магнитодвижущая сила возбуждает в магнитопроводе магнитный поток , причем . Магнитный поток индуцирует в первичной обмотке трансформатора Э.Д.С. самоиндукции , а во вторичной обмотке – Э.Д.С. взаимной индукции . Замкнем цепь вторичной обмотки. Под воздействием ЭДС взаимной индукции через нагрузку Z2 потечет ток I2 , возникает магнитодвижущая сила F2, и магнитный поток Ф2, причем . Для указанных направлений намотки обмоток трансформатора и выбранных положительных направлений токов I1 и I2 магнитные потоки Ф1 и Ф2 встречные. Поэтому в магнитопроводе создается результирующий магнитный поток . Этот поток пересекает витки обеих обмоток трансформатора и наводит в них результирующие Э.Д.С. е1 и е2 . Помимо основного магнитного потока Ф в реальном трансформаторе существуют потоки рассеяния первичной и вторичной обмоток. Для количественной оценки потоков и вводят понятие эквивалентной индуктивности рассеяния так, что ; . Кроме того, обмотки реального трансформатора обладают активными сопротивлениями R1 и R2. Чтобы учесть перечисленные величины при анализе работы трансформатора, переходят к его схеме замещения (рис.10.5). Часть схемы, выделенная на рис. 10.5 пунктиром, не имеет активных сопротивлений и потоков рассеяния, а поэтому называется идеализированным трансформатором. Напряжение на первичной и вторичной обмотках трансформатора: , . Эти напряжения полностью уравновешиваются Э.Д.С. первичной и вторичной обмоток: , . Отношение: называется коэффициентом трансформации. . Направление обмоток на схемах отмечается так: начало отмечается точкой.
2. Режим работы. Различают несколько режимов работы трансформаторов: 1) Номинальный режим, т.е. режим при номинальных значениях напряжения и тока первичной обработки трансформатора: . 2) Рабочий режим, при котором напряжение первичной обмотки близко к номинальному или равно ему, а ток определяется нагрузкой трансформатора. 3) Режим холостого хода, т.е. режим ненагруженного трансформатора, при котором цепь вторичной обмотки разомкнута ( или подключена к нагрузке с очень большим сопротивлением (например, в цепь включен вольтметр). 4) Режим короткого замыкания трансформатора, при котором его вторичная обмотка замкнута накоротко ( или подключена к нагрузке с очень малым сопротивлением (например, в цепь включен амперметр). Обычно трансформаторы эксплуатируются в рабочем режиме. Номинальный режим работы возникает, когда нагрузка соответствует номинальной. Режимы холостого хода и короткого замыкания в обычных условиях не допускаются, они возникают при авариях.