- •Трансформаторы
- •Назначение и принцип действия трансформатора.
- •2. Изобразите и поясните зависимость тока холостого хода трансформатора от величины подводимого напряжения. Запишите условия, при которых она получена.
- •3. Изобразите и поясните зависимость потерь холостого хода трансформатора от величины подводимого напряжения. Запишите условия, при которых она получена.
- •4. Изобразите и поясните зависимость коэффициента мощности холостого хода трансформатора от величины подводимого напряжения. Запишите условия, при которых она получена.
- •5. Изобразите схему замещения трансформатора для режима холостого хода и назовите ее параметры.
- •Изобразите векторную диаграмму трансформатора для режима холостого хода и дайте необходимые пояснения.
- •Последствия разных к.
Трансформаторы
-
Назначение и принцип действия трансформатора.
Трансформатор – статическое электромагнитное устройство предназначенное для преобразования электрической энергии.
Принцип действия:
- номинальное напряжение, поданное на клеммы первичной обмотки
- магнитодвижущая сила (намагничивающая)
- поток, созданный этой МДС в магнитной системе (основной поток, который вызывает появление ЭДС)
- мгновенное значение ЭДС в первичной обмотке (ЭДС самоиндукции) наведённое переменным потоком Ф.
Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При подключении первичной обмотки к источнику переменного тока в витках этой обмотки протекает переменный ток I1, который создает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф1. Замыкаясь в магнитопроводе, этот поток сцепляется с обеими обмотками (первичной и вторичной) и индуцирует в них ЭДС: в первичной обмотке ЭДС самоиндукции е1=-w1(dФ/dt) во вторичной обмотке ЭДС взаимоиндукции е2=-w2(dФ/dt) где w1 и w2-число витков в первичной и вторичной обмотках трансформатора. При подключении нагрузки Zн к выводам вторичной обмотки трансформатора под действием ЭДС е2 в цепи этой обмотки создается ток I2, а на выводах вторичной обмотки устанавливается напряжение U2.В повышающих трансформаторах U2>U1, а в понижающих U2<U1.
2. Изобразите и поясните зависимость тока холостого хода трансформатора от величины подводимого напряжения. Запишите условия, при которых она получена.
, f=const.
Вследствие насыщения уменьшается индуктивное сопротивление xм, а поэтому ток растёт быстрее, чем по прямой пропорциональной зависимости.
характеристика снимается при I2=0,ZH=, f=const
При возрастаний напряжения ток хх Iо ратет сначало линейно, а затем быстрее , чем U1.Объесняется это тем, что с возрастанием U1увеличивается поток Фм в тр-ре, т.к. U1Е1=4,44f1w1Фм, а следовательно, при f1- const и w1- const U1Фм. С возростанием потока происходит насыщение магнитной цепи, что и вызывает более резкое увеличение намагничивающего тока.
3. Изобразите и поясните зависимость потерь холостого хода трансформатора от величины подводимого напряжения. Запишите условия, при которых она получена.
, f=const.
характеристика снимается при I2=0,ZH=, f=const
Потери хх Ро изменяются примерно пропорционально U12. Такой закон изменения следует из того, что магнитные потери в сердечнике при f1- const пропорциональны В2, а т.к.ВФмU1 то следует РоU12.
4. Изобразите и поясните зависимость коэффициента мощности холостого хода трансформатора от величины подводимого напряжения. Запишите условия, при которых она получена.
, f=const.
С ростом напряжения растёт реактивная составляющая тока холостого хода, реактивная мощность и насыщение, а следовательно, cos0 уменьшается.
-
- активные потери холостого хода.
-
-полная мощность.
-
-реактивные потери холостого хода.
5. Изобразите схему замещения трансформатора для режима холостого хода и назовите ее параметры.
Схема строится для одной фазы по основным уравнениям для режима холостого хода: