Принцип действия. На рис. 2.1 представлена электромагнитная схема однофазного трансформатора, на примере которой рассмотрим основные процессы

На рис. 2.1 представлена электромагнитная схема однофазного трансформатора, на примере которой рассмотрим основные процессы, протекающие при работе в любом трансформаторе.

Такой трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода и двух магнитосвязанных обмоток. Магнитопровод выполнен из двух стержней 1 и двух ярм 2. На стержнях располагаются обмотки 3.

Обмотка, получающая электроэнергию из сети (АХ), называется первичной, обмотка, отдающая энергию потребителю (ах), называется вторичной.

После подключения первичной обмотки на напряжение сети U₁ при разомкнутой вторичной обмотке, в первичной обмотке возникает ток I₀, который называется током холостого хода. Под действием МДС I₀w₁ в магнитопроводе трансформатора возникает периодически изменяющийся (подобно току) магнитный поток Ф. Этот поток, проходя по замкнутому магнитопроводу, пересекает витки первичной и вторичной обмоток, индуцирует в них ЭДС, мгновенное значение которых определяется формулами:

где w₁ и w₂ — количество витков первичной и вторичной обмоток трансформатора.

Рис. 2.1. Схема электромагнитная однофазного трансформатора

Действующее значение этих ЭДС соответственно определяется формулами:

Е₁ = 4,44fW₁Ф_м Е₂ = 4,44fW₂Ф_м

где f - частота тока в питающей сети.

Ф_м - магнитный поток.

W₁ и W₂ - число витков первичной и вторичной обмоток.

Незначительная часть магнитного потока замыкается по воздуху и наз. потоком рассеивания. При подключении вторичной обмотки под действием ЭДС взаимоиндукции в обмотке и приемнике возникает переменный ток. Пренебрегая небольшим падением напряжения в активных сопротивлениях первичной и вторичной обмоток, можно считать, что напряжение, приложенное к первичной обмотке равно по величине ЭДС самоиндукции первичной обмотки, а ЭДС взаимоиндукции вторичной обмотки равно напряжению на зажимах вторичной обмотки. Поэтому отношение напряжений первичных и вторичных обмоток приближенно равно отношению ЭДС этих обмоток.

= k

Это отношение называется коэффициентом трансформации и определяется числом витков обмоток трансформатора. Если k > 1, то тр-р называется понижающим, если k < 1, то т-р повышающий.

Потери энергии в т-ре незначительны. Можно считать, что мощность, подведенная к трансформатору равна мощности, поступившей к приемнику,

т.е. U₁I₁ = U₂I₂

откуда

Из последнего выражения следует, что напряжения на зажимах обмоток трансформатора прямо пропорциональны, а токи обратно пропорциональны числу витков этих обмоток. Поэтому обмотка с более высоким напряжением имеет большее число витков из провода с меньшим сечением, чем обмотка с более низким напряжением.

Трансформатор обладает свойством обратимости. Один и тот же тр-р может быть как понижающим, так и повышающим. Но обычно трансформатор имеет определенное назначение.

Дата добавления: 2014-04-17; просмотров: 217; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!