Строение трансформаторов - Презентация

Лекция 15 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ и АППАРАТЫ ТРАНСФОРМАТОРЫТРАНСФОРМАТОРЫ - это статические электромагнитные устройства, имеющие 2е или более индуктивно связанные обмотки и предназначены для преобразования энергии одного напряжения в энергию другого напряжения.Однофазный ТРАНСФОРМАТОРМАГНИТОПРОВОДКРЕПЛЕНИЕ МАГНИТОПРОВОДАОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРАПРИНЦИП действия Ф 1 u 1 Ф 2 i 1 i 2 e 1 e 2 Z 2 u 2 Ф 01 Ф 02Названия Первичная обмотка - присоединена к источнику питания. По уровню напряжения обмотки различают: высшая , низшая Между обмотками нет гальванической связи. По АНАЛОГИИОТНОШЕНИЕ э.д.с. обмотки высшего напряжения к э.д.с. обмотки низшего напряжения называется коэффициентом трансформации n 12 = E 1 / E 2 = W 1 / W 2 Учитывая, что Р 1 ? Р 2 или U 1H I 1H ? U 2H I 2H n 12 ? U 1H / U 2H ? I 2H / I 1НПОТОКИ рассеяния в тр-рах Токи I 1 и I 2 в обмотках тр-ра дополнительно создают потоки рассеяния Ф 01 и Ф 02 , каждый из которых сцеплен только со своей обмоткой и индуцирует в ней соответствующие э.д.с. рассеяния: е 01 = - L 01 (di 1 /dt), е 0 2 = - L 02 (di 2 /dt) L 01 и L 02 - индуктивности рассеяния ОБМОТОКПОТОКИ рассеяния в основном замыкаются по воздуху, маслу, меди, магнитная проницаемость которых постоянна, соответственно: L 01 и L 02 = const Тогда действующие э.д.с. рассеяния: E 01 =-j I 1 X 1 E 02 =-j I 2 X 2 X 1 = ? L 01 X 2 = ? L 02Таким образом, в каждой обмотке трансформатора индуцируется по 2е э.д.с.: от основного потока Ф и от потоков рассеяния Ф 01 и Ф 02 Для первичной цепи тр-ра, включенной на U 1 , с учетом падения напряжения на активном сопротивлении R 1 , можно записать баланс напряжений: U 1 E 1 E 01 = I 1 R 1 ИЛИU 1 = - E 1 JX 1 I 1 R 1 I 1 или U 1 = - E 1 I 1 (R 1 JX 1 ) или U 1 = - E 1 I 1 Z 1 баланс напряжений в первичной обмотке: Z 1 - мала по величине, то U 1 ? - E 1Для вторичной обмотки (без вывода ) можно записать: E 2 E 02 = I 2 R 2 I 2 Z H U 2 = I 2 Z H U 2 = E 2 - j I 2 X 2 - I 2 R 2 U 2 = E 2 - I 2 Z 2 = I 2 Z H Баланс напряжений на вторичной обмотке: Z 2 - мало, то U 2 ? E 2Уравнения магнитодвижущих сил и токов Рассмотрим тр-р в режиме холостого хода, т.е. M = I 0 W 1 ) наводит основной магнитный поток Где R М - магнитное сопротивление МАГНИТОПРОВОДАПОДКЛЮЧЕНИЕ нагрузки к вторичной обмотке (Z H ) вызывает ток I 2 и, соответственно, увеличивается ток в первичной обмотке с I 0 до I 1 Тогда в создании основного магнитный поток Ф max , который остается неизменным для конкретного тр-ра, учавствуют м.д.с. Ф max не зависит от нагрузки трансформатора, а определяется его конструкцией.Тогда из полученных выражений можем записать: или ИЛИСОСТАВЛЯЮЩАЯ (I 0 W 1 ) наводит в магнитопроводе тр-ра основной магнитный поток Ф MAX , а составляющая (-I 2 W 2 ) уравновешивает м.д.с. вторичной обмотки (I 2 W 2 ) Увеличение тока во вторичной обмотке (увеличение отбора мощности), автоматически увеличивает ток в первичной обмотке и отбор мощности из СЕТИСХЕМА замещения однофазного трансформатора Из уравнения баланса м.д.с.