Здавалка
Главная | Обратная связь

Трансформаторы с нормальным рассеянием



Для ознакомления с принципом действия трансформатора обратимся к его идеализированной схеме (рис. 3.10). Для облегчения анализа на ней приведено по одной катушке первичной и вторичной обмотки, активные сопротивления обмоток приняты равными нулю, рассеяние магнитного потока за пределы магнитопровода не учитывается. Отдельно рассмотрим работу трансформатора при холостом ходе и при нагрузке1.

 
 

Режим холостого ходавозникает при разомкнутой цепи вторич­ной обмотки после подачи напряжения сети U1 на первичную обмотку (рис. 3.10,а). При этом появляется ток холостого хода I , который, про­текая по виткам первичной обмотки, создает магнитодвижущую силу (МДС) F, а она вызывает появление магнитного потока Фх. Магнит­ный поток создает ЭДС E1 в первичной обмотке и Е1 — во вторичной. Описанный ход преобразования энергии от первичного напряжения U1 к напряжению холостого хода вторичной обмотки U показан также на мнемонической (удобной для запоминания) схеме (рис. 3.10,6) в виде це­почки символов.

Рис. 3.10.Работа трансформатора с нормальным рассеянием при холостом ходе: а — электромагнитные процес­сы, б — мнемоническая схема

Выведем основные соотношения между действующими значениями перечисленных выше величин. МДС первичной обмотки

 

 

Магнитный поток в соответствии с законом Ома для магнитной цепи

 

Его принято характеризовать не действующим, а амплитудным значени­ем, отсюда коэффициент . Магнитное сопротивление Rм на пути пото­ка по магнитопроводу при отсутствии его насыщения можно считать для данного трансформатора постоянной величиной, оно зависит от средней длины силовых магнитных линий lм, площади сечения магнитопровода ,SМ и удельной магнитной проницаемости железа μм

 
 

 


Согласно закону электромагнитной индукции Максвелла мгновен­ные значения ЭДС е1и е2пропорциональны числу витков первичной w1 и вторичной w2 обмоток, а также скорости изменения магнитного пото­ка Фх

 
 

 


 

обмотке ЭДС Е1, а во вторичной — ЭДС Е2. Цепь преобразования энергии показана также на мнемонической схеме (рис. 3.11,б). Как и для режима холостого хода, выведем основные соотношения для режима нагрузки.

С учетом направления токов I1 и I2, воспользовавшись правилом пра­вого винта, видим, что МДС первичной F1 и вторичной F2 обмоток на­правлены противоположно.

Электрическая энергия сети посредством магнитного потока переда­ется из первичной обмотки во вторичную, не имеющую непосредствен­ной электрической связис сетью.

Внешняя характеристика трансформаторапредставляет собой за­висимость вторичного напряжения от вторичного тока U2 = f(I2). Экспе­риментально она строится для действующих значений U2 и I2, снимаемых с приборов электромагнитной системы, при нагружении на балластный реостат. Ранее было показано (3.41), что в идеализированном трансфор­маторе магнитный поток при нагрузке не меняется, а поэтому и вторичное напряжение остается постоянным

Идеализированный трансформатор имеет жесткую внешнюю харак­теристику, поскольку магнитный поток, пронизывающий вторичную об­мотку, и вторичное напряжение не меняются при изменении нагрузки.

В реальном трансформаторе с нормальным рассеянием имеются не­большие потери напряжения на активном и индуктивном сопротивлени­ях обмоток, причем с ростом вторичного тока эти потери растут. Но даже при номинальном вторичном токе I2ном потери вторичного напряжения не превышают 5 % от напряжения холостого хода U2x, поэтому при не­значительном наклоне характеристики U2 = f(I2) ее все равно называют жесткой (рис. 3.14)


 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.