2020-10-12
41
В разделе необходимо изучить следующие вопросы: назначение и области применения трансформаторов; устройство и принцип действия однофазного трансформатора.
Трансформаторы предназначены для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.
Однофазный трансформатор состоит из магнитопровода, выполненного из электротехнической стали, и двух обмоток высшего и низшего напряжения. При изучении принципа действия трансформатора важно уяснить, как происходит передача энергии из первичной обмотки во вторичную.
При подключении первичной обмотки трансформатора к сети в его магнитопроводе возникает магнитный поток Ф, пронизывающий обе обмотки. Значение магнитного потока при холостом ходе и при нагрузке почти не изменяется. Не изменяется и создающая магнитный поток намагничивающая сила F, равная при любой нагрузке геометрической сумме намагничивающих сил обеих обмоток
.
Из этого уравнения, называемого уравнением намагничивающих сил трансформатора, следует, что всякое изменение вторичного тока I 2 вызывает мгновенное изменение тока I 1 в такой степени, чтобы намагничивающая сила осталась неизменной.
|
|
|
Действующее значение индуктированной ЭДС в обмотках пропорционально частоте, числу витков и амплитуде магнитного потока
,
следовательно, ЭДС с изменением нагрузки трансформатора не изменяется. Коэффициент трансформации трансформатора равен
.
Силовые трансформаторы имеют высокий КПД – 96 - 99%. Потери энергии в них разделяют на постоянные и переменные. Постоянные потери - потери в магнитопроводе на перемагничивание сердечника и от вихревых токов. Они пропорциональны напряжению в квадрате и не зависят от нагрузки. Переменные потери - потери в обмотках, они пропорциональны полному току в квадрате. Мощность трансформатора ограничивается допустимым нагревом и измеряется в кВА.
При изучении измерительных трансформаторов обратите внимание, почему нельзя разрывать вторичную обмотку трансформатора тока под нагрузкой.
Литература: [1, с. 262-288], [7, с. 135-173], [8], [10].
