double arrow

Принцип действия однофазного силового трансформатора


Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.

Рис. 53

При подведении переменного напряжения u1 к первичной обмотке 2 в ней возникает переменный ток i1, который возбуждает в магнитопроводе 1 также переменный магнитный поток.

Его основная часть Фt замыкается по магнитопроводу и магнитно сцепляет первичную и вторичную 3 обмотки. Эта часть потока называется основным магнитным потоком. Небольшая часть потока Фd1 замыкается помимо магнитопровода вокруг первичной обмотки. Эта часть потока создает потокосцепление рассеяния первичной обмотки.

Основной магнитный поток Фt индуцирует в обмотках ЭДС:

,

ЭДС е1 и е2 имеют одинаковое направление по отношению началу обмоток, т.к. созданы одним и тем же магнитным потоком.

Отношение ЭДС в обмотках пропорциональны отношению чисел витков обмоток

и называется коэффициентом трансформации трансформатора. Таким образом, при заданном напряжении U1 можно получить любое значение ЭДС Е2 (U2), подобрав числа витков обмоток:

.

Роль ЭДС в обмотках различна. ЭДС Е1 первичной обмотки уравновешивает напряжение сети U1, уменьшает ток I1. ЭДС Е2 вторичной обмотки создает ток I2.

Ток вторичной обмотки (МДС w2i2) создает в магнитопроводе свой магнитный поток, направление которого по закону Ленца противоположно потоку, создаваемому МДС (w1i1) первичной обмотки. Таким образом, результирующий магнитный поток магнитопровода равен алгебраической сумме потоков первичной и вторичной обмоток. То есть появление тока во вторичной обмотке ведет к размагничиванию (уменьшению общего потока) магнитопровода. Однако амплитуда магнитного потока в магнитопроводе определяется напряжением первичной обмотки, и т.к. напряжение в сети неизменно, то и значение потока должна сохраняться неизменным. Поэтому при появлении тока во вторичной обмотке и его размагничивающего действия на магнитопровод, первичная обмотка автоматически увеличит потребление тока из сети, компенсируя размагничивающее действие тока вторичной обмотки. Таким образом, при возрастании энергии, потребляемой нагрузкой (увеличении тока I2), автоматически увеличивается и потребление энергии (тока I1) из сети.


Сейчас читают про: