Принцип работы трансформатора

Принцип действия трансформатора

Ф

I 1

I 2

~U 2

Ф рас

~ U1

~U 1 →

~I 1 =U 1 /Z 1 →

~Ф→

~Е 1 =-dФ/dt = 4,44 Ф f W 1 →

~Е 2 =-dФ/dt = 4,44 Ф f W 2 →

~I 2 =E2/(Zн+Z2)

Коэффициент трансформации:

Работа трансформатора под нагрузкой

*

*

*

I 2

I 1

*

*

U 2

U 1

I м

Работа трансформатора в режиме короткого замыкания

режим короткого замыкания – Z н *= ?

= 0 → U* 2 =0

*

*

*

I 2

I 1

*

*

U 2

U 1

I м

Опыт(испытание) К.З позволяет оценить качество работы токопроводов (обмоток) трансформатора

Схемой замещения - называется графическое изображение эл. цепи с помощью условных знаков существенных электрических параметров цепи и их взаимосвязь.

*

Схема замещения

*

*

I 2

I 1

I 2

I 1

*

*

U 2

U 1

I 2

I м

~U 2

~ U1

U 2

Приведение параметров вторичной обмотки к первичной:

- Внешняя характеристика трансформатора

U 2

U 2xx

I 2

Векторная диаграмма трансформатора, работающего под нагрузкой

I 1

I 2/ k T

U 1

j

вектор

Изм. фазы

Ф

U2=E2-ΔU

I 1xx

I 2

E 2

ΔU=I2 (r2+jx2)

Потери мощности (эл. энергии) в трансформаторе

I 2

I 1

~U 2

Ф

~ U1

P 1 =U 1 *I 1 *Cos( φ 1 )

P 2 =U 2 *I 2 *Cos ( φ 2 )

Q – количество выделяющегося тепла (уносится с перемещением хлодагента

Потери мощности ( ΔР) – необратимое преобразование эл. энергии в другие формы , не используемые в данной машине

t- изменение температуры частей машины (внутренняя тепловая энергия)

Потери мощности (эл. энергии) в трансформаторе

I 2

I 1

~U 2

Ф

~ U1

Электрические потери (потери в меди):

Магнитные потери (потери в стали):

m ст – масса стали (магнитопровода) машины (кг)

k=1,5- 2,5 – коэф., зависящий от формы деталей и обработки поверхности

β- коэффициент, зависящий от марки стали

-удельные потери

Потери мощности (эл. энергии) в трансформаторе.

КПД машины:

Потери мощности постоянные (не зависят от режима работы)

Потери мощности переменные (зависят от режима работы)

η

η н

КПД максимально, в случае если постоянные потери равны переменным:

ΔР м = ΔР ст

Рн

Р2

~0.6Рн

Специальные трансформаторы

Сварочные трансформаторы ТДМ-400

Для регулировки сварочного тока - I дуги необходимо изменять сопротивление обмоток трансформатора

U 2

U 2xx

U дуги

I дуги

I 2

Сварочные трансформаторы ТДМ-400

Основной магн. Поток Ф

сеть

магн. Поток рассеяния Фрас

При перемещении катушек увеличивается поток рассеяния , следовательно возрастает индуктивное сопротивление обмоток.

Вопросы для самоконтроля по теме: «Трансформаторы»

1. Как вы понимаете термин «переменный ток»?

2. Что такое «ДЕЙСТВУЮЩЕЕ значение» переменного тока»?

3. Что обозначает термин «ЯКОРЬ» электрической машины?

4. Объясните назначение ИНДУКТОРА машины?

5. Из каких основных частей состоит магнитная система машины.

6. Как определяется электромагнитный момент машины?

7. От каких параметров зависит ЭДС обмотки?

8. Какого назначение трансформатора ?

9 . Как вы понимаете понятие приведение параметров вторичной обмотки к первичной