рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Основные соотношения в трансформаторе.

Основные соотношения в трансформаторе. - раздел Электротехника, Основные понятия устройств автоматики. Магнитные материалы в электромашинных и электромагнитных устройствах автоматики При Работе Трансформатора С Нагрузкой ZН В Его Первичной Обмотке П...

При работе трансформатора с нагрузкой Zн в его первичной обмотке проходит ток I1, который создает МДС первичной обмотки F`1 = İ1 w1, во вторичной обмотке - ток I2 создает МДС F`2 = İ2 w2. Действуя совместно, МДС наводят в трансформаторе основной магнитный поток Ф, замыкающийся в магнитопроводе. Основной магнитный поток индуцирует в обмотках ЭДС Е1 и Е2 . Каждая обмотка трансформатора обладает активным сопротивлением r1 и r2, а также реактивным сопротивлением x1, и x2 . Запишем уравнения напряжений по второму закону Кирхгофа в комплексном виде:

Для первичной цепи Ú1 + É1 = Í1 (r1 + j x1 ),

Или

Ú1 = (-É1) + Í1 j x1 + Í1r1 ; (4.6)

Для вторичной цепи

É2 = Ú2 + Í2 (r2 + j x2 ),

Или

Ú2 = É2 - j Í2x2 - Í2r2 . (4.7)

 

Полученные выражения (4.6) и (4.7) представляют собой уравнения напряжений первичной и вторичной цепей трансформатора.

Рассмотрим работу трансформатора без нагрузки, т.е. в режиме холостого хода, когда ток во вторичной цепи I2=0, а ток в первичной цепи представляет собой ток холостого хода I0. В этом режиме основной магнитный поток Ф создается лишь МДС первичной обмотки, а амплитудное значение этого потока _

Фmаx = √2 * I0 w1 /RM , (4.8)

 

где RM - магнитное сопротивление магнитопровода потоку Фmаx

Если же трансформатор работает с подключенной нагрузкой Zн (рис.1), то амплитудное значение основного магнитного потока:

_

Фmаx = √2 * (İ1w1+ İ2w2 )/RM. (4.9)

 

Основной магнитный поток не зависит от нагрузки трансформатора, это позволяет приравнять выражения (4.8), (4.9) и получить уравнение МДС трансформатора

İ0w1 = İ1w1 + İ2w2 . (4.10)

 

Разделив обе части уравнения (4.10) на число витков w1 получим уравнение токов трансформатора:

 

İ0 = İ1 + İ2w2 / w1 (4.11)

Или

İ0 = İ1 + (-İ2`) (4.12)

 

Где İ2` = İ2w2 / w1 – ток вторичной обмотки, приведенный к числу витков первичной обмотки.

Передача энергии в самом трансформаторе происходит посредст­вом магнитного потока, связывающего первичную и вторичную об­мотки. Полную мощность однофазного трансформатора, как и во всех электрических цепях, определяют произведением действующих зна­чений напряжения и тока. На входе S1 = U1 I1 на выходе S2 = U1 I1; Потери энергии в трансформаторе невелики (не более 4%), поэтому

S1 = S2 , т. e. справедливо приближенное равенство:

U1 / U2 = I2 /I1, (4.13)

из ко­торого следует, что ток трансформатора больше на стороне с мень­шим напряжением, и наоборот.

Более точный энергетический баланс трансформатора по актив­ной мощности выражается равенством (4.12), согласно которому мощ­ность на выходе Р2 (мощность потребителя) меньше мощности на входе P1 на величину мощности потерь внутри трансформатора (Рм + Рэ):

Р1 = Р2 + Рм +Рэ, (4.14)

Где Рм – магнитные потери, они складываются из потерь на гистерезис и потерь на вихревые токи;

Рэ – это потери в обмотках трансформатора, обусловленные нагревом обмоток токами, проходящими по ним.

Электрические потери являются переменными т.к. их величина пропорциональна квадрату токов в обмотках

 

Рэ = I12 r1 +I22 r2 =Pэ.ном β2 , (4.15)

Где Рэ.ном – электрические потери при номинальном токе нагрузки;

β = I2/ I2ном коэффициент нагрузки.

Отношение активной мощности на выходе трансформатора к ак­тивной мощности на входе называется коэффициентом полезного действия трансформатора

η = Р21 2 /(Р2 +Рм +Рэ), (4.16)

 

Активная мощность на выходе трансформатора, Вт:

Р2 = Sном β cosφ2, (4.17)

 

Где Sном –номинальная мощность трансформатора, В*А;

cosφ2 – коэффициент мощности нагрузки.

На каждом трансформаторе имеется щиток, где заводом изготовителем указаны номинальные значения данного трансформатора. Номинальные значения характеризуют работу трансформатора в условиях, на которые он рассчитан для нормальной работы. Номинальные токи вычисляют по формулам:

I1ном = Sном /U1ном ; I2ном = Sном / U2ном (для однофазного трансформатора);

I1ном = Sном / √3U1ном ; I2ном = Sном / √3U2ном (для трехфазного трансформатора)

Номинальное значение КПД тем выше, чем больше номинальная мощность трансформатора. Например,

η ном = 0,70 – 0,85 при Sном ≤ 100 В*А

ηном = 0,90 – 0,95 при Sном ≤ 10 k В*А

у более мощных трансформаторов КПД может достигать

ηном = 0,98 – 0,99.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные понятия устройств автоматики. Магнитные материалы в электромашинных и электромагнитных устройствах автоматики

Автоматизацией производственного процесса называют такую организацию этого процесса при которой его технологические опе рации осуществляются.. Если процесс управления осуществляется без участия человека то такое.. Для автоматического контроля регулирования и управления не обходимо располагать определенной информацией о состоянии..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основные соотношения в трансформаторе.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Понятие преобразователя
Преобразователь (чувствительный элемент) - устройство, которое преобразует изменения входной величины в соответствующий выходной сигнал, удобный для дальнейщего использования, и служит воспринимающ

Датчики измерения параметров технологического процесса
  1. ВВЕДЕНИЕ Стремительное развитие электроники и вычислительной техники оказалось предпосылкой для широкой автоматизации самых разнообразных процессов в промышленности, в научны

Лекция 3. Электромагнитные устройства автоматики, электромагнитные реле
Электромагнитное устройство, преобразующее входной электрический ток проволочной катушки, намотанной на железный сердечник, в магнитное поле, образующееся внутри и вне этого сердечника. Магнитное п

Лекция 4. Регулирующий орган ОР
Регулирующим органом называется звено исполнительного устройства, пред­назначенное для изменения расхода регулируемой среды, энергии или каких-либо других величин сцелью обеспечени

Лекция 5. ШИБЕРЫ
В шиберах затвор, выполненный в виде полотна 1, перемещается перпендикулярно направлению потока Q (рис. 3). Шиберы широко применяются для регулирования расходов воздуха и газа при небольших статиче

Тензометрический метод
  В настоящее время основная масса датчиков давления в нашей стране выпускаются на основе чувствительных элементов (рис.2), принципом которых является измерение деформации тензорезист

Пьезорезистивный метод
Практически все производители датчиков в России проявляют живой интерес к использованию интегральных чувствительных элементов на основе монокристаллического кремния. Это обусловлено тем, что кремни

Ионизационный метод
В основе лежит принцип регистрации потока ионизированных частиц. Аналогом являются ламповые диоды (рис.10).  

Лекция 7. Усилители.
Выходные сигналы датчиков и других элементов во многих случаях оказываются слабыми и недостаточными для приведения в действие последующих элементов систем автоматического управления, например реле,

Лекция 8. Магнитные усилители
Магнитным усилителем называется электромагнитное устройство, использующее нелинейную зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов и предназначенное для управления значительной мощн

Назначение и принцип действия трансформатора.
Трансформатор – это электромагнитный статический преобразователь с двумя или более неподвижными обмотками, которые преобразуют параметры переменного тока: напряжение, ток, частота, число фаз

Устройство трансформаторов
Основные части трансформаторов – обмотки и магнитопровод. Магнитопровод состоит из стержней и ярм. На стержнях располагают обмотки, а ярма служат для соединения магнитопровода в замкнутую систему.

Трехфазные и многообмоточные трансформаторы.
Трансформирование трехфазного тока можно осу­ществить тремя однофазными трансформаторами, соеди­ненными в трансформаторную группу (рис. 3, а). Одна­ко чаще для этой цели применяют трехфаз

Устройства и принцип работы машины постоянного тока
Машины постоянного тока — генераторы и двигатели — находят себе широкое применение в современных электроустановках. Они выполняются с неподвижными полюсами и вращающимся якорем. На рис. 1.1

Реакция якоря
При холостом ходе машины магнитное поле создается только обмоткой возбуждения, так как только по этой обмотке будет проходить ток. При нагрузке ток проходит и по обмотке якоря, МДС которой изменяет

Тахогенераторы постоянного тока
В системах автоматического управления широкое применение имеют тахогенераторы постоянного тока. Тахогенераторы представляют собой электрические генераторы неболь­шой мощност

Двигатели постоянного тока
Двигатели постоянного тока применяют в приводах, требующих плав­ного регулирования частот вращения в широком диапазоне. Свойства двигателей, как и генераторов, определяются способом возбуждения и с

Уравнение моментов.
В электрических машинах, действующие на ротор вращающие и тормозные моменты должны уравновешивать друг друга. Вращающий момент, развиваемый двигателем в любых условиях и в любой момент времени, ура

Характеристики двигателя постоянного тока
Свойства электрических двигателей, в том числе и двигателей постоян­ного тока, определяются пусковыми, рабочими, механическими и регу­лировочными характеристиками. Пусковые характеристи

Двигатель параллельного возбуждения
Схема двигателя параллельного возбуждения представлена на рис. 3.5. Обмотку возбуждения включают параллельно обмотке якоря. Ток воз­буждения IB = I — 1Я

Двигатели последовательного возбуждения
Схема двигателя последовательного возбуждения приведена на рис. 4.3. Пуск его аналогичен пуску двигателя параллельного возбуждения с той лишь разницей, что такой двигатель нельзя включать без нагру

Двигатели смешанного возбуждения
В двигателе смешанного возбуждения (рис. 4.6) магнитный поток Ф создается действием двух обмоток возбуждения – параллельной ОВ1 и последовательно

Принцип действия и устройство синхронного явнополюсного двигателя.
Характерный признак синхронного двигателя – вращение ротора с синхронной частотой n1 =f160/p, независимо от нагрузки на валу. Поэтому синхронные двигатели используютс

Лекция 15. Электропривод.
Тепловой режим и выбор электрических двигателей. Нагрев и охлаждение электрических машин. Закон изменения температуры в электрической машине. Выбор мощности двигателей при д

Принцип действия и устройство синхронного явнополюсного двигателя.
Характерный признак синхронного двигателя – вращение ротора с синхронной частотой n1 =f160/p, независимо от нагрузки на валу. Поэтому синхронные двигатели используютс

Виды шаговых двигателей
Существуют три основных типа шаговых двигателей: · двигатели с переменным магнитным сопротивлением · двигатели с постоянными магнитами · гибридные двигатели Опре

Основные виды машин переменного тока
В синхронных машинах нормальных типов ротор вращается с такой же скоростью и в том же направлении, как и вращающееся магнитное поле. Таким образом, вращение ротора происходит в такт, или синхронно,

Устройство асинхронной машины.
Неподвижная часть машины переменного тока называется статором, а подвижная часть — ротором. Сердечники статора и ротора асинхронных машин собираются из листов электротехнической стали (рис. 2), кот

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги