Назначение и принцип действия трансформатора. - раздел Электротехника, Лекция №1 Электротехника и основы электроники Трансформатор – Устройство, Для Преобразования Электрической Энергии Переменн...
Трансформатор – устройство, для преобразования электрической энергии переменного тока одного напряжения в другое той же частоты.
Принцип действия основан на законе эл.-магн. индукции, согласно которому возникает ЭДС взаимоиндукции между двумя индуктивно связанными контурами.
Повышение напряжения с помощью трансформатора снижает ток и, соответственно, потери энергии в линии при передаче ее от источника к приемнику:∆P=I2P.
Поэтому в месте производства електрической енергии (на эл.мтанции) напряжение повышают до 104...105 В и выше, а в местах потребления снижают его до требуемых значений (рис. 1.79).
ЛЭП
Источник
Тр2
Приемник
Тр1
Рис. 1.79. Схема передачи электроэнергии на большое расстояние.
В обычных (не энергетически большой мощности) эл.схемах трансформаторы обозначают иначе:
а) б)
Рис. 1.80. Схематическое обозначение трансформаторов: а)с сердечником; б) без сердечника.
Трансформаторы без сердечника (воздушные) применяются на радиочастотах (f>50кГц). В остальных случаях используются трансформаторы с сердечником (Рис. 1.81.)
Рис. 1.81. Устройство и принцип действия трансформатора.
На замкнутом магнитопроводе, собранном из изолированных друг от друга пластин листовой стали (или навитом из стальной ленты), помещены гальванически разобщенные обмотки W1 и W2.
Обмотка W1, к выводам которой подключается источник е, называется первичной, а обмотка W2, к выводам которой подключается нагрузка, называется вторичной.
Протекающий по первичной обмотке переменный ток вызывает в стальном магнитопроводе переменный магнитный поток
Ф=Фmsinωt,
который сцеплен с обеими обмотками и вызывает в каждой из них переменную ЭДС.
Значение ЭДС, индуктируемой в одном витке первичной и вторичной обмоток, определяется на основании закона электромагнитной индукции (закон Фарадея):
Следовательно, индуктируемая ЭДС отстает по фазе от магнитного потока на угол π/2.
Действующее ЄДС в одном витке:
Если а первичной обмотке W1 витков, а во вторичной – W2, то бействующее значение ЭДС в каждой обмотке:
E1=4,44W1fФm
E2=4,44W2fФm
Отношение ЭДС первичной и вторичной обмоток, или отношение их числа витков называется коэффициентом трансформации:
Для понижающего трансформатора E1>E2; W1>W2; k12>1.
Для повышающего трансформатора E1<E2; W1<W2; k12<1.
Первичная активная мощность, т.е. средняя мощность, потребляемая трансформатором из сети
P1=U1I1cosφ1
Вторичная активная мощность, т.е. мощность, отдаваемая потребителю,
P2=U2I2cosφ2.
Если не учитывать потери в трансформаторе, то Р1≈P2, φ1≈φ2, то
U1I1=U2I2;
Отсюда следует, что
,
т.е. при понижении напряжения в k12 раз ток увеличивается в k12 раз и наоборот.
Электротехника и основы электроники... Введение... Электротехника наука о техническом использовании электричества и магнетизма в народном хозяйстве...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Назначение и принцип действия трансформатора.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Электрическая цепь и ее элементы
Электрическая цепь – это совокупность соединенных друг с другом источников эл. энергии и ее приемников, по которым может протекать эл. ток.
Для удобства описания, анализа и расчета эл. цеп
Э.д.с., напряжение, ток и их условные положительные
Направления
Рис.1.7 Схема, иллюстрирующая положительные направления э.д.с., тока и напряжения в цепи.
В источнике эл. энергии существует силовое поле, под
Источники эл. энергии и схемы их замещения
В качестве источников эл. энергии рассматриваются источники ЭДС и источники тока.
Идеальный источник ЭДС имеет нулевое внутреннее сопротивление Ri и, следовательно, неизменное н
Основные законы электрических цепей.
Соотношение между ЭДС, токами, напряжениями и сопротивлениями подчиняются закону Ома, первому и второму законам Кирхгофа.
Рис.1.13. Схема замкнутой цепи, содержащей
Лекция №2
1.1.8. Эл. Энергия и мощность в цепях постоянного тока
В цепях постоянного тока эл. энергия, вырабатываемая источниками, равна энергии, потребляемой приемниками.
Холостой ход трансформатора.
Холостым ходом называется режим работы трансформатора, когда его первичная обмотка подключена к внешнему источнику, а вторичная разомкнута (рис. 1.82).
Р
Нагрузка трансформатора.
Рассмотрим режим нагрузки трансформатора (рис. 1.83), когда вторичная обмотка замкнута на нагрузочное сопротивление Zн и по ней протекает ток I2.
Р
Решим систему уравнений графически.
ВАХ R к – линия нагрузки или динамическая характеристика постоянного тока
Iк = f (Iб) – переходная характеристика на которой удобн
Новости и инфо для студентов