Призначення і принцип роботи

ТРАНСФОРМАТОРИ

5.1.1 Необхідність передачі електричної енергії на велику відстань обумовила створення єдиних енергетичних систем. У лініях електропередач витрачається від 10 до 15 % вироблюваної електричної енергії. Щоб скоротити ці втрати, потрібно зменшити силу струму (витрати пропорційні квадратові сили струму), тобто підвищити напругу до сотень тисяч вольт. Підвищення напруги в процесі передачі електроенергії і зменшення її для використання здійснюються трансформаторами. Перший трансформатор побудував у 1876 р. російський винахідник П. Н. Яблочков.

5.1.2 Трансформатор— це електромагнітний апарат, що перетворює електричну енергію перемінного струму, що має одні величини, в електричну енергію з іншими величинами. У трансформаторі перетворяться напруга, струм і початкова фаза. Незмінної залишається частота струму.

Рисунок 5.1 Схема трансформатора.

5.1.3. Найпростіший трансформатор має магнітопровод (сердечник) і обмотки. По кількості обмоток розрізняють трансформатори двох обмоточні і багато обмоточні. На мал. 5.1 показаний пристрій двох обмоточного трансформатора. Обмотка з кількістю витків ω₁, до затискачів якої підводиться напруга, називається первинною. На затискачі вторинної обмотки включається споживач Z_H. Вторинна обмотка має кількість витків ω₂.

Первинна обмотка включається на синусоїдальну напругу, у ланцюзі протікає струм, апроксиміруємий синусоїдою, і який випереджає магнітний потік на кут магнітного запізнювання.

Змінний струм у первинному ланцюзі створює основний магнітний потік Ф, що замикається в магнітопроводі, і потік розсіювання Ф_р1, що замикається в повітрі. Перемінний магнітний потік Ф створює ЕРС у первинній і вторинній обмотках. Якщо на вторинну обмотку включити навантаження, то почне протікати струм 1₂ і виникне потік розсіювання вторинної обмотки Ф_р2.

Основний магнітний потік створює ЕРС у первинній і вторинній обмотках:

; (227)

. (228)

Ці ЕРС збігаються по фазі і відстають від потоку на π/2. Діючі значення ЕРС можна визначити з рівняння трансформаторної ЕРС, тобто

; (229)

. (230)

З достатньою точністю можна вважати, що

Е₁=U₁; (231)

Е₂=U₂; (232)

I₁·U₁= I₂·U₂. (233)

При U₁ > U₂трансформатор називається понижуючий, а при U₁< U₂— підвищувальний.

Важливою характеристикою трансформатора є коефіцієнт трансформації, що у звичайному випадку визначається як відношення вищої напруги до нижчої в ненапруженому режимі (неробочого ходу).

5.1.5. Коефіцієнт трансформації для понижуючого трансформатора.

. (234)

З цього випливає, що трансформатор знижує напругу і в стільки ж раз підвищує струм (і навпаки).

5.1.6. Первинний і вторинний ланцюги трансформатора зв'язані тільки магнітним зв'язком, тобто ланцюги електрино роз'єднані. Ця властивість трансформаторів використовується в роздільних трансформаторах, що мають К_Т = 1.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
З'єднання споживачів трикутником. У загальному випадку несиметричного навантаження активна потужність трифазного приймача дорівнює сумі активних потужностей окремих фаз	\|	Неробочий хід

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.