загрузка...
загрузка...
На головну

Повітряний (лінійний) трансформатор

  1. автотрансформаторів
  2. безповітряний метод
  3. Літерні позначення в абревіатурі силових трансформаторів загального і спеціального призначення
  4. В основу роботи трансформатора покладено явище електромагнітної індукції.
  5. Зовнішня характеристика трансформатора
  6. ПОВІТРЯНИЙ БАСЕЙН І ЙОГО ОХОРОНА

Одним з найважливіших елементів електричних ланцюгів є трансформатор, службовець для перетворення величин струмів і напруг. У найпростішому випадку трансформатор складається з двох гальванічно незв'язаних і нерухомих котушок без феромагнітного сердечника. Такий трансформатор називається повітряним. Він є лінійним. Наявність феромагнітного сердечника зумовило б нелінійні властивості трансформатора.

 На рис. 3 представлена ??схема заміщення трансформатора, первинна обмотка якого включена на напругу U1, а від вторинної обмотки отримує харчування приймач з опором .

У трансформаторі енергія з первинної ланцюга передається у вторинну допомогою магнітного поля. Якщо в первинному колі під дією напруги джерела виникає змінний струм, то у вторинній ланцюга за рахунок магнітного зв'язку котушок індукується ЕРС, що викликає протікання струму в навантаженні.

За другим законом Кірхгофа для первинної та вторинної ланцюгів трансформатора можна записати

;

.

Таким чином, рівняння повітряного трансформатора мають вигляд:

;  (11)
, .  (12)

де и  - Активні опори обмоток; .

Якщо рівняння (11) і (12) вирішити відносно  , Попередньо підставивши в (12)  і позначивши ;  , То отримаємо

,  (13)

де ;  - Вносяться активний і реактивний опори.

Таким чином, згідно з (13) повітряний трансформатор з боку первинної обмотки може розглядатися як двухполюсник з опором .

Баланс потужностей в ланцюгах з індуктивно зв'язаними елементами

Нехай маємо схему по рис. 4, де А - деякий активний чотириполюсник. Для цього ланцюга можна записати

;

.

позначимо струми и  як: ; .

Тоді для комплексів повних потужностей першої та другої гілок відповідно можна записати:

;

.

Розглянемо в цих рівняннях члени зі взаємною індуктивністю:

 (14)
.  (15)

де .

З (14) і (15) випливає, що

;  (16)
.  (17)

Співвідношення (16) показує, що активна потужність передається від першої котушки до другої. При цьому сумарна реактивна потужність, обумовлена ??взаємної індукцією, дорівнює нулю, тому що  . Це означає, що на загальний баланс активної потужності ланцюга індуктивно пов'язані елементи не впливають.

Сумарна реактивна потужність, обумовлена ??взаимоиндукцией, дорівнює

.

Таким чином, загальне рівняння балансу потужностей з урахуванням індуктивно зв'язаних елементів має вигляд

,  (18)

 де знак "+" ставиться при згодному включенні котушок, а "-" - при зустрічному.

Розрахунок розгалужених ланцюгів при наявності взаємної індуктивності може бути здійснений шляхом складання рівнянь за законами Кірхгофа або методом контурних струмів. Безпосереднє застосування методу вузлових потенціалів для розрахунку таких ланцюгів неприйнятно, оскільки в цьому випадку струм в гілки залежить також від струмів інших гілок, які наводять ЕРС взаємної індукції.

Як приклад розрахунку ланцюгів з індуктивно зв'язаними елементами складемо контурні рівняння для ланцюга на рис. 5:

 Щоб обійти вказане вище обмеження щодо застосування методу вузлових потенціалів для розрахунку розглянутих схем можна використовувати еквівалентні перетворення, які ілюструють схеми на рис. 6, де ланцюг на рис. 6, б еквівалентна ланцюга на рис. 6, а. При цьому верхні знаки ставляться при згодному включенні котушок, а нижні - при зустрічному.

література

  1. основитеорії ланцюгів: Учеб. для вузів /Г.В.Зевеке, П.А. Іонкін, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. -5-Еізд., Перераб.-М .: Вища школа, 1989. -528с.
  2. Безсонов Л.А.Теоретичні основи електротехніки: Електричні кола. Учеб. для студентів електротехнічних, енергетичних і приладобудівних спеціальностей вузів. -7-Е изд., Перераб. і доп. -М .: Вища. шк., 1978. -528с.

Контрольні питання і завдання

  1. Які елементи називаються індуктивно зв'язаними?
  2. Що таке коефіцієнт зв'язку, і в яких межах він змінюється?
  3. Що таке повітряний трансформатор? Чому він називається лінійним?
  4. Запишіть рівняння повітряного трансформатора, намалюйте його схему заміщення.
  5. Як впливають індуктивно пов'язані елементи на баланс потужностей?
  6. Які методи розрахунку можна використовувати для аналізу ланцюгів з індуктивно зв'язаними елементами?
  7. Записати рівняння для розрахунку ланцюга на рис. 5, використовуючи закони Кірхгофа.
  8. Записати контурні рівняння для ланцюга на рис. 5, використовуючи еквівалентну заміну індуктивних зв'язків.
  9. З використанням еквівалентної заміни індуктивних зв'язків записати вузлові рівняння для ланцюга на рис. 5.
  10. Розрахувати вхідний опір на рис. 3, якщо ; ; ; ; ; .

відповідь: .



Попередня   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   Наступна

Конденсатор (ідеальна ємність) | повна потужність | комплексна потужність | баланс потужностей | Резонанси в ланцюгах синусоїдального струму | Резонанс в складному ланцюгу | Векторні і топографічні діаграми | потенційна діаграма | Перетворення послідовно з'єднаних елементів | Перетворення паралельно з'єднаних гілок |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати