загрузка...
загрузка...
На головну

Трансформатор з лінійними характеристиками

  1. Аналіз двухтактного трансформатора підсилювача потужності
  2. Аналіз коливальних контурів з трансформаторної зв'язком
  3. Аналіз еквівалентної схеми лінійного трансформатора з апериодическими навантаженнями
  4. Аналіз електричних ланцюгів з автотрансформаторной зв'язком
  5. Взаємна індукція. трансформатор
  6. Вибір числа і потужності цехових трансформаторів
  7. Двотактний трансформаторний підсилювач потужності

трансформатор - статичне електромагнітне пристрій, що має дві або більше індуктивно пов'язаних обмоток і призначене для перетворення за допомогою електромагнітної індукції однієї або декількох систем змінного струму в одну або кілька інших систем змінного струму (ГОСТ Р52002-2003).

Основні призначення:

а) перетворення значень напруги (струму);

б) погодження з опору;

в) гальванічна розв'язка.

У найпростішому випадку трансформатор складається з двох електрично пов'язаних, нерухомих відносно один одного котушок, розташованих, як правило, на феромагнітному осерді. Якщо в якості сердечника використовується не феромагнітний матеріал, то електричне стан такого трансформатора описується лінійними рівняннями. Такий трансформатор носить назву лінійного.

Розглянемо лінійний трансформатор, схема заміщення якого представлена ??на рис. 5.8.

Мал. 5.8

Система рівнянь для миттєвих значень струмів і напруг такого трансформатора, записана за другим законом Кірхгофа для первинної та вторинної ланцюга з урахуванням взаємної індукції, має вигляд

Якщо прикладена напруга u1 змінюється за синусоїдальним законом, то в сталому режимі синусоїдальними функціями часу будуть струми i1 і i2 і напруга на вторинній обмотці u2. Тоді рівняння трансформатора можна записати в комплексній формі:

 (5.4)

Якщо відомо прикладена напруга параметри трансформатора і приймача то, вирішуючи останню систему, можна знайти струми в первинній і вторинній обмотках.

Припустимо, що при заданому доданому напрузі потрібно знайти струм в первинній обмотці Параметри приймача і обмоток трансформатора вважаємо відомими Zпр = Rпр + jXпр.

позначимо:

- Реактивний опір першого контуру XI = wL1,

- Реактивний опір другого контуру XII = wL2 + Xпр,

- Активний опір другого контуру RII = R2 + Rпр,

тоді система рівнянь (5.4) набуде вигляду

 звідки

 (5.5)

де

Отже, шуканий струм можна знайти з виразу (5.5):

 (5.6)

Розглянемо окремо знаменник виразу (5.6):

отже, вираз (5.6) можна переписати

де - Комплексне вхідний опір всього ланцюга, що складається з трансформатора і приймача.

Еквівалентні активний і реактивний опори можна представити у вигляді

де

 - (5.7)

що вносяться, відповідно, активний і реактивний опори. Внесені опору є такі опору, які слід було б «внести» в первинну ланцюг (включити послідовно з R1 і X1), щоб врахувати вплив навантаження і вторинному ланцюзі трансформатора на ток в його первинному ланцюзі.

Для аналізу роботи трансформатора часто використовують його схему заміщення без магнітної зв'язку. Отримаємо схему заміщення трансформатора, використовуючи для цього "розв'язку" магнітосвязанних первинної і вторинної обмоток. Скористаємося системою рівнянь трансформатора (5.4). Додавши і віднявши від першого рівняння jwMI1,

а з другого , Отримаємо:

За наведеною системі рівнянь можна скласти електричну схему заміщення трансформатора (рис. 5.9), де замість магнітосвязанних гілок присутні тільки гальванічно пов'язані гілки

Мал. 5.9

Ступінь магнітної зв'язку контурів характеризується коефіцієнтом зв'язку k, Під яким розуміють відношення  Визначимо межі зміни коефіцієнта зв'язку. Нехай для трансформатора справедливо R2 = 0 і Zпр = 0, тоді в вираженні (5.7) отже,

 Якщо Lекв> 0, в силу умови  множник 1-k2 не може бути негативним. тоді k ? 1. Очевидно, якщо котушки рознесені на значну відстань, то k = 0. Якщо потік взаємної індукції і потік самоіндукції в первинній гілки взаємно компенсуються, то k = 1. Таким чином, коефіцієнт зв'язку знаходиться в межах 0 ? k ? 1.

Розглядаючи різні співвідношення параметрів реального трансформатора, можна виділити деякі ідеалізовані випадки:

1) досконалий трансформатор

R1 = R2 = 0; k = 1; U1/ U2 = з при будь-якому навантаженні;

2) ідеальний трансформатор

R1 = R2 = 0; k = 1; L1 = ?; U1 = cU2; I1=(1 /c) I2.

Такий трансформатор має властивість змінювати струми і напруги незалежно від значення опору, включеного у вторинному ланцюзі, в певну кількість разів

звідки видно, що за допомогою ідеального трансформатора можна зробити і зміна опору в певну кількість разів. Ця обставина важливо для здійснення узгодження окремих ділянок ланцюгів або електричних блоків по їх опорам. Властивостями, близькими до властивостей ідеального і досконалого трансформаторів, мають трансформатори на феромагнітних сердечниках, з великою величиною магнітної проникності і великим числом витків.

ГЛАВА 6. Розрахунок трифазного КІЛ

Багатофазної системою електричних ланцюгів називають сукупність електричних ланцюгів, в яких діють синусоїдальні ЕРС однієї і тієї ж частоти, зсунуті одна відносно іншої по фазі, створювані загальними джерелом енергії (ГОСТ Р52002-2003)

Багатофазної ланцюгом називають багатофазну систему електричних ланцюгів, в якій окремі фази електрично з'єднані один з одним (ГОСТ Р52002-2003). Зокрема, при числі фаз багатофазної системи, яка дорівнює трьом, матимемо трифазну ланцюг. Розрізняють симетричну і несиметричну багатофазну ланцюг.

Багатофазна електричний ланцюг, в якій комплексні електричні опори складових її фаз однакові, називають симетричною багатофазної електричної ланцюгом (ГОСТ Р52002-2003).




Трикутник опорів і трикутник провідностей | Активна, реактивна і повна потужності | Розрахунок складних електричних ланцюгів комплексним методом | Глава 4. РЕЗОНАНСНІ ЯВИЩА В ЛІНІЙНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ ЛАНЦЮГАХ | резонанс напруг | резонанс струмів | Резонанс в розгалужених ланцюгах | Резонанс в ланцюгах без втрат (чисто реактивні ланцюга) | Визначення. фізична модель | Розрахунок послідовного з'єднання двох магнітосвязанних котушок |

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