Принцип действия трансформатора.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Принцип действия трансформатора.



 

Работа трансформатора на холостом ходу, рис.20 .

Рис. 20. Схема трансформатора на холостом ходу.

 

Первичная и вторичная обмотки не имеют эл. связи и мощность из одной обмотки в другую передаётся электромагнитным путём.  

Железный магнитопровод служит для лучшего проведения магнитного потока Ф.

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции.  При изменении величины магнитного потока Ф во времени t в каждом витке обмотки трансформатора наводятся ЭДС

Но, если к первичной обмотке трансформатора подвести постоянное напряжение U1, то изменения потока Ф во времени не будет и эдс наводится не будет, так как изменения потока во времени не происходит.

Если к первичной обмотке трансформатора подвести переменное напряжение U1, то в первичной обмотке W1 возникнет небольшой переменный ток холостого хода  I 0,  который создаст МДС F 0 = I 0 × w 1. МДС  F 0  приведёт к возникновению магнитного потока Ф0 в магнитопроводе трансформатора        

где Rм - магнитное сопротивление магнитопровода.

  

Магнитный поток Ф0  наведёт в первичной и вторичной обмотках ЭДС: 

в первичной обмотке

во вторичной обмотке

Как видим, значение ЭДС зависит от величины магнитного потока Ф и числа витков обмотки.

Так как нагрузка к вторичной обмотке трансформатора не подключена, то на её концах появится напряжение U 22

В первичной обмотке  U 1 ≈Е1.

Э.д.с в обмотках трансформатора находится по формулам:

Е1 = 4.44×Ф× f × w 1

Е2 = 4.44×Ф× f × w 2

Работа трансформатора в режиме нагрузки, рис.21.

Рис.21. Схема трансформатора под нагрузкой.

Подключим к вторичной обмотке нагрузку с сопротивлением R н. Тогда во вторичной обмотке возникнет ток I 2, который, протекая по виткам W 2 вторичной обмотки, создаст МДС F 2 = I 2 × w 2, при этом в магнитопроводе возникнет магнитный поток Ф2

 

Поток Ф2 направлен встречно магнитному потоку Ф0 и будет пытаться его размагнитить. Но магнитный Ф0 не может изменится, так как прямо зависит от подведённого к первичной обмотке напряжения U 1. Тогда для компенсации потока Ф2 первичная обмотка должна создать поток Ф1 компенсирующий Ф2. Поэтому в первичной обмотке, в дополнение к току I 0 появится ток I 1, который создаст Ф1.

Т.е. в магнитопроводе действуют поток холостого хода Ф0 и потоки Ф1 и Ф2, направленные навстречу друг другу, в итоге Ф0= Ф1+(-Ф2).

Максимальное значение магнитного потока по закону Ома в магнитной форме:

Тогда, на основании Ф0= Ф1+(-Ф2)

 

 

Выводы:

- значение магнитного потока Ф0 в магнитопроводе не зависит от нагрузки трансформатора, а зависит от подведённого к трансформатору напряжения U 1;

- при подключении к трансформатору нагрузки в первичной обмотке возникает ток I 1 , который создаёт поток Ф1, компенсирующий действие потока Ф2, таким образом, чтобы поток холостого хода Ф0 не изменился, т.е.  Ф0= Ф1+(-Ф2).

Е1 = 4.44×Ф×f×w1

Е2 = 4.44×Ф×f×w2

Задача:

Определить ЭДС  Е1 и Е2 трансформатора, если известны числа витков обмоток w1= 1200 и w2 = 80, Вст = 1.4 Тл, площадь поперечного сечения стержня магнитопровода Qст = 0.017 м2, коэффициент заполнения стержня сталью Кс = 0.93.

Решение:

Ф = Вст×Qст×Кс = 1.4×0.017×0.93 = 0.0221 Вб

Е1 = 4.44×Ф×f×w1 = 4.44×0.0221×50×1200 = 5887.44 В

Е2 = 4.44×Ф×f×w2 = 4.44×0.0221×50×80 = 392.5 В



Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.172.136.29 (0.012 с.)