Общее устройство однофазного двухобмоточного трансформатора

ТРАНСФОРМАТОРЫ.

Устройство:

1) Магнитопровод (сердечник) из отдельных листов эл/техн стали

1. Стержень – часть магнитопровода с обмотками.

2. Ярмо – часть магнитопровода, соединяющая стержни.

2) Две обмотки

Конструкции:

1) Стержневые (Ф_{стержня} = Ф_ярма)

2) Броневые (Ф_{стержня} = 2Ф_ярма)

2. Э/м процессы в цепи переменного тока с активным сопротивлением.

[Схема цепи.]

Пусть , тогда

[Графики i(t), u(t), p(t).]

3. Э/м процессы в цепи переменного тока с идеальной катушкой без ф/м сердечника.

[Схема цепи.]

Пусть , тогда

4. Э/м процессы в цепи переменного тока с реальной катушкой без ф/м сердечника.

[Схема цепи.]

[Треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей.]

5. Э/м процессы в цепи переменного тока с идеальной катушкой с ф/м сердечником.

[Схема цепи.]

[Петля гистерезиса Ф(i).]

Пусть , тогда

Выводы:

1) Если напряжение, приложенное к зажимам катушки с ф/м сердечником, изменяется по синусоидальному закону, то магнитный поток также изменяется по синусоидальному закону, причём будет отставать от напряжения на p/2.

2) Магнитный поток Ф однозначно определяется величиной приложенного напряжения: .

При наличии ф/м сердечника катушка становится нелинейным элементом. [Построение по заданным Ф(i) и Ф(t)=Ф_msin wt несинусоидальной функции i(t).] Для упрощения анализа цепи реальный несинусоидальный ток заменяют эквивалентным в энергетическом отношении синусоидальным. Этот ток i(t) сдвинут относительно Ф(t) на некоторый угол d. [Векторная диаграмма с величинами I, I_р, I_а,Ф, U, E, d, j.]

Магнитные потери в сердечнике: DP_м = DP_в + DP_г;

Потери на вихревых токах: DP_в = f (f², B²);

Потери на гистерезисе: DP_г = f (f, B²).

6. Схема замещения и векторная диаграмма идеальной катушки индуктивности с ф/м сердечником.

[Векторная диаграмма. Схемы замещения с элементами r_m, x_m и r_m, x_m.]

[Треугольники сопротивлений и проводимостей.]

7. Схема замещения и векторная диаграмма реальной катушки индуктивности с ф/м сердечником.

[Схема цепи r ¹ 0. Приведение к цепи с идеальной катушкой (r = 0) и элементами r и x. Векторная диаграмма.]