Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Трансформатор – это устройство, служащее для повышения или понижения переменного напряжения без изменения его частоты и практически без потерь мощности. Трансформатор состоит из двух или более катушек, надетых на общий сердечник.
Катушка, которая подключается к источнику переменного напряжения, называется первичной, а катушка, к которой присоединяется нагрузка (потребители электрической энергии), - вторичной. Сердечники трансформаторов изготавливаются из электротехнической стали и набираются из отдельных изолированных друг от друга пластин (для уменьшения потерь энергии вследствие возникновения в сердечнике вихревых токов).
Принцип действия трансформатора основан на законе электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в сердечнике возникает переменный магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции в каждой обмотке. Магнитное поле концентрируется внутри сердечника и одинаково во всех его сечениях. Мгновенное значение индукции ei в любом витке и первичной, и вторичной обмоток одинаково: e1 = e2
Потери энергии при работе трансформатора:
•на нагревание обмоток;
•на рассеивание магнитного потока в пространство;
•на вихревые токи в сердечнике и на его перемагничивание.
Меры, принимаемые для уменьшения потерь:
•обмотка низкого напряжения делается большого сечения так, как по ней протекает ток большой силы;
•сердечник делают замкнутым, чтобы уменьшить рассеяние магнитного потока;
•сердечник делают пластинчатым, чтобы уменьшить вихревые токи.
Благодаря этим мерам КПД современных трансформаторов достигает 95-99%.
Коэффициентом трансформации называют отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке.
К=N1/N2
Если K >1 трансформатор понижающий
Если K < 1 трансформатор повышающий
Холостой ход
Режимом холостого хода трансформатора называется режим с разомкнутой вторичной обмоткой (I2 = 0).
В этом случае напряжение на вторичной обмотке равно индуцируемой в ней ЭДС:
U 2 =e2 −I 2 ⋅r 2 =e 2
K = U1/U2
Рабочий ход
Рабочим ходом трансформатора называют режим, при котором в цепь его вторичной обмотки включена некоторая нагрузка.
K = N1/N2=U1/U2=e1/e2
Режимом короткого замыкания
Режимом короткого замыкания называется режим, при котором вторичная обмотка трансформатора замкнута без нагрузки.
Данный режим опасен для трансформатора, поскольку в этом случае ток во вторичной обмотке максимален и происходит электрическая и тепловая перегрузка системы.
Для трансформатора выполняется условие мощность P1=P2
I1U1≈I2U2
Во сколько раз трансформатор увеличивает напряжение во, столько же раз и уменьшает силу тока.
КПД =
Применение трансформаторов
В электросетях.
В источниках электропитания.
Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 1036 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!