Принцип действия трансформатора
Рассмотрим принцип действия однофазного силового трансформатора. Напряжение u1, подведенное к первичной обмотке (рис. 3.5), вызывает в ней ток i1, создающий МДС w1i1, которая возбуждает переменный магнитный поток Ф0. Этот поток разделяется на два потока: основной магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу и пронизывающий витки обеих обмоток, и магнитный поток рассеяния первичной обмотки ФР1, который замыкается частично по сердечнику, частично по воздуху и сцеплен только с витками первичной обмотки. В дальнейшем потоком рассеяния ФР1 пренебрегаем в силу его небольшого значения.
Основной магнитный поток Ф индуцирует в обмотках соответственно ЭДС самоиндукции e1 ЭДС индукции e2:
, 
,
где w1 и w2 - числа витков первичной и вторичной обмоток.
Действующие значения этих ЭДС определяются по формулам
Е1=4,44 w1 f Фm, Е2=4,44 w2 f Фm,
где Фm - амплитудное (максимальное) значение основного магнитного потока.
Отношение ЭДС первичной обмотки к ЭДС вторичной обмотки называются коэффициентом трансформации трансформатора и обозначается буквой k. Считая первичную обмотку обмоткой ВН а вторичную обмотку обмоткой НН, получим
.
Так как во вторичной обмотке наводится ЭДС e2, то она становится источником питания и к ней можно присоединить приемники электрической энергии. При подключении ко вторичной обмотке трансформатора нагрузки, в ней возникает ток i2, создающий МДС w2i2, которая возбуждает магнитный поток Ф2, направленный навстречу магнитному потоку первичной обмотки.
|
|
|
Трансформатор сконструирован так, что основной поток не зависит от режима работы трансформатора и остается неизменным, т.е. при увеличении потока Ф2, поток первичной обмотки увеличивается, стремясь скомпенсировать размагничивающее действие потока вторичной обмотки, при этом возрастает ток i1.
Уравнение
является уравнением магнитного состояния трансформатора, записанным для мгновенных значений МДС, где i1X- ток холостого хода первичной обмотки трансформатора.
В комплексной форме это уравнение имеет вид:
.
Помимо уравнения магнитного состояния можно записать уравнения электрического состояния. Согласно второму закону Кирхгофа, записанному в комплексной форме для схем замещения первичной и вторичной обмоток трансформатора (рис.3.6) имеем:
,
,
где R1, X1 и R2, X2 - соответственно активные и реактивные сопротивления первичной и вторичной обмоток.
Рис. 3.6
Уравнения магнитного и электрического состояния называются основными уравнениями трансформатора, так как они описывают все процессы, происходящие в нем.
Режимы работы трансформатора
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!