Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Принцип действия однофазного трансформатора
|
|
На рис. 26.2, а приведена принципиальная конструкция однофазного трансформатора. Со стороны вторичной обмотки, содержащей w 2 витков, т.е. для нагрузки R 2, трансформатор является источником электроэнергии, а со стороны первичной обмотки, содержащей w 1 витков, - приемником энергии от источника питания.
Рассмотрим принцип действия однофазного трансформатора. Предположим сначала, что цепь вторичной обмотки трансформатора разомкнута и при действии источника напряжения u 1 = e ток впервичной обмотке равен i 1. Магнитодвижущая сила (МДС) первичной обмотки i 1 w 1 создает в магнитопроводе магнитный поток Ф 1, положительное направление которого определяется правилом буравчика. Этот магнитный поток индуктирует в первичной обмотке ЭДС самоиндукции eL 1(на рисунке не показана), а во вторичной обмотке – ЭДС взаимной индукции еМ 2(на рисунке также не показана). После замыкания цепи вторичной обмотки под действием ЭДС взаимной индукции еМ 2 в нагрузке R 2 возникнет ток i 2 такого направления, что обусловленная им МДС i 2 w 2 создает в магнитопроводе магнитный поток Ф 2 , направленный встречно по отношению к Ф 1.
Следовательно, первичная и вторичная обмотки рассматриваемого трансформатора включены встречно и результирующая МДС этих обмоток равна i l w l- i 2 w 2. Эта МДС возбуждает в магнитопроводе общий магнитный поток Ф. Кроме того, при анализе работы трансформатора нужно учесть потокосцепления рассеяния первичной Ψ рас1 и вторичной Ψ рас2 обмоток, которые пропорциональны соответственно токам i lи i 2. В схеме замещения трансформатора эти потоки учитываются индуктивностями рассеяния L рас1 и L рас2.
Трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого не имеют активных сопротивлений и потокосцеплений рассеяния, называется идеализированным трансформатором. На рис. 26.2 идеализированный трансформатор выделен штриховой линией.
На рис. 26.3 приведена схема включения идеализированного однофазного трансформатора между источником ЭДС E и электроприемником с комплексным сопротивлением нагрузки Z 2. Определим соотношения между основными величинами этой цепи.
В соответствии с законом электромагнитной индукции напряжение u 1, приложенное к первичной обмотке трансформатора с числом витков w 1, уравновешивается ЭДС самоиндукции этой обмотки e 1 = - w 1 dФ / dt. Тогда при синусоидальном магнитном потоке Ф = Фm sin ω t можно записать:
u 1 = w 1ω Фm cos ω t = w 1ω BmS cos ω t. (26.1)
В данном выражении Bm – индукция в магнитопроводе сердечника, сечение которого – S.
На основе (26.1) легко устанавливается взаимосвязь между действующим значением первичного напряжения U 1 и значением индукции Bm в магнитопроводе трансформатора при известных значениях частоты f и сечения S:
U 1 = 4, 44 w 1ω BmS. (26.2)
Выражение (26.2) справедливо по отношению ко всем обмоткам трансформатора и может быть использовано для определения числа их витков при известных напряжениях, в том числе – для определения числа витков w 2.
|
|