2. Основные части конструкции трансформатора

БИЛЕТ 7

1. Уравнения простейших эмс

Уравнения простейших ЭМС

Для вывода уравнений определим выражения для функций, входящих в уравнение Лагранжа-Максвелла: Т, П, D.

Рассмотрим простейшую индукционную систему, механические составляющие которой записываются

Кинетическая энергия и тепловые потери для индукционной системы

Дифференциальные уравнения имеют вид

Электрические составляющие для электростатических систем

(9.62)

В этом случае уравнения будут иметь вид

Для второй формы записи:

Электрические составляющие для индукционных систем

Дифференциальные уравнения имеют вид

Электрические составляющие для электростатических систем

2. Принципы действия трансформатора

Принцип действия трансформатора основан на законе электромагнитной индукции. Если на замкнутом стальном сердечнике разместить две электрически не связанные между собой обмотки (рис. 1) и одну из них присоединить к сети переменного тока, то при прохождении переменного тока по первичной обмотке в стальном сердечнике возникает переменный магнитный поток Ф.

Рис. 1 Принципиальная схема трансформатора при холостом ходе.

Магнитный поток Ф, пронизывая первичную и вторичную обмотки, согласно закону электромагнитной индукции, индуктирует в каждом витке первичной и вторичной обмотки одинаковую э. д. с, так как обе обмотки пронизываются одним и тем же магнитным потоком Ф. Если число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной, то и суммарная э. д. с, индуктируемая во вторичной обмотке, во столько же раз меньше э. д. с. первичной обмотки, во сколько раз меньше число витков в ней.

Таким образом, отношение э. д. с, индуктируемых в обмотках, равно отношению чисел их витков:

,

где Е₁ и Е₂ — э. д. с. первичной и вторичной обмоток (в);

w₁ и w₂ - числа витков первичной и вторичной обмоток.

При холостом ходе э. д. с. первичной обмотки Е₁ приблизительно равна напряжению на зажимах первичной обмотки U₁, так как падение напряжения в ней при холо­стом ходе мало. Поэтому отношение э. д. с. можно заме­нить отношением напряжений на зажимах обмоток трансформатора U₁ и U₂.

(73)

Это отношение k называют коэффициентом трансформации.

Коэффициентом трансформации трансформатора называют отношение напряже-ния на зажимах первичной обмотки трансформатора к напряжению на зажимах его вторичной обмотки при холостом ходе.

Если пренебречь потерями, то можно предположить, что мощность, подведенная к трансформатору, равна мощности, отдаваемой им, т. е.

Откуда

(74)

т. е. токи в обмотках трансформатора обратно пропорциональны индуктируемым в этих обмотках э. д. с.

БИЛЕТ 8