Закон полного тока. Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея).
Если проводник с
числом витков W
и током I,
вокруг их возникает магнитное поле,
напряжённость которого пропорциональна
току и числу витков и обратно пропорционально
длине силовой магнитной линии.
Если проводник с числом витков W находится в магнитном поле, оцениваемым магнитным потоком Ф, то на концах этого проводника возникает ЭДС, пропорциональное числу витков и скорости изменения магнитного потока, что препятствует изменению магнитного потока.
Идеальный трансформатор. Принцип действия. Коэффициент трансформации.
Трансформатор – статический электромагнитный аппарат, преобразующий электрическую энергию переменного тока одной системы в электрическую энергию переменного тока другой системы с иными параметрами (с иным напряжением, током, числом фаз).
Идеальный трансформатор: нет падения напряжения, т.к. сопротивление обмотки равно нулю (нет потерь).
Коэффициент трансформации – отношение ЭДС вторичной обмотки к первичной обмотке (или наоборот).
Баланс мдс в идеальном трансформаторе. Эквивалентная схема трансформатора.
Баланс МДС – баланс магнитно движущих сил.
МДС обмотки равна произведению числа витков в обмотке на величину тока, протекаемого в этой обмотке.
– МДС первичной
обмотки
– МДС вторичной обмотки
– МДС первичной
обмотки в режиме холостого хода (где
нет нагрузки, т.е
)
Таким образом МДС первичной обмотки, создаёт неизменный, практически независящий от нагрузки магнитный поток (как при хх), и компенсирует размагничивающие действие МДС второй обмотки трансформатора.
Эквивалентная схема:
В силу сложности расчётов реальный трансформатор заменяют приведённым.
–
активные сопротивления;
обуславливают потери в проводах.
-
эквивалентное сопротивление, отражающее
потери в сердечнике.
-
индуктивность вращения
-
индуктивность намагничивания
Электромагнитная мощность реального и приведенного равны
Потери мощности в цепях реального и приведенного равны
Фазовые сдвиги между U и I равны.
‘ – означает элемент находится во вторичной обмотке
Опыт холостого хода трансформатора. Эквивалентная схема опыта хх: Параметры, определяемые в опыте хх.
Опыт
хх осуществляется при :
Эквивалентная схема:
Параметры:
Коэффициент трансформации:
-
напряжение на вторичной обмотке
-
напряжение на первичной обмотке
Ток холостого хода:
Мощность потерь: определяется как мощность потерь в проводах и мощность потерь в сердечнике. Мощностью потерь в проводах можно пренебречь , т.к. ток хх очень мал (
),
следовательно мощность маленькая (по
закону Джоуля-Ленца
).
Мощность потерь в сердечнике будет
такаяже как при работе на нагрузку, т.к
на первичную обмотку подаём номинальное
напряжение:
Опыт короткого замыкания трансформатора. Эквивалентная схема опыта кз. Параметры, определяемые в опыте кз.
Опыт
КЗ осуществляется при:
(закорачиваем
первичную обмотку)
Это аварийный режим: скорость изменения магнитной индукции при КЗ больше, напряжение насыщения резко падает, это приводит к резкому возрастанию тока и потерь в обмотке.
(для этого на первичную
обмотку пониженное напряжение)
Эквивалентная схема:
Параметры:
Потери мощности(в обмотках): т.к напряжение КЗ много больше напряжения на первичной обмотке, мощность потерь в сердечнике будет крайне мала, и ей можно пренебречь.
Т.к. в первичной обмотке протекает номинальный ток, то мощность потерь в проводах (в обмотке) будет такая же как при работе на номинальную нагрузку.
Реактивное и активное сопротивление КЗ:
– активное
сопротивление
– реактивное
сопротивление
Напряжение КЗ: напряжение на первичной обмотке трансформатора, при котором в обмотке протекает номинальный ток
