8 Устройство и принцип действия трансформатора. Эдс обмоток тр.

Принцип действия.

1-сердечник трансформатора, на котором располагаются обмотки. W1- число витков первичной обмотки. W2- число витков вторичной обмотки. Первичная – обмотка, которая подключается к сети, все остальные вторичные (независимо от их числа).

, где круговая частота, (рад/с)

Напряжение создает ток , который создает пульсирующий магнитный поток Ф, меняющийся с той же частотой 𝝎. Этот магнитный поток на основании закона Э/м индукции индуцирует в первичной и вторичной обмотках:

к = 1 : - разд. Трансформатор, к > 1 : – понижающий трансформатор,

к < 1 : - повышающий трансформатор

Устройство.

Состоит из двух элементов – сердечник 1 и обмоток, расположенных на нем. Токи протекающие в сердечнике создают магнитный поток индукции Ф и в соответствии с этим сердечник является магнитопроводом и должен выполняться из материала с достаточно высокой магнитной проницаемостью μ. Сердечник выполняется шихтованным, т.е. из пластин, выполненных из листовой электротехнической стали. Толщина пластин – 0.35-0.5 мм. Электротехническая сталь- специальная лигированная кремнием сталь, добавка кремния не улучшает магнитных свойств, но увеличивает его электрическое сопротивление, это обусловлено тем, что при магнитном потоке происходит перемагничивание стали (явление гистерезиса) и кроме того в стали индуктируюся вихревые токи, это обуславливает магнитные потери в стали. Введение кремния в сталь позволяе снизить уровень магнитных потерь. В качестве материала обмоток используется главным образом медный провод, в некоторых случаях обмотки выполняются из алюминия. По конструкции сердечники бывают: стержневые и броневые.

ЭДС обмоток.

К зажимам первичной обмотки подводится синусоидальное напряжение: , это напряжение создает в первичной обмотке ток (холостого хода) при разомкнутой вторичной обмотке, создает сердечнике пульсирующий магнитный поток, который меняется с частото1 напряжения сети. Этот поток индуктирует в обмотках трансформатора ЭДС . сопротивление первичной обмотки, сопротивление вторичной обмотки. По 2 закону Кирхгофа уравнение напряжения для цепи первичной обмотки: . - ЭДС источника. Это выражение для мгновенных значений. Для большинства трансформаторов ток холостого хода не превосходит 0.1 номинального тока первичной обмотки. Падение напряжения на сопротивлении первичной обмотки при токе хх:

следовательно

ЭДС самоиндукии первичной обмотки изменяется во времени по тому же закону, что и первичное напряжение. Выражение (*) записано для мгновенных значений и следовательно справедливо для любого момента времени: следовательно По закону э/м индукции мгновенное значение ЭДС первичной обмотки: ;