- •Электротехника и электроника
- •1.1 Общие сведения
- •1.2 Резистивные элементы
- •1.3 Индуктивный и емкостный элементы
- •1.4 Источники постоянного напряжения
- •2 Электрические цепи постоянного тока
- •2.1 Общие сведения
- •2.2 Законы Кирхгофа
- •2.2.1 Первый закон Кирхгофа.
- •2.2.2 Второй закон Кирхгофа.
- •2.3 Распределение потенциала вдоль электрической цепи
- •2.4 Последовательное и параллельное соединения резистивных элементов
- •2.4.1 Последовательное соединение.
- •2.4.2 Параллельное соединение
- •2.5 Соединение резисторов треугольником и звездой
- •2.6 Электрическая энергия и мощность
- •2.7 Номинальные величины источников и приемников.
- •3 Линейные однофазные электрические цепи синусоидального тока
- •3.1 Основные величины, характеризующие синусоидальные ток,
- •3.1.1 Мгновенное значение.
- •3.1.2 Действующее и среднее значения синусоидальных токов и напряжений.
- •3.1.3 Изображение синусоидальных токов, напряжений и эдс
- •3.2 Элементы электрических цепей синусоидального тока
- •3.2.1 Резистивный элемент (рэ).
- •3.2.2 Индуктивный элемент.
- •3.2.3 Емкостный элемент.
- •3.3 Расчет неразветвленной электрической цепи синусоидального тока
- •3.4 Мощность в линейных цепях синусоидального тока
- •4 Трехфазные линейные электрические цепи синусоидального тока
- •4.1 Трехфазный источник электрической энергии
- •4.2 Анализ электрических цепей при соединении трехфазного источника и приемника по схеме «звезда» с нулевым проводом
- •4.3 Соединение приемника по схеме «треугольник»
- •4.4 Мощность трехфазной цепи
- •5 Электрические измерения и приборы
- •5.1 Системы электрических измерительных приборов
- •5.2 Основные характеристики электрических измерительных приборов
- •5.2.1 Статическая характеристика.
- •5.2.2 Погрешность.
- •5.2.3 Класс точности.
- •5.2.4 Вариация.
- •5.2.5 Цена деления.
- •5.2.6 Предел измерения.
- •5.2.7 Чувствительность.
- •5.3 Измерение тока, напряжения и мощности
- •5.3.1 Измерение тока.
- •5.3.2 Измерение напряжения.
- •5.3.3 Измерение мощности электрического тока.
- •6 Электрические трансформаторы
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Принцип действия электрического трансформатора
- •6.3 Работа электрического трансформатора в режиме холостого
- •6.4 Опыт короткого замыкания
- •6.5 Мощность потерь в трансформаторе
- •6.6 Автотрансформаторы
- •7 Электрические машины
- •7.1 Общие сведения
- •7.2 Вращающееся магнитное поле
- •7.3 Асинхронные машины
- •7.3.1 Принцип действия асинхронного двигателя (ад).
- •7.3.2 Устройство асинхронного двигателя.
- •7.3.3 Характеристики асинхронного двигателя.
- •7.4 Машины постоянного тока
- •7.4.1 Общие понятия об устройстве машин постоянного тока и принципе их действия
- •7.4.2 Эдс обмотки якоря и электромагнитный момент.
- •7.4.3 Электрические двигатели постоянного тока.
- •7.4.4 Способы регулирования скорости двигателя постоянного
- •7.4.5 Пуск электродвигателей постоянного тока.
- •8 Основы промышленной электроники
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Полупроводниковые диоды
- •8.3 Выпрямители на полупроводниковых диодах
- •8.4 Транзисторы
- •8.4.1 Общие сведения.
- •8.4.2 Усилители на транзисторах.
- •1 U выхn
- •9 Электробезопасность
- •9.1 Общие сведения
- •9.2 Защитное заземление
- •9.3 Зануление
- •9.4 Конструкция заземлителя
- •Список использованных источников
6.3 Работа электрического трансформатора в режиме холостого
Режим холостого хода – такой режим работы электрического транс-
форматора, при котором его вторичная цепь разомкнута, и ток в ней равен нулю (i2 0) .
Под действием приложенного напряжения
u1 по первичной обмотке
протекает ток i1x , возбуждающий в магнитопроводе магнитное поле Ф0 .
Большая часть магнитного потока замыкается в магнитопроводе.
Однако небольшая часть этого потока замыкается вокруг витков только
первичной обмотки, образуя поток рассеяния
ФS , и не индуктирует на-
пряжение взаимоиндукции u M 2
В первичной обмотке Ф0
во вторичной обмотке.
индуктирует напряжение
u S1 2fLS1 I1x
xLS1 ⋅ I1x , (6.8)
где
LS1
– индуктивность рассеяния первичной обмотки электрического
трансформатора;
нием
xLS1 – индуктивное сопротивление рассеяния этой обмотки.
Кроме того, первичная обмотка обладает резистивным сопротивле-
r1 . На рисунке 6.2 представлена схема замещения электрического
трансформатора с учетом резистивных сопротивлений
r1 и
r2 первичной и
вторичной обмоток и их индуктивностей рассеяния
LS1 и
LS 2 .
141
i1x r1
LS1
Ф0
r2 LS2
i2=0
ur1
u1
uLS1
uL1
uM 2 u2
Рисунок 6.2 – Схема замещения трансформатора в режиме холостого хода
Составим уравнение для первичной цепи по II закону Кирхгофа в комплексной форме
U&1 I&1x ⋅ r1 U& LS1 U& L1 . (6.9)
На рисунке 6.3 представлена векторная диаграмма напряжений и то-
ков, построенная в соответствии с (6.9).
Опытом холостого хода называется испытание электрического трансформатора при разомкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном
приложенном к первичной обмотке напряжении U1x
U1н .
UL1=UM 2
U1 I1x
I1x
jxS1
r1
I1x
Ф0
Рисунок 6.3 – Векторная диаграмма напряжений и тока трансформа-
тора в режиме холостого хода
Для проведения опыта холостого хода собирается электрическая цепь согласно схеме рисунка 6.4.
142
U1x
I1x
*
* W
pW1
V
pV1
A
pA1
ЭТ
V U2 x
z2
pV2
Рисунок 6.4 – Схема электрической цепи для проведения опыта холостого хода трансформатора
При
U1x
U1н
ток
I1x
составляет 3…10 % от номинального первич-
ного тока
I1н . Следовательно, в формуле (6.9) слагаемыми U& LS1
jxS1 ⋅ I&1x
и U& r1 r1 ⋅ I&1x
можно пренебречь. Тогда имеем:
U&1x
U& L1 . (6.10)
При разомкнутой цепи вторичной обмотки
U 2 x
U M 2 , (6.11)
поэтому, измерив вольтметром
PV1
первичное напряжение
U1x
и вольт-
метром
PV 2
– вторичное напряжение
U 2 x , определяют коэффициент
трансформации
K U М 2
U L1
≈ U 2 x
U1x
w2 . (6.12)
w1
Этот коэффициент указывается на щитках электрических трансфор- маторов как отношение высшего напряжения к низшему (например, К 6000 / 230 ).
При холостом ходе
I1x << I1н
и мощность потерь в проводах первич-
ной обмотки (потери в меди)
PМ 1
мала по сравнению с потерями на вихре-
вые токи (потери в стали)
Pс . Поэтому в опыте холостого хода по показа-
ниям ваттметра
pW определяют мощность потерь в магнитопроводе.