- •Элементы эл-их цепей постоянного тока. Источники напряжения, их схемы замещения.
- •Линейные неразветвленные и разветвленные электрические цепи с одним источником эдс.
- •Основные элементы разветвленной цепи; ветвь, узел, контур.
- •Закон Ома для участка цепи с одной эдс.
- •5.Закон Ома и его применение для расчета разветвленной цепи постоянного тока.?????
- •6.Законы Кирхгофа и их применение.
- •Примеры на применение первого закона Кирхгофа. Параллельное соединение элементов
- •Последовательное соединение элементов
- •17.Резонанс токов, условия его возникновения. Векторная диаграмма.
- •18. Цепи с индуктивно связанными элементами. Способы соединения катушек.
- •19. Многофазные цепи синусоидного тока. Понятие о трехфазных источниках питиания. Учебник 3.1
- •20. Способы соединения трехфазной обмотки генератора. Фазные и линейные напряжения генератора.
- •21. Симметричный режим нагрузки трехфазной цепи. Примеры симметричных нагрузок.
- •22. Симметричный режим трехфазной цепи при подключении нагрузкой треугольником. Соотношение между фазными и линейными напряжениями и токами.
- •23. Симметричный режим трехфазной цепи при подключении нагрузки звездой. Соотношение между фазными и линейными напряжениями и токами.
- •24. Контрольно измерительные приборы для регистрации электрических велечин: тока,напряжения, мощности. Способы подключения.
- •25.Свойства ферромагнитных материалов, используемыхых в магнитопроводах элементов электрической цепи. Http://ets.Ifmo.Ru/usolzev/intmod/b_7.Pdf у меня в тетрадке.
- •26.Понятие о магнитных цепях. Катушка как источник магнитодвижущей силы (мдс).
- •27.Неразветвленные и разветвленные магнитные цепи, аналогия методов анализа электрических и магнитных цепей. Магнитная цепь
- •28. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора.
- •29. Режим холостого хода однофазного трансформатора . Схема замещения.
- •30.Режим короткого замыкания однофазного трансформатора. Схема замещения.
- •31.Специальные типы однофазных трансформаторов.
- •32.Понятие о трехфазном трансформаторе.
- •34.Механические характеристики асинхронного двигателя.
- •35. Зависимость электромагнитного момента двигателя от скольжения и напряжения сети. Рабочие характеристики.
- •36.Синхронные машины, устройство синхронных машин с электромагнитным возбуждением.
- •37.Электродвигатели постоянного тока. Устройство и принцип работы.
- •42. Устройство и назначение полупроводникового диода. Основные характеристики.
29. Режим холостого хода однофазного трансформатора . Схема замещения.
Опыт холостого хода трансформатора
Холостым ходом трансформатора является такой предельный режим работы, когда его вторичная обмотка разомкнута и ток вторичной обмотки равен нулю (I2 = 0). Опыт холостого хода позволяет определить коэффициент трансформации, ток, потери и сопротивление холостого хода трансформатора.
При опыте холостого хода первичную обмотку однофазного трансформатора включают в сеть переменного тока на номинальное напряжение U1 (рис. 4).
Под действием приложенного напряжения по обмотке протекает ток I1=I0 равный току холостого хода. Практически ток холостого хода равен примерно 5—10% номинального, а в трансформаторах малой мощности (десятки вольт-ампер) достигает значений 30% и более номинального. Для измерения тока холостого хода, приложенного к первичной обмотке напряжения и потребляемой мощности в цепь первичной обмотки трансформатора включены измерительные приборы (амперметр А, вольтметр V и ваттметр W). Вторичная обмотка трансформатора замкнута на вольтметр, сопротивление которого очень велико, так что ток вторичной обмотки практически равен нулю.
Ток холостого хода возбуждает в магнитопроводе трансформатора магнитный поток, который индуктирует э. д. с. Е1 и Е2 в первичной и во вторичной обмотках.
Во вторичной обмотке трансформатора нет тока и, следовательно, нет падения напряжения в сопротивлении этой обмотки, поэтому э. д. с. равна напряжению, т. е. Е2=1/2. Поэтому э. д. с. вторичной обмотки определяется показанием вольтметра, включенного в эту обмотку.
Ток холостого хода, протекающий в первичной обмотке, очень мал по сравнению с номинальным, так что падение напряжения в сопротивлении первичной обмотки очень мало по сравнению с приложенным напряжением. Поэтому приложенное напряжение практически уравновешивается э. д. с. первичной обмотки и численные значения напряжения V и э. д. с. Е приблизительно равны. Следовательно, при опыте холостого хода э. д. с. первичной обмотки определится показанием вольтметра, включенного в ее цепь.
Для большей точности измерения при опыте холостого хода первичной обмоткой служит обмотка низшего напряжения, а вторичной — обмотка высшего напряжения. Это объясняется тем, что для обмотки НН номинальный ток будет больше, чем для обмотки ВН. Так как ток холостого хода небольшой и составляет несколько процентов номинального, то при использовании обмотки НН в качестве первичной ток холостого хода окажется больше и может быть измерен более точно, чем в случае использования обмотки ВН в качестве первичной.
Имея в виду равенства E2=U2 и E1~U1 коэффициент трансформации можно определить отношением э. д. с. или чисел витков обмоток. Таким образом, при холостом ходе трансформатора коэффициент трансформации определится отношением показателей вольтметров, включенных в первичной и вторичной обмотках.
Для трехфазного трансформатора различают фазный и линейный коэффициенты трансформации. Фазный коэффициент трансформации определяет соотношение чисел витков обмоток ВН и НН и равен отношению фазных напряжений. Линейный коэффициент трансформации равен отношению линейных напряжений на стороне ВН и НН.
Если схемы соединения обмоток ВН и НН одинаковы (например, звезда — звезда или треугольник — треугольник), отношения фазных и линейных напряжений также одинаковы, т. е. фазный и линейный коэффициенты трансформации равны. Если же схемы соединения обмоток ВН и НН различны (звезда — треугольник или треугольник — звезда), фазный и линейный коэффициенты трансформации отличаются в 1,73 раз.
1.7. Схема замещения трансформатора
Составление схемы замещения. Систему уравнений (1.20) – (1.22), описывающую электромагнитные процессы в трансформаторе, можно свести к одному уравнению, если учесть, что , и положить
При этом параметры R0 и X0 следует выбирать так, чтобы в режиме холостого хода, когда ЭДС E1 практически равна номинальному напряжению U1, ток
по модулю равнялся бы действующему значению тока холостого хода, а мощность – мощности, забираемой трансформатором из сети при холостом ходе.
Решим систему уравнений (1.20) – (1.22) относительно первичного тока
В соответствии с уравнением (1.28) трансформатор можно заменить электрической схемой, по которой можно определить токи Í1 и Í2, мощность P1, забираемую из сети, мощность ΔP потерь и т.д. Такую электрическую схему называют схемой замещения трансформатора (рис.1.9).
Эквивалентное сопротивление этой схемы
Где , , ,
Схема замещения трансформатора представляет собой сочетание двух схем замещения - первичной и вторичной обмоток, которые соединены между собой в точках а и б. В цепи первичной обмотки включены сопротивления R1 и X1, а в цепи вторичной обмотки – сопротивления R′2 и X′2. Участок схемы замещения между точками а и б, по которому проходит ток I10, называют намагничивающим контуром. На вход схемы замещения подают напряжение I1, к выходу ее подключают переменное сопротивление нагрузки , к которому приложено напряжение –I2′.
Сопротивления (и его составляющие R′2 = R2 n2 и X′2 = X2n2 ), а также называют соответственно сопротивлениями вторичной обмотки и нагрузки, приведенными к первичной обмотке. Аналогично приведенными называют значения ЭДС и тока : E′2 = nE2 ; .
Полная мощность приведенного контура вторичной обмотки в схеме замещения равна мощности вторичной обмотки реального трансформатора: I′2 E′2= (I2 /n )E2n = E2 I2, а мощность электрических потерь в приведенном вторичном контуре этой схемы равна мощности потерь во вторичной обмотке реального трансформатора:
Относительные падения напряжений в активном и индуктивном сопротивлениях приведенного вторичного контура также остаются неизменными, как и в реальном трансформаторе: