Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
(902) Электрические цепи переменного тока.doc
Скачиваний:
20
Добавлен:
21.12.2018
Размер:
6.82 Mб
Скачать

7.2. Коэффициент трансформации

7.2.1. Общие сведения

Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки трансформатора называют коэффициентом трансформации. Отношение чисел витков соответствует отношению первичного напряжения к вторичному при отсутствии нагрузки (холостом ходе) трансформатора и отношению вторичного тока к первичному при коротком замыкании.

В идеальном трансформаторе (при отсутствии потерь, при КСВ1 и бесконечно больших индуктивностях обмоток L1 и L2) при любой нагрузке:

КТР = W1 / W2 = U1 / U2 = I2 / I1

7.2.2. Экспериментальная часть Задание

Измеряя напряжения и токи, определите коэффициенты трансформации при различных числах витков обмоток.

Порядок выполнения эксперимента

  • Соберите первичную (300 витков) и вторичную (100 витков) обмотки на разъемном сердечнике, как показано на рис. 7.2.1.

Рис. 7.2.1.

  • Подключите источник питания к выводам первичной обмотки согласно рис. 7.2.3 и установите синусоидальное напряжение U1 = 6 В, f = 1 кГц.

Р ис. 7.2.3.

  • Измерьте вторичные напряжения U2 на выводах вторичных обмоток с числами витков 100, 300 и 900 при холостом ходе. Занесите результаты в таблицу 7.2.1.

Таблица 7.2.1

W1

W2

U1, В

U2, В

КТР

300

100

6

300

300

6

300

900

6

  • Вычислите значения коэффициента трансформации по формуле

КТР = U1 / U2

  • П роделайте опыт короткого замыкания, измерив первичные и вторичные токи при числах витков вторичной обмотки 100, 300 и 900, как показано на рис. 7.2.4 и занесите результаты измерений в таблицу 7.2.2. Ток I1 следует поддерживать неизменным, равным 50 мА.

Рис. 7.2.4.

КТР = I2 / I1

Таблица 7.2.2

W1

W2

I1, мА

I2, мА

КТР

300

100

300

300

300

900

7.3. Преобразование сопротивлений с помощью трансформатора

7.3.1. Общие сведения

Когда трансформатор ненагружен (холостой ход), отношение первичного напряжения к вторичному приблизительно равно отношению чисел витков первичной и вторичной обмоток. Коэффициент трансформации

КТР = U1 / U2 = W1 / W2

При нагрузке имеет место ток I2 в нагрузочном резисторе RН, подключенном к выводам вторичной обмотки. Этот ток вызывает появление соответствующего тока в первичной обмотке

I1 = I2 / КТР

Через первичные напряжение и ток можно найти входное сопротивление трансформатора

R1 = U1 / I1.

Нагрузочное сопротивление можно определить как

R2 = RН = U2 / I2.

Взяв отношение сопротивлений, получаем

R1 / RН = (U1 / I1) / (U2 / I2) = КТР2

Или

R1 = RН КТР2.

Это означает, что сопротивление нагрузки RН преобразуется к первичной стороне трансформатора. В реальном трансформаторе, если учесть сопротивление обмоток, получается R1 несколько больше, чем RНКТР2.