Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Частина 1.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
17.11.2019
Размер:
3.57 Mб
Скачать

6.2. Режими роботи трансформатора

Робота трансформатора характеризується двома режимами – режимом холостого ходу (х.х.) і навантаженим режимом.

Вивчення роботи трансформатора почнемо з режиму холостого ходу.

6.2.1. Холостий хід трансформатора

В цьому режимі первинна обмотка трансформатора приєднана до джерела змінного синусоїдального струму з напругою U1, а вторинна обмотка залишається розімкнутою (рис. 6.6).

Під дією прикладеної напруги U1 в первинній обмотці протікає струм І10. Він має назву струм холостого ходу (струм х.х.).

В трансформаторі струм х.х. невеликий і складає 2,5  10 % від номінального струму І, що виникає при роботі трансформатора з повним (номінальним) навантаженням.

Струм І10 збуджує синусоїдальний магнітний потік.

Цей потік доцільно уявити як суму двох потоків:

  • Головний магнітний потік Ф0, який замикається по сталевому магнітопроводу і пронизує витки первинної і вторинної обмоток;

  • Потік розсіювання Ф1, що замикається по повітрю, пронизує тільки витки первинної обмотки і створює в ній ЕРС самоіндукції.

Змінні    (синусоїдальні)    магнітні    потоки    збуджують    ЕРС     індукції е = –w dФ dt, яка відстає від відповідного магнітного потоку на 90 (див. виноску1).

Користуючись виразом для середньоквадратичного значення ЕРС E = 4,44fwФm (див. виноску) визначимо ЕРС у первинній і вторинній обмотках.

E1 = 4,44fw1Фm

E2 = 4,44fw2Фm

Ці ЕРС відстають від головного магнітного потоку за фазою на 90.

ЕРС E1, створена магнітним потоком розсіювання Ф1, (E1 = 4,44fw1Ф1 m) також відставатиме від нього на 90.

Оскільки струм у вторинній обмотці відсутній, то напруга на клемах цієї обмотки U2 0 в режимі х.х. дорівнює індукованій ЕРС E2.

Напруга U1 первинної обмотки трансформатора має три складові:

  • Н апруга що врівноважує ЕРС Е1 і зсунута відносно неї на 180.

  • Падіння напруги на активному опорі первинної обмотки Ur1 = I10r1 співпадає за фазою із струмом I10.

  • Падіння напруги на індуктивному опорі первинної обмотки, що врівноважує E1, Ux1 = I10x1 = –E1, яка випереджає струм I10 на 90.

Сума цих складових становить напругу U1 відповідно другому закону Кірхгофа для первинного кола. Ілюстрація векторною діаграмою – на рис. 6.7.

x1 – індуктивний опір первинної обмотки, зумовлений дією потоку розсіювання.

Рівняння за другим законом Кірхгофа для первинного кола в зображеннях через комплексні числа:

.

Потік розсіювання Ф1, а відповідно і індукована ним ЕРС E1 пропорційні струму первинної обмотки трансформатора, тому можна замінити вектор E1 рівним йому за величиною і протилежним за напрямком вектором індуктивного падіння напруги .

Відзначимо, що в реальних трансформаторах величина i10r1 і i10x1 складають дуже незначну частину напруги u1, тому з достатньою точністю можна вважати u1  e1. З цього співвідношення і формули Е1 = 4,44fw1Фm випливає, що головний магнітний потік трансформатора пропорційний прикладеній напрузі:

.

Відношення ЕРС, індукованих головним магнітним потоком в первинній і вторинній обмотках, називають коефіцієнтом трансформації , а коефіцієнтом передачі.

Оскільки при х.х. напруга U2 0 на клемах вторинної обмотки дорівнює індукованій в ній ЕРС Е2, а ЕРС Е1 дуже мало відрізняється за величиною від напруги U1, то коефіцієнт трансформації визначають як відношення напруг на первинній і вторинній обмотках трансформатора на х.х. .

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]