Меню

Аппарат преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения это

Краткие теоретические сведения. Трансформатор — статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого

Трансформатор — статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформатор состоит из стального сердечника, собранного из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга с целью снижения потерь мощности на гистерезис и вихревые токи.

На сердечнике однофазного трансформатора (рис. 1) в простейшем случае расположены две обмотки, выполненные из изолированного провода, содержащие различное число витков: первичная обмотка содержит витков, а вторичная обмотка – витков.

К первичной обмотке подводится питающее напряжение . С вторичной его обмотки снимается напряжение , которое подводится к потребителю электрической энергии.

Отношение напряжения вторичной обмотки напряжения к напряжению первичной обмотки называют коэффициентом трансформации по напряжению:

Отношение тока вторичной обмотки к току первичной обмотки называют коэффициентом трансформации по току:

Коэффициент передачи есть обратная величина коэффициента трансформации, то есть коэффициент передачи по напряжению равен , а коэффициент передачи по току .

Во многих случаях трансформатор имеет не одну, а две или несколько вторичных обмоток, к каждой из которых подключается свой потребитель электроэнергии. Переменный ток, проходя по виткам первичной обмотки трансформатора, возбуждает в сердечнике магнитопровода переменный магнитный поток . Изменяясь во времени по синусоидальному закону , этот поток пронизывает витки как первичной, так и вторичной обмоток трансформатора. При этом в соответствии с законом электромагнитной индукции в обмотках будет наводиться ЭДС, мгновенные значения которой будут изменяться по синусоидальному закону:

где и – амплитудные значения ЭДС соответственно в первичной и вторичной обмотках.

Действующие значения ЭДС, наводимых соответственно в первичной и вторичной обмотке трансформатора, определяются по формулам:

Напряжение, подводимое в режиме холостого хода к трансформатору, в соответствии со вторым законом Кирхгофа для первичной обмотки, может быть представлено как сумма:

где – ток холостого хода трансформатора, – комплексное сопротивление первичной обмотки, – ее активное сопротивление; – ее индуктивное сопротивление, обусловленное потоками рассеяния.

Ток во вторичной обмотке нагруженного трансформатора, согласно закону Ома, определяется выражением

В нагрузочном режиме трансформатора можно выделить три магнитных потока (рис. 1): основной поток , сцепленный с витками первичной и вторичной обмоток, поток рассеяния первичной обмотки и поток рассеяния вторичной обмотки. ЭДС, индуктируемые в обмотках потоками и рассеяния, учитываются обычно при помощи соответственно индуктивных сопротивлений и рассеяния первичной и вторичной обмоток. Потоки и рассеяния обмоток пропорциональны соответствующим токам в обмотках и совпадают с ними в фазе. Эти потоки рассеяния индуктируют в обмотках ЭДС и , отстающие по фазе от магнитных потоков, а следовательно, и токов и на угол .

ЭДС от магнитных потоков рассеяния уравновешиваются составляющими напряжения:

где и – комплексные сопротивления рассеяния обмоток; и – индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток; , – потокосцепления рассеяния первичной и вторичной обмоток; – угловая частота переменного тока.

Составляющие напряжения и опережают токи и на угол . В соответствии со вторым законом Кирхгофа для первичной и вторичной обмоток нагруженного трансформатора можно записать уравнения электрического состояния

где – ток первичной обмотки нагруженного трансформатора; – комплексное полное сопротивление вторичной обмотки, – ее активное сопротивление; – ее индуктивное сопротивление, обусловленное потоками рассеяния .

Падения напряжений и в обмотках трансформатора обычно не превышают 4–10 % от напряжений и , поэтому можно считать, что в режиме нагрузки трансформатора сохраняются равенства и . Если напряжение на первичной обмотке , то амплитуда магнитного потока будет постоянной пределах от холостого хода до номинальной нагрузки в трансформаторе, то есть

В режиме нагрузки выполняется уравнение равновесия намагничивающих сил обмоток трансформатора:

Исследование работы трансформатора при нагрузке удобно проводить на основе векторных диаграмм, построенных для приведенного трансформатора, заменяющего реальный трансформатор, у которого параметры вторичной обмотки приведены к числу витков первичной обмотки. В соответствии с этим приведенный трансформатор должен иметь коэффициент трансформации, равный единице . В процессе определения параметров вторичной обмотки приведенного трансформатора все параметры первичной обмотки остаются неизменными. При замене реального трансформатора приведенным трансформатором активные, реактивные и полные мощности, а также коэффициент мощности вторичной обмотки трансформатора должны оставаться постоянными. Исходя из этого, расчетные соотношения для приведенного трансформатора имеют вид:

· вторичная приведенная ЭДС ,

· приведенное вторичное напряжение ,

· приведенный вторичный ток ,

· приведенное активное сопротивление вторичной обмотки ,

· приведенное реактивное индуктивное сопротивление вторичной обмотки ,

· приведенное полное сопротивление вторичной обмотки ,

· приведенное полное сопротивление нагрузки .

Через приведенные параметры трансформатора уравнение электрического равновесия вторичной обмотки имеет вид:

Из уравнения намагничивающих сил обмоток для приведенного трансформатора можно записать

Так же, как для катушки со стальным сердечником ЭДС , равную , можно заменить векторной суммой активного и реактивного индуктивного падений напряжения

где – активное сопротивление, обусловленное магнитными потерями мощности в магнитопроводе трансформатора; – индуктивное сопротивление, обусловленное основным магнитным потоком трансформатора.

По уравнениям приведенного трансформатора можно составить схему замещения трансформатора (рис. 2) и построить векторную диаграмму. Векторная диаграмма трансформатора для случая активно-индуктивной нагрузки приведена на рисунке 3.

При опыте холостого хода к первичной обмотке трансформатора подводится напряжение, равное номинальному его значению . Вторичная обмотка трансформатора при этом разомкнута, так как в цепи ее отсутствует нагрузка. В результате этого ток во вторичной обмотке оказывается равным нулю, в то время как в цепи первичной обмотки трансформатора будет ток холостого хода , значение которого невелико и составляет 4–10 % от номинального значения тока в первичной обмотке. При таком токе потерями в обмотках можно пренебречь и считать, что все потери в трансформаторе являются магнитными потерями в магнитопроводе, обусловленные действием вихревых токов и гистерезиса (перемагничивание стали).

Качественные рабочие характеристики трансформатора в нагрузочном режиме приведены на рисунке 4.

Опыт короткого замыкания трансформатора проводится в процессе исследований трансформатора для определения электрических потерь мощности в проводах обмоток и параметров упрощенной схемы замещения трансформатора. Этот опыт проводится при пониженном напряжении на первичной обмотке так, чтобы при замкнутой накоротко вторичной обмотке токи в обмотках соответствовали номинальным значениям , . При опыте короткого замыкания напряжение, подводимое к первичной обмотке, мало и равно . Отсюда следует, что магнитный поток и магнитная индукция трансформатора будут также малы. Как известно, магнитные потери в магнитопроводе пропорциональны квадрату магнитной индукции, поэтому в опыте короткого замыкания трансформатора ими можно пренебречь.

Описание лабораторного стенда и рабочее задание

1. Ознакомиться с приборами, аппаратами и оборудованием съемной панели (рис. 5) лабораторного стенда, используемого для испытания однофазного трансформатора. Занести в таблицу 1 номинальные технические данные опытного трансформатора, имеющего следующие паспортные данные: тип ТПП251-127/220-50, номинальная мощность , номинальное напряжение на вторичной обмотке , номинальный ток в первичной обмотке , а во вторичной обмотке соответственно

Номинальная мощность, ВА Частота, Гц Номинальное напряжение, В Номинальный ток, А Потери, Вт %
S1 ном f U1 ном U2 ном I1 ном I2 ном. P Pк

Рис. 1. Лабораторная установка для исследования однофазного трансформатора

2. Провести опыт холостого хода трансформатора. В соответствии с принципиальной схемой (рис. 5) собрать электрическую цепь для проведения опыта холостого хода трансформатора. Питание электрической цепи осуществить от регулируемого источника синусоидального напряжения (с помощью автотрансформатора). Установить напряжение на первичной обмотке трансформатора равным номинальному напряжению . Измерить напряжения и , ток , мощность в первичной обмотке с помощью амперметра , вольтметра и ваттметра , установленными на стенде. Показания приборов занести в таблицу 2 в строку «опыт х.х.».

Режим работы Опыт Расчет
Опыт х.х.
Работа под нагрузкой 0,25
0,5
0,75
1,25
Опыт к.з.

3. По данным опыта холостого хода определить параметры схемы замещения трансформатора, представленной на рисунке 2, используя следующие соотношения:

Читайте также:  Кс 160 контактная сеть постоянного тока

4. Используя паспортные данные трансформатора пункта 1 рабочего задания, рассчитать номинальные токи в первичной и вторичной обмотках трансформатора и занести их в таблицу 1:

5. Испытать однофазный трансформатор в режиме нагрузки. В режиме нагрузки трансформатора вторичная цепь замкнута на нагрузочное сопротивление и по ней проходит ток . После того, как ключи и установлены в нужное положение (ключ замкнут, ключ разомкнут на рисунке 5) при помощи нагрузочного реостата , изменяя сопротивление нагрузки, установить значения коэффициента нагрузки в диапазоне, согласно данным таблицы 2. Заполнить строки таблицы 2 «Работа под нагрузкой» трансформатора, используя полученные опытные данные и расчетные соотношения:

· КПД трансформатора .

6. Определить снижение напряжения на вторичной обмотке при различных значениях коэффициента нагрузки :

где – напряжение на вторичной обмотке при заданной нагрузке.

По данным таблицы 2 построить в масштабе рабочие характеристики трансформатора в нагрузочном режиме, а именно: расчетные зависимости , , и .

7. Испытать однофазный трансформатор в режиме короткого замыкания. В опыте короткого замыкания на первичную обмотку подать пониженное напряжение , при котором токи в обмотках равны номинальным значениям , . Ключ замкнут (рис. 5). Показания приборов занести в таблицу 2 в строку «Опыт к.з.».

По данным таблицы 2 определить значение напряжения короткого замыкания в процентах от номинального:

а также активную

и реактивную составляющие напряжения короткого замыкания.

8. Из опыта короткого замыкания определить параметры схемы замещения трансформатора

Параметры схемы замещения трансформатора записать в таблицу 3.

Вопросы к защите

1. Что называют внешней характеристикой трансформатора?

2. Какое влияние оказывает характер нагрузки на вид внешней характеристики трансформатора?

3. Каким экспериментом можно определить отношение чисел витков первичной и вторичной обмоток трансформатора?

4. Почему в режиме х.х. трансформатора его магнитопровод нагревается, а обе обмотки остаются холодными?

5. Почему в режиме опыта к.з. трансформатора обе его обмотки нагреты, а магнитопровод остается холодным?

6. Почему ток х.х. трансформатора значительно меньше номинального?

7. Что называется трансформатором?

8. Объяснить, для чего и каким образом проводится опыт холостого хода трансформатора.

9. Объяснить, для чего и каким образом проводится опыт короткого замыкания трансформатора.

10. В чем состоит отличие аварийного короткого замыкания?

11. Найти число витков обмотки трансформатора для получения в режиме холостого хода напряжения на вторичной обмотке U2 = 12 B при напряжении первичной обмотки U1 = 220 B, если частота сети равна 50 Гц, а максимальное значение главного магнитного потока в сердечнике трансформатора Фm = 0,0036 Вб.

12. Трансформатор включен в сеть с напряжением . Напряжение на вторичных зажимах . Ток нагрузки . Обмотка имеет витков. Определить число витков вторичной обмотки и площадь поперечного сечения проводов, из которых сделаны обмотки, если максимально допустимая плотность тока равна .

13. Однофазный трансформатор работает в режиме холостого хода. Напряжение сети U1 = 5500 B, мощность потерь Р = 1450 Вт при токе I = 3 А. Определить коэффициент мощности в режиме холостого хода, полное сопротивление первичной обмотки и его активную и индуктивную составляющие.

14. Два трансформатора одинаковой мощности рассчитаны на одно и то же номинальное напряжение. У первого число витков первичной и вторичной обмоток больше, чем у второго. У какого трансформатора сечение сердечника будет меньшим?

Содержание отчета

1. Выполнение домашнего задания.

2. Указать номинальные паспортные данные опытного трансформатора и привести электрическую схему испытаний однофазного трансформатора под нагрузкой.

3. Представить результаты испытаний трансформатора в виде таблицы, дополнив ее расчетными данными, характеризующими работу трансформатора в опытах холостого хода, короткого замыкания и под нагрузкой.

4. Указать данные снижения напряжения на вторичной обмотке при различных коэффициентах нагрузки.

5. Привести схему замещения трансформатора и выполнить расчет ее параметров.

Лабораторная работа № 8

ТРАНСФОРМАТОР ТОКА

Цель работы: Изучение принципа работы, схема включения и назначения.

Домашнее задание

1. Назначение измерительных трансформаторов напряжения и тока и чем отличаются друг от друга?

2.Почему разомкнутое состояние вторичной обмотки трансформатора тока (ТТ) является аварийным режимом, а для трансформатора напряжения (ТН) является рабочим режимом?

3. В чем заключается различие схем включения ТТ и ТН? Приведите примеры схем включения измерительных трансформаторов.

4. Почему число витков вторичной обмотки в трансформаторе тока должно быть много больше числа витков первичной обмотки?

5. В каких случаях первичная обмотка ТТ представляет собой один виток, как показано на рис. 1.

6. С какой целью в трансформаторе тока вторичная обмотка закорачивается через амперметр накоротко или через малое по величине сопротивление шунта?

Источник

Трансформаторы. Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения

date image2014-02-09
views image5339

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Увеличение напряжения осуществляется с помощью повышающих трансформаторов, а уменьшение − с помощью уменьшающих.

§ 7.1. Устройство однофазного трансформатора.

Схема однофазного трансформатора.

Рис.7-1. Схема однофазного трансформатора.

Трансформатор представляет собой замкнутый магнитный провод, на котором расположено две или несколько обмоток. Для уменьшения потерь на гистерезис магнитопровод изготавливают из магнитомягкого материала – трансформаторной стали, имеющий узкую петлю намагничивания. Для уменьшения потерь на вихревые токи в материал магнитопровода вводят примесь кремния (4-5%), а сам магнитопровод собирают из отдельных листов толщиной 0,35-0,5 мм, изолированных друг от друга теплостойким лаком или специальной бумагой.

Магнитопровод предназначен для создания внутри аппарата магнитного потока Ф.

Обмотки трансформатора изготавливаются из медного провода и располагают на одном и том же или на разных стержнях рядом или одну под другой. Обмотка трансформатора, к которой подводится напряжения имеющей сети, называется первичной, а обмотку, к которой подсоединяется нагрузка, называется вторичной.

§ 7.2. Принцип действия однофазного трансформатора.

Работа трансформатора основана на явлении взаимной индукции. При подключении первичной обмотки в сеть переменного тока напряжением U1 по обмотке начнет проходить ток I1, который создаст в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф. Этот поток, пронизывая витки вторичной обмотки, индуктирует в ней ЭДС (Е2), которую можно использовать для питания нагрузки. Так как, первичная и вторичная обмотки пронизываются одним и тем же магнитным потоком, то индуктируемые в них ЭДС определяются по формулам:

где ω1, ω2 – количество витков.

§ 7.3. Режимы работы трансформатора.

1. Режим (опыт) холостого хода.

Вторичная обмотка разомкнута, а к первичной подводится номинальное напряжение. Под действием этого напряжения в обмотке протекает небольшой по величине ток, который называют током холостого хода. Из этого режима определяют коэффициент трансформации, который, пренебрегая падением напряжения в обмотке, определяется по формуле:

Из режима холостого хода также определяется мощность потерь стали (Рст).

2. Трансформатор под нагрузкой.

К первичной обмотке подключают нагрузку, под действием чего в ней устанавливается ток, величина и напряжение которого по закону Ленца поддерживает неизменный магнитный поток трансформатора. Из этого режима определяют процентное изменение напряжения на зажимах вторичной обмотки во всем диапазоне изменения нагрузки (от 0 до номинального).

где U2 – напряжение на зажимах вторичной обмотки в режиме холостого хода; U2ном – номинальное напряжение трансформатора. Из этого режима также строят внешнюю характеристику трансформатора.

3. Режим (опыт) короткого замыкания.

Вторичная обмотка заворачивается. Затем в первичную обмотку подводят малое по величине напряжение, под действием которого в первичной и вторичной обмотках устанавливаются номинальные токи. Напряжение, при котором выполняется данный опыт, называется напряжением короткого замыкания. Мощность, определяемая в этом опыте, называют мощность идущую на покрытие потерь в меди – тепловые потери (Ро.ном).

Суммарные потери мощности в трансформаторе с учетом первого и третьего опыта определяют по формуле

Читайте также:  Как определить ток шагового двигателя

где Кн – коэффициент нагрузки

где Р2 – мощность, отдаваемая в нагрузку; cosφ2 – коэффициент мощности нагрузки; Sном – полная номинальная мощность трансформатора

Суммарные потери мощности в трансформаторе можно определить по формуле:

где Р1 – мощность потребляемая из сети.

§ 7.4. Трехфазные трансформаторы.

Рис.7-3. Трехфазный трансформатор.

В линиях электропередачи используются в основном трехфазные силовые трансформаторы.

Для подключения трансформатора к линиям электропередачи на крышке бака имеются вводы, представляющие собой фарфоровые изоляторы, внутри которых проходят медные стержни. Вводы высшего напряжения обозначают буквами А, В, С, вводы низшего напряжения – буквами a, b, c. Ввод нулевого провода располагают слева от ввода а и обозначают 0.

Принцип работы и электромагнитные процессы в трехфазном трансформаторе аналогичны рассмотренным выше. Особенностью трехфазного трансформатора является зависимость коэффициента трансформации линейных напряжений от способа соединения обмоток.

Применяются главным образом три способа соединения обмоток трехфазного трансформатора:

1. соединение первичных и вторичных обмоток звездой;

2. соединение первичных обмоток звездой, вторичных – треугольником;

3. соединение первичных обмоток треугольником, вторичных – звездой.

§ 7.5. Трансформаторы для дуговой электросварки (сварочный трансформатор).

Обычные трансформаторы в качестве питания дуговой электрической сварки совершенно не пригодны потому, что перед зажиганием электрической дуги и замы­ замы­кании электропроводов накоротко возникает недопустимо большой ток (в 15—20 раз больше номинального).

Рис.7-4. Внешняя характеристика сварочного трансформатора.

В трансформаторах для сварки электрической дугой вторичное напряжение меняется от U2X = 70 В при холос­том ходе до U2r = 0 при коротком замыкании, когда элек­трод касается свариваемой детали. Ток I в последнем слу­чае не должен превышать рабочий ток 12 более чем на 20—40%. Внешняя характерис­тика такого трансформатора должна иметь вид, показан­ный на рис.7-4. Тогда даже при больших колебаниях напряжения, обусловленных непостоянством сопротивления электрической дуги, ток I2 будет почти неизменным, что необходимо для доброка­чественной сварки. Для полу­чения такого большого паде­ния напряжения во вторичной цепи сварочные трансформа­торы конструируются с обмотками, имеющими большие магнитные потоки рассеяния Фр, или комплектуются с от­дельным реактором, или снабжаются дополнительной об­моткой на общем магнитопроводе.

При первой форме исполнения (рис.7-5, а)первичная обмотка 1 рассчитана на стандартные напряжения U1 = 220 или 380 В. Вторичная обмотка 2, соединенная последова­тельно с отдельной реактивной катушкой 3, имеет при хо­лостом ходе напряжение U = 70 В и при номинальном вторичном токе I напряжение U2≈30 В. Сварочный ток между электродом 5 и изделием 4 регулируется изменением воздушного зазора 6 катушки 3 путем перемещения по­движной части сердечника 7.

Рис.7-5. Трансформатор для дуговой сварки.

Вторая форма исполнения (рис.7-5, б) — однокорпусное. Здесь реактивная катушка 3 и вторичная обмотка 2, расположенные на общем магнитопроводе, связаны маг­нитно. Подвижная часть магнитопровода 7 для изменения воздушного зазора в обоих исполнениях может переме­щаться специальной рукояткой. Коэффициент полезного действия сварочных трансформаторов составляет 83—90%, a cos ф = 0,52 ÷ 0,62.

Контрольные вопросы:

1. Что называется трансформатором?

2. Опишите устройство однофазного трансформатора?

3. Каковы принципиальные основы работы трансформатора?

4. Какие режимы работы трансформатора вы знаете?

5. Какие существуют отличия трехфазных трансформаторов?

6. Опишите принцип работы сварочного трансформатора.

Источник



трансформатор электрический

Схема простейшего электрического трансформатора:

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн . 2006 .

Смотреть что такое «трансформатор электрический» в других словарях:

ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — статическое (без движущихся частей) электромагнитное устройство, служащее для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток др. напряжения той же частоты. Принцип его действия основан на явлении взаимной индукции (см. (1)).… … Большая политехническая энциклопедия

ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — не имеющее подвижных частей электромагнитное устройство, служащее для передачи посредством магнитного поля электрической энергии из одной цепи переменного тока в другую без изменения частоты. Трансформатор может повышать его напряжение… … Энциклопедия Кольера

Трансформатор электрический — статическое (не имеющее подвижных частей) устройство для преобразования переменного напряжения по величине. В основе действия Т. э. лежит явление индукции электромагнитной (См. Индукция электромагнитная). Т. э. состоит из одной первичной… … Большая советская энциклопедия

ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — статическое (не имеющее подвижных частей) устройство, преобразующее псрем. ток одного напряжения в перем. ток другого напряжения (при неизменной частоте). В основе действия Т. э. лежит явление электромагнитной индукции. Состоит из магнитопровода … Большой энциклопедический политехнический словарь

Трансформатор силовой — электрический трансформатор, служащий для преобразования энергии переменного тока в электрических сетях энергетических систем, в радиотехнических устройствах, системах автоматики и др. и работающий при постоянном действующем значении… … Большая советская энциклопедия

Трансформатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Трансформатор (значения). Трансформатор силовой ОСМ 0,16 Однофазный сухой многоцелевого назначения мощностью 0.16 кВт … Википедия

трансформатор напряжения — [voltage transformer] измерительный электрический трансформатор для преобразования высокого напряжения в низкое в целях измерения и контроля. Трансформаторы напряжения подразделяют на трансформаторы переменного напряжения (обычно их называют… … Энциклопедический словарь по металлургии

Трансформатор с регулированием под нагрузкой — силовой Трансформатор электрический, допускающий изменение Трансформации коэффициента (а следовательно, амплитуды вторичного напряжения) без разрыва цепи нагрузки. Применяется преимущественно при необходимости перераспределения мощности… … Большая советская энциклопедия

Трансформатор напряжения — измерительный Трансформатор электрический, предназначенный для преобразования высокого напряжения в низкое в цепях измерения и контроля. Применение Т. н. позволяет изолировать цепи вольтметров, частотометров, электрических счётчиков,… … Большая советская энциклопедия

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Статический электромагнитный аппарат

Статический электромагнитный аппарат , предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения называют трансформатором. [1]

Трансформатор — статический электромагнитный аппарат , предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформатор состоит из стального сердечника, собранного из тонких листов электротехнической стали, так же как в катушках индуктивности с ферромагнитным сердечником, изолированных друг от друга с целью снижения потерь мощности на гистерезис и вихревые токи. [2]

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат , предназначенный для преобразования энергии переменного тока одного напряжения ( или тока) в электрическую энергию другого по величине напряжения ( или тока) той же частоты. [3]

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат , предназначенный для преобразования электрической энер — гии одного напряжения и тока определенной частоты в электрическую энергию другого напряжения и тока той же чдстоты. [4]

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат , служащий для преобразования электрической энергии переменного тока с одним значением напряжения в электрическую энергию с другим значением напряжения при сохранении неизменной частоты переменного тока. [6]

Трансформатором называют статический электромагнитный аппарат , предназначенный для преобразования одной ( первичной) системы переменного тока в другую ( вторичную), имеющую в общем случае иные характеристики, в частности другое напряжение и другой ток. [7]

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат , преобразующий электрическую энергию переменного тока с одними параметрами в электрическую энергию переменного тока, имеющую иные параметры. [8]

Дросселем называется статический электромагнитный аппарат , используемый в электрических цепях в качестве индуктивного сопротивления. [9]

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат , предназначенный для преобразования электрической энергии переменного тока с одними параметрами в электрическую энергию переменного тока, имеющую иные параметры. В устройствах электропитания основным назначением трансформатора является преобразование переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины. [10]

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат , преобразующий величины напряжений и токов при неизменной частоте. В специальных устройствах с помощью трансформаторов достигается преобразование числа фаз и частоты переменного тока. [11]

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат , предназначенный для преобразования одной — первичной — системы переменного тока в другую — вторичную, имеющую другие характеристики, в частности, другое напряжение и другой ток. Как правило, трансформатор состоит из: а) сердечника, набранного из листовой трансформаторной стали, и б) двух или нескольких обмоток, связанных между собой электромагнитно, а в случае автотрансформатора также и электрически. [12]

Читайте также:  Ток коллектора усилительного каскада

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат , преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. [14]

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат , служащий для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при неизменной частоте. [15]

Источник

Трансформатор статический электромагнитный аппарат, который посредством магнитного поля преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

Рис. 4.1. Электромагнитная схема трансформатора

Трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, который набирается из отдельных листов электротехнической стали, изолированных друг от друга слоем лака. Делается это для уменьшения вихревых токов. На сердечнике располагаются две катушки, их называют обмотками, которые изолированы от сердечника и не имеют электрической связи друг с другом. Обмотка, которая подключается к источнику энергии, называется первичной. Обмотка, к которой подключается приемник энергии, называется вторичной. Начало и конец обмотки высшего напряжения обозначаются соответственно начальными и конечными буквами латинского алфавита ”А” и ”Х”. Начало и конец обмотки низшего напряжения обозначаются теми же малыми буквами латинского алфавита ”а” и ”х”. При подключении первичной обмотки, имеющей w1 витков, к источнику синусоидального напряжения — u1, в цепи первичной обмотки течет ток — i1. Намагничивающая сила этого тока i1w1 создает переменный магнитный поток Ф, основная часть которого Фосн замыкается по сердечнику, пронизывая обе обмотки. Этот поток индуцирует в обмотках электродвижущие силы:

e1=w1 , (4.1)

e2=-w2 . (4.2)

Если вторичная обмотка замкнута, то под действием ЭДС ”е2 в цепи вторичной обмотки потечет ток.

Отношение электродвижущих сил определяется отношением чисел витков первичной и вторичной обмоток и для данного трансформатора есть постоянная величина, которая называется коэффициентом трансформации:

k12= = . (4.3)

Величина коэффициента трансформации может быть найдена экспериментально или вычислена по паспортным данным.

В паспорт трансформатора заносятся номинальная мощность S, номинальные напряжения и токи обмоток.

Номинальной полезной мощностью трансформатора называется полная мощность на зажимах вторичной обмотки — S.

Она приблизительно равна полной мощности потребляемой первичной обмоткой — S, т.е.:

S S=Sн. (4.4)

Номинальным напряжением обмотки U, U называется напряжение на ее зажимах при холостом ходе трансформатора.

Номинальным током называется ток, связанный с номинальной мощностью и номинальным напряжением соотношением:

Iн= . (4.5)

Эксплуатационные характеристики трансформатора определяются изменением вторичного напряжения при нагрузке, потерями мощности в сердечнике и обмотках, коэффициентом полезного действия. Все эти величины могут быть рассчитаны по данным опытов холостого хода и короткого замыкания, которые характеризуют работу трансформатора в предельных режимах нагрузки: при ее отсутствии I2 = 0 и номинальной — I2 = I. Основным режимом работы трансформатора является режим нагрузки, когда вторичная обмотка замкнута на приемник и по ней протекает ток i2. Сила тока i2 определяется величинами ЭДС е2 и полного сопротивления вторичной цепи. При наиболее распространенной индуктивной нагрузке, ток вторичной обмотки отстает от ЭДС — е2 по фазе, при емкостной — опережает ЭДС на некоторый угол, определяемый параметрами вторичной цепи.

Появление тока во вторичной обмотке сопровождается появлением намагничивающей силы – i2w2, которая создает в сердечнике магнитный поток, направленный, в соответствии с принципом Ленца, навстречу потоку первичной обмотки, т.е. магнитный поток вторичной обмотки стремится размагнитить магнитопровод. Увеличение вторичного тока приводит к возрастанию мощности вторичной цепи — i2е2.

Согласно закону сохранения энергии это вызывает рост мощности потребляемой первичной обмоткой из сети — i1u и, следовательно,

при неизменной величине первичного напряжения увеличение тока вторичной обмотки приводит к возрастанию тока первичной обмотки.

Одновременно с увеличением тока первичной обмотки возрастает и намагничивающая сила — i1w прирост которой, компенсирует размагничивающее действие вторичного тока.

Магнитный поток в сердечнике трансформатора при нагрузках от 0 до номинальной остается неизменным.

Протекание тока во вторичной обмотке трансформатора вызывает падение напряжения в ее активном и индуктивном сопротивлениях. Поэтому ЭДС — E2 несколько отличается от напряжения U2 на зажимах вторичной обмотки.

Отклонение величины вторичного напряжения трансформатора от напряжения холостого хода, выраженное в процентах, называется изменением напряжения трансформатора при нагрузке:

△u= ∙100% . (4.6)

Эта величина может быть рассчитана по данным опыта холостого хода и опыта нагрузки , или определена по внешней характеристике, которая представляет собой зависимость вторичного напряжения от коэффициента загрузки — U2 = f(β). При индуктивной и резистивной нагрузках вторичное напряжение уменьшается с ростом вторичного тока, а при емкостной немного растет. При номинальной нагрузке уменьшение напряжения будет тем больше, чем больше полные сопротивления обмоток.

У силовых трансформаторов изменение напряжения составляет 5-10 %. Чтобы устранить нежелательное уменьшение напряжения на приемниках, трансформатор проектируют так, чтобы напряжение холостого хода U20 было на 5% больше номинального напряжения приемников, кроме того предусматривается возможность изменения числа витков одной из обмоток при возрастании нагрузки.

4.3. Рабочее задание

1. Паспортные данные трансформатора занесите в рабочий журнал.

Паспортные данные трансформатора ОСМ-О16У3

Тип трансформатора U, B U, B I, A I, A Sн, кВА
ОСМ-О16У3 220 110 0,727 1,54 0,160

2. Занесите в рабочий журнал технические данные электроизмерительных приборов, используемых в работе. Форма таблицы приведена на стр. 3.

3. Соберите схему, изображенную на рисунке 4.2. Клеммы, маркированные символами «I * ; 2,5; U * ; U», находятся на ваттметре.

V
W
U *
I *
U
А
V

4.Диапазон измерения вольтметра, включенного в цепь первичной обмотки, установите 0-300 В, диапазон измерения вольтметра, включенного в цепь вторичной обмотки, установите 0-150 В.

5. Диапазон измерения амперметра установите 0-1 А. Диапазон измерения ваттметра установите 0-187,5 Вт.

6. Предъявите цепь для проверки преподавателю.

7. Автоматическим выключателем ”АП”, расположенным на панели источников питания, подайте напряжение на стенд. При этом на панели блока питания должна загореться сигнальная лампа.

8. Магнитным пускателем, кнопки которого расположены на панели источников питания над клеммами 0

250, подайте напряжение на панель схему. При этом на панели блока питания должна загореться сигнальная лампа.

9. Регулятором напряжения ”ЛАТР”, расположенным на панели блока питания, установите на первичной обмотке трансформатора номинальное напряжение.

10. Показания приборов занесите в таблицу 4.3.

Результаты испытания трансформатора ОСМ-О16У3 на холостом ходу

И З М Е Р Е Н О В Ы Ч И С Л Е Н О
U10, В U20, B I10, А P10, Вт i, % k12 Cosφ z12, Ом R12, Ом Х12, Ом

11. Регулятором напряжения ”ЛАТР”, расположенным на панели блока питания, снимите напряжение с первичной обмотки трансформатора.

12. Автоматическим выключателем ”АП”, расположенным на панели блока питания, отключите стенд от сети, при этом на панели блока питания сигнальные лампы должны погаснуть.

13. Соберите цепь, изображенную на рисунке 4.3.

А
W
U *
I *
U
А
V

Рис. 4.3. Схема проведения опыта короткого замыкания

14. Диапазон измерения вольтметра, включенного в цепь первичной обмотки, установите 0-75 В.

15. Диапазон измерения амперметра, включенного в цепь вторичной обмотки, установите 0-2,5 А.

16. Внимательно прочитайте условия проведения опыта короткого замыкания.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Источник

Приборы счетчики инструменты © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.