Читайте также:
|
· Устройство и принцип работы трансформатора
Трансформатор – это статический электромагнитный аппарат, служащий для преобразования электрической энергии переменного тока одного напряжения в электрическую энергию переменного тока того же или иного напряжения при неизменной частоте. Трансформатор состоит из 2-х основных частей: магнитопровода (сердечника) и обмоток.
Для уменьшения потерь от вихревых токов, возникающих при перемагничивании, сердечники собирают из тонких пластин толщиной 0,3 – 0,5 мм трансформаторной стали. Пластины изолируют друг от друга, покрывая их изолирующей плёнкой.
Простейший трансформатор состоит из сердечника и двух обмоток – первичной и вторичной. Если к первичной обмотке трансформатора подвести переменное напряжение U1, то в ней появится некоторый ток i01, который создает в сердечнике магнитный поток Φо. Этот поток наведёт в обеих обмотках ЭДС индукции e1 и e2.
e 1 = - w1 
e 2 = - w2
где w1 и w2 – число витков в первичной и вторичной обмотках.
Для идеального трансформатора в соответствии со вторым законом Кирхгофа:
u 1 = - e 1 и u 2 = e 2, то
Преобразование электрической энергии в трансформаторе сопровождается потерями. Трансформатор не имеет движущихся частей, поэтому механические потери отсутствуют. Имеющиеся потери обусловлены явлениями гистерезиса, вихревыми токами рассеяния магнитного поля и активным сопротивлением обмоток.
В ферромагнетике, подвергаемом циклическому перемагничиванию, магнитный поток связан с током зависимостью, выражаемой петлей гистерезиса. При каждом перемагничивании затрачивается работа, пропорциональная площади петли гистерезиса. Эта работа вследствие внутреннего трения доменов идёт на нагревание сердечника.
Вихревые токи, или токи Фуко, возникающие в проводниках, находящихся в переменных магнитных полях, создаются в сердечнике трансформатора. Замыкаясь в толще сердечника, эти токи нагревают его и приводят к потерям энергии. Для уменьшения этих потерь сердечник набирают из тонких, изолированных друг от друга пластин.
Потоки рассеяния создаются той частью магнитного потока, которая замыкается не через магнитопровод, а через воздух в непосредственной близости от витков. Они составляют около 1% от основного магнитного потока трансформатора.
Активное сопротивление обмоток создаёт потери за счёт токов, нагревающих обмотки.
· Коэффициент трансформации
Это величина, выражающая масштабирующую (преобразовательную) характеристику трансформатора относительно какого-нибудь параметра электрической цепи (напряжения, тока, сопротивления и т. д.).
U1/U2 ≈ E1/E2 = N1/N2 = К
Величина К - коэффициент трансформации. При К> 1 трансформатор является понижающим, а при К<1 — повышающим трансформатором.
· Преобразование напряжений, токов, сопротивлений
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 152 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |