Источники электрической энергии Выражение мощности в комплексной форме Линейные и фазовые напряжения и токи Ферромагнитный стабилизатор Трансформатор Тиристор Стабилизаторы напряженияб Дифференциальный усилитель

Курс лекций по теории электрических цепей (основы электротехники). Примеры расчеты цепей

Принцип работы однофазных трансформаторов

  Дело в том, что трансформатор в расчетном эквиваленте представляет собой нелинейную цепь. Значит, к его анализу, необходимо применять теорию нелинейной алгебры. Чтобы уйти от этого, гистерезисную зависимость  заменяют эквивалентным эллипсом рис.10.4, построенным так, что его площадь не менее чем на 95% перекрывает площадь петли гистерезиса.

 


Рис. 10.3 Механические характеристики. Энергетические режимы

 


Рис. 10.4

Если теперь зависимость ,  выражает через параметры эллипса, то возникающие за счет отклонения от петли гистерезиса погрешности оказываются пренебрежимо малыми для практических целей. Главное в том, что применение эквивалентного эллипса позволяет перейти к простым линейным выражениям в представлении величин В и Н

  (10.5)

  (10.6)

где  - сдвиг фазы между Н и В.

 От выражений (10.5) и (10.6) легко перейти к комплексной показательной форме представления, т.е.

  ;  (10.7)

а учитывая известные из теории магнитного поля соотношения (8.14) и (8.15) определить связь между напряжением и магнитной индукцией

,

а  также между током и напряженностью магнитного поля

  (10.8)

Теперь можно перейти к оценке основных параметров трансформатора. Учитывая (8.14) и (8.15) определяем напряжение на первичной и вторичной обмоток трансформатора:

 , (10.9)

  (10.10) 

Это напряжение полностью уравновешивается ЭДС первичной  и вторичной  обмоток:

 , (10.11)

  (10.12) 

Отношение (10.10) к (10.9)

  (10.13) 

называется коэффициентом трансформации.

 Подставим в выражение для  значение Ф из (10.4):

  (10.14)

Трансформаторы Трансформатор для технических целей впервые был применен П.Н. Яблочковым в 1876 году для питания электрических свечей. Широкое применение трансформаторы получили после того, как М.О. Доливо-Добровольским была предложена трехфазная система передачи электроэнергии и разработана конструкция первого трехфазного трансформатора (1891г.)

Режим работы трансформаторов

Опыт короткого замыкания трансформатора Опытом короткого замыкания называется испытание трансформатора при короткозамкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном токе первичной обмотки. Схема для проведения опыта короткого замыкания приведена на рис. 11.3. Опыт проводится для определения номинального значения тока вторичной обмотки, мощности потерь в проводах и падения напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора.


Характеристики и параметры цепей переменного тока в комплексной форме