TRANSFORMATOR: jest statycznym urządzeniem elektrycznym, w którym następuje przekazywanie energii elektrycznej z jednego obwodu do drugiego za pośrednictwem pola magnetycznego. W zależności od środowiska, w jakim zamyka się wytworzony przez uzwojenia główny strumień magnetyczny, rozróżnia się transformatory powietrzne i transformatory z rdzeniem ferromagnetycznym. BUDOWA: transformator składa się z rdzenia, w którym zamyka się strumień magnetyczny, oraz z umieszczonych na nim uzwojeń. Ze względu na liczbę uzwojeń rozróżnia się transformatory: jedno, dwu oraz wielouzwojeniowe. Uzwojenie, do którego doprowadza się energie, nazywa się uzwojeniem pierwotnym, a uzwojenie, z którego doprowadza się energie, uzwojenie wtórnym. ZASADA DZIAŁANIA T.J.: na rdzeniu wykonanym z materiału ferromagnetycznego, stanowiącym zamkniętą drogę dla strumienia magnetycznego, nawinięte są dwa uzwojenia odizolowane od siebie i od rdzenia. Uzwojenie pierwsze mające z1 zwojów dołączone jest do źródła napięcia sinusoidalnego u1. Uzwojenie drugie-wtórne ma z2 zwojów. Prąd sinusoidalny płynący w uzwojeniu pierwotnym wywołuje w rdzeniu transformatora sinusoidalny strumień magnetyczny. STRATY MOCY W TRANSFORMATORZE. Straty mocy czynnej związane z przenoszeniem energii elektrycznej przez transformator można w przybliżeniu ograniczyć do strat mocy w rdzeniu oraz strat mocy w uzwojeniach. Sinusoidalnie zmienny strumień magnetyczny płynący w rdzeniu powoduje cykliczne przemagnesowanie materiału ferromagnetycznego rdzenia. Związane są z tym straty histerezowe, które są proporcjonalne do częstotliwości i w przybliżeniu proporcjonalne do kwadratu amplitudy indukcji magnetycznej. Całkowite straty w rdzeniu transformatora: ΔPFe = ΔPh + ΔPw. gdzie ΔPh straty histerezowe, ΔPw. straty mocy związane z indukowaniem się i przepływem prądów wirowych Straty mocy w uzwojeniach związane są z przypływem prądu I1 przez uzwojenie pierwotne, mające rezystancje R1, prądu I2 przez uzwojenie wtórne, mające rezystancje R2. ΔPCu = I12R1+I22R2. STANY PRACY TRANS. : Stan jałowy: stan w którym uzwojenie pierwotne połączone jest ze źródłem napięcia sinusoidalnego, a uzwojenie wtórne jest otwarte. Prąd płynący przez uzwojenie pierwotne nazywa się wtedy prądem stanu jałowego. Stan obciążenia: gdy uzwojenie pierwotne jest zasilane ze źródła napięcia przemiennego, a do zacisków uzwojenia wtórnego dołączony jest odbiornik. Stan zwarcia: zaciski wtórne są zwarte, uzwojenie pierwotne jest zasilane napięciem. W praktyce stan zwarcia jest stanem awaryjnym. Rezystancja uzwojeń i ich reaktancja rozproszeniowa są tak małe że po zasileniu uzwojenia pierwotnego upięciem znamionowym w uzwojeniach płynąłby bardzo duży prąd. W związku ze zmianą energii elektrycznej na ciepło nastąpiłoby przegrzanie izolacji i zniszczenie trans. Stan zwarcia realizuje celowo przy badaniu parametrów trans.
ZASADA DZIAŁANIA SILNIKA INDUKCYJNEGO: W trójfazowych silnikach indukcyjnych uzwojenie stojana zasilane z sieci prądu przemiennego wytwarza synchroniczne pole wirujące, które przecinając pręty wirnika uzwojenia powoduje przepływ prądu, a przez to powstanie momentu obrotowego. Wirnik nie może osiągnąć synchronicznej prędkość, dlatego wprowadza się pojęcie poślizgu. Pod wpływem siły elektromotorycznej w uzwojeniu wirnika popłynie prąd. Przez zmianę rezystancji można osiągnąć zmianę wartości SEM. Ze wzrostem SEM. Rośnie też poślizg, czyli dodatkowe oporniki w obwodzie uzwojenia wirnika zmniejszają prędkość obrotową. ANALIZA PRACY SILNIKA INDUKCYJNEGO: Po włączeniu stojana do sieci zasilającej jego uzwojenia wytwarzają wirujące pole magnetyczne. Strumień magnetyczny w silniku napotyka na swojej drodze szczeliny powietrzne między rdzeniem stojana i rdzeniem wirnika. Szczeliny te stanowią duży opór mag., w porównaniu do oporu mag. Rdzeni wykonanych z materiałów ferromagnetycznych. Dlatego prąd magnesujący, potrzebny do wytworzenia w silniku strumienia wirującego jest znacznie większy niż w transformatorze. Przeciętny prąd stanu jałowego silnika wynosi ok. 0,25 do 0,5 wartości prądu znamionowego silnika. Uzwojenia faz stojana silnika są wykonane tak ze rozkład indukcji mag. Wzdłuż obwodu szczeliny między stojanem a wirnikiem jest w przybliżeniu sinusoidalny, więc w uzwojeniach stojana i wirnika indukują się sinusoidalne zmienne siły elektromotoryczne, tak jak w transformatorze. Wirnik silnika pozostaje nieruchomy ponieważ jego uzwojenia są otwarte. CHARAKTERYSTKA MECHANICZNA SILNIKA INDUKCYJNEGO:
- w zakresie poślizgów 0 < s < 1 maszyna wytwarza dodatni moment elektromagnetyczny, a wirnik wiruje z prędkością 0 < n < n1,
- dla poślizgów s > 1 prędkość jest ujemna n < 0, co oznacza, że wirnik wiruje w kierunku przeciwnym do kierunku wirowania pola magnetycznego, a mimo to moment elektromagnetyczny jest dodatni,
- dla poślizgów s < 0 maszyna wiruje zgodnie z kierunkiem wirowania pola z prędkością większą od prędkości synchronicznej n > n1, maszyna ma ujemny moment elektromotoryczny.