![]() | Pobierz cały dokument maszyny.1.elektrotechnika.politechnika.doc Rozmiar 943 KB |
TRANSFORMATORY:
1. BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA:
Tr. Jest urządzeniem służącym do zmiany energii elektrycznej w elektryczną o innych parametrach, napięciach i prądach (ale o tej samej częstotliwości). Składa się z dwóch obwodów: magnetycznego, magnetowód (rdzeń) i elektrycznego, dwa lub więcej uzwojeń. Zasada działania tr. jednofazowego idealnego:
Ψ1 = N1Φ Ψ2 = N2Φ
Φ(t) = Φmax sinωt
Ui1 = N1 dΦ/dt Ui2 = N2 dΦ/dt
Ui1(t) = N1 ω Φ cosωt Ui2(t) = N2 ω Φ cosωt
Uzwojenie pierwotne o liczbie zwojów N1 zasilamy napięciem AC U1. W uzwojeniu tym przepływa prąd przemienny I1, który wywołuje przemienny strumień magnetyczny Φ. Znaczna część tego strumienia przechodzi do rdzenia tworząc strumień magnetyczny główny Φg, a tylko nieznaczna część zamyka się w obrębie uzwojenia tworząc strumień rozproszenia Φr. Przemienny strumień magnetyczny zmieniając się w obrębie uzwojenia wtórnego o liczbie zwojów N2, indukuje w nim napięcie przemienne U2 o takiej samej częstotliwości jak napięcie U1. Wartości maksymalne napięć indukowanych:
Ui1max = N1 ω Φmax Ui2max = N2 ω Φmax
Wartości skuteczne:
Ui1 = 2π/√2 N1 f Φmax = 4,44 N1 f Φmax
Ui2 = 2π/√2 N2 f Φmax = 4,44 N2 f Φmax
Z wyprowadzonych zależności wynika, że przesunięcie między napięciem indukowanym a strumieniem wynosi π/2. Zasada działania tr. opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej wywołanej zmianami strumienia w czasie. Przekładnia tr.: n = N1/N2 (zwojowa), Ku = Ui1/Ui2 ≈ U1/U2 (napięciowa). Dla tr. jednofazowego Ku = n ( przy trójfazowym nie obowiązuje).
2. STAN JAŁOWY:
Jest to stan pracy przy którym uzwojenie pierwotne zasilane jest napięciem znamionowym, natomiast uzwojenie wtórne jest otwarte I2 = 0. Stan ten służy do wyznaczania przekładni tr. oraz mocy biegu jałowego (straty mocy w żelazie).
φσ1 = N1 Φσ1 Ux1 = dφ1/dt Φσ1 ~ I0
Napięcie indukowane wywołane strumieniem rozproszonym wynosi: Ux1 = 4,44 N1 f Φmax σ1
Skuteczną wartość napięcia indukowanego przez strumień rozproszony: Ux1 = j X1 I0 gdzie X1 - reaktancja rozproszenia uzwojenia pierwotnego, X1 = ω Lσ1 UR1 = R1 I0
Schemat zastępczy tr. w stanie jałowym:
Xμ - reaktancja główna magnesująca,
RFe - rezystancja rep. straty w rdzeniu,
R1 - rezystancja uzwojenia pierwotnego,
X1 - reaktancja rozproszenia uzwojenia pierwotnego. Wykres fazorowy:
I0 - prąd w stanie jałowym,
IFe = I0 cosφ0 Iμ = Io sinφ0
3. STRATY STANU JAŁOWEGO:
Straty w rdzeniu: * histerezowe - proporcjonalne do częstotliwości przemagnesowania,
PHY = kHY f (Bmax)x m ; (x=2 dla zst. tech.)
![]() | Pobierz cały dokument maszyny.1.elektrotechnika.politechnika.doc rozmiar 943 KB |