10002

2    !. WSTĘP

7

r

—'

i

2

Na rys. 1. pokazano ogólną

budowę transformatora. Transformator składa się z rdzenia (1) składanego ze specjalnych blach o grubości 0,35 mm pokrytych specjalnym lakierem izolacyjnym oraz z uzwojeń: pierwotnego (2) o ilości zwojów Wj zasilanego z sieci prądu przemiennego oraz wtórnego (3) o ilości zwojów w₂, do którego przyłącza się odbiorniki,

Rys. 1. Budowa transformatora

2. ZASADA DZIAŁANIA TRANSFORMATORA IDEALNEGO

Transformator Idealny - transformator, który spełnia następujące warunki:

1.    Nie występują w nim straty mocy, a mianowicie straty w rdzeniu (AIV« <>) oraz straty w uzwojeniach (APu= 0). Założenie braku strat w uzwojeniach jest równoznaczne z założeniem, że rezystancje uzwojeń Rj i Rj są równe zeru.

2.    Nie występuje w nim zjawisko rozproszenia magnetycznego. Oznacza to, żc strumień magnetyczny w całości przenika (jest skojarzony) przez obydwa uzwojeniu transformatora.

magnetyczny, który zamyka się w rdzeniu przenikając przez obydwa uzwojenia. Mówiąc inaczej, uzwojenia skojarzone są ze sobą magnetycznie. Strumień indukuje w uzwojeniach siły elektromotoryczne zwane silami elektromotorycznymi transformacji

Jeżeli napięcie przyłożone do zacisków uzwojenia pierwotnego ma przebieg sinusoidalny, to siła elektromotoryczna indukowana ma również przebieg sinusoidalny, tj.

Płynący przez uzwojenie pierwotne prąd przemienny wytwarza zmienny strumień

2 drugiej strony wiadomo, że

U\+e j = 0

skąd U | — —ej, co oznacza, że siła elektromotoryczna jest przesunięta w stosunku do napięcia o kąt n. Siłę elektromotoryczną c_t można wyrazić

gdzie: y/ = vi'| <I> - strumień skojarzony z uzwojeniem pierwotnym

/ powyższych zależności marny

c/O

skąd

albo

f/sin (ouh =	y/2Ui . ( , n) --sin cot + —\
JO	wta> k 2)

Oznacza to, że strumień magnetyczny jest przesunięty (opóźniony) w stosunku do napięcia o kąt przesunięcia fazowego równy ii/2.

Ze wzoru widać, że

skąd

_ co    2n „

El    ~

* 4,44wj JQ>_m

i i v    ...    _ą    ,

Powyższa zależność określa wartość skuteczną siły elektromotorycznej indukowanej w uzwojeniu pierwotnym. Zależy ona od liczby zwojów (Wą), cżjjśUJlIlttości (f) oraz wartości maksymalnej strumieniu magnetycznego (Om).

Jeżeli odwrócimy rolę uzwojeń i uzwojenie wtórne zasilimy z sieci, to analogicznie można obliczyć wartość skuteczną siły elektromotorycznej indukowanej w uzwojeniu wtórnym. Wynosi ona

E₂ = 4,44 • w2 •/

Zależy ona również od liczby zwojów (w₂), częstotliwości (f) oraz wartości maksymalnej strumienia

(®m)-

Stosunek:

n__E\ _ >^yl    ^,0

E*i >‘'2    ^ 20

nazywamy przekładnią transformatora. U|₀ i U20 słiiiitiRią napięcia na zaciskach transformatora w stanie jałowym.

W pracy transformatora można wyróżnić następujące charakterystyczne stany pracy: stan jałowy, stan obciążenia i stan zwarcia.

3. STAN JAŁOWY

Transformator pracuje w stanie jiilowyiii, gj' Uzwojenie pierwotne zasilane jest z sieci, a do uzwojenia wtórnego nie jest przyłączony odbiornik. ClWąs' poznać pracę tJ ansformatora w stanie jałowym przeprowadza się badania w układzie pokazanym na rys. 2.

Rys. 2. Schemat połączeń do badania sianu jałowego transformatora