Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
ЛЕКЦИЯ № 3
Тема: Режим холостого хода трансформаторов
Цель: Изучить физическую сущность явлений при холостом ходе трансформатора, методики анализа их.
План: 1. Физическая сущность процессов
2. Уравнения ЭДС и напряжений.
3. Схема замещения и векторная диаграмма.
Литература: 1. Бургардт К.А., Просужих Р.П.
«Корабельные электрические машины».
Часть 2. 1980, стр. 6-13
Лекция обсуждена и одобрена на заседании кафедры
Протокол № _____ от «_____» _____________200 г.
Преподаватель: Просужих Р.П.
Лекция №3 Режим холостого хода трансформатора
1 Уравнения ЭДС и напряжений
Если цепь вторичной обмотки трансформатора разомкнута, а на первичную подано напряжение U1, то трансформатор будет работать в режиме холостого хода. Если напряжение U1 синусоидально, то и ЭДС Е1, и основной магнитный поток Ф0, и ток первичной обмотке I10 должны быть синусоидальными.
Это требование полностью выполняется в случае, когда сталь магнитопровода ненасыщена. При наличии насыщения стали пропорциональность между током I10 и магнитным потоком Ф0 нарушается,
Рисунок 1
поэтому ток первичной обмотки i10 не будет синусоидальным, как это видно из графиков зависимостей.
Ф0 = f(i10) – (петля гистерезиса), Ф0 = f(t) = Ф0 MAX Sin(wt) и i10 = f(t),
построенных совместно.
Методика построения кривых рассматривалась в курсе ТОЭ. Анализ кривых показывает, что для обеспечения синусоидальности магнитного потока Ф0 на участке насыщения ток i10 должен резко возрастать, то есть будет несинусоидальным. Несинусоидальный ток i10 можно разложить на синусоидальные гармонические составляющие, среди которых наиболее ярко будут выражены первая i10=I10maxsin(wt+a), третья и пятая гармоники. Первая гармоника имеет одинаковую с напряжением U1 частоту, но будет опережать магнитный поток Ф0 на некоторый угол a, который называют углом магнитного запаздывания или гистерезисным углом. Обычно этот угол очень мал, а ток i10 является практически чисто индуктивным током, отстающим от приложенного напряжения U1 на угол, близкий к 90° эл.
Это значит, что и магнитный поток Ф0 отстает по фазе от приложенного напряжения U1 на угол, близкий к 90° эл.
Считая магнитный поток трансформатора синусоидальной величиной Ф0=Ф0maxsin(wt+a), определим ЭДС в первичной и вторичной обмотках.
;
.
Из формул следует, что ЭДС е1 и е2 отстают по фазе от магнитного потока Ф0 на угол p/2, а их амплитуды равны:
Е1m=2p¦1w1Ф0m, Е2m=2p¦1w2Ф0m.
В этом случае действующие значения ЭДС равны:
.
Таким образом, можно видеть, что ЭДС е1 и е2 находятся практически в противофазе с приложенным напряжением U1. ЭДС е1 представляет собой ЭДС самоиндукции. В символической форме это можно записать так Ủ1 @-Ė1.
Магнитный поток рассеяния ФS1 также наводит в первичной обмотке ЭДС, которая является ЭДС самоиндукции и называется ЭДС рассеяния еS1 первичной обмотки, равная
.
Здесь LS1 – индуктивность рассеяния первичной обмотки.
Поскольку поток ФS 1 замыкается в основном по воздуху, магнитная проницаемость которого постоянна, то и индуктивность LS1 является постоянной величиной, а магнитный поток ФS1 и ток і10 
совпадают по фазе. В свою очередь ЭДС еS1 отстает по фазе на угол 90° от потока ФS1 и тока i10. Это можно выразить в символической форме таким образом:
Здесь Х1=w1×LS1 – это индуктивное сопротивление рассеяния первичной обмотки.
Следует учесть еще, что в реальных условиях первичная обмотка трансформатора обладает каким-то активным сопротивлением R1 и соответствующим ему падением напряжения R1İ10, которое совпадает по фазе с током İ10.
В соответствии со вторым законом Кирхгофа для первичной обмотки трансформатора можно составить уравнение
u1 + е1 + еS1 = R1i10.
Это же уравнение в символической форме записи можно решить относительно напряжения U1
.
Оно показывает, что приложенное напряжение U1 уравновешивается ЭДС Е1 и падениями напряжения в активном и индуктивном сопротивлениях первичной обмотки.
Во вторичной обмотке в режиме холостого хода тока нет, поэтому справедливы равенства
е2=u2 и Ė2=Ů2.
Следует отметить, что падения напряжения jХ1İ10 и R1İ10 очень малы, поэтому можно считать, что напряжение U1 уравновешивается в основном ЭДС Е1, то есть Ů1 @–Ė1.
Date: 2016-02-19; view: 336; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА... |