Трансформатор без стального сердечника
Широкое применение в электротехнике имеет трансформатор – устройство, предназначенное для преобразования величины переменных напряжений и токов. В простейшем случае он не имеет ферромагнитного сердечника и представляет собой две катушки с индуктивной связью. |
Напряжение источника приложено к первичной катушке трансформатора, к вторичной катушке подключена нагрузка. Тогда уравнения по второму закону Кирхгофа для первичной и вторичной цепей при показанных на рисунке одноименных зажимах и положительных направлениях токов, при которых потоки самоиндукции и взаимоиндукции складываются, получают следующий вид:
,
,
где – напряжение на приемнике, и – сопротивление и индуктивность первичной и вторичной, катушек, соответственно.
При холостом ходе вторичная катушка разомкнута и ток первичной цепи индуктирует во вторичной ЭДС взаимоиндукции .
При сопротивлении приемника уравнения трансформатора в комплексной форме имеют вид:
,
.
Здесь , , .
Из второго уравнения может быть определен комплекс вторичного тока:
.
Переход от комплекса вторичного тока к его действующему значению дает:
,
откуда может быть определен коэффициент трансформации тока
.
Из этих соотношений видно, что коэффициент трансформации тока не является постоянной величиной, а зависит от сопротивления приемника.
Коэффициент трансформации напряжения также зависит от сопротивления приемника.
После подстановки значения в первое уравнение трансформатора получается выражение первичного тока:
.
Знаменатель этого выражения представляет собой результирующее полное сопротивление цепи, эквивалентной трансформатору.
Результирующее активное сопротивление
состоит из суммы активного сопротивления первичной цепи и сопротивления, вносимого вторичной цепью,
Результирующее реактивное сопротивление
состоит из разности реактивного сопротивления первичной цепи и сопротивления, вносимого вторичной цепью.
Уравнения трансформатора могут быть представлены в следующем виде:
,
.
Эти же уравнения по второму закону Кирхгофа являются уравнениями для двух элементарных контуров Т-образной цепи; следовательно, трансформатор, т. е. цепь с индуктивной связью, может быть заменен эквивалентной схемой следующего вида.
Если значение М лежит между и , например ,то отрицательно, что эквивалентно емкости; получается схема, в которой возможно соотношение что имеет место в трансформаторе, повышающем напряжение.
При емкостный характер получает элемент ,что делает возможным соотношение , имеющее место в трансформаторе, понижающем напряжение.
ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ
Дата добавления: 2019-12-09; просмотров: 311;