Презентация на тему: Нагрузочный режим трансформатора

Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочный режим трансформатора
1/29
Средняя оценка: 4.1/5 (всего оценок: 41)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1134 Кб)
1

Первый слайд презентации

Нагрузочный режим трансформатора

Изображение слайда
2

Слайд 2

Нагрузочным режимом трансформатора называется режим, при котором вторичная обмотка замкнута на какое-либо сопротивление ( рис. 1 ). При этом во вторичной обмотке будет проходить ток I 0, который создает свой магнитный поток Φ 2.

Изображение слайда
3

Слайд 3

Таким образом, при нагрузке трансформатора в нем будут действовать намагничивающие силы (сокращенно н. с.) двух обмоток, а в сердечнике его будет проходить магнитный поток, (полученный действием н. с. обеих обмоток.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Согласно правилу Ленца магнитный поток вторичной обмотки стремится уменьшить поток первичной обмотки. Однако результирующий магнитный поток должен остаться постоянным (точнее, почти постоянным). Объясняется это тем, что индуктированная им э.д.с. Е 1  при неизменном напряжении сети U 1  должна остаться почти неизменной и почти равной напряжению U 1, поскольку э.д.с. Е 1  все время уравновешивается приложенным напряжением U 1, а падение напряжения в обмотке невелико.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Построим векторную диаграмму для режима идеального трансформатора в случае, когда к зажимам его вторичной обмотки подключено активное сопротивление Z нагр  = r нагр.

Изображение слайда
6

Слайд 6

Магнитный поток трансформатора Φ и намагничивающий ток 10 совпадают по фазе ( рис. 2 ). Электродвижущие силы Е 1  и E 2 1  отстают по фазе на 90° от магнитного потока Φ.

Изображение слайда
7

Слайд 7

Так как нагрузка активная и трансформатор не имеет потерь, то ток I 2 1  совпадает по фазе с э.д.с. E 2 1. При нагрузке трансформатора геометрическая сумма намагничивающих сил первичной и вторичной обмоток будет почти равна намагничивающей силе первичной обмотки при холостом ходе: I¯ 1 w 1  + I¯ 2 w 2  ≈ I¯ 0 w 1.

Изображение слайда
8

Слайд 8

Это вытекает из постоянства результирующего магнитного потока Φ при различных режимах работы трансформатора, если к нему подведено заданное напряжение U 1.

Изображение слайда
9

Слайд 9

Намагничивающая сила вторичной обмотки согласно правилу Ленца будет стремиться уменьшить поток первичной обмотки. Поэтому по виткам первичной обмотки должен проходить такой ток I 1, который возбуждал бы по-прежнему магнитный поток Φ и, кроме того, компенсировал размагничивающее действие вторичной обмотки.

Изображение слайда
10

Слайд 10

Иначе говоря, намагничивающая сила первичной обмотки I¯ 1 w 1  должна слагаться из намагничивающей силы I¯ 0 w 1, создающей поток Φ, и намагничивающей силы-I¯ 2 w 2 компенсирующей магничивающую силу вторичной обмотки I¯ 2 w 2 : I¯ 1 w 1  = I¯ 0 w 1  - I¯ 2 w 2.

Изображение слайда
11

Слайд 11

Сократив на w 1  обе части уравнения, получим I¯ 1  = I¯ 0  - I¯ 2   w 2 / w1  = I¯ 0  + (- I' 2 ),

Изображение слайда
12

Слайд 12

т.е. первичный ток (I¯ 1 ) равен геометрической сумме двух составляющих: одна из них (I¯ 0 ) обеспечивает создание основного потока Φ в магнитопроводе, а другая (- I 1 2 ) компенсирует размагничивающее действие вторичного тока.

Изображение слайда
13

Слайд 13

Таким образом, любое изменение нагрузочного тока во вторичной цепи трансформатора сопровождается соответствующим изменением тока, потребляемого трансформатором из сети.

Изображение слайда
14

Слайд 14

До сих пор мы исходили из предположения, что магнитный поток Φ трансформатора целиком замыкается через сердечник. В действительности дело обстоит несколько иначе. Большая часть магнитных потоков, создаваемых первичной и вторичной обмотками трансформатора, замыкается через сердечник, другая - меньшая часть - в виде потоков рассеяния Ф p1  и Ф р2  замыкается вокруг отдельных витков через воздух (рис. 3 ).

Изображение слайда
15

Слайд 15

Здесь первичная и вторичная обмотки для наглядности расположены на различных стержнях. В действительности же для уменьшения потоков рассеяния Ф р1  и Ф р2  обмотки помещают на обоих стержнях.

Изображение слайда
16

Слайд 16

Потоки рассеяния индуктируют в своих обмотках э.д.с., абсолютные величины которых могут быть определены по формулам: E¯ p1  = 2πfL p1 I 1 ; E¯ p2  = 2πfL p2 I 2, где L p1  и L р2  - индуктивности рассеяния обмоток.

Изображение слайда
17

Слайд 17

Обозначая x 1  = 2πfL p1, x 2  = 2πfL p2, получим; Е¯ р1  = - I¯ 1 x 1 ; Е¯ р2  = - I¯ 2 x 2, где x 1  и x 2  - индуктивные сопротивления обмоток.

Изображение слайда
18

Слайд 18

Рассматривая идеальный трансформатор, мы не учитывали падения напряжения в его обмотках, полагая U 1  = E 1  (по абсолютной величине) и U 2  = E 2. В действительности, падение напряжения в каждой из обмоток составляет около 3% (для силовых трансформаторов, устанавливаемых на промышленных предприятиях), т. е. если бы коэффициент трансформации был равен единице (w 1  = w 2 ), то U 2  отличалось бы от U 1  примерно на 5-6%.

Изображение слайда
19

Слайд 19

Таким образом, напряжение U 1, приложенное к зажимам первичной обмотки, должно уравновесить: э.д.с. E 1, индуктированную магнитным потоком трансформатора; э.д.с. E р1, индуктированную потоком рассеяния Φ р1 ; падение напряжения I 1 r 1  в активном сопротивлении r. Следовательно, вектор первичного напряжения U¯ 1  должен быть равен геометрической сумме - Е¯ 1, - E¯ р1  и I¯ 1 r 1.

Изображение слайда
20

Слайд 20

Таким образом, уравнение э.д.с. и напряжений первичной обмотки будет U¯ 1  = (- Е¯ 1 ) + (- Е¯ p1 ) + I¯ 1 r 1  = - Е¯ 1  + I¯ 1 ¯x¯ 1  + I¯ 1 ¯r¯ 1.

Изображение слайда
21

Слайд 21

Напряжение U 1 2  на зажимах вторичной обмотки трансформатора во время нагрузочного режима работы отличается от э.д.с. E 1 2  на величину падения напряжения во вторичной обмотке: U¯ 1 2  = E¯ 1 2  - I¯' 2 z' 2.

Изображение слайда
22

Слайд 22

Ток I 1 2, проходя по виткам вторичной обмотки, вызывает активное падение напряжения I 1 2 r 1 2, обусловленное наличием активного сопротивления r, и индуктивное падение напряжения I 1 2 x 1 2  в индуктивном сопротивлении x 1 2, вызванное потоком рассеяния вторичной обмотки. Таким образом,

Изображение слайда
23

Слайд 23

Следовательно, для получения вектора вторичного напряжения U 1 2  необходимо из вектора вторичной э.д.с. E 1 2  вычесть векторы падений напряжений: активного - I¯ 1 2 r¯ 1 2  и индуктивного - I¯ 1 2 x¯ 1 2.

Изображение слайда
24

Слайд 24

Построим векторную диаграмму нагруженного трансформатора в случае активно-индуктивной нагрузки (наиболее часто встречающийся случай). Построение диаграммы начнем с вектора основного магнитного потока Φ (рис. 4 ). Вектор тока I 0  опережает по фазе поток Φ.

Изображение слайда
25

Слайд 25

Магнитный поток Φ, проходя по сердечнику, индуктирует в первичной обмотке э.д.с. Е 1  и во вторичной обмотке э.д.с. E 1 2, которые отстают от потока на 90°. Так как нагрузку трансформатора мы выбрали активно-индуктивной, то ток вторичной обмотки I 1 2  отстает от э.д.с. Е 1 2  на угол Ψ 2. Вычитая из вектора E 1 2  векторы активного и индуктивного падений напряжения во вторичной обмотке, получим вектор вторичного напряжения U 1 2.

Изображение слайда
26

Слайд 26

Для получения вектора тока в первичной обмотке воспользуемся уравнением I¯ 1  = I¯ 0  + (- I¯ 1 2 ).

Изображение слайда
27

Слайд 27

Откладывая вектор I 1 2  в обратном направлении, получим вектор - I 1 2  и, складывая его с вектором I 0, получим вектор I 1. Для получения напряжения U 1  первичной обмотки трансформатора применим уравнение, которое мы получили выше, а именно: U¯ 1  = -E¯ 1  + I¯ 1 r 1  + I¯ 1 х 1.

Изображение слайда
28

Слайд 28

Отложив вектор - E 1  и складывая его с вектором активного и индуктивного падений напряжений в первичной обмотке, получим вектор U 1.

Изображение слайда
29

Последний слайд презентации: Нагрузочный режим трансформатора

Из векторной диаграммы видно, что увеличение нагрузки трансформатора приводит к увеличению тока I 1 2, а это вызывает в свою очередь увеличение тока I 1, потребляемого трансформатором из сети.

Изображение слайда