Трансформатор Презентация о трансформаторе. Его виды., где применяется трансформатор

Трансформатор

Электр энергиясын қашықтыққа беру.

Трансформаторлардың мақсаты

Кернеу қуатын жоғалтпастан іс жүзінде бірнеше есе артады немесе азаятын айнымалы ток трансформациясы трансформаторлар арқылы жүзеге асырылады .

Алғаш рет трансформаторлар 1878 жылы орыс ғалымы П.Н. Яблочковтың өзі ойлап тапқан электр шамдарын жеткізу үшін қолданылған - сол кезде жаңа жарық көзі.

Трансформатордың орналасуы

Трансформатор пластиналардан құрастырылған жабық болаттың ядросынан тұрады, олардың үстіне екі (кейде көп) орамалы орамалар салынған.

Бастапқы деп аталатын орамалардың бірі ауыспалы кернеу көзіне қосылған. Басқа жүктеме, оған жүктеме қосылған, яғни. электр энергиясын тұтынатын құрылғылар мен құрылғылар қайталама деп аталады.

Трансформатордың әдеттегі нұсқауы

Трансформатор бос айналым жылдамдығында

Трансформатордың әсері электромагниттік индукция феноменіне негізделген. Бастапқы орамдағы ауыспалы ток болған кезде, әрбір орамдағы индукцияны ЭДС қозғайтын ядродағы айнымалы магниттік ағын пайда болады.

Бастапқы немесе қайталама ораманың кез келген кезіндегі индукцияның e-мезгілі ЭДС бірдей. Фарадей заңына сәйкес формула бойынша анықталады

e = -Ф’,

мұндағы Ф’ - уақытқа қатысты магниттік индукция ағынының туындысы.

ЕгерФ = Ф m cos ω t, то

Ф’ = - ω Ф m sin ω t.

Сондықтан,

e = ω Ф m sin ω t,

немесе

e = Ε m sin ω t,

мұнда Ε m = ω Ф m – амплитуда ЭДС бір кезекте.

Бастапқы орамда бар N 1 бұрылады, толық ЭДС индукции e 1 бар N 1 e. Екінші орамда аяқталды ЭДС индукции e 2 бар N 2 e ( N 2 – осы орамның бұрылыстар саны). Бұл керек

e 1 N 1

– = – .

e 2 N 2

Әдетте, трансформатордың орамаларының белсенді кедергісі кішкентай және оны ескермеуі мүмкін. Бұл жағдайда катушкалардағы кернеу модулі модульге шамамен тең болады ЭДС индукции.

| u 1 | ≈ | e 1 |.

Трансформатордың ашық қайталама орамасының көмегімен ағым ағып кетпейді және өзара байланыс бар

| u 2 | = | e 2 |.

Лездік құндылықтар ЭДС e 1 и e 2 олар фазада өзгереді, сондықтан олардың қатынасы ағымдағы білімдердің қатынасына ауыстырылуы мүмкін E 1 и E 2 этих ЭДС олар фазада өзгереді, сондықтан олардың қатынасы ағымдағы білімдердің қатынасына ауыстырылуы мүмкін | u 1 | ≈ | e 1 | и | u 2 | = | e 2 |, тиімді кернеулердің қатынасы U 1 и U 2 :

U 1 E 1 N 1

– ≈ – = – = K.

U 2 E 2 N 2

1 Трансформатор төмендейді, және при K " width="640"

Мәні K трансформация коэффициенті деп аталады. При K 1 Трансформатор төмендейді, және при K

Жүктелген трансформатор жұмысы

Егер электр энергиясын тұтынатын электр тізбегі қайталама орамның соңына қосылса немесе трансформатор жүктелсе, қайталама орамдағы ток нөлге тең болмайды. Пайда болған ток өзегі айнымалы магнитті ағынын жасайды, бұл өз кезегінде магнит ағынындағы өзгерістерді төмендетеді.

Бірақ алынған магнит ағынының тербелістерінің амплитудасының төмендеуі, өз кезегінде, бастапқы орамдағы индукциялық ЭДС төмендетуге тиіс. Алайда, бұл мүмкін емес | u 1 | ≈ | e 1 |. Сондықтан қосалқы тізбек жабылған кезде бастапқы орамдағы ток автоматты түрде артады. Оның амплитудасы магнит ағынының тербелістерінің амплитудасының бұрынғы мәнін қалпына келтіру жолымен өседі.

Бастапқы тізбектегі ток күші энергияны сақтау заңына сәйкес жүзеге асырылады: электр энергиясын трансформатордың қайталама орамасына байланысқан тізбеге қайтару бастапқы желінің бірдей энергиясын тұтынуымен бірге жүреді. Трансформатор номиналды жүктемеге жақын кезде бастапқы тізбектегі қуат шамамен қосалқы тізбектегі қуатқа тең :

U 1 I 2

– ≈ – .

U 1 I 1 ≈ U 2 I 2 ,

U 2 I 1

Бұл кернеуді бірнеше рет трансформатормен ұлғайту арқылы ағымды сол сомаға (және керісінше) азайтамыз.

Электр энергиясын беру

Электр энергиясын тұтынушылар барлық жерде. Ол отын және су ресурстарының көздеріне жақын орналасқан салыстырмалы түрде аз жерде өндіріледі. Электр қуатын үлкен көлемде сақтау мүмкін емес. Оны алғаннан кейін дереу тұтыну керек. Сондықтан ұзақ қашықтыққа электр энергиясын беру қажеттілігі бар.

Энергияны ауыстыру айтарлықтай шығындармен байланысты. Өйткені, электр тогы электр желілерінің сымдарын қыздырады. Joule-Lenz заңына сәйкес желілік сымдарды қыздыруға жұмсалған энергия формула бойынша анықталады

Q = I 2 Rt ,

мұнда R - сызықтың қарсылығы.

Өте ұзын сызық ұзындығы кезінде энергияны беру экономикалық жағынан тиімсіз болуы мүмкін. Желінің кедергісін едәуір қысқарту өте қиын. Сондықтан ағымды азайту қажет.

Өйткені ток ток кернеуіне пропорционалды, берілетін қуатты үнемдеу үшін, электр желісінің кернеуін арттыру қажет. Электр жеткізу желісі ұзағырақ болса, соғұрлым жоғары кернеуді пайдалану жақсы.

Жоғары кернеу орамалар мен генераторлардың басқа бөліктерін оқшаулау үшін күрделі арнайы шаралар қабылдауды қажет етеді. Сондықтан ірі электр станцияларында трансформаторлар көтеріледі.

Машиналардың электр жетегінің қозғалтқыштарында, жарықтандыру желісінде және басқа мақсаттарда электр энергиясын тікелей пайдалану үшін желінің шетіндегі кернеу төмендетілуі керек. Бұл қадамды төмендету трансформаторлары арқылы қол жеткізіледі.

Генератор

Әдетте, кернеудің төмендеуі және, тиісінше, қарқындылықтың артуы бірнеше кезеңде орын алады. Әрбір кезеңде кернеу азайып, электр торымен қамтылған алаң кеңейеді.

11 кВ

Повышающий

трансформатор

Линия

передачи

110 кВ

Понижающий

трансформатор

35 кВ

35 кВ

Линия

передачи

35 кВ

Понижающий

трансформатор

6 кВ

6 кВ

Линия

передачи

6 кВ

Понижающий

трансформатор

220 В

220 В

220 В

220 В

К потребителю

Электр энергиясын беру және тарату схемасы

Сымдар арасындағы өте жоғары кернеу кезінде электр қуатын жоғалтуға әкеліп соқтырады. Ауыспалы кернеудің рұқсат етілген амплитудасы сымның берілген көлденең қимасы үшін ағызудан келетін энергия шығыны шамалы болуы керек.

Thanks for Attention 