Задания для студентов на 20.03.25. гр. СВ 210 Электротехника и электроника

СВ 210 Электротехника и электроника

Преподаватель; В. П. Шкитенков. Электронный адрес почты schkitenkoff@yandex.ru.

Задание выдано 18.03.2025г. Задание выполнить до 21.03.2025г

Тема: Назначение, устройство и принцип действия однофазного трансформатора.

Коэффициент трансформации.

I. Написать конспект и на рисовать в тетради УГО (условно- графическое обозначение) трансформатора.

Устройство и принцип действия трансформатора.

Трансформатор - электромагнитный аппарат, который преобразует параметры переменного тока : напряжение, ток, частоту, число фаз.

В простейшем случае трансформатор представляет собой магнитопровод, с размещенными на нем двумя обмотками.

Принцип действия.

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции (взаимоиндукции) Обмотка, включенная в сеть, называется первичной, обмотка подключенная к нагрузки вторичной. При включении первичной обмотки на переменное напряжение U1 возникает ток I1, который создает переменное магнитное поле. Это поле наводит в обеих обмотках ЭДС (Е1 и Е2). Если вторичную обмотку включить на нагрузку (Z), то возникает ток I2. Основной магнитный поток Ф создается суммарным действием токов I1 и I2.

ЭДС, индуктируемые в первичной и во вторичной обмотках с числом витков W₁ и W₂ переменным магнитным потоком Ф, равны

Примем, что Ф = Фm sin ωt где круговая частота ω = 2πf, f - частота питающей сети.

Тогда e = - WωФm cosωt = - W ωФm sin (90° -ωt) = WωФm sin(ωt - 90°)

Амплитуда ЭДС Еm = WωФm. Действующее значение ЭДС

ЭДС первичной и вторичной обмоток имеют вид

Е1 = 4,44fФW1 ; Е2 = 4,44fФW2

По фазе ЭДС Е отстает от потока Ф на 90° На векторной диаграмме показано расположение векторов Е и Ф.

Коэффициент трансформации

Устройство трансформатора.

Трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника (магнитопровода), собранного из пластин трансформаторной стали, на который надеты две (иногда и более) катушки с проволочными обмотками. обмоток. Для уменьшения потерь от вихревых токов, возникающих при перемагничивании, сердечники собирают из отдельных тонких (0.3—0,5 мм) пластин специальной трансформаторной стали. Эта сталь характеризуется узкой петлей гистерезиса (см. разд. 3.2) и большим электрическим сопротивлением. Для уменьшения потерь от вихревых токов пластины изолируют друг от друга путем покрытия их изолирующими лаками. Обмотки изолируют как друг от друга, так и от магнитопровода. Обмотка более высокого напряжения называется обмоткой высшего напряжения (ВН) , а обмотка более низкого напряжения - обмоткой низшего напряжения (НН). Обмоткам трансформатора придают преимущественно цилиндрическую форму, выполняя их при малых токах из круглого медного изолированного провода, а при больших токах - из медных шин прямоугольного сечения или прямоугольного изолированного провода. Ближе к магнитопроводу располагают обмотку низшего напряжения, так как ее легче изолировать от него, чем обмотку высшего напряжения. Обмотку низшего напряжения изолируют от стержня прослойкой из какого-либо изолировочного материала. Такую же изолирующую прокладку помещают между обмотками высшего и низшего напряжения.

УГО трансформаторов.

а и б - однофазные.

в и г – трёхфазные.

II.Изучить. §§5.1. – 5.3. [1]

III.Письменно ответить на вопросы.

1. Каковы устройство и принцип действия трансформатора.

2. Какую форму имеют магнитопроводы однофазных трансформаторов.

3. Каким выражением определяется действующее значение ЭДС обмотки трансформатора.

4. Что называется коэффициентом трансформации?

5. На каком законе основан принцип действия трансформатора?

6. При каком напряжении целесообразно передавать электрическую знергию?

ЛИТЕРАТУРА:

1. Н.Ю.Морозов «Электротехника и электроника» М «Академия» 2015

Электронные ресурсы.

https://ofaze.ru/elektrooborudovanie/transformator