Működési mód és áramköri a transzformátor
Vegyünk egy transzformátor két tekercseléssel: elsődleges - W1 csatlakozni a hálózatra, és a másodlagos - W2, hogy csatlakoztassa a terhelést. Az egyszerűsített készülékek és feltételesen grafikus szimbólumot a diagramok az 1. ábrán látható.
1. ábra Kapcsolódó képe megjelölés transzformátor
Három üzemmódja van a transzformátor: üresjárat (XX), az üzemmód (névleges) és a zárlati mód (RS). Tekintsük a transzformátorok működését ezekben a módokban.
tétlen. Ebben az üzemmódban, a terhelő impedanciája végtelenben, ami transzformátor egyenértékű egy hagyományos induktor egy ferromágneses mag. A tétlen, a transzformátor lehet képviseli ekvivalens áramkör látható a 2. ábrán.
2. ábra rendszer transzformátor csere üresjárat (egy - következetes, b - a párhuzamos)
A ekvivalens diagramja a transzformátor 2. ábrán látható:
r1 - ellenállása a primer tekercs
LS1 - induktivitás, amely jellemzi az szórt fluxus a primer tekercs
r0 - ellenállás ohmos veszteségek a mágneses kör
L0 - a primer induktivitás primer tekercs
I # 956; - a jelenlegi létrehozása a fő mágneses fluxus (mágnesező áram)
Ia - a jelenlegi aktív mag veszteség
Párhuzamos egyenértékű áramkör építésére alkalmas vektor diagram a feszültségek és áramok az igazi tekercsek. A vektor diagram látható, a 3. ábra.
3. ábra vektor diagramján a feszültségek és áramok a transzformátor alapjárati
Itt δ - szög veszteségek a járom
X1 - Ellenállás tekercsek LS1 szórás.
A vektor EMF indukálta a táplálás a W2 tekercs (a feszültség a szekunder tekercsben) fázisban van eL. és a feszültség U1 összege
Ohmos ellenállás veszteség a tekercsek kicsik, mivel a terhelési áram sokkal kisebb, mint a névleges és a sebességváltó közötti szög feszültség és áram (I10 és U1) határozza meg a veszteségek az igát. A tapasztalat és alapjárati veszteségi szög δ kiszámításra és vasveszteség.
A transzformátor eszköz elérése (primer és szekunder tekercsek lehet cserélni!), Így az egyes tekercsek transzformátor rekord alapvető képlet EMF.
Felosztása a (3) egyenletet a (4), kapjuk expressziós az együttható az átalakulás:
A alapjárati üzemmódban transzformátor pontosan meghatározzák annak átalakulási arányt.
Üzemi (rakott vagy névleges). Ha a szekunder tekercs W2 csatlakozni RL terhelés. hogy ez okoz feszültséget U2 I2 terhelési áram. ábra az 1b. I1 és I2 orientált másképp képest a mágneses fluxus 0. I1 áram létrehoz egy áramlási F1. és a jelenlegi I2 teremt áramlási F2 és F1 igyekszik csökkenteni az áramlást. Más szavakkal, a mágneses kör előfordulhat mágneses fluxus F1 és F2. alapulnak Lenz-törvény ellentétes irányú, és azok algebrai összegét adja: F2 = F1 + * 0 - mágneses fluxus a transzformátor alapjárati.
Innen írhat az egyenlet mágnesezési erő (összesen jelenlegi törvény):
Látható, hogy a változás a jelenlegi I2 szükségszerűen eredményez változást a jelenlegi I1. Ez képezi egy második terhelési áramkört, amelyben elektromotoros ereje a szekunder tekercs a áramforrás e2. Ebben az esetben az egyenletek:
ahol r2 - ohmos ellenállása a szekunder tekercs
x2 - ellenállása a szivárgási induktivitás a szekunder tekercs.
A törvény Kirgofa áramok összege (6) lehet elérni párhuzamos kapcsolása a villamos áramkörök, azonban a működési módban transzformátor lehet képviselheti egy ekvivalens áramkör a 4. ábrán látható.
4. ábra helyettesítő áramkör a transzformátor TT
A helyettesítő áramkör a transzformátor működése, a 4. ábrán látható az úgynevezett T-alakú ekvivalens áramkör a csökkentett vagy transzformátor. Csökkentése a szekunder tekercs a primer végzett a feltétellel egyenlőség a teljes kapacitása a szekunder tekercsek, vagy. Ebből az egyenletből átváltási képlet nyerhető a primer tekercs feszültség és áram a szekunder tekercs, és hogy megkapja tőlük a megadott értékek terhelési ellenállás, és a szekunder tekercs szivárgási induktivitása.
Áramok és feszültségek által adott transzformációs együtthatót és a drag - keresztül négyzet transzformációs arányt. Ez lehet számítani a szekunder körben a primer vagy fordítva.
Bevezetés a transzformátor helyettesítő áramkör lehetővé teszi az áramköri elmélet számítja bármely tetszőlegesen bonyolult áramkör transzformátorok.
rövidzárlat (SC). Ez az üzemmód működése vészhelyzet. Ez szándékosan alkalmazott csak a kísérleti paraméterek meghatározása a transzformátor (szivárgási induktivitás). A méréseket végeztünk a következő sorrendben. Bemeneti feszültség zérus. Befejezése kimenetére (U2 = 0). Lassan emelje fel a bemeneti feszültség (U1), amíg a készlet még névleges áram a tekercsekben. Az érték U1 = UKZ úgynevezett zárlati feszültség értéke a minősítés a transzformátor, és általában 5-10% a névleges feszültség U1rated. Így a terhelési áram I10 nagyon kicsi összehasonlítva a névleges és figyelmen kívül hagyható (nullának). Ezután az egyenértékű áramkör a hiba üzemmódban formáját ölti az 5. ábrán látható.
5. ábra helyettesítő áramkörének a transzformátor rövidre zárva
Üresjárati áram vettünk nulla I10 = 0. Azonban a áramköri a transzformátor párhuzamos kapcsolása L0 r0 elérhető. A bemeneti impedancia a transzformátor teljes mértékben meghatározott szivárgási induktivitása a primer és szekunder tekercsek és ezek ohmos értéke:
Az eredő ellenállás - ez az ellenállás a rövidzárlatot a transzformátor. Ismerve a zárlati impedancia:
megtalálható transzformátor arány, valamint abban az esetben, alacsony induktivitás teljesítménydisszipáció veszteségek a tekercselés.
Mágnesezõ erő létrehoz egy mágneses fluxus a magban a rövidzár üzemmódban (mérési üzemmód) gyakorlatilag nulla:
és ha I10 = 0, akkor I1W1 = -I2W2 ahol találunk az arány a áramok, és így a jelenlegi transzformációs arány:
A mínusz jel a (15) képletű azt jelzi, hogy a mágneses fluxusok F1 és F2 egymás felé irányított, és kioltják egymást.
Ha a transzformátor több szekunder tekercsek. amint azt a feltételes grafikus ábrázolása a transzformátor a 6a ábrán látható, a konvertált terhelési ellenállás a helyettesítő kapcsolás párhuzamosan vannak kapcsolva, és annak helyettesítő áramkör feltételezi formájában ábrán látható a 6b.
6. ábra reakcióvázlat helyettesítési transzformátor két szekunder tekerccsel
Az érték az impedancia (ellenállás) a szekunder tekercsek Z2 az összege az ellenállások a szekunder tekercs induktivitása és ellenállása diffúzió:
Azonban a cikk címe: „Üzemmódok és áramköri a transzformátor” helyesen: