= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
Файл: >>>>>> Скачать ТУТ!
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
Основная формула трансформаторной ЭДС
Уравнения напряжений трансформатора
От чего зависят ЭДС обмоток трансформатора и каково их назначение?
Трансформаторами называют устройства, предназначенные для преобразования напряжения или тока рис. Ценность такого устройства определяется чрезвычайно широким диапазоном ситуаций, в которых оно используется. Благодаря трансформаторам электрическая энергия приобретает такие формы, параметры и свойства, которые наиболее востребованы и удобны для конкретных приложений. Следует, однако, помнить, что трансформаторы могут работать только в цепях переменного тока и их включение в цепи постоянного тока даже небольшого напряжения может вывести их из строя. Простейший по демонстрации принципа действия, но не по конструкции трансформатор состоит из трех элементов или узлов: Электрически обе обмотки трансформатора изолированы как друг от друга, так и от магнитопровода. Последний представляет себой массивный ферромагнитный сердечник, создающий между обмотками м а г н и т н у ю связь. Электрическая энергия, поступающая в первичную обмотку, преобразуется ею в магнитную, которая по магнитопроводу передается во вторичную обмотку с последующим преобразованием снова в электрическую энергию, но уже вторичной обмотки. Часть энергии в процессе преобразования теряется в трансформаторе, вызывая его нагрев. Отношении доли переданной энергии к взятой от первичного источника определяет КПД трансформатора и вычисляется по формуле , где W 1 - энергия, поступившая на первичную обмотку; W 2 - энергия, поступившая потребителю со вторичной обмотки. Принцип действия трансформатора основан на законе электромагнитной индукции ЭМИ. Напомним, что по физическому смыслу он представляет собой явление порождения переменным магнитным полем вихревого электрического поля. Математически, этот закон дается известной формулой для ЭДС вихревого электрического поля:. Следовательно, по модулю, ЭДС равна скорости изменения магнитного потока. Это, в свою очередь, означает наличие сдвига фаз между Ф и е на 90 0 этот факт справедлив для любой величины и ее скорости. Знак минус означает, что ЭДС о т с т а е т по фазе от магнитного потока. Сама ЭДС, физически, возникает на любом витке обхватывающем изменяющееся магнитное поле на рис. Рассмотрим, как же работает трансформатор. При подаче переменного напряжения на первичную обмотку в ней возникает переменный ток. В свою очередь, переменный ток создает вокруг себя переменное магнитное поле. Поскольку, технологически, первичная обмотка представляет собой катушку, то ее магнитное поле сконцентрировано внутри нее за ее пределами магнитные поля разли-чных участков витков вычитаются. В результате по магнитопроводу начинает циркулировать значительный переменный магнитный поток Ф. В соответствии с законом ЭМИ в любом сечении магнитопровода возникает вихревая ЭДС. Эта ЭДС возникает всюду в окружающем пространстве и попадает как в первичную обмотку, во вторичную, так и в магнитопровод. В первичной обмотке она оказывается полностью противофазной сетевому напряжению, поскольку, как уже говорилось в предыдущих разделах, ток в обмотке отстает от напряжения на 90 0 , а ЭДС вихревого поля, в свою очередь отстает от тока или что то же самое - от магнитного потока еще на 90 0. В результате в первичной обмотке встечаются д в а электрических поля, направленные встречно друг другу. Итогом этого противостояния является малая величина входного тока при холостом режиме и большое индуктивное сопротивление обмотки. Кроме того, все катушки и обмотки делаются, как правило, из меди, обладающей очень малым омическим сопротивлением. Отсюда следует важный количественный факт - падение напряжения u на каждом витке происходит только за счет вихревой ЭДС и, стало быть, оно численно равно этой ЭДС:. Здесь учтено, что напряжение на первичной обмотке равномерно распределено на ее витках, вследствие равномерности магнитного потока вдоль магнитопровода. В магнитопроводе ЭДС вихревого электрического поля создает по всему его сечению вихревые токи токи Фуко , которые, если не принять никаких мер, сильно понижают КПД трансформатора и вызвают значительный разогрев и даже перегрев магнитопровода. Для создания сопротивления таким токам, его собирают из тонких пластин, покрытых изоляционным лаком. Это позволяет резко снизить тепловое рассеяние электромагнитной энергии и повысить КПД. Наконец, во вторичной обмотке, вихревое электрическое поле наводит в каждом витке свою ЭДС , которая, складываясь на всех витках, выходит на ее клеммы в виде напряжения , где N 2 — число ее витков. Поскольку саму ЭДС вихревого поля мы выразили через падение сетевого напряжения на первичной обмотке , то сделав в последней формуле соответствующую замену, приходим к о с н о в н о й ф о р м у л е трансформатора:. Из нее следует, что при изменении соотношения между количеством витков на вторичной и первичной обмотках, мы можем менять соотношение между их напряжениями. В первом случае мы получаем понижающий трансформатор, во втором - повышающий. Для определения степени трансформации напряжения вводится к о э ф ф и ц и е н т т р а н с ф о р м а ц и и k:. Коэффицент трансформации, наряду со значениями напряжений обмоток, номинальной мощностью и КПД является важным технологическим параметром трансформатора. Так как в рассмотренной классической конструкции трансформатора имеются две обмотки, одна из которых замкнута на первичный источник, а вторая свободна, то возможны два режима его работы: Эти режимы имеют существенное различие, так как во втором случае в магнитопроводе возникает дополнительное магнитное поле от вторичной обмотки, которое влияет на все электрические параметры трансформатора. Поэтому эти режимы работы рассматриваются по отдельности. Здесь необходимо отметить следующее: Поэтому проще понять процессы, происходящие в трансформаторе, через абстрактные понятия. В частности, - через векторные диаграммы. На схеме внизу рис. Как и всякая сложная диаграмма , для ее построения необходимы математические уравнения , связывающие между собой все изображенные параметры. Для трансформатора в режиме холостого хода они получаются из законавторого закона Кирхгофа:. Рассмотрим ход построения такой диаграм-мы для режима холостого хода - с одно-временным выяснением физического смысла всех отраженных на ней параметров. В вакууме они в с е г д а колеблются в одной фазе; в магнитопроводе, вследствие явления гистерезиса рассогласования магнитного поля тока и железа возможна небольшая расфазировка, которой в данном случае пренебрежем. Е 1 представляет собой ЭДС в первичной обмотке, Е 2 - во вторичной. Очевидно, что вследствие различия числа витков в обмотках, эти ЭДС не совпадают по величине и откладываются разными по длине. Его необходимость следует из уравнения для напряжения первичной обмотки. Из построенной диаграммы видно, что в точном представлении, сетевое напряжение превышает противоэдс ЭМИ. Напряжение же на разомкнутой вторичной обмотке в точности равно Е 2. Поэтому с достаточной степенью точности можно написать:. Для построения векторной диаграммы в рабочем режиме также необходимо составить соответствующие уравнения. Они будут отличаются от уравнений в холостом режиме видом уравнения для вторичной обмотки. Последнее также получается из второго законаКирхгофа и имеет вид. Видно, что напряжение на вторичной обмотке U 2 уменьшается, по сравнению с напряжением U 2 при холостом ходе, на величину падения напряжения в ее активном и индуктивном сопротивлениях. Данные уравнения усложняют процесс построения диаграмм и, чтобы упростить его, пренебрежем внутренними сопротивлениями обмоток. Тогда уравнения примут совсем простой вид:. Из такого вида уравнений сразу следует, что никаких выводов о поведении токов в первичной и вторичной обмотках сделать невозможно. В действительности эти токи оказываются тесно связанными по следующим причинам. Во-первых, из первого уравнения следует, что как и при холостом ходе, ЭДС вихревого поля должна быть равна и противоположна по фазе сетевому напряжению. Так как напряжение сети первичного исто-чника является заданным и не зависит от режима работы трансформатора, то магнитный поток в магнитопроводе трансформатора в рабочем режиме должен равняться магнитному потоку при холостом режиме. Между тем, в рабочем режиме, в магнитопроводе циркулируют уже не одно а д в а магнитных поля - рабочий ток вторичной обмотки создает свое магнитное поле. Другими словами, магнитное поле вторичной обмотки должно быть направлено встречно магнитному полю первичной обмотки. Это позволяет записать общее урав-нение для магнитных потоков в магнитопроводе — как векторов! Здесь Ф 0 - магнитный поток в трансформаторе, создаваемый первичной обмоткой при холостом режиме; Ф 1 - магнитный поток первичной обмотки в рабочем режиме; Ф 2 - магнитный поток вторичной обмотки. Смысл последнего уравнения можно пояснить следующим примером. Тогда если рабочий ток вторичной обмотки создаст магнитный поток в 40 у. Это означает, что между токами первичной и вторичной обмоток возникает магнитная связь, причем такая , что рост тока во вторично обмотке влечет рост тока в первичной обмотке. Математическую связь между токами можно установить на основе фундаментального закона теории магнетизма - закона полного тока. В адаптированном варианте для магнитных цепей с магнитопроводами , его формулируют в виде у р а в н е н и я м а г н и т н о й ц е п и:. Здесь R М - магнитное сопротивление магнитопровода трансформатора; N — число витков с током, обхватывающих магнитопровод; I — сила тока в каждом витке; Ф — магнитный поток в магнитопроводе. ИЗ формулы следует, что:. Последнее уравнение устанавливает искомую связь между рабочими токами в первичной и вторичной обмотке и позволяет построить векторну диаграмму рабочего режима в упрощенном виде. Предварительно перепишем его в виде:. Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. Автотрансформаторы Вопрос 1 Выбор регулировочных отпаек трансформаторов. Трансформаторы с регулированием под нагрузкой Вращающиеся трансформаторы Задание. Трансформаторы широко применяются при передаче электрической энергии на большие расстояния, распределении ее между приемниками Измерительные трансформаторы напряжения: Принцип действия, конструкция, типы, параметры Измерительные трансформаторы тока: Принцип действия, конструкция, типы, параметры. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Математически, этот закон дается известной формулой для ЭДС вихревого электрического поля:
Руководство к выполнению контрольных работ по электротехнике. Автор: Останин Б.П., редактор: Сафонова Ю.Э.
Трансформатор представляет собой линейный электромагнитный аппарат , предназначенный для преобразования величин токов и напряжений без изменения частоты. Обмотка, подключенная к источнику энергии, называется первичной. Обмотки, подключенные к сопротивлениям нагрузки, называются вторичными. Сердечник магнитопровод трансформатора изготавливают из листовой электротехнической стали, имеющей малые потери на перемагничивание и на вихревые токи. Отдельные листы стали изолируют слоем лака, после чего стягивают болтами. Такое устройство применяется для уменьшения вихревых токов, индуктируемых в стали переменным потоком. Под холостым ходом трансформатора понимается режим его работы при разомкнутой вторичной обмотке. Первичная обмотка трансформатора подключена к источнику переменного напряжения. Ток i 1х первичной обмотки создает переменное магнитное поле, намагничивающее сердечник трансформатора. Магнитный поток в трансформаторе разделим на две части: Определим ЭДС, индуктированную в первичной обмотке трансформатора основным магнитным потоком. Основной магнитный поток изменяется по синусоидальному закону ,. X Э - индуктивное сопротивление, пропорциональное реактивной мощности, затрачиваемой на создание основного магнитного потока. В режиме холостого хода. Если к первичной обмотке трансформатора подключить напряжение U 1 , а вторичную обмотку соединить с нагрузкой, в обмотках появятся токи I 1 и I 2. Эти токи создадут магнитные потоки Ф 1 и Ф 2 , направленные навстречу друг другу. Суммарный магнитный поток в магнитопроводе уменьшается. Вследствие этого индуктированные суммарным потоком ЭДС E 1 и E 2 уменьшаются. Действующее значение напряжения U 1 остается неизменным. Уменьшение E 1 , согласно 2 , вызывает увеличение тока токи I 1. При увеличении тока I 1 поток Ф 1 увеличивается ровно настолько, чтобы скомпенсировать размагничивающее действие потока Ф 2. Вновь восстанавливается равновесие при практически прежнем значении суммарного потока. В нагруженном трансформаторе, кроме основного магнитного потока, имеются потоки рассеяния Ф 1S и Ф 2S , замыкающиеся частично по воздуху. Эти потоки индуктируют в первичной и вторичной обмотках ЭДС рассеяния. Трансформаторная ЭДС E 1 , пропорциональная основному магнитному потоку, приблизительно равна напряжению на первичной катушке U 1. Действующее значение напряжения постоянно. Поэтому основной магнитный поток трансформатора остается неизменным при изменении сопротивления нагрузки от нуля до бесконечности. Величиной намагничивающего тока можно пренебречь, так как она мала по сравнению с током первичной обмотки трансформатора в нагрузочном режиме , тогда. Подставим уравнение 7 в уравнение 3. Параметры упрощенной схемы замещения определяются из опыта короткого замыкания. Для этого собирается схема рис. Нагрузкой трансформатора является активное сопротивление R H. Вектор тока совмещен с вещественной осью комплексной плоскости. Вектор напряжения на индуктивном сопротивлении перпендикулярен, а вектор напряжения параллелен вектору тока. Вектор напряжения на входе трансформатора равен сумме трех векторов напряжения. Упрощенная схема используется для расчета цепей, содержащих трансформаторы. Автотрансформатором называется такой трансформатор, у которого имеется только одна обмотка, часть которой принадлежит одновременно вторичной и первичной цепям. Схема однофазного трансформатора изображена на рис. Знаете ли Вы, что релятивизм СТО и ОТО не является истинной наукой? В отличие от этого СТО и ОТО построены на аксиоматических постулатах, то есть принципиально недоказуемых догматах, в которые обязаны верить последователи этих учений. То есть релятивизм есть форма религии, культа, раздуваемого политической машиной мифического авторитета Эйнштейна и верных его последователей, возводимых в ранг святых от релятивистской физики. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике. Конструкция трансформатора Работа трансформатора в режиме холостого хода Работа трансформатора под нагрузкой Специальные типы трансформаторов Принцип действия и устройство трехфазных трансформаторов Расчет трансформаторов. НОВОСТИ ФОРУМА Рыцари теории эфира. Об этом Корнилов написал на своей страничке в соцсети. Если помните, я сообщил о видео, которое британский журналист записал в центре Одессы, используя Гугл-очки. В толпе украинских нацистов тогда появилась группа англоязычных иностранцев, один из которых заявил журналисту, что эта группа прямо участвует в этих событиях так открыто и заявил. Причем говорил на бойком английском, сообщил, что он гражданин Израиля и США. По словам Корнилова, тогда его сообщение было воспринято с недоверием. Сначала мне заявили, что я все выдумал и никакого видео с израильтянами не было. Когда я в итоге предъявил это видео, где парень однозначно называет себя гражданином Израиля, мне стали кричать: Теперь же Владимир Корнилов решил вернуться к данной теме, в связи с чем публикует у себя в фейсбуке фотографии загадочных израильтян, принимавших участие в одесской бойне. Один из них — некий Гонен Сибони. На первом из опубликованных Корниловым фото он в Одессе 2 мая го. А на трех других — он в г. Палестинская или таки ЦАХАЛ? Или почему сей боец вдруг резко забыл английский, когда понял, что его записывают? Сибони сам сказал журналисту, что принимает участие в событиях! В конце концов, это ведь украинская СБУ потом заявляла, что при сожжении русских в Одессе использовали некое странное химическое вещество. Резонно в этой связи задать вопрос израильтянами, что за вещества в их колбах и бутылочках, верно ведь? И как вы думаете, кто-то допросил сего активиста? Сам он в сети ВКонтакте написал уже 7 мая г.: И на этом он затих. И молчит по сей день. Исходя из этого можно утверждать, что это комета образовалась первоначально из крупных тел собиравших пыль, газ, снег. Основной причиной вращения водоворотов являются местные ветра. И чем выше скорость ветров тем выше скорость вращения водоворотов и как следствие, выше центробежная сила водоворотов, благодаря чему повышается уровень вод морей и океанов. А чем ниже центробежная сила водоворотов, тем ниже уровень вод морей и океанов. Скорость течений, по периметру морей и океанов не везде одинакова и зависит от глубины побережья. В мелководной части моря скорость течений увеличивается, а в глубоководной части моря уменьшается.. На прямолинейных побережьях, где течения не обладают угловой скоростью, уровень вод не повышается. Воды Финского залива вращаются против часовой стрелки, образуя водоворот в виде элипса. Премного благодарен Вам за Ваш общественно-просветительский труд вообще, а, в частности, за репост ста Отправлено Вопрос, ставимый как бы учеными о времени возникновения жизни на Земле, а в особенности "абиогенезе" - возникновении жизни из минерального материала, навеянный библейской мифологией и алогичностью слабоумных людей, мнящих себя учеными, некорректен априори топик - http: И тут не есть противопоставление: Обе они исходят из того, что существование Вселенной началось в какой-то конечный, конкретный момент. Об этом говорит ныне "официальная", а на самом деле криминальная наука, "разводящая" простофиль, об этом проповедует и абсолютно бессовестная церковь любая из них. На самом деле, согласно реальной логике, Вселенная как и универсум в логике есть особый объект, включающий в себя все остальные, а значит, не имеющий границ во времени и пространстве. Знали это еще античные люди как в Египте и Греции, так и в Китае и Индии. Раз так, то и существование жизни во Вселенной - вечно. Оно не вечно в конкретном месте, например, на Земле или пробирке. Гены биоинформация в виде ДНК, РНК и пр. Их разносчиками являются кометы. Это, кстати, уже фактографически определил наш коллега Е. К примеру, в мезозое царствовали динозавры рептилии. Это только потому, что именно для этих тварей тогда были подходящие условия. Что сейчас рептилий нет? От крокодилов и варанов острова Комодо до черепах, ящериц и змей. Просто они сегодня занимают скромную нишу в связи с тем, что ныне более комфортные условия для иных форм жизни. То же самое для млекопитающих и цветковых. Что, их не было в мезозое? Только тогда для них был не климат. Кстати, только слабоумные могут считать, что Земля возникла 4,6 млрд лет назад, основываясь на "изотопном возрасте" горных пород. Для людей, имеющих логику, ясно, что 4,6 млрд лет - это время, прошедшее от формирования данного твердого минерала из других минералов, по каким-то причинам бывших в то время в расплаве. Но никак не возникновение, рождение из ничего или мифического протопланетного облака. Я уже излагал свою точку зрения на сей вопрос в работе "Происхождение Солнца и планет" http: Там и волны и черные дыры, полный фарш.
История открытия болезни
Любила куни рассказы
Сильвер синема смоленск официальный сайт расписание
Одевалка где можновсе снять
Социально политическая структура общества