Расчет неразветвленных магнитных цепей

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

Определение МДС по заданному магнитному потоку (прямая задача). Исходные данные: геометрические размеры цепи, кривая намагничивания, магнитный поток.

Порядок расчета:

1. Выделить в магнитной цепи однородные участки с площадями сечений , ; и средними длинами .

2. По заданному магнитному потоку и сечениям участков опредлить магнитные индукции

3. По кривой намагничивания определить напряженности ,

Для воздушного (неферромагнитного) участка напряженность поля

.4. По второму закону Кирхгофа сумму падений магнитных напряжений на участках контура

требуемая МДС катушки

25. Расчет неразветвленных магнитных цепей . Определение магнитного потока по заданной МДС (обратная задача). Исходные данные: геометрические размеры цепи, кривая намагничивания, МДС.

Порядок расчета:

1. Магнитную цепь представить совокупностью однородных участков с площадями поперечных сечений и длинами

2. Произвольно выбрав магнитную индукцию для одного из участков (в пределах кривой намагничивания), определить магнитную индукцию на других участках. Для этого используют зависимость

3. По кривой намагничивания определить напряженности магнитного поля для всех участков цепи.

4. Определить падения магнитных напряжений на участках цепи

5. Просуммировать магнитные напряжения, построить график

6. Для заданной МДС определить магнитный поток и магнитные индукции на участках цепи.

Рис. 7.5

26. Назначение и принцип действия трансформатораТрансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформатор имеет не менее двух обмоток, у которых есть общий магнитопровод и которые электрически изолированы друг от друга.Обмотка трансформатора, соединенная с источником питания, называется первичной, а обмотка, к которой подключается потребитель электроэнергии, называется вторичной. Различают однофазные и трехфазные трансформаторы.

Если первичное напряжение больше вторичного , трансформатор называют понижающим, если – повышающим.

Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. Под воздействием переменного тока первичная обмотка создает в магнитопроводе переменный магнитный поток который пронизывает обмотки и индуктирует в них ЭДС

(9.2)

где – амплитудные значения ЭДС.

Разделив максимальные значения ЭДС на , получим действующее значение ЭДС в обмотках

; . (9.3)

Соотношение ЭДС обмоток называется коэффициентом трансформации . (9.4)Если , то вторичная ЭДС меньше первичной и трансформатор называется понижающим, при – трансформатор повышающий.

Применяют и другое определение для коэффициента трансформации: отношение номинального высшего напряжения трансформатора к номинальному низшему напряжению. В этом случае коэффициент трансформации всегда больше единицы: .

27. Возможны следующие режимы работы трансформатора:

а) режим холостого хода;

б) режим короткого замыкания (аварийный режим и опыт короткого замыкания);

в) режим нагрузки.

В режиме холостого хода трансформатор работает при разомкнутой вторичной обмотке.

При этом существуют следующие соотношения: I₂= 0; I₁= I₀ (ток холостого хода); U₂= Е₂

Мощность холостого хода Р₀, потребляемая трансформатором из сети, определяется в основном потерями в стали Рс сердечника.

Потери в стали складываются из потерь на перемагничивание ферромагнитного материала сердечника и потерь на вихревые токи

Опыт холостого хода трансформатора проводится для определения коэффициента трансформации К и мощности электрических потерь в стали сердечника.

Опыт короткого замыкания трансформатора проводится для определения мощности электрических потерь в обмотках трансформатора (потерь в меди Рм).

Мощность Р₁, потребляемая трансформатором из сети в режиме нагрузки определяется по формуле: Р₁= Р₂+ Σ Р = Р₂+ Р₀+ Р_м,

где Р₂- мощность нагрузки;

Σ Р – суммарные потери трансформатора (в стали и меди).

Коэффициент полезного действия трансформатора имеет максимальное значение при равенстве потерь в проводах обмоток и потерь в стали сердечника

Р₀=Р_м.

Трансформатор конструирует так, чтобы

имел место при наиболее вероятной нагрузке составляющей (0, 5 – 0, 75) Р_{2 ном.}.

У работающего под нагрузкой трансформатора напряжение вторичной U₂ отличается от напряжения холостого хода U₂₀ на величину падения напряжения на полном сопротивлении его вторичной обмотки, , которая называется изменением напряжения трансформатора .

Для трансформаторов, выпускаемых промышленностью, величина составляет 6-8 % от U_{2 ном.}

Внешняя характеристика трансформатора это зависимость напряжения U₂ вторичной обмотки от протекающего по ней тока I₂, .

Автотрансформаторы

Автотрансформаторы – это трансформаторы, у которых наряду с магнитной связью между обмотками имеется электрическая связь.

В общей части обмотки протекает разность токов первичной и вторичной цепей

где – коэффициент трансформации.

Это позволяет выполнить общую часть обмотки проводом меньшего сечения. Чем ближе коэффициент трансформации к единице, тем автотрансформатор выгоднее. Обычно автотрансформаторы применяются при .

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒