Работа трансформатора под нагрузкой

Принцип действия + при подключении ко вторичной обмотке нагрузки Z_Н по W₂ потечет ток I₂, который будет создавать свой магнитный поток Ф₂, направленный навстречу потоку первичной обмотки Ф₁. Но суммарный основной поток в ФМС

Ф = Ф₁ – Ф₂ = Ф₁₀

практически не изменяется и остается равным потоку холостого хода трансформатора Ф₁₀, поскольку при возникновении тока I₂ увеличивается ток первичной обмотки I₁ до тех пор, пока не будет скомпенсировано это размагничивающее действия тока I₂ – постоянство Ф – основное свойство трансформатора.

Основные уравнения трансформатора:

1. Уравнение трансформаторной ЭДС – ЭДС основного потока пропорциональна числу витков W, частоте тока f и амплитуде основного потока Ф_м

Е = 4.44 WfФ_м (3.1)

2. Коэффициент трансформации

 

К = (3.2)

Определяется в режиме холостого хода трансформатора, когда напряжения на обмотках практически равны ЭДС.

3. Уравнение МДС – магнитодвижущих сил – сумма МДС всех обмоток трансформатора постоянна и равна МДС холостого хода – математическое отображение постоянства магнитного потока

 

W₁ + W₂ = W₁ (3.3)

4. Уравнение равновесия для первичной обмотки. Из II закон Кирхгофа

(3.4)

E₁ – противо ЭДС основного потока в W₁

E_s1 – ЭДС потока рассеяния Ф_s1 в W1

I₁r_m1 – падение напряжения на активном сопротивлении первичной обмотки W₁

I₁x_s1 – падение напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния первичной обмотки W₁ (I₁x_s1 = – E_s1)

 

5. Уравнение равновесия для вторичной обмотки. Из II закон Кирхгофа

(3.5)

 

E₂ – ЭДС основного потока в W₂

E_s2 – ЭДС потока рассеяния Ф_s2 в W₂

I₂r_m2 – падение напряжения на активном сопротивлении вторичной обмотки W₂

I₂x_s2 – падение напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния W₂ (I₁x_s2 = – E_s2)

Это уравнение показывает, что выходное напряжение на вторичной обмотке равно ЭДС (E₂), которую индуктирует основной поток Ф, минус падения напряжения на активном сопротивлении обмотки (I₂r_m2) и на ее индуктивном сопротивлении рассеяния (I₂x_s2).

Внешняя характеристика трансформатора

Внешняя характеристика – это зависимость напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂ от тока во вторичной обмотке I₂ (U₂ = f(I₂)), т.е. внешняя характеристика показывает, как изменяется напряжение на выходе трансформатора U₂ при увеличении тока нагрузки I₂ (при постоянном характере нагрузки и номинальном U₁).

Как у любого источника, напряжение на вторичной обмотке трансформатора U₂ отличается от ЭДС Е₂ на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора.

Из уравнения (3.5)

(3.6)

видно, что U₂ линейно зависит от I₂ и внутреннего сопротивления трансформатора. Более точный анализ показывает, что на внешнюю характеристику влияет также характер нагрузки, т.е. тип Z_H

 

 

КПД мощных трансформаторов – очень высокий, (0.98–0.99).

Тема 4 Электродвигатели

ЭД – электродвигатель

ИМ – исполнительный механизм

МХ – механическая характеристика

СД – синхронный двигатель

АД – асинхронный двигатель

ДПТ – двигатель постоянного тока

МП – магнитный поток

 

Механические характеристики ЭД и ИМ

Электропривод – это совокупность ЭД, системы передач и ИМ. Работа электропривода определяется МХ ЭД и ИМ. Физически для ЭД частота вращения зависит от нагрузки (т.е. от момента сопротивления на валу). А для ИМ момент сопротивления зависит от частоты вращения, но принято их строить в единой системе координат

n

MC

n = f (M_C) n – [об/мин]; M_C – [Нм]

Механическая характеристика – это зависимость числа оборотов от момента (сопротивления) на валу электропривода. В установившемся режиме Мвр = Мс, n – const – условие устойчивого вращения электропривода.

Основные типы МХ ЭД

 

 

1. ЭД с абсолютно жесткой МХ – n не зависит от M_C – СД

2. ЭД с жесткой МХ – n мало уменьшается с ростом M_C

2а – ДПТ с параллельным и независимым возбуждением

2б – асинхронный двигатель АД

3. ЭД с мягкой МХ – n резко падает с ростом M_C –ДПТ с последовательным возбуждением.

Основные типы МХ ИМ

 

 

1. M_C не зависит от n – лифты, подъемники

2. M_C линейно зависит от n – пара двигатель–генератор

3. Параболическая зависимость M_C от n – вентиляторы, компрессоры и т.д.

Чтобы оценить свойства привода достаточно наложить МХ ИМ на МХ ЭД. Возьмем МХ АД и наложим на нее МХ трех вентиляторов

АД + ИМ1 – возможен пуск (М_пускАД > М_пИМ1) и устойчивое вращение со скоростью n1 (M_АД = М_ИМ1)

АД + ИМ2 – пуск невозможен (М_пускАД < М_пИМ2) но если раскрутить, то возможно устойчивое вращение со скоростью n2 (M_АД = М_ИМ2)

АД + ИМ3 несовместимы, МХ не пересекаются (М_АД всегда < М_ИМ3)

Асинхронные двигатели (АД).

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. D триггеры, работающие по фронту.
2. I. Техники безопасности при подготовительных работах.
3. I.2. Самореализация подростков через творческую и культурно-досуговую деятельность.
4. I.3. Социальный портрет современного подростка
5. I.Расчет подающих трубопроводов системы горячего водоснабжения при отсутствии циркуляции.
6. II. Переведите слова, словосочетания и фразы, применяя прием узуальной подстановки.
7. II. Работа со словарём. Научитесь одним движением руки открывать нужную букву в словаре.
8. II.2 Проблемы организации подросткового досуга и творческой деятельности (по результатам социологического исследования в КДЦ «Рассвет»)
9. II.3. Развитие подвижности суставов в современной хореографии
10. III КЛОДЕЛЬ И СЛУЖАНКА ГОСПОДНЯ
11. III. Переведите текст, применяя приемы простой лексической подстановки и альтернативной подстановки.
12. IV. В следующих предложениях подчеркните модальный глагол или его эквивалент. Переведите предложения на русский язык.