Какое уравнение токов приведенного трансформатора правильно

Какое уравнение токов приведенного трансформатора правильно

Основные уравнения трансформатора

Можно предположить, что результирующий переменный магнитный поток Ф в магнитопроводе трансформатора является синусоидальной функцией времени.

Тогда мгновенное значение ЭДС, наводимой им в первичной обмотке, равно

,

где .

По аналогии для вторичной обмотки

.

Таким образом , ЭДС e1 и e2 и отстают по фазе от результирующего потока Ф на угол .

Действующие значения ЭДС

,

.

Отношение ЭДС обмоток ВН и НН называют коэффициентом трансформации

.

Токи I1 и I2 в обмотках трансформатора кроме результирующего магнитного потока Ф создают магнитные потоки рассеяния и (рис.1.4). Каждый из этих потоков сцеплен с витками лишь собственной обмотки и индуцирует в ней ЭДС рассеяния.

Действующие значения ЭДС рассеяния пропорциональны токам в соответствующих обмотках

где — индуктивные сопротивления рассеяния первичной и вторичной обмоток, соответственно. Знак минус в этих выражениях свидетельствует о реактивности ЭДС рассеяния.

Для первичной обмотки трансформатора, включенной в сеть на напряжение U1 , с учетом падения напряжения в ее активном сопротивлении , уравнение напряжения имеет следующий вид

.

В силовом трансформаторе индуктивное и активное падения напряжения невелики, поэтому можно считать, что .

Для вторичной обмотки трансформатора падения напряжения на нагрузке равно напряжению на клеммах вторичной обмотки, и уравнение напряжения имеет следующий вид:

,

где — активное сопротивление вторичной обмотки.

Если трансформатор работает при первичной обмотке, включенной на напряжение U1, и разомкнутой вторичной обмотке, то режим работы называется холостым ходом. Ток в первичной обмотке при этих условиях называют током холостого хода.

Магнитодвижущая сила (МДС) , созданная этим током, наводит в магнитопроводе трансформатора магнитный поток с амплитудой

,

где RM — магнитное сопротивление магнитопровода.

При замкнутой вторичной обмотке, на нагрузку ZH в ней возникает ток I2, а в первичной обмотке ток увеличивается до значения I1. Теперь магнитный поток в магнитопроводе создается действиями двух МДС и .

Таким образом, можно считать, что значение результирующего магнитного потока при неизменном напряжении U1 практически не зависит от нагрузки трансформатора, если ее величина не превышает номинальную. Принятое положение позволяет получить уравнение МДС трансформатора

и уравнение токов трансформатора

,

где — ток вторичной обмотки, приведенный к числу витков первичной обмотки.

Электрическая схема замещения трансформатора

Параметры первичной и вторичной обмоток трансформатора отличаются, что наиболее ощутимо при больших коэффициентах трансформации и затрудняет построение векторных диаграмм.

Названное затруднение устраняется процедурой, называемой приведением параметров вторичной обмотки и нагрузки к первичной, они пересчитываются на число витков, равное числу витков первичной обмотки w1. В результате вместо реального трансформатора с коэффициентом трансформации получают эквивалентный трансформатор с , где . Такой трансформатор называют приведенным.

Приведение вторичных параметров не должно отразиться на энергетических показателях трансформатора: все мощности и фазовые сдвиги во вторичной обмотке приведенного трансформатора должны остаться такими, как в реальном трансформаторе. В результате число витков вторичной обмотки изменится в раз и как следствие этого , .

Из условия равенства электромагнитных мощностей вторичных обмоток реального и приведенного трансформаторов получаем выражение для приведенного тока вторичной обмотки

.

Из условия равенства потерь в активном сопротивлении вторичных обмоток реального и приведенного трансформаторов получаем выражение для приведенного активного сопротивления вторичной обмотки

.

Приведенное индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки определяем из условия равенства реактивных мощностей вторичных обмоток реального и приведенного трансформаторов

.

Приведенное полное сопротивление вторичной обмотки трансформатора

.

Уравнения напряжений для приведенного трансформатора

,

.

Уравнение токов .

Эти уравнения устанавливают аналитическую связь между параметрами трансформатора в диапазоне нагрузок от режима холостого хода до номинальной.

Изобразим эквивалентную схему трансформатора (рис.1.5,а). На этой схеме активные и индуктивные сопротивления условно вынесены из соответствующих обмоток и включены последовательно.

Так как в приведенном трансформаторе k=1 , то . В результате точки А и а, Х и х на схеме имеют одинаковые потенциалы, что позволяет соединить их электрически и получить Т-образную электрическую схему замещения приведенного трансформатора (рис.1.5,б). В этой схеме замещения магнитная связь между обмотками заменена электрической.

Т-образная электрическая схема замещения приведенного трансформатора облегчает исследование электромагнитных процессов и расчет трансформаторов. Схема представляет собой совокупность трех ветвей. Первая: с сопротивлением и током . Вторая (намагничивающая): с сопротивлением и током , где rm, xm — параметры ветви намагничивания. Третья: с сопротивлениями вторичной обмотки , нагрузки и током .

Все параметры электрической схемы замещения, кроме , являются постоянными и могут быть определены либо расчетным, либо опытным путем (из опытов холостого хода и короткого замыкания).

Источник:
http://ruseti.ru/tranformator/texnishek10.htm

Приведенный трансформатор

Понятие «приведенный трансформатор» было введено для упрощения расчетов нелинейной электромагнитной системы, для перехода от магнитных характеристик и расчетов к электрическим, т.е. с использованием законов Кирхгофа. Для этого число витков первичной обмотки Wx записывается, как произведение числа витков вторичной обмотки W2 и коэффициента трансформации п: Wx = W2n = W <,где W <— приведенное число витков вторичной обмотки. Для напряжений также можно записать: Ux = U2n = U2, где U2 приведенное напряжение вторичной обмотки. Таким образом, приведенный трансформатор — это трансформатор, у которого число витков вторичной обмотки равно (приведено к) числу витков первичной и напряжение на вторичной обмотке равно (приведено к) напряжению на первичной.

Пренебрегая нелинейными искажениями и потерями энергии в трансформаторе, т.е. рассматривая идеальный приведенный трансформатор, работающий на основной гармонике (метод эквивалентной синусоиды), запишем в комплексной форме ЭДС, наводимую в первичной обмотке:

где Ф, В, Н — комплексные магнитный поток, индукция и напряженность магнитного поля в сердечнике; со — частота входного воздействия; S — площадь сечения магнитопровода; р — магнитная проницаемость материала магнитопровода.

Магнитная схема простейшего двухобмоточного трансформатора изображена на рис. 20.3.

Рис. 20.3. Магнитная цепь простейшего трансформатора

На рисунке обозначено: Fl и F2 МДС первичной и вторичной обмоток соответственно; 1Х и /2 — токи в первичной и вторичной обмотках; WlnW2 число витков первичной и вторичной обмоток; Ф, и магнитный поток, магнитные напряжение и сопротивление.

Учитывая, что U^ = Ш, где / — длина средней линии магнитопро- вода, для схемы можно записать второй закон Кирхгофа: ^ F

где п — коэффициент трансформации; Г2 = —12 — приведенный ток

вторичной обмотки. Подставим значение Н в формулу ЭДС и изменим знак правой и левой частей уравнения:

Полученное уравнение удовлетворяет схеме, изображенной на рис. 20.4.

Рис. 20.4. Схема идеального приведенного трансформатора

Ветвь на схеме рисунка, где протекает ток /, называют потокообразующей ветвью, а катушка jXs обладает нелинейными свойствами и включает в себя индуктивности как первичной, так и вто-

ричной обмоток: jXs = j(oLs = у’соИ^ 2 ур = j и I’i — напряжение и ток вторичной обмотки приведенного трансформатора;

Ra 1 и R’al активные сопротивления первичной и вторичной обмоток приведенного трансформатора, характеризующие потери на нагрев этих обмоток;

Xsl и X’S2 реактивные сопротивления первичной и вторичной обмоток приведенного трансформатора, характеризующие потери энергии на потоки рассеяния;

Читайте также  Объединение русских земель вокруг Москвы (XIV – первая четверть XVI вв

A’jq и R потокообразующая цепь, включающая в себя индуктивности обмоток и потери в стали, т.е. потери на нагрев сердечника от вихревых токов, потери на перемагничивание и т.д.;

ZH — нагрузочное сопротивление, которое может носить резистивный, емкостный, индуктивный характер.

Источник:
http://studref.com/657683/prochie/privedennyy_transformator

Устройство и принцип действия трансформатора. Типы трансформаторов. Уравнения ЭДС и МДС.

Устройство и принцип действия трансформатора. Типы трансформаторов. Уравнения ЭДС и МДС.

Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или больше) обмотками, имеющими между собой магнитную связь, осуществляемую переменным магнитным полем, и служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при сохранении частоты тока неизменной.

Для усиления магнитной связи между обмотками они помещаются на стальном сердечнике Трансформаторы, не имеющие стального сердечника, называются воздушными. Они применяются в специальных случаях при преобразовании переменных токов высокой частоты

Трансформатор имеет не меньше двух обмоток; из них первичной обмоткой 1 называется обмотка, которая получает энергию преобразуемого переменного тока, вторичными обмотками 2 — обмотки, которые отдают энергию преобразованного переменного тока. Передача энергии из одной обмотки в другую осуществляется с помощью электромагнитной индукции.

Основными элементами конструкции трансформатора являются первичные и вторичные обмотки и ферромагнитный магнитопровод (обычно замкнутого типа). Обмотки расположены на магнитопроводе и индуктивно связаны друг с другом. Использование магнитопровода позволяет саккумулировать большую часть магнитного поля внутри трансформатора, что повышает КПД устройства. Магнитопровод обычно состоит из набора металлических пластин, покрытых изоляцией.

Принцип действия — при подключении трансформатора к источнику переменного тока (электрической сети) в витках его первичной обмотки протекает переменный ток i1, образуя переменный магнитный поток Ф. Этот поток проходит по магнитопроводу трансформатора и, пронизывая витки первичной и вторичной обмоток, индуцирует в них переменные э. д. с. е1 и е2. Если к вторичной обмотке присоединен какой-либо приемник, то под действием э. д. с. е2 по ее цепи проходит ток i2.

Классификация трансформаторов:

1. По назначению: измерительные трансформаторы тока, напряжения, защитные, лабораторные, промежуточные.

2. По способу установки: наружные, внутренние, шинные, опорные, стационарные, переносные.

3. По числу ступеней: одноступенчатные, многоступенчатые (каскадные).

4. По номинальному напряжения: низковольтные, высоковольтные.

5. По типу изоляции обмоток: c сухой изоляцией, компаундной, бумажно-маслянной.

6. По способу охлаждения: естественное воздушное, естественное масляное, масляное с дутьем, масляное с дутьем и с принудительной циркуляцией масла, масляно-водяное с естественной циркуляцией масла, масляно-водяное с принудительной циркуляцией масла, масляно-водяное с принудительной циркуляцией воды и масла с направленным потоком масла

Основные типы трансформаторов:

Силовые трансформаторы — наиболее распространенный тип трансформаторов. Они предназначены для изменения энергии переменного тока в электросетях энергосистем, в сетях освещения или питания электрооборудования. Классифицируются по количеству фаз и номинальному напряжения.

Измерительные трансформаторы — электротехнические устройства, предназначенные для изменения уровня напряжения с высокой точностью трансформации.

Автотрансформаторы – устройства, обмотки которого соеденены гальванически между собой. Благодыря малым коэффициентам трансформации, автотрансформаторы имеют меньшие габариты и стоимость оп сравнению с многообмоточными. Из недостатков необходимо отметить невозможность гальванической изоляции цепей.

Импульсный трансформатор — это устройство с ферромагнитным сердечником, используемый для изменения импульсов тока или напряжения.

Пик-трансформатор — устройство, изменяющее напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью.

Уравнения ЭДС и МДС

На основании Т-образной схемы замещения можно записать следующие уравнения равновесия напряжений (ЭДС) трансформатора:

U1 = –E1+I1(R1+jX1)= –E1+I1Z1 ,

U2’= E2’ – I2’ (R2’+jX2’ )= E2’ – I2’Z2’ .

Полный первичный ток I1 состоит из намагничивающей Ix и нагрузочной (–I2’) составляющих:

Равенство называется уравнением равновесия МДС обмоток приведенного трансформатора. Умножив равенство на число витков первичной обмотки W1, после несложных преобразований, запишем:

W1I1 + W2I2 = W1Ix.

РПН.

Более мощные тра-ры снабжаются устройством РПН(регулирование под нагрузкой). Эти тра-ры обеспечивают 5-7 ступеней переключения без откл нагрузки. Переключения в РПН осуществляется без разрыва эл цепи главного тока.

П1-П2-Контактные пластины переключателя.

К1, К2 — Контакты контакторов

Х — выходной зажим обмотки.

В нормальном режиме контакты К1 и К2 замкнуты. ток от Конт пластины П1 протекает по двум ветвям переключателя и в катушках реакторов Р1 и Р2 токи направлены навстречу друг другу, реактор ненасыщен и его сопротивление равно 0. при необходимости переключения выполняют след операции:

1) Размыкают контакт контактора К2 — теперь весь ток протекает по цепи Х1-К1-Р1-Х; 2) перемещаем подвижный контакт К2 на пластину П2; 3) замыкаем контакт контактора К2, возникает режим кз вмткаХ1Х2. Токи при этом направлены в одну сторону, реактор насыщен и его сопротивление велико, он ограничивает этот ток. 4) затем размыкается контакт контактора К1, главный ток не прерван. Переносится контакт К1 на пластину П2. После этого вкл контакт К1.

Устройство ПБВ

При данном способе регулирования переключение осуществляется не просто при отсутствии тока в коммутируемой цепи, но и при полном отсутствии напряжения на всех обмотках трансформатора, вследствие чего этот способ и именуется переключением без возбуждения (ПБВ). Устройство ПБВ состоит из избирателя (переключателя ответвлений) и привода.

Ясно, что такое переключение не может осуществляться часто. Его применяют в следующих случаях:

а) Установка ответвления, обеспечивающею средний уровень напряжения, более высокий в тот период, когда нагрузки выше, и более низкий — при меньших нагрузках (сезонное регулирование).

б) В тех случаях, когда необходимо установить коэффициент трансформации таким образом, чтобы получить заданный средний уровень вторичного напряжения, при первичном напряжении, характерном для данного места установки трансформатора.

Примеры схем регулирования ПБВ для трансформаторов общего назначения приведены на рисунке. В схемах на рис. 1, а и 1, б одиночный подвижный контакт, перемещается по неподвижным контактам, присоединенным к отводам обмотки, а в схеме на рис. 1, в подвижная контактная система выполнена в виде «мостика», соединяющего ответвления частей обмотки.

Включение и расположение регулировочных ответвлений должно быть таким, чтобы при отключении части витков обмотки, не происходило значительного возрастания поперечного магнитного поля, вызывающего снижение электродинамической прочности обмотки.

Мв1, Мв2 – входные моменты.

Устройство и принцип действия трансформатора. Типы трансформаторов. Уравнения ЭДС и МДС.

Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или больше) обмотками, имеющими между собой магнитную связь, осуществляемую переменным магнитным полем, и служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при сохранении частоты тока неизменной.

Для усиления магнитной связи между обмотками они помещаются на стальном сердечнике Трансформаторы, не имеющие стального сердечника, называются воздушными. Они применяются в специальных случаях при преобразовании переменных токов высокой частоты

Трансформатор имеет не меньше двух обмоток; из них первичной обмоткой 1 называется обмотка, которая получает энергию преобразуемого переменного тока, вторичными обмотками 2 — обмотки, которые отдают энергию преобразованного переменного тока. Передача энергии из одной обмотки в другую осуществляется с помощью электромагнитной индукции.

Читайте также  Огнетушители в электроустановках: до и выше 1000 вольт

Основными элементами конструкции трансформатора являются первичные и вторичные обмотки и ферромагнитный магнитопровод (обычно замкнутого типа). Обмотки расположены на магнитопроводе и индуктивно связаны друг с другом. Использование магнитопровода позволяет саккумулировать большую часть магнитного поля внутри трансформатора, что повышает КПД устройства. Магнитопровод обычно состоит из набора металлических пластин, покрытых изоляцией.

Принцип действия — при подключении трансформатора к источнику переменного тока (электрической сети) в витках его первичной обмотки протекает переменный ток i1, образуя переменный магнитный поток Ф. Этот поток проходит по магнитопроводу трансформатора и, пронизывая витки первичной и вторичной обмоток, индуцирует в них переменные э. д. с. е1 и е2. Если к вторичной обмотке присоединен какой-либо приемник, то под действием э. д. с. е2 по ее цепи проходит ток i2.

Классификация трансформаторов:

1. По назначению: измерительные трансформаторы тока, напряжения, защитные, лабораторные, промежуточные.

2. По способу установки: наружные, внутренние, шинные, опорные, стационарные, переносные.

3. По числу ступеней: одноступенчатные, многоступенчатые (каскадные).

4. По номинальному напряжения: низковольтные, высоковольтные.

5. По типу изоляции обмоток: c сухой изоляцией, компаундной, бумажно-маслянной.

6. По способу охлаждения: естественное воздушное, естественное масляное, масляное с дутьем, масляное с дутьем и с принудительной циркуляцией масла, масляно-водяное с естественной циркуляцией масла, масляно-водяное с принудительной циркуляцией масла, масляно-водяное с принудительной циркуляцией воды и масла с направленным потоком масла

Основные типы трансформаторов:

Силовые трансформаторы — наиболее распространенный тип трансформаторов. Они предназначены для изменения энергии переменного тока в электросетях энергосистем, в сетях освещения или питания электрооборудования. Классифицируются по количеству фаз и номинальному напряжения.

Измерительные трансформаторы — электротехнические устройства, предназначенные для изменения уровня напряжения с высокой точностью трансформации.

Автотрансформаторы – устройства, обмотки которого соеденены гальванически между собой. Благодыря малым коэффициентам трансформации, автотрансформаторы имеют меньшие габариты и стоимость оп сравнению с многообмоточными. Из недостатков необходимо отметить невозможность гальванической изоляции цепей.

Импульсный трансформатор — это устройство с ферромагнитным сердечником, используемый для изменения импульсов тока или напряжения.

Пик-трансформатор — устройство, изменяющее напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью.

Уравнения ЭДС и МДС

На основании Т-образной схемы замещения можно записать следующие уравнения равновесия напряжений (ЭДС) трансформатора:

U1 = –E1+I1(R1+jX1)= –E1+I1Z1 ,

U2’= E2’ – I2’ (R2’+jX2’ )= E2’ – I2’Z2’ .

Полный первичный ток I1 состоит из намагничивающей Ix и нагрузочной (–I2’) составляющих:

Равенство называется уравнением равновесия МДС обмоток приведенного трансформатора. Умножив равенство на число витков первичной обмотки W1, после несложных преобразований, запишем:

Источник:
http://infopedia.su/10xaec1.html

Уравнение токов трансформатора. Формула.

,

где Ix – ток холостого хода трансформатора.

18. Чем отличается приведенный трансформатор от реального?
Приведенный трансформатор отличается следующим: 1) число витков вторичной обмотки его равно числу витков первичной обмотки реального трансформатора; 2) активные, реактивные и полная мощности, а также потери вторичных обмоток приведенного и реального трансформаторов соответственно равны. 3) коэффициентом трансформации

Так как число витков приведенной вторичной обмотки равно числу витков первичной, то индуктируемые потоком взаимоиндукции электродвижущие силы обеих обмоток равны, т. е.

Необходимо, чтобы приведенная обмотка была эквивалентна действительной вторичной обмотке. Поэтому потери должны сохраниться:

В приведенной обмотке должны сохраниться те же соотношения между активными и индуктивными падениями напряжений, которые существуют в действительной обмотке. Отсюда получим выражение для индуктивного сопротивления приведенной обмотки

Угол сдвига фаз между ЭДС и магнитным потоком. Число.

сдвиг фаз между E и Ф м = равен 90°

Что определяет намагничивающий ток?

величина намагничивающего тока и его форма в значительной степени определяются магнитными свойствами магнитопровода трансформатора, которые зависят от величины индукции в стали. При увеличении насыщения магнитопровода намагничивающий ток резко возрастает.

Намагничивающий ток-является главной составляющей тока Х.Х. Этот ток является Реактивным Iр .

Угол сдвига фаз между намагничивающим током и магнитным потоком. Число.

Намагничивающий ток , т.е. реактивная составляющая Iр, совпадает по фазе с магнитным потоком в сердечнике

сдвиг фаз между составляющими . активной Iа и Iр равен 90°.

Форма намагничивающего тока трансформатора в режиме насыщения. График.

Рис. 2.3. Построение кривой намагничивающего

Если магнитопровод трансформатора не насыщен, то намагничивающий ток −синусоидальный, если магнитопровод насыщен, то ток несинусоидальный. Но в любом случае намагничивающий ток совпадает по фазе с магнитным потоком . Внасыщенном трансформаторе ток определяется по кривой намагничивания представленной на рис.2.3 в первом квадранте.

Чем определяется активная составляющая тока холостого хода?

Активная составляющая тока холостого хода идет на покрытие потерь мощности

(14.4)

Активная составляющая тока холостого хода I = Icosφ зависит от потерь холостого хода . Практически I Ic. Активная составляющая I, как указывалось, определяется потерями .

Таким образом, активная составляющая тока холостого хода

,

где , и ток холостого хода

.

Чем отличаются постоянные потери в трансформаторе от переменных?

В работающем трансформаторевсегда имеются как магнитные, так и электрические потери. Магнитные потери в трансформаторе слагаются из потерь на вихревые токи и гистерезис:

Величина этих потерь зависит от напряжения U1 и магнитной индукции В. Можно считать, что при U1 = const, рон= В2. Они не зависят от нагрузки, то есть являются постоянными.

Электрические потери в обмотках, наоборот, переменные, то есть:

где ркн — соответствует потерям при коротком замыкании трансформатора.

Что делают, чтобы уменьшить потери на вихревые токи?

Для уменьшения потерь на вихревые токи

  1. магнитопроводы трансформаторов и других электромагнитных устройств изготавливают не из сплошных масс, а из отдельных пластин, изолированных друг от друга.
  2. магнитопроводы составляют из листов высоколегированной стали, удельное электрическое сопротивление которой значительно больше, чем обычной стали.

Таким образом, потери на вихревые токи зависят от материала магнитопровода, толщины стальных пластин и изоляции между ними. Кроме того, потери на вихревые токи пропорциональны квадратам частоты и магнитной индукции.

Источник:
http://zdamsam.ru/a17133.html

Основные уравнения трансформатора

Можно предположить, что результирующий переменный магнитный поток Ф в магнитопроводе трансформатора является синусоидальной функцией времени.

Тогда мгновенное значение ЭДС, наводимой им в первичной обмотке, равно:

По аналогии для вторичной обмотки

Таким образом, ЭДС е п е2 отстают по фазе от результирующего потока Ф на угол .

Действующие значения ЭДС

Отношение ЭДС обмоток ВН и НН называют коэффициентом трансформации:

Токи /, и /2 в обмотках трансформатора кроме результирующего магнитного потока Ф создают магнитные потоки рассеяния Фст| и Фст2 (рис. 1.4). Каждый из этих потоков сцеплен с витками лишь собственной обмотки и индуктирует в ней ЭДС рассеяния.

Действующие значения ЭДС рассеяния пропорциональны токам в соответствующих обмотках

где хаХУха2 — индуктивные сопротивления рассеяния первичной и вторичной обмоток соответственно. Знак минус в этих выражениях свидетельствует о реактивности ЭДС рассеяния.

Для первичной обмотки трансформатора, включенной в сеть на напряжение U<, с учетом падения напряжения в ее активном сопротивлении г,, уравнение напряжения имеет следующий вид:

В силовом трансформаторе индуктивное и активное падения напряжения невелики, поэтому можно считать, что Х * (-?,).

Читайте также  Какой подкатной домкрат лучше для легкового автомобиля

Для вторичной обмотки трансформатора падение напряжения на нагрузке равно напряжению на клеммах вторичной обмотки, и уравнение напряжения имеет следующий вид:

где r2 активное сопротивление вторичной обмотки.

Если трансформатор работает при первичной обмотке, включенной на напряжение (У,, и разомкнутой вторичной обмотке, то режим работы называется холостым ходом. Ток в первичной обмотке при этих условиях называют током холостого хода.

Магнитодвижущая сила (МДС) / • w,, созданная этим током, наводит в магнитопроводе трансформатора магнитный поток с амплитудой

где RM — магнитное сопротивление магнитопровода.

При замкнутой вторичной обмотке на нагрузку ZH в ней возникает ток , а в первичной обмотке ток увеличивается до значения /,. Теперь магнитный поток в магнитопроводе создается действиями двух МДС /, • w, и /2w2.

Таким образом, можно считать, что значение результирующего магнитного потока при неизменном напряжении (7, практически не зависит от нагрузки трансформатора, если ее величина не превышает номинальную. Принятое положение позволяет получить уравнение МДС трансформатора

и уравнение токов трансформатора

где — ток вторичной обмотки, приведенный к числу витков

Источник:
http://ozlib.com/823539/tehnika/osnovnye_uravneniya_transformatora

Что такое приведённый трансформатор

В некоторых ситуациях в электротехнике используют понятие «приведённого трансформатора». Приведённым называют трансформатор, не предусматривающий изменения характеристик напряжения и тока. Он влияет на электрическую цепь аналогичным образом, что и обычный агрегат, но коэффициент трансформации такого трансформатора равен 1. Рассмотрим особенности использования такого агрегата и необходимость ввода данного понятия.

Конструкция и принцип действия

Конструкция трансформатора предусматривает наличие следующих составных частей:

  • сердечника,
  • первичной и вторичной обмоток.

Принцип работы трансформатора

В зависимости от особенностей конструктивного устройства, работу трансформаторов обеспечивает наличие автоматических блоков, управляющих агрегатом, коммутационных узлов для подключения питания, масляных ёмкостей для охлаждения и пр.

При подаче напряжения на первичную катушку, образуется магнитное поле и возникает электродвижущая сила (ЭЛС), наводящая напряжение на вторичном контуре. Трансформация характеристик напряжения и тока достигается путём разного количества витков на входном и выходном контурах. У приведённого трансформатора число витков на входе и выходе условно принято равным, что обеспечивает указанное выше значение коэффициента трансформации, при сохранении количества фаз и других характеристик сети без изменения.

Классификация

Схема приведённого трансформатора может быть построена в результате условного преобразования следующих разновидностей агрегатов:

    силовых – широко применяемых в промышленной сфере для преобразования энергетических параметров,

Силовой трансформатор
автотрансформаторов – при соединении обмоток гальваническим способом, применяемых на пусковых системах мощных агрегатов, в защитных модулях,

Однофазный(слева) и трёхфазный(справа) – ЛАТРы
измерительных(трансформатор тока и напряжения) – используемых в контрольных приборах (счётчиках, вольтметрах и пр.), Высоковольтный ТТ(слева) и низковольтный ТТ(справа)

Высоковольтный ТН(слева) и низковольтный ТН(справа)
импульсных – для изготовления сердечника которых применяются ферромагнитные сплавы, обеспечивающие возможность импульсной работы (в вычислительной технике, радиолокационных системах и пр.).

Импульсный трансформатор

Каждый из перечисленных видов отличается своими особенностями. Выпускаются различные модели перечисленных разновидностей устройств, для расчёта которых используется приведённый трансформатор.

Сферы применения и особенности

Приведённый трансформатор – не реальный агрегат, а умозрительное понятие. Его ввод связан с необходимостью облегчения расчётов по физическим процессам, протекающим в обычном трансформаторе.

При высоких показателях коэффициента трансформации расчёт характеристик агрегата представляет серьёзную проблему, усложняя расчётные операции и построение векторных диаграмм, отображающих протекание физических процессов.

Если условно принять коэффициент трансформации равным 1, это преобразование позволит существенно упростить математическое описание процессов, протекающих в агрегате.

Подобный метод облегчает расчётные действия, позволяя выполнить:

  • построение схемы замещения,
  • определение опытных параметров указанной схемы,
  • расчёт потерь и КПД агрегата.

Данная методика не означает, что приведённый трансформатор может применяться физически. Это исключительно условное понятие. Но такое умозрительное преобразование позволяет получить необходимые расчётные данные, необходимые для проектирования реальных агрегатов.

Вводя различные нагрузочные параметры при указанной схеме можно получить модель поведения реального трансформатора при режиме от холостого хода до короткого замыкания. Процесс можно алгоритмизировать для использования в расчёте вычислительной техники.

Источник:
http://ofaze.ru/teoriya/privedyonnyj-transformator