Ответ(б)

5 Электромагнитные устройства. Электрические машины, основы электропривода и электроснабжения

5.1 Трансформатор

Трансформатор это устройство преобразующее переменное напряжение одной величины в переменное напряжение другой величины той же частоты.

Условно графические изображение однофазного (а, б, в, г) и трехфазных (д, е) трансформаторов приведены на рис. 5.1.

Рис. 5.1 – Условно графические изображение однофазного (а, б, в, г) и трехфазных (д, е) трансформаторов

Коэффициент трансформации

Если подать на первичную обмотку трансформатора c числом витков w₁ напряжение , то на концах вторичной обмотки с числом витков w₁ возникнет напряжение .

Величина называется коэффициентом трансформации трансформатора.

Коэффициент трансформации может быть оценен по соотношению , где и – число витков первичной и вторичной обмоток соответственно.

Если , то трансформатор повышающий, если понижающий.

Произведение тока соответствующей обмотки на число витков этой обмотки называют магнитодвижущей силой (МДС)

.

Размерность МДС [F] – Aмпeр (ампер-виток).

Уравнение магнитного состояния трансформатора:

,

где – ток первичной обмотки трансформатора в режиме холостого хода, – токи первичной и вторичной обмоток трансформатора.

Уравнение электрического состояния трансформатора:

; ,

где , – комплексы ЭДС первичной и вторичной обмоток трансформатора; – комплекс тока первичной обмотки трансформатора; – приведенный к первичной обмотке комплекс тока вторичной обмотки трансформатора

,

где – комплексное сопротивление первичной обмотки трансформатора; – приведенное к первичной обмотке комплексное сопротивление вторичной обмотки трансформатора.

.

Различают три режима работы трансформатора:

Режим холостого хода – при этом нагрузка отключена . равно ЭДС вторичной обмотки .

Режим нагрузки или рабочий режим:

Трансформатор работает на номинальную нагрузку ( ).

Короткое замыкание – аварийный режим (в этом случае ). Трансформатор в таком режиме работать не может.

Рабочая (внешняя) характеристика трансформатора – это зависимость выходного напряжения от тока нагрузки :

(рис.23).

Рис. 5.2 – Рабочая характеристика трансформатора

КПД трансформаторов – это отношение активной мощности на выходе трансформатора к активной мощности на входе

а) КПД трансформаторов снижается из-за потерь энергии. Эти потери складываются из электрических и магнитных потерь.

.

б) магнитные потери – это потери на перемагничивание и нагрев магнитопровода вихревыми токами.

в) Электрические потери обусловлены нагревом проводов обмоток протекающим по ним токами: .

Магнитные потери происходят из-за нагрева магнитопровода вихревыми токами и потерь на перемагничивание (гистерезис).

Технические характеристики трансформаторов:

• Тип трансформатора (однофазный, трехфазный);

• – напряжения первичной и вторичной обмоток;

• – коэффициент трансформации;

• Полная мощность ;

• Коэффициент мощности ;

• КПД – коэффициент полезного действия;

• Тип охлаждения (воздушный, масляный).

Вероятные вопросы интернет тестирования по теме 5.1

1.Условно графическое обозначение трехфазного трансформатора с нейтральным проводом?

Ответ(е)

2. Коэффициент трансформации трансформатора :

(а) (),

(б) (),

в()

г() ?

Ответ (б).

3 Уравнение магнитного состояния трансформатора ?

(а)

(б);

(в);

(г)

Ответ (а).

4. Рабочая ( выходная) характеристика трансформатора это зависимость: ?

(а)

(б) ;

(в)

(г)

Ответ (г).

5.Если :

( а)трансформатор понижающий,

(б) повышающий;

(в) К больше единицы быть не может;

(г) Трансформатор работает в режиме перегрузки.

Ответ (б).