Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) ( 12 ) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (12)


Рис. 2.8. Эквивалентная схема трансформатора

Для анализа нагруженного режима трансформатора (то есть такого режима, когда во вторичной обмотке течет ток) введем понятие коэффициента трансформации:

п = -

Замечено, что анализировать нагруженный режим трансформатора в чистом виде, с реальными напряжениями и токами крайне неудобно. В конце концов, нам интереснее рассматривать трансформатор со стороны одной из обмоток, изучать влияние, скажем, нагрузки вторичной обмотки на ток первичной. Выручает прием приведения параметров эквивалентной схемы к одной из обмоток. Опуская преобразования, с которыми можно познакомиться, например, в [7], мы получаем связь между реальными параметрами трансформатора и элементами эквивалентной схемы. Вот теперь мы можем без труда составить картину о происходящем в первичной обмотке.

Таблица 2.2

Индуктивность рассеяния

Сопротивление провода обмотки

г - 2

Сопротивление нагрузки (допускается любой характер нагрузки)

Напряжение



Примечание. Для пересчета во вторичную обмотку элементов первичной обмотки используются другие соотношения (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Индуктивность рассеяния

Сопротивление провода обмотки

Г[ = п\

Индуктивность намагничения

Проводимость потерь в сердечнике

ос )

Напряжение

ч =i

Читатель может задать вопрос: «Какую практическую пользу имеют все эти выражения?» Вопрос резонный - пора качественно оценить результаты.

Давайте упростим задачу до крайности - сделаем наш трансформатор почти идеальным:

• исключим емкости обмоток С\ и Сг,

• исключим активные сопротивления Гу и Г2.

Все упрощения отражены на рис. 2.9.

Нагрузим вторичную обмотку сопротивлением Zj. Внутри этого сопротивления, разумеется, может быть довольно сложная схема, состоящая из резисторов, индуктивностей, емкостей. Но для нас сейчас это неважно, поэтому мы рисуем ее прямоугольником, обозначая некое эквивалентное активно-реактивное сопротивление Z.

h о }2

Рис. 2.9. Упрощенная эквивалентная схема трансформатора



Хорошо видно, что

-h = h-h-

Внимание! Ненагруженный трансформатор, как мы установили ранее, имеет в первичной обмотке только ток холостого хода ц = Zj. Как только вторичная обмотка трансформатора начинает нагружаться, ток г, становится больше тока Zq - к нему начинает добавляться ток пересчитанный в первичную обмотку. Вообще в реальном нагруженном трансформаторе невозможно отделить ток холостого хода . от тока первичной обмотки. Нам просто удобхю считать, что ток холостого хода в нагруженном режиме никуда не пропадает, просто к нему «в компанию» добавляется ток реакции вторичной обмотки. I Еще один важный вывод, который стоит запомнить. Когда мы рас- сматривали дроссели, было замечено, что фаза напряжения на выво- дах и фаза тока через обмотку разнесены во времени на четверть периода (нуль напряжения совпадает с максимумом тока и наоборот), - 1 индуктивность, как говорят электротехники, «крутит фазу». В транс- • форматоре все иначе, хотя он имеет индуктивные элементы в своем составе. Фаза электрического напряжения на первичной обмотке мгновенно передается во вторичную цепь. Попробуем провести такой эксперимент-нагрузить вторичную обмотку чисто активным сопротивлением. Мы замегим, что для нашего идеального трансформатора напряжение на активном сопротивлении, а значит, и ток будут совпа- дать по фазе с напряжением, приложенным к первичной обмотке. Эк-([ Бивалентная схема дает нам возможность без труда понять, что проис-[ ходит в этом случае: мы как бы увеличили наше активное сопротивление ъ \ I раз (в соответствии с правилами пересчета), а затем включили его непосредственно в питающую сеть.

На схемах у трансформаторов всегда обозначают «начала» и «концы» обмоток. «Начало» принято помечать точкой, как показано на рис. 2.10. Эти точки обозначают «+» ЭДС, приложенных к обмоткам или возникающих на них. Вообще фазировка обмоток - важное дело, с которым нам придется еще не раз столкнуться «лицом к лицу».

Многообмоточный трансформатор можно представить на эквивалентной схеме как множество параллельно соединенных нагрузок, пересчитанных в первичную обмотку, причем каждая - через свой коэффициент трансформации. Эквивалентная схема многообмоточного трансформатора приведена на рис. 2.11.



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) ( 12 ) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110)