To tylko jedna z 9 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
TRANSFORMATORY
Budowa transformatora
Transformator zbudowany jest z dwóch lub więcej cewek, nawiniętych na wspólny rdzeń magnetyczny
wykonany zazwyczaj z materiału ferromagnetycznego.
Oba obwody są zazwyczaj odseparowane galwanicznie (nie ma połączenia elektrycznego pomiędzy
uzwojeniami) a energia przekazywana jest przez pole magnetyczne.
Wyjątkiem jest autotransformator, w którym uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne posiadają część
wspólną.
Zasada działania
Uzwojenie pierwotne podłączone jest do źródła prądu przemiennego. Powoduje to przepływ prądy
przemiennego. Prąd ten powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego. Zmienny strumień
magnetyczny, poprzez rdzeń, płynie do uzwojeń wtórnych. W uzwojeniach wtórnych indukuje się
zmienna siła elektromotoryczna w wyniku zjawiska indukcji magnetycznej.
Transformatorem idealnym nazywamy transformator, w którym cały strumień magnetyczny
wytworzony w uzwojeniu pierwotnym przenika przez rdzeń do uzwojenia wtórnego (przy pominięciu
oporów uzwojenia oraz pojemności między zwojami).
Jeżeli liczba zwojów uzwojenia wtórnego jest mniejsza od liczby zwojów uzwojenia pierwotnego, to
indukowane napięcie jest niższe od napięcia pierwotnego, taki transformator nazywa się obniżającym
napięcie. W odwrotnej sytuacji mamy do czynienia z transformatorem podwyższającym napięcie.
Podczas pracy transformatora rzeczywistego tracona jest część mocy. Ma to miejsce w rdzeniu
transformatora (tzw. straty w żelazie, wynikające z nagrzewania się rdzenia i zużywania mocy na
magnesowanie rdzenia) oraz w uzwojeniu (tzw. straty w miedzi, wynikają z oporności materiału, z
którego wykonane jest uzwojenie wtórne). Stosunek mocy po stronie wtórnej do mocy pobieranej
przez transformator określa sprawność transformatora
Stann zwarcia (zielone indeksy) - Jest to taki stan, w którym jedno uzwojenie jest zasilane
napięciem U1, natomiast drugie jest zwarte.
Opis zjawiska:
Zwarcie pomiarowe (laboratoryjne), które dokonuje sie celowo by wykonać pomiar tj.
pomierzenie strat mocy, rezystancji, reaktancji uzwojeń oraz określenie napięcia zwarcia
transformatora. Zwarcie takie realizujemy zasilając uzwojenie pierwotne napięcie obniżonym
stanowiącym 4% - 12% napięcia znamionowego przy zwarciu strony wtórnej transformatora. W
takim przypadku przez obydwa uzwojenia płyną prądy nie przekraczające prądów znamionowych
i w sposób bezpieczny możemy dokonać pomiarów.
Zwarcie awaryjne - występuje jeżeli stronę pierwotną zasilimy napięciem znamionowym przy
zwarciu strony wtórnej. Zwarcie awaryjne jest niepożądane i jest wynikiem awarii polegającej na
uszkodzeniu izolacji uzwojeń strony wtórnej lub przy zwarciu nieizolowanych zacisków uzwojeń
strony wtórnej. W wyniku takiego zwarcia przez uzwojenie pierwotne i wtórne popłynie bardzo
duży prąd zwarciowy, wielokrotnie większy od wartości znamionowych. W krótkim czasie
dojdzie do przepalenia izolacji uzwojeń. Napięcie zwarciowe - jest to takie napięcie, które
przyłożone do uzwojenia pierwotnego przy zwarciu
(…)
… elektromotoryczne otrzymujemy wzór na przekładnie transformatora:
E1/E2=z1/z2=I2/I1К
Po stwierdzeniu, że prąd biegu jałowego jest znikomo mały schemat zastępczy transformatora
możemy sprowadzić do szeregowo wpiętej cewki na wejście transformatora, dlatego że wtedy
można pominąć szeregowo włączoną rezystancje R1 obrazującą straty cieplne w rdzeniu i
reaktancję XS1 odpowiadającą strumieniowi rozproszenia oraz wpiętą równolegle do reaktancji
s1 rezystancję obrazującą straty cieplne w rdzeniu
spowodowane histerezą magnetyczną i prądami wirowymi.
Charakterystyki w stanie jałowym transformatora:
1. φ = f(Iµ)charakterystyka namagnesowania
2. I0 = f(U1
3. I0 = f(t) - charakterystyka częstotliwościowa przy U 1 = const
R1 – rezystancja uzwojenia strony pierwotnej; schematyczne przedstawienie strat mocy
czynnej występującej…
…. W krótkim czasie
dojdzie do przepalenia izolacji uzwojeń. Napięcie zwarciowe - jest to takie napięcie, które
przyłożone do uzwojenia pierwotnego przy zwarciu strony wtórnej powoduje w tym uzwojeniu
przepływ prądu znamionowego. Cała moc czynna pobierana w stanie zwarcia P 2 jest zużywana na
straty w miedzi uzwojenia pierwotnego i wtórnego.
PZ = UR IZN cosφ = ΔPZ
Charakterystyki stanu zwarcia:
Stan jałowy…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)