Transformatorul este un dispozitiv electromagnetic static care servește la conversia unui curent alternativ cu o tensiune și un curent alternativ de aceeași frecvență, dar cu o tensiune diferită. Nevoia de transformare - creșterea și scăderea tensiunii de curent alternativ - este cauzată de necesitatea de a transmite energia electrică pe distanțe lungi. Cu cât este mai mare tensiunea decât cu o putere egală a sursei de energie, aceasta este mai puțin actuală. În consecință, pentru a transmite energia, sunt necesare cabluri cu o secțiune transversală mai mică, ceea ce duce la economii considerabile de metale neferoase din care sunt fabricate firele de linii electrice. Pierderea energiei electrice în cabluri scade, de asemenea, cu scăderea curentului. Atunci când energia electrică este transferată de la centrale electrice la consumatori, tensiunea crește și scade în mod repetat.
Prin numire, transformatoarele pot fi împărțite în următoarele tipuri:
transformatoarele de putere monofazate și trifazate cu putere nominală de la mai multe unități la 1 milion kVA și tensiune până la 1250 kV sunt utilizate în rețelele de distribuție a energiei electrice. Transformatoarele de putere cu putere mică de la 10 la 300 V-A, utilizate în dispozitivele de radiotehnică, electronică industrială și automatizare, aparțin puterii. Prin metoda de răcire, transformatoarele de putere sunt împărțite în ulei și aer;
autotransformatoare - utilizate pentru a schimba (regla) tensiunea, au, de regulă, o reglare netedă a tensiunii de ieșire;
Transformatoare de măsurare - sunt utilizate ca elemente ale dispozitivelor de măsurare;
transformatoare cu destinație specială - sunt utilizate în anumite dispozitive electrice pentru diverse scopuri. Exemple sunt transformatoarele de sudură pentru diferite tipuri de sudare, transformatoare de impulsuri pentru convertirea semnalelor periodice de frecvență în pulsuri în tehnologie radar și televiziune.
Procesele de proiectare și electromagnetice care apar în transformatoare de diferite tipuri au multe în comun. Prin urmare, pentru a studia munca lor, ia în considerare un transformator monofazat cu două înfășurări.
Transformatorul constă din înfășurări și un miez magnetic - un miez din oțel, recrutat din foi de oțel electric cu o grosime de 0,35. 0,5 mm pentru a reduce pierderile cauzate de curenții turbionari. Plăcile de bază sunt lăcuite pentru izolare unele de altele. Părțile circuitului magnetic pe care sunt amplasate înfășurările sunt numite tije. Părțile circuitului magnetic, tijele de închidere se numesc jgheaburi. Transformatorul are cel puțin două înfășurări conectate împreună printr-un flux magnetic comun. Înfășurările sunt izolate electric unele de altele; cu excepția cazului în care sunt autotransformatoare, în care înfășurarea de joasă tensiune face parte din înfășurarea cu tensiune mai mare.
Transformatoarele monofazate sub forma unui circuit magnetic sunt împărțite în tije și armături (figura 1). În transformatoarele cu putere redusă, secțiunea transversală a tijelor este dreptunghiulară, în timp ce pentru transformatoare puternice este aproape de circulație.
Fig.1. Amplasarea înfășurărilor transformatoarelor monofazate cu tije (a) și armură (b) miezuri magnetice.
Bobina transformatorului conectat la sursa de alimentare se numește primar (figura 2). În consecință, toate cantitățile legate de această înfășurare sunt numite primare: numărul de viraje w1 este tensiunea u1. intensitatea curentului i1, etc. Bobina conectată la sarcină se numește secundar, cantitățile aferente sunt numite secundare (w2, u2, i2). Unele transformatoare pot avea câteva înfășurări secundare care alimentează circuite diferite.
Fig.2. Circuitul electromagnetic (a) și simbolurile convenționale (b) ale unui transformator monofazat cu dublă bobină.
Sub acțiunea tensiunii alternante furnizate în bobina primară există un curent i1. și este excitat un flux magnetic variabil. Acest flux magnetic induce autoinducția e1 în bobina primară a transformatorului EMF. și în înfășurarea secundară - inducția mutuală EMF e2. EMF e2 va crea o tensiune u2 la bornele de ieșire ale transformatorului. Când circuitul secundar se închide, pe sarcină apare un curent i2. care formează propriul flux magnetic suprapus pe fluxul de lichid primar. Ca urmare, se creează un flux comun F. Săgețile direcției tensiunii u1 și curentului e1. reprezintă bobina primară ca receptor de energie. Direcția pozitivă a debitului Φ este legată de curentul i1. regulă a elicei drepte. Săgețile direcției e2 și i2 corespund reprezentării înfășurării secundare de către sursa de energie. Liniile de câmp magnetic sunt închise, atât în miez cât și în aer în jurul înfășurărilor bobina, creând un flux magnetic fără stăpân Pr! și Fr2. care, la rândul său, induce în înfășurările primare și secundare imprastiere EMF EP1 și EP2 .. Pentru transformator idealizată în care fluxul de împrăștiere și rezistențele înfășurărilor este neglijabilă, u1 - e1; u2 = e2, din care
u1 = U1m sin # 969; atunci Φ (t) = Φm sin # 969; t -π. unde Φm =
Astfel, la o tensiune sinusoidală de intrare, fluxul magnetic u1 din miezul φ (t) este, de asemenea, sinusoidal și se află la tensiune la un unghi π / 2. Fluxul φ (t) induce EMF-uri sinusoidale în bobinele ale căror valori instantanee
Se poate observa din aceste expresii că e1 și e2 rămân în spatele lui Φ cu un unghi π / 2 și de la u1 la un unghi π. Valorile efective ale înfășurărilor sinusoidale ale înfășurărilor
2. Caracteristicile mecanice ale motorului de inducție
Mașinile asincrone sunt mașini de curent alternativ. Ele sunt folosite în principal ca motoare. Motoarele asincrone reprezintă 80% din întreaga flotă de motoare electrice. O distribuție atât de largă pe care au primit-o din cauza simplității construcției și a caracteristicilor bune de performanță. Aceste motoare sunt fiabile în funcționare și necesită o întreținere minimă. Există mai multe variante ale motoarelor asincrone: trifazate, bifazice, monofazate și lineare. Ele produc motoare asincrone într-o gamă largă de capacități - de la câteva wați la mai multe megawați.
Caracteristica mecanică a motorului este dependența vitezei de rotație a arborelui la momentul mecanic de arborele n = f (M2). Dependența n = f (M2) este prezentată în Fig. Caracteristica mecanică este suficient de rigidă în regiunea de lucru, în care momentul variază de la 0 la Mn. Pentru valori de cuplu care depășesc Mn. caracteristica mecanică este mai abruptă și la Mmax motorul se oprește. Pe bobina statorului, fluxul de curenți mari, care provoacă supraîncălzirea motorului. Dacă motorul nu este deconectat de la rețeaua electrică, acest lucru duce la defectarea înfășurării statorului. La motoare asincrone seriale la sarcină nominală, alunecarea variază în intervalul de 0,02. 0,06. De obicei, limita mai mică corespunde unor motoare asincrone mai puternice.
Cu rezistența crescătoare a rotorului (în motorul cu rotor de fază, rezistența rotorului poate fi reglată prin conectarea reostatului la acesta), dependența devine mai abruptă (mai puțin rigidă) (figura 2). Din caracteristicile sale se poate observa că atunci când rezistența rotorului R2 este mărită, viteza rotorului scade (n "2
Fig.1. Caracteristica mecanică a unui motor asincron
Articole similare
-
Principiul transformatorului - scopul, dispozitivul și clasificarea
-
Principiul de funcționare al sistemului de încălzire cu o singură țeavă și două conducte
Trimiteți-le prietenilor: