|
| |
|
Слаботочка Книги здает персмеииый магнитный ноток Фп, Koiopi.tn, чамы-каясь по магнитопроводу, проннзиваст одпоиремоимо первичную и вторичную обмоткн н индуктирует в них э. д. с. Прн синусоидальной форме кривой 1нггпюн1С1-о  Рис. 1-1 Схема прос ссйтего трансформатора.  Рис- 1-2, Режим холостого хода трансформатора. напряжении эффективные значения этих э. д. с. будут на основе закона электромагнитной индукции равны: £. = 4/WlVaKolO- (1-1) (1-2) где k - коэффициент формы кривой напряжения; для сн-нусондальной кривой = ],1]; / - частота источника переменного напряжения; а - числа витков обмоток; *маис - амплитудное значение магнитного потока. Из выражений (I-J) и (1-2) видно, что индуктируемые в обмотках э. д. с. прямо иропорциональны числам витков этих обмоток. Разделив (1-1) на (1-2), получим; (1-3) Где k,y - коэффициент трансформации. Пели пренебречь потерями .энергии в первичной обмотке и ib магннтопроводе, а также считать, что несь магнитный поток замыкается только по мапнитонроноду, то э. д. е., индуктированная потоком Фц в первичной обмотке, будет на основании закона Ленца прогиноно- ложна по знаку приложенному напряжению U\, а но абсолютной величине - равна ему, т. е. (7г-(1-4) В реальном трансформаторе ток холостого хода, кроме намагничивающей (реактивной) составляющей /ор, ео-здаюп1;ей в сердечнике трансформатора мйгни1НЫЙ по-TOiK Фо, содержит также и активную составляюп!ую этого тока /[)а, обусловленную потерями энергии в сердечнике, Поэтому Первичная обмогка реально1о трансформатора обладает активным сопротивлением Г[, и в ней имеет место активное падение напряжения Vi-- Ьар (1-6) где - фиктивная э. д. с компенсирующая паденне напряжения в Е1ервич1юй обмотке. При прохождении тока по первичной обмотке создается не только основной магнитный поток Фо, замы-кающийси но магииголроводу, но и магнитный поток рассеяния Фр,. замыкающийся в основном по воздуху (рис. 1-2). Этот поток индуктирует в первичной обмотке э. д, с. рассеяния Epi = Ui> (1-7) где - фиктивное сопротивление, называемое иидуктив-цът сопротивлошем рассеяния первичной обмоткн. На основании закона равновесия э. д, С- приложенное напряжение U] должно уравновещиваться геометрической суммой £], iJai и Ер[, г. е. и,--(Е,4-Е 4-Е ) 0. (1-8) Подставив в (1-8) значения Eai и Epi из (1-6) и (1-7), получим: и,---~-Е, +(1-9) На рис. 1-3 приведена векторная диаграмма трансформатора, работаюндего в режиме холостого хода. Из диаграммы видно, что в этом режиме векторы э. д. с. Е] и Е2 сдвинуты по отношению к приложенному напряжению па угол, близкий к 180°. Так как при xoJiiJcroM ходе падение напряжения в перв!ичной обмотке обычно относительно невелико, то векторы Ui и Е, лишь незначительно отличаются по величине друг от друга. Поэтому коэффициент трансформации можно приближенно определить как отноигение напряжений обмоток при холостом ходе, т. е.  (МО) Рис. 1-3, Векторная дна-грамма трансформатора прн холостом ходе. Рассмотрим теперь физические процессы, имеющие место во время работы трансформатора под нагрузкой. Если к первичной обмотке трансформатора подвести напряжение Ui, а вторнчпуи; обмотку соединить с нагрузкой, то в первичной и вторичной обмотках появятся токи /] и /2 (рис. 1-4), а в его магнито-проводс - магнитные потоки Ф1 и Фз. Так как причиной появления потока Фг является поток Фь то оба потока на основании закона Ленца направлены встречно. При увеличении тока нагрузки h ноток Фз увеличивается, а суммарный магнитный поток в магнитопроводе Ф)-Ф2 - уменьшается. Вследствие этого индуктированные суммаршлм потоком э. д. с. Е{ и Е2 уменьшаются. Уменьтс1Н1е 11\ вызывает увеличение тока первичной обмотки }\ и потока Ф1, а также сумарного магнитного потока I]- <[>2. У.меньшение Е2 уменьшает величину тока h и поюка Ф). и поэтому приводит к увеличению суммарного магнитного потока. Таким образом, изменения суммарного мант того 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 |