|
| |
|
Слаботочка Книги Из (1-29) мы видим, что мощность, потребляемая нагрузкой, больше электромагнитной мощности. Следовательно, часть мощности, равная Р2 - Рш = Uh- ( f/2- f/l) /2 = f/l/2 = Рэл, ( 1 -30) передается в нагрузку за счет непосредственной электрической связи между обмотками. Заменяя в (1-30) Ц его выражением из (1-11), получим: Рэ-Uihk,. (1-31) Рассмотрим теперь схему понижающего автотрансформатора, приведенную на рис. 1-8,6. Как видно из этой схемы, вторичная обмотка АБ представляет собой часть первичной обмотки АВ. При холостом ходе в обмотке АВ индуктируется э. д. с. э. д. с. Ei индуктируемая в обмотке АБ, может быть определена из (1-3). Обозначим, как и в предыдущей схеме, токи, потребляемые из сети и отдаваемые в нагрузку, h и /2. Тогда по обмотке АБ, которая является общей для первичной и вторичной цепей, потечет ток /2 - /ь Так как ток /1 передается во вторичную цепь электрическим путем, то электрическая мощность, передаваемая нагрузке, равна: Рэл==1ги. = -1.и,. (1-32) Сравнивая (1-21) и (1-32), мы видим, что мощность, потребляемая нагрузкой, больше, чем электрическая мощность. Следовательно, часть мощности, равная - Яэл = U,h-UJ,=UjJl-P], (1 -33) передается в нагрузку электромагнитным путем. Из (1-31) и (1-33) следует, что электромагнитная мощность уменьшается при приближении к единице. В пределе при кт.= \ вся мощность передается в нагрузку лишь электрическим путем. Таким образом, как в повышающем, так и в понижающем автотрансформаторе передача мощности от источника электрической энергии нагрузке происходит комбинированным (электромагнитным и электрическим) путем. В этом заключается основное отличие автотрансформатора от обычного трансформатора. Автотрансформаторы применяют лишь при небольших коэффициентах трансформации (йт = 0,5-2). Недостатком автотрансформатора является наличие электрической связи между сетью и нагрузкой. Автотрансформаторы с плавным или ступенчатым изменением коэффициента трансформации широко используются для регулировки переменного напряжения (см. §7-3). При питании некоторых выпрямительных схем возникает необходимость в преобразовании числа фаз источ-  Рис. 1-9. Трансформаторы для преобразования числа фаз. пика переменного тока. Это преобразование может быть осуществлено с помощью трансформатора (см. рис. 1-9). На рис. 1-9 приведены схемы трансформаторов, позволяющие осуществить преобразование однофазного напряжения в двухфазное и трехфазного - в шестифазное. В схеме рис. 1-9,а трансформатор имеет две обмотки: первичную, подключенную к источнику однофазного напряжения, и вторичную, состоящую из двух частей с равным числом витков. На зажимах каждой половины обмотки индуктируются э. д. с, равные по абсолютной величине и противопололшые по знаку (т. е. сдвинутые по фазе на 180°). Действительно, в любой произвольно выбранный момент потенциалы точек а и b вторичной обмотки относительно ее середины равны по величине и противоположны по знаку. В схеме рис. 1-9,6 каждая из трех вторичных обмоток трансформатора состоит из двух равных частей; все средние точки обмоток объединены в одну общую (нулевую) точку. Таким образом, схема трансформатора, приведенная на рис. 1-9,6, представляет собой комбинацию трех схем рис. 1-9, а. Поэтому прн питании от сети переменного трехфазного тока от трансформатора можно получить шесть напряжений, равных по величине и сдвинутых но фазе на 60°. Кроме рассмотренных выше схем, позволяющих получить удвоение числа фаз, существует большое количество других схем с трансформаторами, обеспечивающих получение симметричных многофазных систем с любыми углами сдвига фаз. 1-4. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ В ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ СХЕМАХ  Рис. 1-10. Трансформатор с подмагничиванием. Основной особенностью трансформаторов, предназначенных для питания выпрямительных схем, является включение в их вторичную цепь электрических вентилей, пропускающих неременный ток только в одном направлении. Включение вентилей оказывает существенное влияние на режим работы трансформатора и физические процессы в нем, так как приводит в некоторых случаях к появлению в сердечнике магнитного потока, неизменного но данравлению и величине, и к искажению формы кривой тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора. Для выяснения влияния постоянного магнитного потока на работу трансформатора рассмотрим схему, приведенную на рис. 1-10. Эта схема отличается от схемы обычного трансформатора наличием дополнительной обмотки, подключенной к источнику постоянной э. д. с. Поэтому в сердечнике трансформатора, кроме неременного магнитного потока, создается поток неизменного направления и величины, который называют постоянным подмагничиваю-щим потоком. На рис. 1-11, а приведены кривые изменен-ия переменного магнитного потока и намагничивающего тока в трансформаторе, работающем без подмагничивания постоянным током, при учете явления гистерезиса. 26 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 |