Трансформатор – устройство, передающее энергию из одной цепи в другую посредством электромагнитной индукции. У воздушного трансформатора отсутствует сердечник. Применяется в высокочастотных цепях (на частотах, превышающих 20 кГц).Обмотка, к которой подводится напряжение питания,называется первичной (ПО), а обмотка, подключаемая к нагрузке называется вторичной (ВО).
На рис. 6.9 показана схема трансформатора.
R1 и
R2 – активные
сопротивления обмоток, L
1 и L
2 – индуктивности первичной (ПО) и вторичной (ВО) обмоток соответственно.
Определим входное сопротивление данного трансформатора
Zвх. Очевидно, что при отсутствии ВО
1
Zвх
R1
j
ω
L. (6.5)
Получим выражение для
Zвх
Рис.6.9
с учетом взаимной индуктивной связи между ПО
и ВО. По второму закону Кирхгофа для двух независимых гальванически, но индуктивно связанных контуров запишем уравнения
U1 (R1
j ω L1 ) I
j ω M I ;
(6.6)
2 10 (R2
j ω L2 ZH) I
j ω M I .
1 2Формула для определения входного сопротивления имеет вид:
Zвх
U1 .
I
1
I 2Выразим из второго уравнения системы (6.6) ток
1 2I
j ω M I
R2 j ω L2 ZH
и подставим его в первое уравнение системы (6.6), получим
U (R j ω L) I
j ω M
j ω M I
2 11 1 1 1
R j ω L2 ZH
2 2 (R j ω L) I
(ω M)2
I .
Окончательно:Zвх
U
R
I
1 1
1
j
ω L
(
ω
M)
2 1.
2
j
ω
L
ZH (6.7)
2 1При сравнении (6.7) и (6.5) видим, что третье слагаемое – комплексное сопротивление, вносимое из вторичной цепи в первичную. Вносимое сопротивление– это такое сопротивление, которое следовало бы "внести" в
первичную цепь (включить последовательно с
L1 и
R1 ), чтобы учесть влияние
нагрузки вторичной цепи трансформатора на ток в его первичной
цепи.Тогда эквивалентная схема для определения входного сопротивления воздушного трансформатора будет иметь вид (рис.6.10):
Рис.6.10 -
1 ... 32 33 34 35 36 37 38 39 ... 56
системыЭДСТрехфазная цепь строится на основе трехфазных синхронных генераторов, генерирующих совокупность трех ЭДС, одинаковых по частоте и амплитуде, но сдвинутых друг относительно друга на угол 120°. Упрощенная схема трехфазного синхронного генератора показана на рис.7.1.
Рис.7.1Вся обмотка статора состоит из трех частей (фаз). Обмотки фаз
пространственно сдвинуты на статоре на угол
2π3
(таким образом,
2π3
– угол
между магнитными осями фазных обмоток). Условно каждая фазная обмотка
представлена всего одним проводником (витком). Начала обмоток обозначены буквами A, B, C, а концы – X, Y, Z.
ЭДС в витках статора наводится за счет того, что магнитное поле вращающегося ротора пересекает эти витки и наводит в них ЭДС индукции. Частота этих ЭДС будет одинаковой, а по фазе они, в силу пространственного смещения обмоток, отличаются друг от друга.
Трехфазные системы, в фазных обмотках которых наводятся ЭДС одинаковые по амплитуде, но сдвинутые относительно друг друга по фазе на
угол
2π
3
,называютсясимметричными.
По определению симметричной трехфазной цепи имеем:
e E sin ω t; e E sinω t 2 π ;
e E sinω t 2 π .
AmBm
3 Cm 3
В комплексной форме действующие значения фазных ЭДС перепишутся в
виде:
E A
E ej0 ;
E B
E e
j 2π
3 ;
EC
E e
j 2π
3
Графическое изображение представлено на рис.7.2.
Рис.7.2
Векторная диаграмма для прямой последовательности фаз, когда ЭДС
E A
опережает ЭДС
E B, а
E B
соответственно опережает
EC
показана на рис.8.3. Такая
последовательность чередования фаз называется прямой. Она наиболее часто используется на практике.
Рис.7.3 Рис.7.4
Обратная последовательность чередования фаз изображена на рис.7.4.
Очевидно, что:
E A E B EC
0 .
Преимущества трехфазных
цепей: -
по сравнению с однофазными системами более экономичны при производстве и передаче энергии на расстояние;
-
возможность простого получения вращающегося магнитного поля, необходимого для работы трехфазных машин переменного тока;
-
возможность получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений – фазного и линейного.
-
1 ... 33 34 35 36 37 38 39 40 ... 56