Электрические машины. Прохоров С.Г - 12 стр.

UptoLike

12
обмотки, которое мало и, следовательно, ток в первичной обмотке будет очень
велик. Индуктирование ЭДС в цепях переменного тока и за счет этого умень-
шение потребляемого тока присуще всем устройствам переменного тока.
1.4. ПРИВЕДЕНИЕ ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКИ
ТРАНСФОРМАТОРА К ПЕРВИЧНОЙ.
Т-ОБРАЗНАЯ СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
Для возможности совместного рассмотрения процессов в первичной и
вторичной обмотках, упрощения векторных диаграмм и возможности составле-
ния эквивалентных электрических схем замещения вторичную обмотку транс-
форматора обычно приводят к первичной. При этом расчет магнитной цепи
трансформатора можно заменить расчетом простой линейной электрической
цепи.
Рассмотрим сначала идеальный трансформатор, т.е такой трансформатор,
у которого отсутствуют потери энергии и потоки рассеяния.
Как было показано,
ЭДС отстает от магнитного потока на угол π/2. Определим теперь расположение
векторов питающего напряжения и магнитного потока. Из определения для
идеального трансформатора следует, что r
1
0, X
р1
0 т.е. падение напряжения в
первичной обмотке равно нулю. Тогда из уравнения (1.14) с учетом (1.19) по-
лучим
()
+==
==
2
ωsin
1
0
1
0
111
π
tФW
dt
dФ
W
dt
dФ
WeU
m
ω
(1.24)
Следовательно, магнитный поток идеального трансформатора отстает от
напряжения первичной обмотки на угол π/2, тогда векторная диаграмма идеаль-
ного трансформатора при холостом ходе имеет вид, представленный на рис. 1.7,
где диаграмма построена для K>1, трансформатор понижающий.
Из векторной диаграммы видно, что напряже-
ние на нагрузке находится в противофазе с первич-
ным напряжением
и оно меньше первичного, по-
скольку К>1. Таким образом, в случае падения на-
пряжения в обмотках, напряжение при нагрузке,будет
почти в противофазе с напряжением питания.
Для того, чтобы электрически соединить пер-
вичную и вторичную обмотки, надо увеличить ЭДС
вторичной обмотки до величины ЭДС первичной об-
мотки и изменить фазу
ЭДС вторичной обмотки на
180
о
. Фактически это означает, что уравнение (1.16)
нужно умножить на множитель (-К). Такой процесс
замены реальной вторичной обмотки расчетной на-
зывается приведением вторичной обмотки к первич-
ной. Параметры приведенной или расчетной вторич-
ной обмотки будем обозначать со штрихами. При
U
=-
E
1
I
0
Ф
m
90
о
E
2
=
U
н
E
1
Рис. 1.7. Векторная
диаграмма идеального
трансформатора
обмотки, которое мало и, следовательно, ток в первичной обмотке будет очень
велик. Индуктирование ЭДС в цепях переменного тока и за счет этого умень-
шение потребляемого тока присуще всем устройствам переменного тока.

               1.4. ПРИВЕДЕНИЕ ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКИ
                   ТРАНСФОРМАТОРА К ПЕРВИЧНОЙ.
         Т-ОБРАЗНАЯ СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

      Для возможности совместного рассмотрения процессов в первичной и
вторичной обмотках, упрощения векторных диаграмм и возможности составле-
ния эквивалентных электрических схем замещения вторичную обмотку транс-
форматора обычно приводят к первичной. При этом расчет магнитной цепи
трансформатора можно заменить расчетом простой линейной электрической
цепи.
      Рассмотрим сначала идеальный трансформатор, т.е такой трансформатор,
у которого отсутствуют потери энергии и потоки рассеяния. Как было показано,
ЭДС отстает от магнитного потока на угол π/2. Определим теперь расположение
векторов питающего напряжения и магнитного потока. Из определения для
идеального трансформатора следует, что r1≈0, Xр1≈0 т.е. падение напряжения в
первичной обмотке равно нулю. Тогда из уравнения (1.14) с учетом (1.19) по-
лучим
                   ⎛        dФ0 ⎞        dФ0              ⎛           π⎞
     U 1 = − e1 = −⎜ − W1 ⋅     ⎟ = W1 ⋅     = W1ω Фm sin ⎜ (ω ⋅ t ) + ⎟   (1.24)
                   ⎝         dt ⎠         dt              ⎝           2⎠
      Следовательно, магнитный поток идеального трансформатора отстает от
напряжения первичной обмотки на угол π/2, тогда векторная диаграмма идеаль-
ного трансформатора при холостом ходе имеет вид, представленный на рис. 1.7,
где диаграмма построена для K>1, трансформатор понижающий.
                              Из векторной диаграммы видно, что напряже-
          U=-E1         ние на нагрузке находится в противофазе с первич-
                        ным напряжением и оно меньше первичного, по-
                        скольку К>1. Таким образом, в случае падения на-
                        пряжения в обмотках, напряжение при нагрузке,будет
              I0
                        почти в противофазе с напряжением питания.
                  Фm
                              Для того, чтобы электрически соединить пер-
             90о        вичную и вторичную обмотки, надо увеличить ЭДС
                        вторичной обмотки до величины ЭДС первичной об-
          E2=Uн
                        мотки и изменить фазу ЭДС вторичной обмотки на
                        180о. Фактически это означает, что уравнение (1.16)
          E             нужно умножить на множитель (-К). Такой процесс
          1

    Рис. 1.7. Векторная    замены реальной вторичной обмотки расчетной на-
   диаграмма идеального    зывается приведением вторичной обмотки к первич-
      трансформатора       ной. Параметры приведенной или расчетной вторич-
                           ной обмотки будем обозначать со штрихами. При
                                       12