Электрические машины. Прохоров С.Г - 30 стр.

UptoLike

30
линиях связи и в радиотехнике для согласования параметров источника с на-
грузкой с целью получения наибольшей активной мощности в нагрузке широко
применяется согласующий трансформатор (рис. 1.33). Параметры генератора и
нагрузки, как правило, всегда заданы. Необходимо определить параметры со-
гласующего трансформатора и величину емкости дополнительно включаемого
конденсатора.
Предположим, что согласующий трансфор-
матор является
идеальным. Идеальный трансфор-
маторэто трансформатор, у которого отсутству-
ют потери в обмотках (
r
1
= r'
2
= 0), потери в стали
(поперечная ветвь схемы замещения разомкнута)
и потоки рассеяния
Х
р1
= Х
р2
= 0. В этом случае
схема замещения примет вид (рис. 1.34).
Чтобы выделяемая мощность на нагрузке в
цепи переменного тока была максимальной, необ-
ходимо выполнить требования:
0 ,
''
нг
'
нг
=+=
C
XXXRR
. (1.71)
Из этих требований получаем необходимые значения
коэффициента трансформации
К согласующего трансформа-
тора и емкости
С, включаемой последовательно с нагрузкой:
н
г
н
2'
нг
R
R
KRKRR ===
, (1.72)
=+=
н
2'
н
'
нг
'
, XКXXXX
C
'
22
С
2'
π2
π2
C
C
Xf
К
C
Cf
К
XКX
=
==
. (1.73)
1.13. АВТОТРАНСФОРМАТОР
Автотрансформаторэто трансформатор, у которого вторичная обмотка
является частью первичной. Автотрансформатор служит для получения не-
скольких вторичных напряжений или плавно регулируе-
мого вторичного напряжения. В первом случае от пер-
вичной обмотки делают отводы (рис. 1.35).
Здесь
U'
2
>U
2
, аx и a'xвторичные обмотки, АХ
первичная. Вторичные напряжениядискретные, нере-
гулируемые величины.
Во втором случае вторичное напряжение
U
2
регу-
лируется от 0 до
U
1
(рис. 1.36). Автотрансформатор,
плавно регулирующий вторичное напряжение, называют
ЛАТРлабораторным автотрансформатором.
Конструктивно он выполняется в виде цилиндри-
ческого сердечника, навитого из ленты электротехниче-
E
R
г
jX
г
jX'
н
R'
н
-jX'
С
Рис. 1.33. Схема вклю-
чения согласующего
трансформатора
E
R
г
jX
г
jX'
н
R'
н
-jX'
С
Рис. 1.34. Схема заме-
щения с идеальным
согласующим транс-
форматором
A
X
x
a
U
1
U
2
a'
U'
2
Рис. 1.35. Автотрансфор-
матор с нерегулируемым
выходным напряжением
 линиях связи и в радиотехнике для согласования параметров источника с на-
 грузкой с целью получения наибольшей активной мощности в нагрузке широко
 применяется согласующий трансформатор (рис. 1.33). Параметры генератора и
 нагрузки, как правило, всегда заданы. Необходимо определить параметры со-
 гласующего трансформатора и величину емкости дополнительно включаемого
 конденсатора.
                                      Предположим, что согласующий трансфор-
       jXг                 jX'н матор является идеальным. Идеальный трансфор-
                                матор – это трансформатор, у которого отсутству-
                                ют потери в обмотках (r1 = r'2 = 0), потери в стали
       Rг                   R'н (поперечная ветвь схемы замещения разомкнута)
                                и потоки рассеяния Хр1 = Хр2 = 0. В этом случае
       E                  -jX'С схема замещения примет вид (рис. 1.34).
                                      Чтобы выделяемая мощность на нагрузке в
       Рис. 1.33. Схема вклю-   цепи переменного тока была максимальной, необ-
        чения согласующего      ходимо выполнить требования:
           трансформатора                    Rг = Rн' , X г + X н' − X C' = 0 .        (1.71)
       Из этих требований получаем необходимые значения
 коэффициента трансформации К согласующего трансформа-                       jXг           jX'н
 тора и емкости С, включаемой последовательно с нагрузкой:
                                  Rг
      R г = R н' = K 2 R н → K =     ,     (1.72)                            Rг             R'н
                                  Rн
      X C' = X г + X н' ,   X н' = К 2 ⋅ X н →                              E              -jX'С
                     К2                К2                                  Рис. 1.34. Схема заме-
      X = К ⋅ XС =
       '
       C
              2
                              →C =              . (1.73)                     щения с идеальным
                   2π ⋅ f ⋅ C      2π ⋅ f ⋅ XC'                             согласующим транс-
                                                                                форматором
                  1.13. АВТОТРАНСФОРМАТОР

         Автотрансформатор – это трансформатор, у которого вторичная обмотка
 является частью первичной. Автотрансформатор служит для получения не-
                         скольких вторичных напряжений или плавно регулируе-
   A                     мого вторичного напряжения. В первом случае от пер-
                         вичной обмотки делают отводы (рис. 1.35).
           a'                  Здесь U'2>U2, аx и a'x – вторичные обмотки, АХ –
   U1
           a             первичная. Вторичные напряжения – дискретные, нере-
                     U'2
                 U2
                         гулируемые величины.
                               Во втором случае вторичное напряжение U2 регу-
   X       x             лируется от 0 до U1 (рис. 1.36). Автотрансформатор,
Рис. 1.35. Автотрансфор-  плавно регулирующий вторичное напряжение, называют
матор с нерегулируемым    ЛАТР – лабораторным автотрансформатором.
выходным напряжением            Конструктивно он выполняется в виде цилиндри-
                          ческого сердечника, навитого из ленты электротехниче-

                                                 30