Трансформатор с линейни характеристики - studopediya

Един от най-важните елементи на електрическа верига, която използва магнитна връзка между веригите е трансформатор. Трансформатори могат да имат различни значения, но често те се използват за преобразуване на стойността на напрежението AC или ток. Тази реализация е необходимо, например, в случая, когато захранващият източник на напрежение, различен от напрежението, за които изчислената енергия приемника. Трансформатори са съставени от два или повече от индуктивно свързани бобини. Тук можем да се ограничим до най-простия две ликвидация трансформатор (фиг. 9.5). В реалния трансформатора, магнитната проницаемост на материала на ядрото зависи от интензивността на магнитното поле. Като приема, Конст ще се спрем на така наречената линеен трансформатор. процеси, в които са описани от линейни уравнения. Полученият по този подход води първо приближение може да се използва за описване на трансформатор режим с ненаситен феромагнитна сърцевина.

Promarkiruem намотка и изберете конвенционално положителни посоки на тока, както е показано на фиг. Прекратяване трансформатор, към които се прилага напрежение източник. Ние ще се нарича основната. ликвидация, на които товар, - вторичната.

Магнитни потоци, генерирани от токовете на първични и вторични намотки, с токове избрани посока същата посока. това

Това означава, че взаимната индукция между бобините е положителна.

Означаваме съпротивления и бобини. и тяхната индуктивност. Нека вторична намотка заредена с резистентност. въвеждане на система за означаване

Пишем уравненията на втория закон на Кирхоф за първични и вторични вериги

Ние се конструира вектор диаграма на тока и напрежението трансформатор за линейна случай. За да се отложи този вектор в произволна посока,

след което схемата е уникално възможно да се отложи вектора. , , , Край на вектора, свързваща началната точка и векторни диаграми се получават, както следва от втора уравнение вектора. Разделяне на напрежението на. определи текущата стойност. Вектор отложи ъгъл към вектора. След конструиране на вектори. и. Тяхната сума е векторът на входното напрежение.

Както следва от диаграмата на вектор, течения в първични и вторични намотки са почти в antiphase. Това показва, че товарния ток има demagnetizing ефект върху трансформатор ядро ​​(пропорционално магнитен поток към тях и токове в диаграма вектор създаде са насочени в една и съща посока, тъй като настоящите вектор).

Решаването на системата от уравнения по отношение на ток. получаваме:

Стойност представлява входния импеданс на зареден трансформатора. И съпротива. равно съответно

Това зависи от параметрите на товара и устойчивостта нарича поставяне и реактивно съпротивление. Устойчивостта на вмъкване е винаги по-голяма от нула. Той се абсорбира от прехвърля от първичната към вторичната верига енергия. реактивно съпротивление на вмъкване е знак, противоположен.

Счита трансформатор верига може да бъде заменена с еквивалентна схема с не индуктивна връзка. Да представлява това под формата на уравнение трансформатор

Последният уравнение може да се разглежда като система от уравнения, образувани от втория закон на електрическата схема Kirchhoff е показано на фиг.

Това еквивалентна схема понякога се използва в практиката на схеми за изчисление. Трябва да се отбележи, че в такава равностойност верига индуктивност може да стане отрицателно, тъй като взаимната индукция може да бъде по-голям от индуктивността на трансформатор ликвидация.

идеален трансформатор поканата, за която всяко натоварване съпротиви при съотношението на интегрирани първични и вторични напрежения и съотношението на средното и началното течения комплекс постоянна и равна на действителния брой на

където параметърът е името на коефициента на трансформация.

Уравненията на трансформатора в ограничаване на случаите на идеализирания

За веригата, показана на Фиг. 9.5, ние имаме:

И ние изразяваме чрез и:

Лесно е да се види, че за равенството. и след това етикетиране. записвам

Трансформатор, който е валиден за получените уравнения, наречен съвършен трансформатора.

Ако горните условия, за да добавите допълнително условие. термин в израза за тока може да бъде пренебрегната, в сравнение с. В този случай, стигаме до връзката (*), определяне на идеалното трансформатор.

Имайте предвид, че за идеалното съотношение трансформатор може да се намери като отношението на броя на навивките на вторичната и

Когато трансформатора се нарича стъпка нагоре. когато - понижаване.

Често използвана в практиката идеален трансформатор имот е собственост на преобразуването на входното съпротивление. Да предположим, че за вторични полюс на идеален трансформатор е свързан с комплекс импеданс натоварване. След това, в продължение на входно съпротивление на идеален трансформатор може да се запише

Тъй като може да има повече или по-малко от един, входния импеданс на зареден трансформатор може да бъде по-голям или по-малък от съпротивление на товара.

Пример. Важен практически случай на прилагане на трансформатора за прехвърляне е максималната възможна мощност от източника към потребителя (натоварване подравняване и източник). Нека източник се характеризира с едн и вътрешно съпротивление. и съпротивлението приемник. Когато товарът е свързан директно с източник на енергия се разпределя в товара

Увеличаване на енергия, произведена от товара може да бъде въвеждането на трансформатор схема

Предполагаме, идеален трансформатор, а след това

Напрежението на първични и вторични намотки са равни, съответно,

Мощността, разсейвана в натоварването се определя от отношението

Мощност достига максималната си стойност, когато производното изчезва:

Когато получи власт стойността на коефициента на трансформация в натоварването е равно на

Тази власт е винаги по-голям или равен на разсейвана мощност в товара без трансформатор. Това следва от факта, че двата сравними номератори изрази за захранване (*) и (**) са идентични, и следните зависимости държат за знаменателите

което е вярно за всички стойности на параметри на източника и товара.

Имайте предвид, че режимът максимална мощност на предаване на товара отговаря на равенство вътрешно съпротивление на източника и входно съпротивление на трансформатора. По този начин, използването на съвпадение трансформатор винаги освен позволява да се избере по-висока мощност от източника.