- •1.1 Электрическая цепь (эц), элемент эц, электрическая схема. Источники и приемники электрической энергии.
- •1.3 Законы Кирхгофа. Расчет цепей постоянного тока путем непосредственного применения законов Кирхгофа
- •1.2 Классификация электрических цепей (эц). Закон Ома для участка цепи, содержащего источник эдс.
- •1.4 Энергия и мощность цепей. Баланс мощностей. Мощность потерь и кпд.
- •1.5.Расчет цепей постоянного тока методом контурных токов
- •2.1 Получение синусоидальной эдс. Основные величины
- •2.2 Представление синусоидальных функций в различных формах.
- •1. Аналитический способ
- •2. Представление синусоидальных функций при помощи векторов
- •3. Представление синусоидальных функций при помощи комплексных чисел
- •2.3 Цепь переменного тока с резистором. Векторная диаграмма. Закон Ома в комплексной форме.
- •2.4 Цепь переменного тока с индуктивным элементом. Векторная диаграмма.
- •2.6 Резонанс напряжений. Векторная диаграмма.
- •2.7. Цепь переменного тока с последовательными соединениями эл-ов. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме и для мгновенных значений.
- •2.8. Мощность цепи синусоидного тока (мгновенная, активная, реактивная, полная). Коэффициент мощности
- •3.1. Трехфазная электрическая цепь. Получение трехфазного тока. Способы изображения трехфазного тока, последовательность фаз
- •3.2. Схема соединений «звезда» - «звезда» с нулевым проводом. Векторная диаграмма. Симметричная и несимметричная нагрузка.
- •4.1.Магнитное поле, магнитная индукция.
- •4.2.Проводник с током в мп, самоиндукция.
- •4.3.Взаимная индукция. Закон полного тока.
- •5.1. Устройство и принцип действия трансформатора
- •5.2Работа трансформатора под нагрузкой.
- •5.3 Трехфазные трансформаторы. Устройство и принцип действия.
- •5.6 Измерительные трансформаторы.
- •6.1 Машины постоянного тока. Конструкция.
- •6.2 Принцип действия генератора постоянного тока.
- •6.4 Механическая характеристика асинхронного двигателя. Скольжение. Ммакс, Мном, Мпуск..
- •6.5 Генераторы постоянного тока с независимым возбуждением
- •6.6 Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения. Схема. Механическая характеристика.
- •7.1 Принцип работы синхронного генератора(сг).
- •7.2 Основные величины и характеристики генераторов постоянного тока.
- •7.3 Устройство синхронных машин (см). Машины с явно и неявно выраженными полюсами.
- •7.4 Принцип работы синхронного двигателя (сд)
- •8.1 Пуск асинхронного двигателя (ад). Схема прямого пуска.
- •8.2 Потери в асинхронном двигателе. Коэффициент мощности.
- •9.1 Электронно-дырочный переход (эдп). Вольт-амперная характеристика (вах).
- •9.2 Полупроводниковые резисторы. Классификация. Обозначение в схеме. Основные свойства. Применение.
- •9.3 Полупроводниковые диоды, устройство и принцип действия. Вольтамперная характеристика.Типы диодов.Стабилитроны.Применение.
- •9 .4 Транзисторы. Устройство. Принцип действия. Параметры транзисторов. Обозначения в схемах. Применение.
- •9.5 Выпрямители. Схема однополупериодного выпрямления однофазного переменного тока.
- •9.6 Тиристоры. Устройство. Принцип действия. Вольт-амперная характеристика. Применение.
- •9.7 Оптоэлектронные элементы. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы.
- •9.8 Электронные генераторы.
- •9.9 Элементы импульсной техники.
5.1. Устройство и принцип действия трансформатора
Режим холостого хода трансформатора. Коэффициент трансформации.
На замкнутом магнитопроводе, выполненном из магнитомягкой листовой стали, расположены две (или более) катушки (обмотки). К одной из обмоток подводится электрическая энергия от источника переменного тока. Эта обмотка называется первичной. От другой, вторичной, обмотки с числом витков W2 энергия отводится к приемнику. Все величины, относящиеся к этим обмоткам (токи, напряжения, мощности и т.п.) называются соответственно первичными или вторичными.
Под действием переменного напряжения U1, подведенного к первичной обмотке, в ней возникает ток I1, а в сердечнике возбуждается соответственно изменяющийся магнитный поток Ф. Этот поток пересекает витки обеих обмоток трансформатора и индуктирует в них ЭДС:
В каждый момент времени отношение этих ЭДС пропорционально отношению количества витков обмоток:
Если цепь вторичной обмотки замкнута, то под действием ЭДС E2 возникает ток I2.
Режим холостого хода – такой режим работы электрического трансформатора, при котором его вторичная цепь разомкнута, и ток в ней равен нулю.
Соотношение
равное отношению числа витков n2 к числу витков n1 соответствующих обмоток, называется коэффициентом трансформации.
Приближенно можно принять, что ЭДС обмоток равны н апряжениям на их зажимах, т.е.
Полученное равенство характеризует основное назначение трансформатора - преобразование одного напряжения в другое, большее или меньшее.
Если k12>0, то трансформатор – повышающий, если k12<0 – понижающий.
5.2Работа трансформатора под нагрузкой.
Уравнения электрического состояния обмоток.
Когда в цепь вторичной обмотки включается сопротивление нагрузки RН, в ней возникает переменный ток I2. Полный магнитный поток Ф в сердечнике создается обоими токами.
Магнитный поток Ф2, создаваемый индуцированным во вторичной обмотке током I2, направлен навстречу потоку Ф1. Полный магнитный поток:
Ф=Ф1-Ф2
Отсюда следует, что токи I1 и I2 изменяются в противофазе, т.е. имеют сдвиг на 180°.
Ток I1 в первичной обмотке в режиме нагрузки значительно больше тока холостого хода. Это следует из того, что полный магнитный поток в сердечнике должен быть в режиме нагрузки таким же, как и в режиме холостого хода, т.к. напряжение U1 на первичной обмотке в обоих случаях одно и то же.
Это напряжение равно ЭДС источника переменного тока.
Т.к. магнитные потоки, пронизывающие обмотки пропорциональны числу витков n1 и n2:
для первичной обмотки:
e1+e2инд=0
u1=e1=-e1инд=n1(dФ/dt)
для вторичной обмотки:
u2=I2RH=e2инд
u2=-n2(dФ/dt); u2=-(n2/n1)u1
Знак «-» означает, что напряжения U1 и U2 находятся в противофазе, как и токи I1 и I2 в обмотках.
Поэтому фазовый сдвиг φ1 между напряжением U1 и током I1 в первичной обмотке равен фазовому сдвигу φ2 между U2 и I2 во вторичной обмотке.
Если нагрузкой вторичной обмотки является активное сопротивление RH, то φ1=φ2=0.