Основы электротехники Расчёт цепей переменного тока Расчёт трёхфазных цепей Магнитные цепи Трансформаторы Асинхронная машина Выпрямители переменного тока

Основы электротехники (теория электрических цепей)

Режимы работы трансформатора

В зависимости от величины сопротивления нагрузки трансформатор может работать в трех режимах:

1 Холостой ход при сопротивлении нагрузки zн = ∞.

2 Короткое замыкание при zн = 0.

3 Нагрузочный режим при 0 < zн < ∞.

Примеры выполнения курсовой работы усилители низкой частоты Промышленная электроника

Имея параметры схемы замещения, можно анализировать любой режим работы трансформатора. Сами параметры определяют на основе опытов холостого хода и короткого замыкания. При холостом ходе вторичная обмотка трансформатора является разомкнутой, вследствие чего ток . Система уравнений (5.12) при холостом ходе трансформатора имеет вид:

 

U1 = – E1 + I0z1;

 ; (5.13)

I1 = I0.

 Опыт холостого хода трансформатора проводят для определения коэффициента трансформации, мощности потерь в стали и параметров намагничивающей ветви схемы замещения, проводят его обычно при номинальном напряжении первичной обмотки. Метод контурных токов Метод контурных токов основан на важной топологической особенности электрических цепей: токи всех ветвей цепи могут быть выражены через токи главных ветвей.

Для однофазного трансформатора на основе данных опыта холостого хода можно рассчитать:

– коэффициент трансформации, ;

– процентное значение тока холостого хода, ;

– активное сопротивление ветви намагничивания r0, определяемое из условия, , ;

– полное сопротивление ветви намагничивания, ;

– индуктивное сопротивление ветви намагничивания, .

Часто определяют также коэффициент мощности холостого хода:

 

.

В некоторых случаях опыт холостого хода проводят для нескольких значений напряжения первичной обмотки: от U1 ≈ 0,3U1Н до U1 ≈ 1,1U1Н. По полученным данным строят характеристики холостого хода, которые представляют собой зависимость P0, z0, r0 и cosφ0 в функции от напряжения U1. Пользуясь характеристиками холостого хода, можно установить значения определяемых величин при любом значении напряжения U1.

7. Записать с помощью матрицы [В] систему уравнений по 2-му закону Кирхгофа: [B] [V] = 0.

   (8)

8. Записать компонентные уравнения ветвей связи

Компонентные уравнения (уравнения ветвей) представляют собой математические модели соответствующих ветвей и выражают ток и напряжение каждой ветви через параметры элементов этой ветви. Число таких уравнений равно числу ветвей, а вид каждого из них зависит только от состава ветви, т.е. от входящих в нее идеализированных двухполюсных элементов.

Рассмотрим компонентные уравнения для ветвей с идеализированными элементами.

Уравнения, составленные на основании закона Ома:

 или , (9)

где  - проводимость;

 (напряжение – разность потенциалов между точками участка цепи),

представляют собой компонентные уравнения ветви, содержащей один идеализированный пассивный элемент – сопротивление:

Пусть ток течет от точки 1 к точке 2 (от более высокого потенциала к более низкому). Следовательно, потенциал точки 1 (φ1) выше потенциала точки 2 (φ2) на величину, равную произведению тока I на сопротивление R:

. (10)

В соответствии с определением (под напряжением, на некотором участке электрической цепи понимают разность потенциалов между крайними точками этого участка), напряжение между точками 1 и 2.

 
 


 . (11)

Следовательно, напряжение на сопротивлении равно произведению тока, протекающего по сопротивлению, на величину этого сопротивления . (12)


Основные понятия о выпрямителях