Курс электрических цепей. Примеры расчета

Схема расчета трансформатора

На рис. 7.6 схематически изображена конструкция броневого трансформатора. Серым цветом показано место, занимаемое первичной обмоткой. Соотношение между размерами а,  и с задается стандартизованными размерами.

Сечение стального центрального стержня принимается в первом приближении квадратным. Его сечение . Коэффициент обусловлен наличием изоляции между стальными пластинами. Для ферритовых сердечников . Сечение провода вычисляется по формуле


, (7.16)

 Рис. 7.6

где — коэффициент заполнения окна (ас площадь окна), связанный с каркасом катушки, изоляцией проводов и пустотами.

В этих терминах можно записать выражения для определения:

1) напряжения первичной обмотки:

 , (7.17)

здесь допустимая магнитная индукция;

2) номинального тока:

 , (7.18) 


здесь  допустимая плотность тока;

3) полной мощности трансформатора:

 .

Пользуясь приведенными соотношениями, расчет трансформатора выполняют в следующем порядке.

1. Поскольку  и Спр линейно зависят от размера , можно получить (обычно как справочные данные) зависимость  и выбрать по заданной мощности размер пластин.

2. Из формулы (7.17), зная размер  и задав , вблизи колена кривой намагничивания выбранного сорта электротехнической стали для известного , находят число витков первичной обмотки.

3. Проверяют по формуле (7.18) заполнение окна. Если заполнение окна неудовлетворительно, его легко изменить, меняя сечение стали за счет увеличения или уменьшения толщины пакета.

Данные о Вт,  и типовых размерах пластин содержатся в справочниках.

Из расчетных отношений видно, что мощность трансформатора пропорциональна частоте трансформируемого напряжения. Этим объясняется стремление к повышению частоты в автономных устройствах электропитания.

Контрольные вопросы

Каково устройство трансформатора, в чем состоит его назначение?

Как получить формулу ЭДС?

Что такое коэффициент трансформации?

Какова область применения трансформаторов в энергоснабжении?

 5. Каковы соотношения между напряжениями и током при холостом ходе

 трансформатора?

 6. Что выражает активная потребляемая мощность при холостом ходе

 трансформатора?

 7. Каков баланс намагничивающих сил при работе трансформатора под

 нагрузкой?

  8. Как построить эквивалентную схему и векторную диаграмму работы

 трансформатора под нагрузкой?

 9. В чем смысл приведения параметров вторичной обмотки к

 параметрам первичной?

 Что такое напряжение короткого замыкания?

  Что выражает потребляемая мощность при коротком замыкании?

 Как зависит КПД трансформатора от нагрузки?

 Каков порядок расчета силового трансформатора?

  Каковы особенности конструкции трехфазного трансформатора?

15. В чем преимущества и недостатки автотрансформаторов?

Переходные процессы в линейных электрических цепях Под переходными процессами понимают процессы перехода от одного режима работы электрической цепи (обычно периодического) к другому (обычно также периодическому), чем либо отличающемуся от предыдущего, например амплитудой, фазой, формой или частотой действующей в схеме ЭДС, значениями параметров схемы, а также вследствие изменения конфигурации цепи.

Принужденные и свободные составляющие токов и напряжений Известно, что общий интеграл линейного дифференциального уравнения равен сумме частного решения неоднородного уравнения плюс общее решение однородного уравнения

«Разряд» катушки индуктивности на резистор

Включение цепочки RL на синусоидальное напряжение


Генерирование электрических колебаний