De transformator is zijn doel. Het werkingsprincipe van transformatoren:

In de elektrotechniek is het vaak nodig om grootheden met grote waarden te meten. Om dit probleem op te lossen, worden stroomtransformatoren gebruikt, waarvan het doel en het werkingsprincipe het mogelijk maken om metingen uit te voeren. Hiertoe wordt de primaire wikkeling van het apparaat in serie geschakeld met een wisselstroomcircuit waarvan de waarde moet worden gemeten. De secundaire wikkeling is verbonden met meetinstrumenten. Er is een zekere verhouding tussen de stromen in de primaire en secundaire wikkelingen. Alle transformatoren van dit type zijn verschillend hoge precisie. Hun ontwerp omvat twee of meer secundaire wikkelingen, waarop is aangesloten beschermende apparaten, meetinstrumenten en meetapparatuur.

Wat is een stroomtransformator?

Stroomtransformatoren zijn apparaten waarin: secundaire stroom, gebruikt voor metingen, is in verhouding tot de primaire stroom die uit het elektriciteitsnet komt.

Opname in het circuit van de primaire wikkeling wordt uitgevoerd in serie met de geleider. De secundaire wikkeling is verbonden met elke belasting in de vorm meetinstrumenten en . Tussen de stromen van beide wikkelingen ontstaat proportionele afhankelijkheid overeenkomend met het aantal beurten. In transformatorapparaten hoog voltage isolatie wordt uitgevoerd tussen de wikkelingen op basis van de volledige werkspanning. In de regel is een van de uiteinden van de secundaire wikkeling geaard, dus de wikkeling en aardpotentialen zullen ongeveer hetzelfde zijn.

Alle stroomtransformatoren zijn ontworpen om twee hoofdfuncties uit te voeren: meting en bescherming. Bij sommige apparaten kunnen beide functies worden gecombineerd.

• Meettransformatoren geven de ontvangen informatie door aan de aangesloten meetinstrumenten. Ze zijn geïnstalleerd in circuits met hoogspanning, waarin het onmogelijk is om meetinstrumenten rechtstreeks aan te sluiten. Daarom zijn alleen in de secundaire wikkeling van de transformator meters, stroomwikkelingen van wattmeters en andere meetapparatuur aangesloten. Hierdoor zet de transformator wisselstroom zelfs heel erg om hoge waarde, in wisselstroom met indicatoren die het meest geschikt zijn voor het gebruik van conventionele meetinstrumenten. Tegelijkertijd wordt de isolatie van meetinstrumenten van hoogspanningscircuits gewaarborgd en wordt de elektrische veiligheid van onderhoudspersoneel verhoogd.
• Beveiligingstransformatoren verzenden de ontvangen meetinformatie voornamelijk naar besturings- en beveiligingsapparaten. Met behulp van beschermende transformatoren wordt wisselstroom van elke waarde omgezet in wisselstroom met de meest geschikte waarde, waardoor stroom wordt geleverd aan relaisbeveiligingsapparaten. Tegelijkertijd zijn relais die toegankelijk zijn voor personeel geïsoleerd van hoogspanningscircuits.

Doel van transformatoren:

Stroomtransformatoren behoren tot de categorie van speciale hulpapparaten die worden gebruikt in combinatie met verschillende meetapparaten en relais in circuits. wisselstroom. hoofdfunctie van dergelijke transformatoren is de conversie van elke huidige waarde naar waarden die het meest geschikt zijn voor metingen, die stroom leveren aan ontkoppelapparaten en relaiswikkelingen. Door de isolatie van apparaten is het bedienend personeel betrouwbaar beschermd tegen schokken door hoogspanning.

Meetstroomtransformatoren zijn ontworpen voor elektrische circuits met hoogspanning, wanneer dat niet mogelijk is directe verbinding meettoestellen. Hun belangrijkste doel is om de ontvangen gegevens over de elektrische stroom te verzenden naar: meettoestellen aangesloten op de secundaire wikkeling.

Een belangrijke functie van transformatoren is het regelen van de toestand van de elektrische stroom in het circuit waarop ze zijn aangesloten. Tijdens aansluiting op het vermogensrelais, constante controles netwerken, beschikbaarheid en staat van aarding. Wanneer de stroom de noodwaarde bereikt, wordt de bescherming ingeschakeld en wordt alle gebruikte apparatuur uitgeschakeld.

Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van stroomtransformatoren is gebaseerd op. Spanning uit extern netwerk komt in de primaire wikkeling van de voeding met een bepaald bedrag keert en overwint het impedantie. Dit leidt tot het verschijnen van een magnetische flux rond de spoel, die wordt opgevangen door het magnetische circuit. Deze magnetische flux staat loodrecht op de richting van de stroom. Hierdoor zal het verlies van elektrische stroom tijdens het conversieproces minimaal zijn.

Op de kruising van de windingen van de secundaire wikkeling, loodrecht geplaatst, wordt de magnetische flux geactiveerd elektromotorische kracht. Onder invloed van EMF verschijnt een stroom, die wordt gedwongen om de impedantie van de spoel en de uitgangsbelasting te overwinnen. Tegelijkertijd wordt een spanningsval waargenomen aan de uitgang van de secundaire wikkeling.

Classificatie van stroomtransformatoren

Alle stroomtransformatoren kunnen worden geclassificeerd, afhankelijk van hun kenmerken en technische kenmerken:

1. Op afspraak. Apparaten kunnen meten, beschermend of intermediair zijn. De laatste optie wordt gebruikt bij het inschakelen van de meetinstrumenten in stroomkringen relaisbeveiliging en andere soortgelijke circuits. Daarnaast zijn er ldie zich onderscheiden door een hoge nauwkeurigheid en een variëteit.
2. Op installatietype. Er zijn transformatorapparaten voor buiten en binneninstallatie, overhead en draagbaar. Sommige soorten apparaten kunnen worden ingebouwd in machines, elektrische apparaten en andere apparatuur.
3. Volgens het ontwerp van de primaire wikkeling. Apparaten zijn onderverdeeld in single-turn of rod, multi-turn of coil, evenals bus, bijvoorbeeld TSh-0.66.
4. Binnen- en buiteninstallatie van transformatoren omvat doorgaande en ondersteunende methoden voor het monteren van deze apparaten.
5. De isolatie van transformatoren is droog, met gebruik van bakeliet, porselein en andere materialen. Bovendien wordt gewone en condensorpapier-olie-isolatie gebruikt. Sommige ontwerpen gebruiken samengestelde gietstukken.
6. Door het aantal transformatiefasen kunnen apparaten een- of tweetraps zijn, dat wil zeggen in cascade geschakeld.
7. De nominale bedrijfsspanning van transformatoren kan oplopen tot 1000 V of meer dan 1000 V.

Alle kenmerkende classificatiekenmerken die in de stroming aanwezig zijn, bestaan ​​uit bepaalde.

Parameters en kenmerken:

Elke stroomtransformator heeft: individuele parameters en technische specificaties, het definiëren van de reikwijdte van deze apparaten.

Nominale stroom. Hiermee kan het apparaat lang werken zonder oververhitting. In dergelijke transformatoren is er een aanzienlijke marge voor verwarming en normaal bedrijf is mogelijk met overbelastingen tot 20%.

Nominale spanning. De waarde ervan zou moeten bieden: normaal werk transformator. Het is deze indicator die de kwaliteit van de isolatie tussen de wikkelingen beïnvloedt, waarvan er één onder hoogspanning staat en de andere geaard is.

Transformatieverhouding. Het is de verhouding tussen de stromen in de primaire en secundaire wikkelingen en wordt bepaald door een speciale formule. De werkelijke waarde zal afwijken van de nominale waarde als gevolg van bepaalde verliezen in het transformatieproces.

Huidige fout. Komt voor in een transformator onder invloed van de magnetiserende stroom. Absolute waarde primaire en secundaire stroom verschillen slechts met deze hoeveelheid van elkaar. De magnetiserende stroom leidt tot het ontstaan ​​van een magnetische flux in de kern. Naarmate deze toeneemt, neemt ook de stroomfout van de transformator toe.

Nominale limietveelvoud. Vertegenwoordigt het veelvoud van de primaire stroom tot zijn nominale waarde. De fout van een dergelijke veelvoud kan oplopen tot 10%. Tijdens berekeningen moeten de belasting zelf en de vermogensfactoren nominaal zijn.

Maximale secundaire stroomverhouding. Het wordt weergegeven als de verhouding tussen de maximale secundaire stroom en de nominale waarde wanneer de huidige secundaire belasting wordt beoordeeld. De maximale multipliciteit hangt samen met de verzadigingsgraad van het magnetische circuit, waarbij de primaire stroom blijft toenemen en de waarde van de secundaire stroom niet verandert.

Mogelijke storingen van stroomtransformatoren

Een onder belasting ingeschakelde stroomtransformator heeft soms storingen en zelfs calamiteiten. Dit wordt meestal geassocieerd met overtredingen elektrische weerstand wikkelingsisolatie, een afname van hun geleidbaarheid onder invloed verhoogde temperaturen. Negatieve invloed onbedoelde mechanische schokken of installatie van slechte kwaliteit hebben.

Tijdens de werking van de apparatuur treedt meestal isolatieschade op, waardoor kortsluitingen in de wikkelingen ontstaan, waardoor het uitgezonden vermogen aanzienlijk wordt verminderd. Lekstromen kunnen optreden als gevolg van willekeurig gecreëerde circuits, tot het optreden van een kortsluiting.

Ter waarschuwing: Spoedgevallen, specialisten met behulp van warmtebeeldcamera's controleren periodiek het volledige bedieningsschema. Hiermee kunt u defecten bij contactovertredingen tijdig elimineren en oververhitting van apparatuur verminderen. De meest complexe tests en controles worden uitgevoerd in speciale laboratoria.

De eenvoudigste is een apparaat dat bestaat uit een stalen kern en twee wikkelingen (figuur 1). Wanneer toegepast op de primaire wikkeling wisselspanning, wordt een EMF van dezelfde frequentie geïnduceerd in de secundaire wikkeling. Als een elektrische ontvanger is aangesloten op de secundaire wikkeling, dan: elektriciteit en er wordt een spanning tot stand gebracht op de secundaire klemmen van de transformator, die iets minder is dan de EMF, en in een relatief kleine mate afhangt van de belasting. De verhouding van primaire tot secundaire spanning (transformatieverhouding) is ongeveer gelijk aan de verhouding van het aantal windingen van de primaire en secundaire wikkelingen.

Rijst. 1. Het principe van het apparaat van een enkelfasige tweewikkelige transformator. 1 primaire wikkeling, 2 secundaire wikkeling, 3 kern. U1 primaire spanning, U2 secundaire spanning, I1 primaire stroom, I2 secundaire stroom, F magnetische flux

De eenvoudigste symbolen van transformatoren worden getoond in Fig. 2; voor de duidelijkheid kunnen verschillende wikkelingen van de transformator, zoals in de afbeelding, worden weergegeven verschillende kleuren.

Rijst. 2. Symbool transformator in gedetailleerde (meerlijnige) schema's (a) en in elektrische netwerkschema's (b)

Transformatoren kunnen enkelfasig of meerfasig zijn en er kan meer dan één secundaire wikkeling zijn. BIJ elektrische netwerken meestal worden driefasige transformatoren met een of twee secundaire wikkelingen gebruikt. Als de primaire en secundaire spanningen relatief dicht bij elkaar liggen, kunnen ook enkelvoudige autotransformatoren worden gebruikt, waarvan de schematische diagrammen worden getoond in Fig. 3.

Rijst. 3. Schematische diagrammen step-down (a) en step-up (b) autotransformatoren

De belangrijkste classificaties van een transformator zijn de nominale primaire en secundaire spanningen, de nominale primaire en secundaire stroom en de nominale secundaire volle kracht(nominaal vermogen). Transformatoren kunnen zowel voor zeer laag vermogen (bijvoorbeeld voor micro-elektronische circuits) als voor zeer hoog vermogen (bijvoorbeeld voor krachtige stroomsystemen) worden vervaardigd, met een vermogensbereik van 0,1 mVA tot 1000 MVA.

De energieverliezen in een transformator - verliezen in koper door wikkelweerstand en verliezen in staal door wervelstromen en hysterese in de kern - zijn meestal zo klein dat het rendement van een transformator typisch boven de 99% ligt. Desondanks kan de warmteafvoer in krachtige transformatoren zo sterk zijn dat het nodig is om toevlucht te nemen tot: effectieve manieren koellichaam. Meestal wordt het actieve deel van de transformator in een tank geplaatst die gevuld is met minerale (transformator)olie, die indien nodig wordt voorzien van geforceerde lucht- of waterkoeling. Met een vermogen tot 10 MVA (soms hoger) kunnen ook droge transformatoren worden gebruikt, waarvan de wikkelingen meestal gevuld zijn met epoxyhars. De belangrijkste voordelen van droge transformatoren zijn een hogere brandveiligheid en eliminatie van lekkage van transformatorolie, zodat ze zonder obstakels in elk deel van gebouwen, inclusief op elke verdieping, kunnen worden geïnstalleerd. Instrumenttransformatoren worden vaak gebruikt om wisselstromen of spanningen te meten (vooral bij hoge stromen en hoge spanningen).

Het apparaat van een spanningstransformator verschilt in principe niet van transformatoren, maar het werkt in een modus die bijna inactief is; de transformatieverhouding is in dit geval vrij constant. De nominale secundaire spanning van dergelijke transformatoren is meestal 100 V. De secundaire wikkeling van de stroomtransformator is idealiter kortgesloten en de secundaire stroom is dan evenredig met de primaire. De nominale secundaire stroom is gewoonlijk 5 A, maar kan soms ook lager zijn (bijv. 1 A). Voorbeelden van symbolen voor stroomtransformatoren worden getoond in Fig. vier.

Rijst. 4. Stroomtransformatorsymbool in uitgebreide circuits (a) en in enkellijnige circuits (b)

De eerste kan worden beschouwd als de inductiering van Michael Faraday (Engelse inductiering), bestaande uit een ringvormige stalen kern en twee windingen, waarmee hij het fenomeen op 29 augustus 1831 ontdekte. elektromagnetische inductie(Afb. 5). Tijdens de snelle transiënt die optreedt wanneer de primaire wikkeling die op de bron is aangesloten, wordt in- of uitgeschakeld Gelijkstroom, wordt een gepulseerde EMF geïnduceerd in de secundaire wikkeling. Een dergelijk apparaat kan daarom worden aangeduid als een puls- of transiënttransformator.

Rijst. 5. Principe van een transiënte transformator door Michael Faraday. i1 primaire stroom, i2 secundaire stroom, t tijd

Gebaseerd op de ontdekking van Faraday, bouwde de natuurkundeleraar van het Margnooth College bij Dublin (Dublin, Ierland) Nicholas Callan (Nicholas Callan, 1799-1864) in 1836 een inductiespoel (vonkspoel), bestaande uit een onderbreker en een transformator; dit apparaat maakte het mogelijk om gelijkstroom om te zetten in hoogspanningswisselstroom en lange vonkontladingen te veroorzaken. Inductiespoelen werden snel verbeterd en werden in de 19e eeuw veel gebruikt in de studie van elektrische ontladingen. Ook de bobines van moderne auto's kunnen hieraan worden toegeschreven. De eerste AC-transformator werd in 1876 gepatenteerd door de Russische elektrotechnisch ingenieur Pavel Yablochkov, die in Parijs woonde en deze in zijn stroomcircuits gebruikte. booglampen. De kern van de Yablochkov-transformator was een rechte bundel staaldraden, waardoor het magnetische circuit niet gesloten was, zoals dat van Faraday, maar open, en een dergelijke transformator werd niet gebruikt in andere installaties. In 1885, elektrotechnici van de Boedapest fabriek Ganz and Company (Ganz & Co.) Max Deri (Max Deri, 172 1854-1938), Otto Titus Blathy (Otto Titus Blathy, 1860-1939) en Karol Zipernovsky (Karoly Zipernovsky, 1853 – 1942) maakte een transformator met een kern van ringkern en ontwikkelde tegelijkertijd een wisselstroomdistributiesysteem op basis van het gebruik van deze transformatoren. In datzelfde jaar werd door de Amerikaanse elektrotechnisch ingenieur William Stanley (William Stanley, 1858-1916) een transformator gemaakt met nog betere eigenschappen waarvan de kern werd samengesteld uit E- en I-vormige staalplaten, waarna de snelle ontwikkeling van wisselstroomsystemen begon zowel in Europa als in Amerika. De eerste driefasige transformator werd in 1889 gebouwd door Mikhail Dolivo-Dobrovolsky.

transformator een statisch elektromagnetisch apparaat genoemd met twee of meer inductief gekoppelde wikkelingen en ontworpen om door middel van elektromagnetische inductie een of meer wisselstroomsystemen om te zetten in een of meer andere wisselstroomsystemen.

Transformatoren worden veel gebruikt voor de volgende doeleinden.

Voor de transmissie en distributie van elektrische energie. Doorgaans produceren dynamo's in energiecentrales: elektrische energie bij een spanning van 6-24 kV.

Voor het voeden van verschillende circuits van radio- en televisieapparatuur; communicatieapparatuur, automatisering in telemechanica, elektrische apparaten; om elektrische circuits van verschillende elementen van deze apparaten te scheiden; voor spanningsaanpassing:

Voor het inschakelen van elektrische meetinstrumenten en sommige apparaten, zoals relais, in elektrische circuits hoogspanning of in circuits met hoge stromen om het meetbereik te vergroten en elektrische veiligheid te garanderen. Transformatoren die voor dit doel worden gebruikt, worden meten. Ze hebben een relatief klein vermogen, bepaald door het vermogen dat wordt verbruikt door elektrische meetinstrumenten, relais, enz.

Het werkingsprincipe van de transformator:

Het elektromagnetische circuit van een enkelfasige transformator met twee wikkelingen bestaat uit twee wikkelingen (Fig. 2.1) die op een gesloten magnetisch circuit zijn geplaatst, dat is gemaakt van een ferromagnetisch materiaal. Het gebruik van een ferromagnetisch magnetisch circuit maakt het mogelijk om de elektromagnetische verbinding tussen de wikkelingen te versterken, d.w.z. om de magnetische weerstand van het circuit waar de magnetische flux van de machine doorheen gaat, te verminderen. De primaire wikkeling 1 is verbonden met een wisselstroombron - een elektrisch netwerk met spanning u 1 . De belastingsweerstand Z H is verbonden met de secundaire wikkeling 2.

De hogere spanningswikkeling wordt genoemd hogere spanning wikkeling (VN), en lage spanning - laagspanningswikkeling (NN). Het begin en einde van de HV-wikkeling worden aangegeven met letters MAAR en x; LV-wikkelingen - letters a en X.

Bij aansluiting op het lichtnet verschijnt er een wisselstroom in de primaire wikkeling i 1 , die een variabele magnetische flux Ф creëert, die langs het magnetische circuit sluit. Flux F induceert variabele EMF in beide wikkelingen - e 1 en e 2 , evenredig, volgens de wet van Maxwell, met het aantal windingen w 1 en met wie 2 bijbehorende wikkelings- en fluxveranderingssnelheden d F/ dt.

Dus de onmiddellijke EMF-waarden die in elke wikkeling worden geïnduceerd,

e 1 = - w 1 d v/dt; e2= -w 2 dФ/dt.

Daarom wordt de verhouding van momentane en effectieve EMF in de wikkelingen bepaald door de uitdrukking

Kies daarom het aantal windingen van de wikkelingen op een geschikte manier voor een gegeven spanning U 1 u kunt de gewenste spanning U . krijgen 2 . Als het nodig is om de secundaire spanning te verhogen, wordt het aantal windingen w 2 groter dan het aantal w 1; zo'n transformator heet toenemend. Als u de spanning moet verlagen: u 2 , dan wordt het aantal windingen w2 kleiner dan w 1 genomen; zo'n transformator heet verlagen,

EMF-ratio E HV hoogspanningswikkelingen naar EMF E Laagspanningswikkelingen (of de verhouding van hun aantal windingen) worden genoemd transformatieverhouding

Coëfficiënt k altijd groter dan één.

In krachtoverbrengings- en distributiesystemen worden in sommige gevallen driewikkelige transformatoren gebruikt en in radio-elektronica en automatiseringsapparatuur worden meerwikkelige transformatoren gebruikt. In dergelijke transformatoren worden drie of meer van elkaar geïsoleerde wikkelingen op het magnetische circuit geplaatst, wat het mogelijk maakt om, wanneer een van de wikkelingen wordt gevoed, twee of meer te verkrijgen verschillende spanningen (U 2 , U 3 , U 4, enz.) om aan twee of meer consumentengroepen te leveren. In driewikkelige vermogenstransformatoren worden wikkelingen van hogere, lagere en middenspanning (CH) onderscheiden.

Een transformator zet alleen spanningen en stromen om. Het vermogen blijft ongeveer constant (het neemt iets af door interne energieverliezen in de transformator). Vervolgens,

Met een verhoging van de secundaire spanning van de transformator in k keer vergeleken met de primaire stroom i 2 in de secundaire wikkeling neemt dienovereenkomstig af in k een keer.

De transformator kan alleen in wisselstroomcircuits werken. Als de primaire wikkeling van de transformator is aangesloten op een gelijkstroombron, wordt in zijn magnetische draad een magnetische flux gevormd, die in grootte en richting constant is in de tijd. Daarom wordt in de primaire en secundaire wikkelingen in de stabiele toestand geen EMF geïnduceerd en daarom wordt er geen elektrische energie overgedragen van het primaire circuit naar het secundaire. Deze modus is gevaarlijk voor de transformator, omdat door het ontbreken van EMF E 1 primaire wikkelstroom l 1 =u 1 R 1 is vrij groot.

Een belangrijke eigenschap van een transformator die wordt gebruikt in automatisering en elektronische apparaten, is het vermogen om de belastingsweerstand om te zetten. Als een weerstand is aangesloten op de AC-bron R door een transformator met een transformatieverhouding tot, dan voor het broncircuit:

waar R 1 - stroomverbruik van de transformator van de wisselstroombron, W; R 2 = ik 2 2 R≈ P 1 - stroomverbruik door de weerstand R van de transformator.

Op deze manier, de transformator verandert de weerstandswaarde R in k 2 een keer. Deze eigenschap wordt veel gebruikt bij de ontwikkeling van verschillende elektrische circuits om de belastingsweerstanden te matchen met interne weerstand bronnen van elektrische energie.

Het werkingsprincipe van de transformator is verbonden met het principe van elektromagnetische inductie. De stroom die naar de primaire wikkeling vloeit, creëert een magnetische flux in het magnetische circuit.

Het werk van de transformator is gebaseerd op het fenomeen van elektromagnetische inductie. Een van de wikkelingen, de primaire wikkeling genoemd, wordt bekrachtigd door externe bron. De wisselstroom die door de primaire wikkeling vloeit, creëert een magnetische wisselstroom in het magnetische circuit, in fase verschoven, met een sinusvormige stroom, met 90 ° ten opzichte van de stroom in de primaire wikkeling. Als gevolg van elektromagnetische inductie creëert een alternerende magnetische flux in het magnetische circuit in alle wikkelingen, inclusief de primaire, een inductie-EMF evenredig met de eerste afgeleide van de magnetische flux, met een sinusvormige stroom die met 90 ° is verschoven ten opzichte van de magnetische flux. Wanneer de secundaire wikkelingen nergens op zijn aangesloten (inactieve modus), compenseert de inductie-EMF in de primaire wikkeling bijna volledig de spanning van de stroombron, dus de stroom door de primaire wikkeling is klein en wordt voornamelijk bepaald door zijn inductieve reactantie. De inductiespanning op de secundaire wikkelingen in de ruststand wordt bepaald door de verhouding van het aantal windingen van de corresponderende wikkeling w2 tot het aantal windingen van de primaire wikkeling w1: U2=U1w2/w1.

Wanneer de secundaire wikkeling op de belasting is aangesloten, begint er stroom door te stromen. Deze stroom creëert ook een magnetische flux in het magnetische circuit en is gericht tegengesteld aan de magnetische flux die wordt gecreëerd door de primaire wikkeling. Als gevolg hiervan wordt in de primaire wikkeling de inductie EMF-compensatie geschonden en bron emf voeding, wat leidt tot een toename van de stroom in de primaire wikkeling, totdat de magnetische flux bijna dezelfde waarde bereikt. In deze modus is de verhouding van de stromen van de primaire en secundaire wikkelingen gelijk aan de inverse verhouding van het aantal windingen van de wikkelingen (I1=I2w2/w1,) de spanningsverhouding in de eerste benadering blijft ook hetzelfde.

Schematisch kan het bovenstaande als volgt worden weergegeven:

U1 > I1 > I1w1 > Ф > ε2 > I2.

De magnetische flux in het magnetische circuit van de transformator is 90° in fase verschoven ten opzichte van de stroom in de primaire wikkeling. De EMF in de secundaire wikkeling is evenredig met de eerste afgeleide van de magnetische flux. Voor sinusvormige signalen is de eerste afgeleide van sinus cosinus en is de faseverschuiving tussen sinus en cosinus 90 °. Als gevolg hiervan verschuift de transformator de fase met ongeveer 180° wanneer de wikkelingen consonant worden ingeschakeld. Wanneer de wikkelingen in de tegenovergestelde richting worden ingeschakeld, wordt een extra faseverschuiving van 180 ° toegevoegd en is de totale faseverschuiving van de transformator ongeveer 360 °.

Inactieve ervaring

Om de transformator te testen, worden een open circuit test en een kortsluiting test gebruikt.

Tijdens het stationair draaien van de transformator is de secundaire wikkeling open en staat er geen stroom in deze wikkeling (/2-0).

Als de primaire wikkeling van de transformator is aangesloten op het wisselstroomnet, dan zal in deze wikkeling nullaststroom I0 vloeien, die kleine hoeveelheid vergeleken met de nominale stroom van de transformator. In transformatoren met een hoog vermogen kan de nullaststroom waarden bereiken in de orde van grootte van 5-10% van de nominale stroom. In transformatoren met laag vermogen bereikt deze stroom 25-30% van de nominale stroom. De nullaststroom I0 creëert een magnetische flux in het magnetische circuit van de transformator. Om de magnetische flux op te wekken, verbruikt de transformator reactief vermogen van het netwerk. Wat betreft het actieve vermogen dat door de transformator wordt verbruikt tijdens stationair draaien, wordt dit besteed om de vermogensverliezen in het magnetische circuit als gevolg van hysterese en wervelstromen te dekken.

Omdat reactief vermogen wanneer de transformator stationair draait, is het veel meer actief vermogen, dan is de arbeidsfactor cos φ erg klein en is deze meestal gelijk aan 0,2-0,3.

Het werkingsprincipe van de transformator is gebaseerd op het fenomeen van elektromagnetische inductie. Als een van de wikkelingen van de transformator is aangesloten op een wisselspanningsbron (Fig. 1), dan zal er een wisselstroom door deze wikkeling vloeien, waardoor een magnetische wisselstroom F in het magnetische circuit ontstaat. Deze magnetische flux, gekoppeld aan zowel de ene als de andere wikkeling, veranderingen, zullen EMF in de wikkelingen induceren. sinds in algemeen geval wikkelingen kunnen zijn: ander nummer draait, dan zullen de waarden van de EMF die erin wordt geïnduceerd niet hetzelfde zijn. Bij een wikkeling met een groter aantal windingen zal de geïnduceerde emf groter zijn dan bij een wikkeling met een kleiner aantal windingen.

De in de primaire wikkeling geïnduceerde EMF is ongeveer gelijk aan de aangelegde spanning en zal deze bijna volledig in evenwicht brengen. Op de secundaire wikkeling zijn verschillende elektriciteitsverbruikers aangesloten, die de belasting voor de transformator zal zijn. Wanneer een belasting in deze wikkeling is aangesloten, zal onder invloed van de daarin geïnduceerde EMF een stroom I2 ontstaan ​​en zal een spanning U2 op de klemmen worden ingesteld, die zal verschillen van de stroom I1 en de spanning U1 van de primaire kronkelend. Hierdoor veranderen de energieparameters in de transformator: de elektrische energie die vanuit het elektriciteitsnet aan de primaire wikkeling wordt geleverd met spanning U1 en stroom I1 wordt omgezet in elektrische energie met spanning U2 en stroom I2.

De transformator kan niet worden aangesloten op het DC-netwerk, aangezien wanneer de transformator is aangesloten op het DC-netwerk, de magnetische flux daarin constant zal zijn in de tijd en daarom geen EMF in de wikkelingen zal induceren; als resultaat zal er een grote stroom in de primaire wikkeling vloeien, omdat deze bij afwezigheid van EMF alleen wordt beperkt door de relatief kleine actieve weerstand van de wikkeling. Deze stroom kan onaanvaardbare verwarming van de wikkeling en zelfs de burn-out veroorzaken.

De EMF-verhouding E1/E2=W1/W2=K is de transformatieverhouding van de transformator. De emf die in de primaire wikkeling wordt geïnduceerd, is de zelfinductie emf (E 1). EMF van de secundaire wikkeling - EMF van wederzijdse inductie (E2). E1=W1, E2=W2. In dit geval is de grootte van de EMF evenredig met het aantal windingen van de wikkelingen. Afhankelijk van de waarde van K zijn transformatoren hoger (<1), пониж (>een). Om K te bepalen, wordt een stationair-experiment uitgevoerd.

72. Wat zijn de belangrijkste kenmerken van het elektriciteitssysteem?

Onderscheidende kenmerken van de elektriciteitsindustrie als technisch systeem:

Het onvermogen om elektrische energie op grote schaal op te slaan, waarbij sprake is van een constante eenheid van productie en consumptie;

Afhankelijkheid van energieproductievolumes uitsluitend van consumenten;

De noodzaak om het volume van de productie en het verbruik van energie te beoordelen, niet alleen in termen van het jaar (kwartaal, maand), maar ook de huidige waarden van energiebelastingen (capaciteit);

De behoefte aan ononderbroken stroomvoorziening aan consumenten, de belangrijkste voorwaarde voor het functioneren van de gehele nationale economie en het leven van de bevolking;

Planning van het energieverbruik voor elke dag en elk uur gedurende het jaar, d.w.z. de noodzaak om laadschema's te ontwikkelen voor elke dag van elke maand, rekening houdend met het seizoen, klimaat omstandigheden, dag van de week en andere factoren;

De afhankelijkheid van productkwaliteit niet alleen van de fabrikant en leverancier, maar ook van de consument.