Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2018-01-13 | 425 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Автотрансформаторы
В автотрансформаторе имеется только одна обмотка, намотанная на замкнутый стальной сердечник. У понижающего автотрансформатора часть первичной обмотки является его вторичной обмоткой.
Автотрансформаторы могут служить как для понижения, так и для повышения напряжения. Выполняются они для небольших коэффициентов трансформации k= = 1,25÷2.
Если к первичной обмотке АХ с числом витков w 1 подвести напряжение U1, а вторичную обмотку аХ оставить разомкнутой, то ток, проходя по первичной обмотке, создаст магнитный поток Ф1, который будет индуктировать в каждом витке обмотки э. д. с. ев (рис. 150, а). Тогда э. д. с. в обмотке АХ будет равна Е1 = w1eв, а в части обмотки аХ Е2 = w2eв. Отношение э. д. с, индуктированных в обмотках АХ и аХ, как известно, есть коэффициент трансформации
Если к части обмотки аХ подсоединить нагрузку zнг (рис. 150, б), то в цепи нагрузки потечет ток I 2. Пренебрегая потерями в автотрансформаторе, можно написать такое равенство
т. е. энергия, подведенная к автотрансформатору, равна энергии, полученной от него.
Тогда
так же как и в трансформаторе.
Ток нагрузки I 2 состоит из двух составляющих: тока сети I1 (рис. 150, д) и тока Iр (рис. 150, г).
На участке обмотки аХ протекает разность токов
Это дает возможность выполнять обмотку аХ из провода небольшого сечения.
Так как I 2 = I1 + IР (рис. 150, в), то, умножив обе части уравнения на U2, получим
т. е. мощность вторичной обмотки состоит из двух составляющих — электрической Sэл, поступающей из сети, и электромагнитной SЭМ, поступающей из вторичной обмотки аХ, куда она передается электромагнитным путем через магнитный поток Ф. Так как электромагнитным путем во вторичную обмотку передается только часть мощности, то это позволяет уменьшить сечение магнитопровода, что дает экономию стали и снижает потери в ней. При уменьшении сечения магнитопровода сокращается средняя длина одного витка и общее количество меди, расходуемой на обмотку.
|
Электрические потери в обмотках автотрансформатора значительно меньше, чем в обмотках соответствующего трансформатора, так как в первом только одна обмотка, а не две, и во вторичной обмотке протекает разность токов. Величина потерь короткого замыкания по сравнению с аналогичными потерями в соответствующем по мощности трансформаторе равна
где Рка — потери в меди автотрансформатора (вт);
Рктр — потери в меди соответствующего ему по мощности трансформатора (вт); ka - коэффициент трансформации автотрансформатора. Автотрансформатор может быть использован в качестве повышающего, и в этом случае по части обмотки АХ течет разность токов (рис. 151, а)
откуда
Величину результирующего токадля понижающего автотрансформатора можно найти по формуле
а для повышающего автотрансформатора:
Автотрансформаторы применяют при пуске крупных синхронных и асинхронных двигателей для понижения подводимого к ним пускового напряжения, а также в лабораториях и в быту для повышения напряжения сети.
Имеются автотрансформаторы, у которых вторичное напряжение можно плавно регулировать, перемещая скользящий контакт по обмотке, которая в месте движения щетки очищена от изоляции. По такому принципу устроен
автотрансформатор типа ЛАТР — лабораторный автотрансформатор (рис.152). Автотрансформаторы, применяемые для повышения напряжения в быту, имеют переключатели, которыми можно изменять число витков вторичной обмотки и ступенчато регулировать напряжение на выходе автотрансформатора (рис. 153, а). При номинальном напряжении в сети переключатель П устанавливают на зажим 4 и автотрансформатор находится в режиме холостого хода.
|
При значительном снижении напряжения в сети эта схема дает мало эффекта, так как ток и магнитный поток снижаются и повышение напряжения получается незначительным. В таких случаях лучше применить схему с регулированием числа витков первичной обмотки (рис. 153, б). При снижении напряжения переключатель П устанавливают на зажимы 1, 2 или 3 в зависимости от степени снижения напряжения, а при номинальном напряжении в сети на зажим 4.
Трехфазный автотрансформатор обычно соединяют в звезду (рис. 154).
Таким образом, автотрансформаторы по сравнению с трансформаторами имеют следующие преимущества: меньший расход материала, меньший вес, меньшие размеры, меньшие потери, более высокий к. п. д., меньшую стоимость.
Наряду с преимуществами у автотрансформаторов имеются следующие недостатки:
а) напряжение сети попадает во вторичную обмотку, поэтому автотрансформаторы не могут применяться в качестве понижающих с точки зрения техники безопасности, например для местного освещения станков;
б) малое значение напряжения короткого замыкания и соответственно большие токи короткого замыкания;
в) незначительные коэффициенты трансформации, не выше 2, так как при коэффициентах трансформации выше 2 автотрансформаторы невыгодны.
Пример. Понижающий однофазный автотрансформатор, подключенный к сети напряжением U 1 = 220 в, имеет число витков первичной обмотки w 1 = 500, коэффициент трансформации k= 2, ток в первичной обмотке I 1 = 10 а.
Определить для него напряжение на зажимах вторичной обмотки U2, число витков вторичной обмотки w2, ток нагрузки I 2, ток в общей части обмотки Iр, мощность вторичной обмотки S2, мощности электрическую Sэл и электромагнитную Sэм, определить, во сколько раз будут меньше потери в меди для данного автотрансформатора по сравнению с трансформатором, имеющим такие же данные. При решении задачи током холостого хода пренебречь, cos ф2 = 1.
Решение. Напряжение на вторичной обмотке
Число витков вторичной обмотки
Ток нагрузки
Ток в общей части обмотки
Потери в меди уменьшаются в
т. е. в 2 раза.
Мощность нагрузки
Электрическая мощность
Электромагнитная мощность
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!