Разделы презентаций


ТРАНСФОРМАТОРЫ

Содержание

Трансформатор — электрический аппарат, имеющий две или более индуктивносвязанные обмотки и предназначенный для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ТРАНСФОРМАТОРЫ

ТРАНСФОРМАТОРЫ

Слайд 2Трансформатор — электрический аппарат, имеющий две или более индуктивносвязанные обмотки

и предназначенный для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких

систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока (ГОСТ Р52002-2003).
Трансформатор осуществляет преобразование напряжения переменного тока и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения - электроэнергетике, электронике и радиотехнике.
Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.
Трансформатор — электрический аппарат, имеющий две или более индуктивносвязанные обмотки и предназначенный для преобразования посредством электромагнитной индукции

Слайд 3Получение и распределение энергии

Получение и распределение энергии

Слайд 5ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА И ИЗУЧЕНИЕ ЕГО СВОЙСТВ

ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА И ИЗУЧЕНИЕ ЕГО СВОЙСТВ

Слайд 6Столетов Александр Григорьевич (профессор МУ) сделал первые шаги в этом

направлении — обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика (в

начале 80-х IX века).
В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.
Схематичное изображение будущего трансформатора впервые появилось в 1831 году в работах Фарадея и Генри. Однако ни тот, ни другой не отмечали в своём приборе такого свойства трансформатора, как изменение напряжений и токов, то есть трансформирование переменного тока.
В 1848 году французский механик Г. Румкорф изобрёл индукционную катушку особой конструкции. Она явилась прообразом трансформатора.
30 ноября 1876 года, дата получения патента Яблочковым Павлом Николаевичем, считается датой рождения первого трансформатора. Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой стержень, на который наматывались обмотки.
Столетов Александр Григорьевич (профессор МУ) сделал первые шаги в этом направлении — обнаружил петлю гистерезиса и доменную

Слайд 7Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в Англии в

1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон.
В 1885 г. венгерские

инженеры фирмы «Ганц и К°» Отто Блати, Карой Циперновский и Микша Дери изобрели трансформатор с замкнутым магнитопроводом, который сыграл важную роль в дальнейшем развитии конструкций трансформаторов.
Большую роль для повышения надежности трансформаторов сыграло введение масляного охлаждения (конец 1880-х годов, Д. Свинберн). Свинберн помещал трансформаторы в керамические сосуды, наполненные маслом, что значительно повышало надежность изоляции обмоток.
1928 год можно считать началом производства силовых трансформаторов в СССР, когда начал работать Московский трансформаторный завод (впоследствии — Московский электрозавод).
В начале 1900-х годов английский исследователь-металлург Роберт Хедфилд провёл серию экспериментов для установления влияния добавок на свойства железа. Лишь через несколько лет ему удалось поставить заказчикам первую тонну трансформаторной стали с добавками кремния.
Следующий крупный скачок в технологии производства сердечников был сделан в начале 30-х годов XX в, когда американский металлург Норман П. Гросс установил, что при комбинированном воздействии прокатки и нагревания у кремнистой стали появляются незаурядные магнитные свойства в направлении прокатки: магнитное насыщение увеличивалось на 50 %, потери на гистерезис сокращались в 4 раза, а магнитная проницаемость возрастала в 5 раз.
С изобретением трансформатора возник технический интерес к переменному току.
Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон.В

Слайд 8ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Слайд 9Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:
Изменяющийся во времени электрический

ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)
Изменение магнитного

потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)
Принцип действия
На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.

Внешний источник
Первичная обмотка
Вторичная обмотка
Сердечник (магнитопровод) состоит из изолированных листов электротехнической стали и служит для усиления магнитной связи между обмотками.
Нагрузка
Система охлаждения

Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле

Слайд 10КЛАССИФИКАЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Слайд 14Идеализированный трансформатор
Для выяснения сущности физических процессов, происходящих в трансформаторе, рассмотрим

идеализированный трансформатор, у которого магнитный поток Ф полностью замыкается по

стальному магнитопроводу и сцеплен с обеими обмотками, а потери в стали отсутствуют.
К первичной обмотке трансформатора (а) подводится синусоидальное напряжение

Векторная диаграмма идеализированного трансформатора, работающего без нагрузки (рис. б) и с нагрузкой (рис. в).

Идеализированный трансформаторДля выяснения сущности физических процессов, происходящих в трансформаторе, рассмотрим идеализированный трансформатор, у которого магнитный поток Ф

Слайд 15В реальном трансформаторе помимо основного магнитного потока Ф, замыкающегося по

магнитопроводу и сцепленного со всеми обмотками трансформатора, имеются также потоки

рассеяния Фσ1 и Фσ2 , которые сцеплены только с одной из обмоток. Потоки рассеяния не участвуют в передаче энергии, но создают в каждой из обмоток соответствующие ЭДС самоиндукции

Комплексные уравнения и векторная диаграмма реального трансформатора

В реальном трансформаторе помимо основного магнитного потока Ф, замыкающегося по магнитопроводу и сцепленного со всеми обмотками трансформатора,

Слайд 16C учетом ЭДС самоиндукции и падений напряжения в активных сопротивлениях

обмоток можно составить комплексные уравнения для первичной и вторичной обмоток

трансформатора. Получим следующую систему уравнений:
C учетом ЭДС самоиндукции и падений напряжения в активных сопротивлениях обмоток можно составить комплексные уравнения для первичной

Слайд 17СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Слайд 18Условная схема работы трансформатора
U1
i1
Ф
Е1и Е2
U2
i2
W1 и W2 – число витков

в первичной и вторичной обмотках
Уравнения напряжения трансформатора
Пусть Ф = Фmsin

ωt.

Учитывая, что cosωt = - sin(ωt – π/2)

Условная схема работы трансформатораU1i1ФЕ1и Е2U2i2W1 и W2 – число витков в первичной и вторичной обмоткахУравнения напряжения трансформатораПусть

Слайд 19По аналогии:
Э.Д.С. е1 и е2 отстают по фазе от Ф

на угол π/2
Е1m = ωW1Фm
При
и ω = 2πf
Амплитуда
Получим действующее значение

Э.Д.С.

или

Это трансформаторное э.д.с.

По аналогии

По аналогии:Э.Д.С. е1 и е2 отстают по фазе от Ф на угол π/2Е1m = ωW1ФmПрии ω =

Слайд 20Отношение э.д.с. обмотки высшего напряжения к э.д.с. обмотки низшего напряжения

называется коэффициентом трансформации
n12 = E1 / E2 = W1 /

W2

Учитывая, что S1 ≈ S2 или U1HI1H≈ U2HI2H

n12 ≈ U1H / U2H ≈ I2H / I1H

Отношение э.д.с. обмотки высшего напряжения к э.д.с. обмотки низшего напряжения называется коэффициентом трансформацииn12 = E1 / E2

Слайд 22Для вторичной обмотки (без вывода) можно записать:
E2 + E02 =

I2R2 + I2ZH,
U2 = I2ZH ,
U2 = E2 – j

I2X2 – I2R2

U2 = E2 – I2Z2 = I2ZH

Баланс напряжений на вторичной обмотке:

Z2 – мало, то U2 ≈ E2

Из уравнения баланса м.д.с. можно записать

или

Ток в первичной цепи можно рассматривать как сумму двух токов

где приведенный ток

Для вторичной обмотки (без вывода) можно записать:E2 + E02 = I2R2 + I2ZH,U2 = I2ZH ,U2 =

Слайд 24ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Слайд 25Опыт холостого хода

Опыт холостого хода

Слайд 26Опыт короткого замыкания

Опыт короткого замыкания

Слайд 27 Потери мощности и КПД ТР-РА
Энергетическая диаграмма трансформатора

Потери мощности и КПД ТР-РА Энергетическая диаграмма трансформатора

Слайд 28Т.к. Фт =const
КПД определяют по формуле:

Т.к. Фт =constКПД определяют по формуле:

Слайд 29Зависимость магнитных, электрических потерь и КПД от коэффициента нагрузки ТР

тах

при Рмаг=РЭ


Зависимость магнитных, электрических потерь и КПД от коэффициента нагрузки ТРтах при  Рмаг=РЭ

Слайд 30Внешняя характеристика трансформатора
Для трансформатора очень важной является его внешняя характеристика,

т.е. U2=f(I2) зависимость вторичного напряжения от тока нагрузки при фиксированном

напряжении U1 и постоянном коэффициенте мощности приемника cosφ .
Чем больше ток нагрузки I2, тем больше падение напряжения на сопротивлении обмоток трансформатора и, значит, тем меньше напряжение U2 .
Внешняя характеристика трансформатораДля трансформатора очень важной является его внешняя характеристика, т.е. U2=f(I2) зависимость вторичного напряжения от тока

Слайд 31Трехфазные трансформаторы
A
B
C
Z
Y
Х

Трехфазные трансформаторыABCZYХ

Слайд 32А
С
В
а
с
в

АСВасв

Слайд 33A
B
C
a
в
с

ABCaвс

Слайд 34А
В
С
а
в
с

АВСавс

Слайд 35Специальные трансформаторы
К специальным трансформаторам относятся: автотрасформаторы, измерительные трансформаторы, сварочные трансформаторы

и т.д.
Автотрансформаторы предназначены для регулирования напряжения в сетях
Измерительные трансформаторы служат

для включение в сеть измерительных приборов, элементов автоматики и т.д.
Сварочные трансформаторы используются в технологиях соединения или разъединения металлов и др.
Специальные трансформаторыК специальным трансформаторам относятся: автотрасформаторы, измерительные трансформаторы, сварочные трансформаторы и т.д.Автотрансформаторы предназначены для регулирования напряжения в

Слайд 36Автотрансформатор
U1
I1
I2
RH
I3
W1
W2
Первичная и вторичная
обмотки гальванически
связаны.
I3 = I1- I2
n =

W1/ W2 ≈ I2/ I1≈ U1/ U2
U2

АвтотрансформаторU1I1I2RHI3W1W2Первичная и вторичная обмотки гальванически связаны.I3 = I1- I2n = W1/ W2 ≈ I2/ I1≈ U1/ U2U2

Слайд 37Трансформатор тока
Л1
Л2
U1
U2
Это повышающий
тр-р, работающий
в режиме КЗ
n= I1 /I2
I1=

nI2
I2 ≤ 5 A

Трансформатор токаЛ1Л2U1U2Это повышающий тр-р, работающий в режиме КЗn= I1 /I2I1= nI2I2 ≤ 5 A

Слайд 38Трансформатор напряжения
Это понижающий тр-р,
работающий в режиме
близком к ХХ.
U1/U2 =

n
U1= nU2
U2 ≤ 100 B

Трансформатор напряженияЭто понижающий тр-р, работающий в режимеблизком к ХХ.U1/U2 = nU1= nU2U2 ≤ 100 B

Слайд 39Сварочный трансформатор
δ
U1
U2
Др
UДр
i2min
i2max
UДр
U20
U2
i2
δmin
δmax

Сварочный трансформаторδU1U2ДрUДрi2mini2maxUДрU20U2i2δminδmax

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика