Монтаж электропроводки
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
я понижения тока или напряжения первичных цепей электроустановок переменного тока, а так же для питания катушек измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики, при соединяемых к их вторичным обмоткам.
Применения измерительных трансформаторов позволяет: измерять любые напряжения и токи обычными измерительными приборами со стандартными обмотками, рассчитанными на напряжения 100 В и ток 5 А;
Отделять измерительные приборы и реле от напряжений с выше 380 В, обеспечивая безопасность их обслуживания.
1. Сведения по объему монтажа
.1 Назначение объекта
Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмотки и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Трансформаторы, предназначенные для преобразования электрической энергии в электрических сетях и установках, приема и использования электрической энергии, называют силовыми трансформаторами. К силовым трансформаторам относятся трех - и многофазные трансформаторы мощностью 6,3 кВ • А и более, однофазные мощностью 5 кВ • А и более.
Трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения, называют повышающим, а если первичной обмоткой является обмотка высшего напряжения - понижающим.
Трансформатор, в магнитной системе которого создается трехфазное магнитное поле, называют трехфазным, а у которого создается однофазное магнитное поле - однофазным.
Мощность всех установленных в народном хозяйстве трансформаторов в 5-6 раз больше мощности генераторов, вырабатывающих электрическую энергию.
При работе трансформатора электродвижущая сила взаимоиндукции возникает, например, в катушке 2, когда в другой (1) проходит ток, создающий переменный магнитный поток Ф0 (рис. 1). Силовые линии магнитного поля, возникающие вокруг катушки 1, проникают в другую катушку и пересекают ее витки. При этом в катушке 2 создается электродвижущая сила (эдс) взаимоиндукции.
Если концы катушки 2 соединить с приемником электрической энергии, то эдс взаимоиндукции создает в нем ток, т. е. передает ему некоторую энергию. Эту энергию катушка 2 получает с помощью магнитного поля, созданного током катушки 1, при этом источник тока мгновенно пополнит эту энергию. Следовательно, на основе магнитной связи происходит переход энергии источника из одной катушки в другую.
Рис. 1. Магнитная связь двух катушек, обтекаемых переменным током:
- катушка (обмотка) первичной цепи; 2 - катушка вторичной цепи;
- реостат для изменения тока в первичной цепи
Проходящий в первой катушке и создающий вокруг нее магнитное поле ток называют возбуждающим или первичным и обозначают I1. Электрическую цепь, составленную из источника тока, соедини тельных проводов и катушки 1, называют первичной. Магнитное поле пересекает не только витки ?2 катушки 2, но и витки ?1 катушки 1 Поэтому эдс возникает и в первичной катушке; ее называют эдс самоиндукции и обозначают е1.
Электродвижущую силу взаимоиндукции, возникающую в катушке 2, называют вторичной и обозначают е2 и электрическую цепь, соединенную с этой катушкой, называют вторичной. Ток проходящий во вторичной цепи, называется вторичным и обозначается I2. По правилу Ленца этот ток направлен так, что своим магнитным действием препятствует причине, его вызвавшей.
Магнитная индукция, т. е. интенсивность магнитного поля, пропорциональна току и зависит от числа витков первичной обмотки и свойств среды (от магнитной проницаемости), в которой расположены витки. Для стали магнитная проницаемость во много раз больше магнитной проницаемости воздуха. Поэтому для усиления магнитного поля, созданного первичным током, катушки обмотки помещают на сердечник, изготовленный из пластин специальной электротехнической стали. Комплект пластин из электротехнической стали, собранный в такой геометрической форме, которая позволяет сконцентрировать в ней основную часть магнитного поля, составляет магнитную систему, или магнитопровод, трансформатора. Часть магнитопровода, на которой располагают катушки обмотки, называют сердечником.
Режимом холостого хода трансформатора называют режим работы при питании одной из обмоток трансформатора от источника с переменным напряжением и при разомкнутых других обмотках. Работа трансформатора в режиме холостого хода показана на рис. 2.
Рис. 2. Первичная и вторичная обмотки на магнитопроводе: а - режим холостого хода; б - режим нагрузки; 1 - первичная обмотка; 2 - вторичная обмотка; 3 - рубильник; 4 -магнитопровод
К первичной обмотке 1 подведено переменное напряжение, а вторичная обмотка 2 разомкнута. Такой режим работы будет у реального трансформатора, если он подключен к сети, а нагрузка, питаемая от его вторичной обмотки, еще не включена. По первичной обмотке трансформатора проходит ток I0, в то же время по вторичной обмотке тока нет, так как цепь ее разомкнута. Ток I0, проходя по первичной обмотке, создает в магнитопроводе 4 синусоидально изменяющийся поток Ф0, который из-за магнитных потерь отстает по фазе от тока на угол потерь ?.
Переменный магнитный поток Ф0 при своем изменении пересекает обе обмотки трансформатора. В них возникают эдс: в первичной обмотке - эдс самоиндукции е1, во вторичной обмотке - эдс взаимоиндукции е2. Величины эдс (В) определяют по формулам: