КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Конвертиране на променлив ток. Трансформатор. Работа и променлив ток




AC и неговата подготовка. Текущата стойност на тока и напрежението.

Захранващ. Отговорът на въпроса за постоянен ток мощност е по-ясно. Ако напрежението между краищата на част верига е равна на U и силата на схема част DC е I, тогава мощността, разсейвана в настоящата част от веригата, е равна на

P = IU = I 2 ∙ R (1), където R - съпротивление на зоната на верига.

В случай на променлив ток е по-сложна, тъй като силата на АС се определя не само активно съпротивление верига R, но и индуктивен или капацитивен съпротивление.

Представете си, например, че известна част от веригата има само капацитет, т.е.. Д. съдържа само един кондензатор. Процесът на преминаване на ток през кондензатор е процес на многократно повтаряне това зареждане и разреждане на кондензатор. Над една четвърт от периода, когато кондензатор се зарежда, източникът консумира малко енергия, която се съхранява в кондензатор във формата на енергията на своето електрическо поле. Но в следващия четвърт период, заустванията кондензатор и дава гръб към мрежата почти цялата енергия, натрупана в него. По този начин, ако не обикновено много малки загуби на енергия за отопление на диелектрик в кондензатора, текущата минаваща през кондензатор не е свързан с разпределение на енергия в него.

Същото ще се проведе по време на преминаването на ток през намотката, чието съпротивление може да се разглежда като чисто индуктивен. Над една четвърт от периода, докато текущите увеличения на бобината създава магнитно поле с определен запас от енергия. От създаването на тази област се консумира източник на енергия. Но в следващия четвърт периода, когато настоящите намалява магнитното поле изчезва и се съхраняват в процеса енергия се връща към източника на самоиндукция.

Наличието на капацитивен или индуктивен съпротива верига въпреки това е отразено в силата на тока във веригата, но не са свързани с консумацията на енергия в него. В кондензатори и бобини с индуктивен импеданс енергия се вземат "на заем" от източника, а след това се връща към нея, но тя не си отиде от веригата, не харчат за отопление проводници (Joule топлина) или да извършва механична работа, и така нататък. Н.

За да не се заслепяват зрителите рязък преход от тъмно към светло в много театри и кина, след като действието на светлината или на края на сесията не започва веднага, но постепенно. Лампи първи започват да светят по-слабо червена светлина и се запали бавно в продължение на няколко секунди. Това може да бъде постигнато чрез използване на резистори или използване на сърцевина прибиращ намотка желязо.



По този начин, ако веригата индуктивни и капацитивни съпротивления на енергия действително се консумират във веригата е винаги по-малко от произведението на потребителския интерфейс, т.е.. Д. Равно на

P = U ∙ I ∙ λ (2)

където λest коефициент, по-малките единици, наречени фактор мощност на веригата.

За синусоидални токове това съотношение е λ = COS φ, където ср е, на фаза смяна между тока и напрежението във веригата между краищата на отчитането на неговия сайт. По този начин,

P = I ∙ U ∙ cosφ (3)

Промяната фаза φ между напрежение и ток се увеличава съотношението на капацитивен или индуктивен реактивно съпротивление на активен. Но φ намалява стойността на COS. Поради това, факторът на мощността на устройството, консумиращи с променлив ток, на по-малки, толкова повече тя е капацитивен или индуктивен реактивно съпротивление в сравнение с активното един. Той изчезва за чисто индуктивен или капацитивен чисто съпротивление (φ = π / 2, COS φ = 0) и е равна на един за чистото активно (φ = 0, COS = 1).

Transformers. При действително използване, на електрически ток енергия е много често е необходимо да се промени напрежението постановено от генератор. В някои случаи има нужда от напрежение в хиляди или дори стотици хиляди волта, докато други се нуждаят от напрежението на няколко волта до няколко десетки волта. За да се извърши този вид трансформация на DC напрежение е много трудно, между променливото напрежение могат да бъдат превърнати - увеличение или намаление - е много проста и почти без загуба на енергия, това е една от основните причини, поради техниката, използвани в повечето случаи променлива, а не постоянно ток. Устройства, който се произвежда с помощта на AC преобразуване на напрежение се наричат трансформатори. Схема на устройството за трансформатор е показано на фиг. 309.

Всеки трансформатор има желязно ядро, което е поставен върху две бобини (намотки). Краищата на един от тези намотки са свързани към източник на захранване, като например град мрежа с напрежение U 1; товар, т. е. тези устройства, които консумират електроенергия, свързан към края на втората намотка, в които променливо напрежение U 2, U е различен от 1.

Намотката е свързан към източник на захранване, наречена първична и намотките, който е свързан към товара - средно. .. Ако напрежението на първичната намотка (източник на напрежение) е по-голямо от средното, т.е. U 1> U 2 се нарича стъпка надолу трансформатор; ако U 1 <U 2, той се нарича стъпка нагоре.

Когато свържете трансформатора към източника на захранване AC, като град на мрежата, на променливия ток, преминаващ през първата намотка създава променливо магнитно поле, една линия, от които е видно от прекъснатата линия на фиг. 309. Тъй като и двете намотки са поставени на общо ядро ​​желязо, почти всички силови линии преминават през намотката. В противен случай, може да се каже, че двете намотки са с резба по същия магнитния поток. При промяна на този поток във всяка намотка ликвидация, първични и вторични, е предизвикана от едно и също е. г. е. д. Завършване на д индуцирана. г. е. д, възникнали във всяка намотка е равна на произведението на напр. г. е. ε от броя на завъртанията N в съответната намотка. Ако първичната намотка има N 1 на завои, и второстепенните - N 2 оборота, след което предизвиква в тях д. г. е. са съответно д 1 = ε ∙ N 1 (4) и д 2 = ε ∙ N 2 (5), т. е. (6)

В така наречения празен ход трансформатора, т. Е. Когато краищата на вторичната намотка не е свързан с всяко натоварване, и то не мине през текущата напрежение през вторичната намотка U 2 се индуцира в нея д. г. е. ε 2. Що се отнася до д. г. е. 1 ε индуцирани в първичната намотка, това е правилото на Ленц (§ 139) винаги е насочен противоположно на неговите приложения външно напрежение U 1 и на празен ход е почти равен на него.

Така, съотношението на напрежение на изводите на трансформаторни намотки на празен ход приблизително равен на съотношението индуцира в тях напр. . Г от:

(7)

Това съотношение се нарича коефициент на трансформация и е означена с буквата К:

(8)

Ако, например, е с първичната намотка 2500 завои и второстепенните - 250 завои, съотношението на завои е 10. Чрез свързване на първичната намотка към източника на напрежение U 1 = 1000, ние получаваме на вторичното напрежение U 2 = 100 V. Ако ние напротив, се използва като първичната намотка с по-малък брой навивки и свързан с източника на напрежението U 1 = 100 V, съотношението на завои ще бъде равна на 0.1, и ще получи краищата на другата намотка напрежение U 2 = 1000 V. в първия случай, нашият трансформатор работи като стъпка надолу във втория - като стъпка.

Трансформатори са изчислени така, че при нормално натоварване тях, когато на празен ход, ток I 0 могат да бъдат пренебрегвани в сравнение с работен ток I 1, теченията в първичните и вторичните намотки са приблизително обратно пропорционално на съответните напрежения: (9)

Ето защо, ако напрежението U 2 е много пъти по-малък от U 1 от вторичната страна на стъпка надолу трансформатор може да получи много големи токове. Тези трансформатори се използват в електрически заваряване. Фиг. 311 показва пример на една стъпка надолу трансформатор, чиято вторична намотка има само една крачка. Напрежението U 2 е много малка, но на вторичния ток е толкова голям, че тя се нагрява до червено топлина дебели медни пръти.

Трансформаторът е, както можем да видим, устройството, което предава енергия от първичната страна на вторичната верига. Този трансфер е неизбежно свързан с някои загуби - потребление на енергия за отопление намотка, вихрови токове в желязото и обръщане.

К. п. D. A трансформатор е съотношението на консумираната във вторичната намотка веригата на силата, взета от мрежата мощност. η = (10)

Разликата между тези стойности е безполезна загуба. За да се намали загубата на енергия при отопление основните вихровите токове те са направени от отделни тънки листове от стомана, изолирани един от друг, и за намаляването на загубите при отопление ядро ​​намагнитване обрат, когато ядрата са изработени от специални марки стомани, в които тези загуби са малки. Поради тази загуба тя обикновено е много малък в сравнение със силата превръща в трансформаторите, и. Н. Г. Transformers е много висока. Тя достига 98-99% за големи трансформатори и около 95% за малките.

Вихрови токове или вихрови токове - вихрови индуцирана течения, възникващи в проводници при смяната им проникваща магнитен поток

Трансформатори за по-малки мощности (десетки ватове), се използват главно в лаборатории и за битови нужди, имат много малък размер. Силна като трансформаторите, които преобразуват стотици и хиляди киловата, е огромен съоръжения. Обикновено, силови трансформатори се поставят в стоманен резервоар напълнен с специален минерално масло. Това подобрява условията за охлаждане на трансформатора, и освен това, масло играе важна роля като изолационен материал. Краищата на трансформаторни намотки са показани чрез втулки, подсилена от

горната част на капака на резервоара.

Трансформаторът е изобретен през 1876 г. от PN яблочков, който го използва, за да захрани своята "искра", които изискват различни напрежения.

Цели:

1. 1341. трансформатор стъпка надолу с ON превръща във вторичната намотка намалява напрежението от 22 000 V до 110 V. Колко завои в неговата първична намотка? (Съвет: използвайте формулата (7)).

2. 1342. Първичната намотка на повишаващ трансформатор съдържа 100 завои и на вторичния - 1000. Напрежението в първичната верига на 120 V. Какво е напрежението във вторичната верига, ако няма загуба на енергия? (Съвет: използвайте формулата (7)).

3. 1343. Лаборатория трансформатор свързан към мрежата напрежение от 110 V. В своята първична намотка съдържа 440 навивки от проводник. На изходите има трансформатори 4, 6, 8 и 10 V. е общият брой на навивките във вторичната намотка? (Съвет: използвайте формулата (7)).

4. 1344. Трансформатор, съдържащ първична намотка 300 навивки е включен в мрежа напрежение 220 V. В вторичната верига на трансформатора като намотки 165 включва 50 ома резистор. Намери силата на тока във вторичната верига, ако на напрежението в него е 50 V. (Забележка: Предполагаме, че резистор е свързан последователно и общото напрежение през вторичната намотка повярвам колко U = U 2 + I ∙ R След това използвайте формулата (7) във формата. (= N 1 / N 2 1 U / (U 2 + I ∙ R)). изразят тока и да намерят своята цифрова стойност от тази формула).

5. 1345. На първата намотка на стъпка надолу трансформатор с коефициент на трансформация на 10 напрежение е 220 V. В този случай вторичната намотка, чиято устойчивост е 2 ома, на тока от 4 A. Пренебрегването загуби в първични криволичещи потоци, определяне на напрежението на изхода на трансформатора. (Съвет: използвайте формулата (8), като се вземат предвид насоките на задачата 4).

6. 1346. Първичната намотка на stepdown трансформатор с коефициент на трансформация е включен в мрежата на 8 напрежение 200 V. Съпротивлението на вторичната намотка 2 ома, токът във вторичната намотка на трансформатора 3 А. Определяне на терминал напрежение на вторичната намотка. Пренебрежимо загуби в първичната намотка. (Съвет: използвайте формулата (8), като се вземат предвид насоките на задачата 4).

7. 1347. Ако първичната намотка на трансформатора разтоварени прилага напрежение от 220 V, напрежение във вторичната намотка е равна на 127 V. Съпротивлението на първичната намотка е 2 ома, 1 вторични ома. Каква ще бъде напрежението в целия резистор 10 ома, когато е свързан към вторичната? енергийните загуби в трансформатора пренебрегвани.

8. 1348. Първичната намотка на стъпка надолу трансформатор с коефициент на трансформация на 10 е включен в мрежата от 120 V Средни съпротивление 1.2 ома, токът във вторичната верига 5 А. Определяне натоварване импеданс трансформатор и напрежението на изводите на вторичната навиване на. Пренебрежимо загуби в първи контур. (Съвет: използвайте формулата (8), като се вземат предвид насоките на проблема 4, изрази напрежението и да намерят своята цифрова стойност).

9. 1349. Up трансформатор генерира ток във вторичната верига 2 при напрежение 2200 V. Напрежението на първичната страна е 110 V. Какво е токът в първичната намотка и трансформатор на входа и изхода мощност, ако загубите на енергия не съществува? (Съвет: използвайте формулата (9), като се има предвид, че тъй като няма загуба на енергия, на входа и на изхода мощност равна мощност P = UI).

10. 1350. Тока в първичната намотка трансформатор 0.5 А, напрежението в краищата си 220 V. Токът във вторичната намотка 11, напрежението в краищата си, 9.5 Определяне на ефективността на трансформатора. (Съвет: използвайте формулата (10)).

11. 1351. Стъпка надолу трансформатор ток от 20 A при напрежение осигурява 120V първичното напрежение е 22 000 Б. Какви са на тока в първичната намотка и входа на трансформатора и изходната мощност, ако неговата ефективност е 90%? (Съвет: използвайте формулата (9) и (10)).

12. 1352. Първичната намотка на stepdown трансформатор включен в мрежа с напрежение 220 V, напрежението на клемите на вторичната намотка 20 V, съпротивлението е 1 ома. В настоящата сила в вторичната верига е равна на 2 A. Определяне на коефициента на трансформация и ефективността на трансформатора. Пренебрежимо загуби в първичната намотка. (Съвет: използвайте формулата (8), като се вземат предвид насоките на задачата 4).

13. 1353. На първичната страна на трансформатора напрежение е 3500 V. Неговата вторичната намотка е свързана с проводници съединителни за потребителя, на входа на напрежение 220 V, и потреблението на енергия от 25 кВт и cosφ = л. Определяне на съпротивлението на проводници, ако коефициентът на преобразуване, равен на 15. Какво е токът в първичната намотка на трансформатора? (Съвет: използвайте формулата (3) и (8)).