Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 94
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СМОЛЕНСКОЕ ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ВЕРХНЕДНЕПРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»
(СОГПБОУ «ВЕРХНЕДНЕПРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ)
РЕФЕРАТ
По дисциплине: Электромеханика и электротехника.
Тема: Однофазный и трехфазный переменный ток.
Трансформаторы.
Выполнил:студент 1 курса
Группы: 11ХТНВз 22
Иванов А.В.
Проверил: Преподаватель
Романькова Е.А.
Оценка_____
Пгт.Верхнеднепровский 2023 год.
Переменным током, называют ток, изменение которого по значению и направлению повторяется периодически через равные промежутки времени.
Эл.ток, сила которого изменяется по синусоидальному закону во времени и меняет свой знак (направление) дважды за период времени, называется переменным током.
Переменный ток бывает однофазным и трёхфазным. Однофазный ток передаётся по двум проводам (фаза и ноль). Для передачи трёхфазного тока требуется три провода (по проводу на каждую фазу).
Три синусоидальных (переменных) напряжения одной частоты и амплитуды, сдвинутые по фазе на 120 градусов, образуют трёхфазную сеть.
Трёхфазные сети получили широкое распространение: питание трёхфазным током экономит провода; трёхфазные генераторы, электродвигатели и трансформаторы дешевле, легче, экономичнее.
Широкое применение переменного тока в различных областях техники объясняется легкостью его получения и преобразования, а также простотой устройства генераторов и двигателей переменного тока, надёжностью их работы и удобством эксплуатации. Современная энергетика требует передачи энергии на дальние расстояния при помощи эл.тока. При такой передаче требуется возможность простого и эффективного преобразования тока. Такое преобразование возможно лишь с применением трансформаторов, работающих только на переменном токе. Большим стимулом для развития электротехнических устройств переменного тока, является возможность получения источников элэнергии большой мощности.
Современные генераторы тепловых и гидроэлектростанций имеют мощность 100 – 1500 МВт. К наиболее простым и дешёвым эл.им двигателям относятся асинхронные двигатели переменного тока, в которых отсутствуют движущиеся эл.контакты. Для передачи переменного тока на дальние расстояния требуются провода меньшего сечения, чем для постоянного тока.
Основные параметры переменного тока. Период, частота
Основными параметрами переменного тока служат следующие величины:
- мгновенные значения тока и напряжения - их значения в любой момент времени;
- амплитудные значения тока и напряжения – максимальные значения мгновенных величин;
-действующие значения тока и напряжения;
- период – промежуток времени, в течение которого ток совершает полное колебание и принимает прежнее по величине и знаку мгновенное значение, период выражается секундах (с), миллисекундах (мс) и микросекундах (мкс).
- частота – величина обратная периоду f = 1/T где Т – период;
Единицей частоты является герц (Гц), f = 1/с = 1гц.
Частота измеряется также в килогерцах(кГц),мегагерцах(МГц) и гигагерцах(ГГц).
Промышленной частотой электросети в России и в большинстве стран мира принята частота 50 Гц (в США – 60 Гц). Причина такого выбора простая: понижение частоты неприемлемо, так как уже при частоте тока 40Гц лампы накаливания заметно для глаза мигают; повышение частоты нежелательно, так как повышенная частота отрицательно влияет на передачу энергии по проводам и работу многих электротехнических устройств.
Трансформаторы.
Введение:
Изобретателем трансформатора является русский ученый П.Н.Яблочков. В 1876 году он был русским ученым П.Н.Яблочковым. Джаблочков использовал индукционную катушку с двумя обмотками в качестве трансформатора для управления своими изобретенными электрическими свечами. У трансформатора Джабболокова был открытый сердечник. Трансформаторы с замкнутой цепью в том виде, в котором они используются сегодня, появились лишь много позже, в 1884 г. С изобретением трансформатора возник технический интерес к переменному току, который до этого времени не использовался.
История развития трансформаторов.
Выдающийся русский электротехник М.О.Доливо-Добровольский в 1889 году предложил трехфазную систему переменного тока, построил первый трехфазный асинхронный двигатель и первый трехфазный трансформатор. На электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891 году он построил первый трехфазный асинхронный двигатель и первый трехфазный трансформатор. Доливо-Добровольский продемонстрировал опытный высоковольтный трехфазный ток протяженностью 175 км, трехфазный генератор мощностью 230 кВт при 95 В.
Позже были использованы масляные трансформаторы, так как выяснилось, что масло является не только хорошей изоляцией, но и хорошей охлаждающей средой для трансформаторов.
Основные понятия.
Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство с двумя (или более) обмотками, обычно используемое для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Энергия в трансформаторе преобразуется переменным магнитным полем. Трансформаторы широко применяются для передачи электрической энергии на большие расстояния, ее распределения по приемникам, а также в различных выпрямителях, усилителях, сигнализаторах и других устройствах.
При производстве трансформаторов для бытовых и промышленных целей необходимо использовать стандартизированные термины и определения, которые являются обязательными для использования во всех видах документации, а также в научной, технической и справочной литературе.
Некоторые из этих терминов и их определения перечислены ниже.
Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство с двумя или более индуктивно связанными обмотками, которое предназначено для преобразования электромагнитной индукции из одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.
Силовой трансформатор — трансформатор для преобразования электрической энергии в электрических сетях и оборудовании, предназначенном для приема и использования электрической энергии. Силовые трансформаторы включают в себя трехфазные и многофазные трансформаторы мощностью 6,3 кВ*А и более, однофазные трансформаторы мощностью 5 кВ*А и более.
Повышающий трансформатор — это трансформатор, в котором первичная обмотка — это низкое напряжение.
Понижающий трансформатор — это трансформатор, в котором первичная обмотка — это обмотка с более высоким напряжением.
Сигнальный трансформатор — маломощный трансформатор, предназначенный для передачи, преобразования и хранения электрических сигналов.
Автотрансформатор — трансформатор, в котором две или более обмотки гальванически соединены так, что они имеют общую часть.
Трансформатор импульсных сигналов — это трансформатор сигналов, предназначенный для передачи, генерирования, преобразования и хранения импульсных сигналов.
Коэффициент трансформации трансформаторов малой мощности — отношение числа вторичных обмоток к числу первичных.
Магнитная индукция — это векторное значение, характеризующее магнитное поле и определяющее силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.
Магнитный поток — поток магнитной индукции.
Напряжённость магнитного поля — это векторное значение, равное геометрической разнице между магнитной индукцией, разделенной на магнитные константы, и намагничиванием.
Индуктивная связь — связь электрических цепей посредством магнитного поля.
Классификация трансформаторов
Трансформаторы можно классифицировать: Основываясь на функциональном назначении.
Силовые трансформаторы
Соответствующие трансформаторы
Давайте посмотрим на силовые трансформаторы, их можно засекретить.
По напряжению:
Низкое напряжение
Высокое напряжение
Мощный потенциал
В зависимости от количества фаз преобразуемого напряжения:
одноэтапный
трёхэтапный
В зависимости от количества обмоток:
Двойная обмотка
многополосный
В зависимости от конфигурации магнитного провода:
Поворот
Броня
тороидальный
В зависимости от мощности:
низкая производительность
средняя вместимость
большая мощность
В зависимости от способа изготовления магнитного провода
Винил
Ленты
В зависимости от коэффициента трансформации:
рекламирует
Даунгрэйдер
В зависимости от типа связи между обмотками:
электромагнитно соединённый (с изолированными обмотками)
Электромагнитная и электрическая связь (с соединенными обмотками)
В зависимости от конструкции обмотки:
бобина
Паллеты
тороидальный.
В зависимости от конструкции всего трансформатора:
публичный
Капсула
закрытый.
В зависимости от места назначения:
Выписка
Анодирующие насосы и т.д.
Трансформаторы разделены на трансформаторы в соответствии с рабочей частотой:
низкая частота (ниже 50 Гц)
промышленная частота (50 Гц)
более высокая промышленная частота (400, 1000, 2000 Гц)
Высокая частота (до 10000 Гц)
Радиочастота
Структурные характеристики трансформаторов
Основными частями трансформатора являются магнитная цепь и катушка с обмотками.
Материалом магнитного сердечника трансформатора является электротехнический стальной лист различных марок и толщин, горячекатаный и холоднокатаный; потери мощности в магнитном сердечнике зависят как от содержания кремния, которое отражается в марке стали, так и от толщины листа. Толщина листа используемой стали выбирается в соответствии с частотой питания трансформатора: с увеличением частоты необходимо уменьшать толщину листа. Магнитный сердечник полосы (витой магнитный сердечник) состоит из рулонных стальных полос; полоса предварительно покрыта изоляционно-клеевым составом.
Стержневые магнитные сердечники состоят из прямоугольных пластин одинаковой ширины. Части магнитных сердечников, на которых расположены катушки, называются стержнями. Часть магнитной цепи, соединяющей шины, называется иго.
Детали магнитного сердечника могут быть установлены сзади и спереди, в последнем случае механическая прочность увеличивается, а магнитное сопротивление магнитного сердечника снижается. В случае стыковой сборки пластины собираются в один пакет и изолируются между пакетами для защиты от короткого замыкания между отдельными пластинами магнитной цепи. Крепление трансформатора спиной к спине облегчает его сборку и разборку.
Пластины магнитного провода фиксируются в упаковке либо болтами, изолированными от магнитного провода, либо специальными бандажами из капроновой резьбы.
Бронированные магнитные сердечники собираются из W-образных пластин и прямоугольных пластин, которые закрывают W-образную пластину. Эти магнитные сердечники имеют планку, на которой расположены все обмотки трансформатора. Бронированный магнитный сердечник монтируется так же, как и стержневой магнитный сердечник, описанный выше.