Реферат з фізики
на тему:
Трансформатори
та їх застосування
Припустимо, ви придбали певний прилад. Продавець вас попередив, що він розрахований на напругу в мережі 220 В. А у вас в будинку напруга у мережі 127 В. Безвихідне становище? Анітрохи. Просто прийдеться зробити додаткову витрату і придбати трансформатор.
Як бачимо, на практиці часто виникає необхідність змінювати напругу, яку дає деякий генератор. В одних випадках бувають потрібні напруги у тисячі чи навіть в сотні тисяч вольт, в інших необхідні напруги у кілька вольт або кілька десятків вольт. Змінити таким чином постійну напругу дуже складно, а між тим змінну напругу можна перетворювати – підвищувати і знижувати – досить просто і майже без втрат енергії. Це є однією з основних причин того, що в техніці переважно користуються змінним, а не постійним струмом. Прилади, за допомогою яких здійснюють перетворення напруги змінного струму, носять назву трансформаторів.
Трансформатор – дуже простий пристрій, що дозволяє як підвищувати, так і знижувати напругу. Кожен трансформатор складається з залізного осердя, на якому розміщені дві обмотки (котушки). Число витків у котушках різне. Обмотки мають незначний опір і велику індуктивність.
Підключимо до однієї з котушок напругу з мережі. За допомогою вольтметра ми переконаємося в тому, що на кінцях іншої обмотки з'явиться напруга, що відрізняється від мережної. Обмотка, до якої підключене джерело енергії, називається первинною, а обмотка, до якої підмикається навантаження, тобто інші прилади, – вторинною. Якщо первинна обмотка має витків, а вторинна , то відношення напруг буде .
Таким чином, трансформатор буде підвищувати напругу, якщо первинна напруга підведена до котушки з меншим числом витків, і знижувати в зворотному випадку.
Чому так виходить? Справа в тім, що весь магнітний потік проходить практично через залізний сердечник. Виходить, обидві котушки пронизані однаковим числом ліній індукції. Трансформатор буде діяти лише у випадку, якщо первинна напруга змінна. Синусоїдальна зміна струму в первинної котушки буде викликати синусоїдальну е. р. с. індукції у вторинній котушці. Виток первинної і виток вторинної котушок знаходяться в однакових умовах. Е. р. с. одного витка первинної котушки дорівнює е. р. с. мережі, поділеної на число витків первинної котушки, тобто на , а е. р. с. вторинної котушки дорівнює добутку значення на число витків . У принципі, кожен трансформатор може бути використаний і як підвищувальний, і як знижуючий – в залежності від того, до якої котушки підключена первинна напруга.
Отже, трансформатор являє собою прилад, що передає енергію із електричного кола первинної обмотки в електричне коло вторинної. Ця передача обов'язково пов'язана з деякими втратами – енергія також йде на нагрівання провідників, на струми Фуко і перемагнічування заліза. Щоб їх зменшити, сердечник виготовляють з тонких листків сталі спеціальних сортів, ізольованих один від одного. Це зроблено для того, щоб не втрачати енергії при перетворенні напруги. Треба сказати, трансформатор належить до числа найдосконаліших перетворювачів енергії. ККД сучасних трансформаторів досягає 98-99% для потужних і близько 95% для менших "перетворювачів".
Трансформатори невеликих потужностей (десятки ватт) використовуються головним чином в лабораторіях та побуті, вони мають також невеликі розміри. Наприклад, багатьом доводилося мати справу з бобінами автомобіля. Бобіна – це підвищувальний трансформатор. Для створення іскри, що підпалює робочу суміш, потрібна висока напруга, яку ми й одержуємо від акумулятора автомобіля, попередньо перетворивши постійний струм акумулятора в змінний за допомогою переривача. Неважко зміркувати, що з точністю до втрат енергії, що йде на нагрівання трансформатора, при підвищенні напруги зменшується сила струму, і навпаки. Для зварювальних апаратів вимагаються знижуючі трансформатори. Для зварювання потрібні дуже сильні струми, і трансформатор зварювального апарата має усього лише єдиний вихідний виток.
Потужні трансформатори, що перетворюють сотні та тисячі кіловатт – величезні споруди. Звичайно потужні трансформатори вміщують в сталевий бак, заповнений спеціальною олією. Це покращує умови охолодження трансформатора, і, крім того, олія грає важливу роль як ізолююча речовина. Кінці обмоток трансформатора виводяться через прохідні ізолятори, які закріплені на верхній кришці бака. Потужні трансформатори також використовують і при передачі електричної енергії на відстані (підвищувальні та знижуючі підстанції).
В лініях трифазного струму використовуються або звичайні, однофазні трансформатори, які вмикаються в кожну з трьох фаз лінії, або спеціальні трифазні трансформатори, що мають три пари обмоток.
Трансформатор був винайдений у 1876 році в Росії П.М. Яблочковим, який використав його для живлення своїх "свічок", що потребували різної напруги. А власне розробив і сконструював такий прилад ассистент Московського університету І.П. Усагін. Перший трансформатор він продемонстрував в 1882 році на промисловій виставці в Москві.
Другие работы по теме:
Захист від перехідних і високих напруг
Реферат Захист від перехідних і високих напруг Захист від напруги, яка виникає на металічних корусах електроустановок внаслідок пошкодження ізоляції, служить захисне заземлення, занулення, і захисне відключення.
Трансформатор. Передача електроенергії на великі відстані
Електрорушійна сила потужних генераторів електростанцій. Явище електромагнітної індукції як основа функціонування трансформатора. Первинна обмотка трансформатора, змінна напруга, проходження струму і створення в осерді циркулюючого магнітного потоку.
Якості лінійного ланцюга
Курсова робота на тему: "Дослідження якостей лінійного ланцюга" ЗМІСТ Завдання до курсової роботи Нормування параметрів ланцюга Аналіз ланцюга в тимчасовій області методом змінних станів при постійних впливах
Проект підстанції ПС-500-110-35-10
ЗМІСТ ВСТУП ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ ДВОХ ВАРІАНТІВ СХЕМИ ПРОЕКТОВАНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ВИБІР СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ
Електровимірювальні прилади. Техніка електричних вимірювань
Лекція 15. Тема 9 ЕЛЕКТРОВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ. ТЕХНІКА ЕЛЕКТРИЧНИХ ВИМІРЮВАНЬ 9.1 Загальні відомості про електровимірювальні прилади Електровимірювальні прилади призначені для перетворення різних електричних величин (сили струму, напруги, активних і реактивних потужностей та енергій, коефіцієнта потужності, опору, індуктивності, ємності та інших) у візуальну форму, зручну для сприйняття.
Реле часу
Лабораторна робота Стислі теоретичні відомості Трансформатори Трансформатором називається статичний електромагнітний пристрій, який має дві (або більше) обмотки, які зв`язані між собою індуктивно, і призначений для перетворення первинних у вторинні параметри змінного струму. В загальному випадку вторинні параметри змінного струму можуть відрізнятися від первинних значенням напруги, струму, числом фаз, формою кривої напруги (струму).
Силові трансформатори. Будова, монтаж, обслуговування
Конструкція силових трансформаторів. Дефектація як комплекс робіт з виявлення пошкоджень. Розбирання, ремонт обмоток трансформаторів. Накладання ізоляції і налаштування обмоток на стержні магнітопроводів. Складання трансформаторів і схеми з'єднання.
Проектування головної схеми електричної станції
Розрахунок варіантів розподілу генераторів між розподільними пристроями у різних режимах роботи, вибір потужності трансформаторів зв'язку, секційних та лінійних реакторів, підбір вимикачів та струмоведучих частин для проектування електричної станції.
Дослідження трифазної системи при з’єднанні споживачів зіркою
Властивості і застосування трифазних кіл при з’єднанні джерела і споживачів зіркою, способи його сполучення. Робота трифазної системи струмів при рівномірному і нерівномірному навантаженні фаз. Робота системи при обриві фазного і нульового проводів.
Розробка живлячої мережі машинобудівного заводу
ЗМІСТ РЕФЕРАТ СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ЗМІСТ 1 cosφ=0,9 5 РЕФЕРАТ Розвиток енергетики України, посилення зв'язків між енергосистемами вимагає розширення будівництва електроенергетичних об'єктів, зокрема ліній електропередач і підстанцій напругою 35-110кВ змінного струму.
Проектування підстанції та вибір обладнання
Проектування підстанції ПС3, напругою 110/10 кВ. Обгрунтування вибору схеми електричних з’єднань з вищої та нижчої сторін, прийняття рішення щодо вибору обладнання і його компонування. Класифікація підстанцій. Розрахунок струмів короткого замикання.
Види захисту промислових пристроїв від перенапружень
Застосування комбінованих систем з декількома ступенями захисту для забезпечення максимального ступеня захисту від перенапружень. Захист промислових трансформаторів і ліній від перенапружень. Засоби захисту високовольтних ліній від грозових перенапружень.
Проектування системи електропостачання
Зміст 1. Завдання на курсову роботу 2. Зміст 3. Введення 4. Розробка структурної схеми СЕП відповідно до вихідних даних 5. Побудова добових і річних по тривалості графіків навантажень для підстанцій об’єктів і СПП
Підстанції. Трансформатори та автотрансформатори
Класифікація підстанцій та трансформаторів. Класифікація трансформаторів та їх конструктивні особливості. Номінальні дані трансформатора та визначення автотрансформатора. Роль трансформаторів, автотрансформаторів та підстанцій в електроенергетиці.
Розрахунок електричної частини підстанцій
Визначення сумарної потужності споживчої підстанції та електричної частини станції. Розрахунок струмів короткого замикання. Вибір секційного вимикача, роз'єднувача на боці 220 кВ типу РГ, трансформатора струму в колі, ошиновки розподільних пристроїв.
Обчислення параметрів трансформатора електричних установок
Призначення трансформаторів в енергетичних системах для передачі на великі відстані енергії, що виробляється на електростанціях, до споживача. Перевірка відповідності кількості витків заданому коефіцієнту трансформації, визначення втрати потужності.
Релейний захист блока лінія–трансформатор
Аналіз видів пошкоджень та ненормальних режимів роботи. Трансформатори та живильна повітряна лінія 220 кВ. Попередній вибір типів захистів. Розрахунок уставок, вибір типів реле та з’ясування способів захисту. Захист лінії, опис взаємодії захистів.
Джерела електроенергії
Реферат на тему: Джерела електроенергії ЕМП в будь-якій точці простору, де воно є, як було показано в п. 1.4, має певної величини потенціал. Між довільно взятими двома точками поля, очевидно, є різниця потенціалів, яка залежить від величини заряду в кожній із них. Згідно (1.14) і (1.16)
Розробка електричної частини підстанції
Зміст Вступ……………………………………………………………………………. 1. Побудова графіків електричних навантажень…………………………..…. 2. Визначення основних параметрів і коефіцієнтів, що характеризують
Електромашини
Задача №1. Визначити параметри і характеристики трифазного силового трансформатора Трифазний три стрижневий двох обмотковий трансформатор з масляним охолодженням має наступні номінальні данні: нормальна потужність Sном, первинна напруга U1н,вторинна напруга U2н, втрати холостого ходу P, втрати короткого замикання Uк, струм холостого ходу I0 ; частота мережі живлення f=50
Електромашини
Визначення параметрів та характеристика трифазного силового трансформатора. Коефіцієнт трансформації трансформатора, номінальне і максимальне значення ККД трансформатора, їх розрахунок та характеристика значень. Побудова системи дослідження її сутність.
Експлуатація зварювальних трансформаторів
Загальні відомості про трансформатори, їх класифікація. Будова і принцип дії зварювальних трансформаторів, їхні технічні характеристики, схеми регулювання зварювального струму. Підготовка трансформаторів до роботи та ремонт зварювального устаткування.
Розрахунок електричної частини підстанцій
Зміст 1. Розрахунок електричних навантажень та побудова графіків навантаження підстанції 2. Вибір потужності трансформаторів підстанції та перевірка їх по навантажувальній здатності
Питання до екзамену з фізики
ПИТАННЯ ДО ЕКЗАМЕНУ. Метод еквівалентного генератора. Метод вузлової напруги. Метод накладання при розрахунку лінійних кіл. Режими роботи, джерела живлення.