Трансформатор. Передача електроенергії на великій
відстані
Електрорушійна сила потужних
генераторів електростанцій досить велика. А на практиці найчастіше потрібна не
дуже висока напруга. Перетворення змінного струму, за якого напруга
збільшується чи зменшується в декілька разів майже без затрат потужності,
здійснюється за допомогою трансформаторів.
Уперше трансформатор створив
1878 року російський вчений Яблочков, а на початку ХХ ст. його удосконалив
професор Усатін і професор Київського університету Доліво-Добровольський. Трансформатор
складається із замкненого осердя із феромагнетика, на якому розміщують дві (інколи
більше) котушки у вигляді обмоток із дроту. Одну обмотку, яку вмикають у
джерело змінної напруги, називають первинною, другу обмотку, до якої приєднують
"навантаження", що споживає енергію, називають вторинною (рис.5.2.12):
Дія трансформатора ґрунтується
на явищі електромагнітної індукції. Якщо до первинної обмотки трансформатора,
яка містить N1 витків, прикласти змінну напругу, то по
обмотці буде проходити струм і створить в осерді циркулюючий магнітний потік:
Ф = Фmaxcost.
Цей потік, перетинаючи витки
котушок, створить у кожному з них ЕРС індукції, яка дорівнює:
1 = - NФ'
= NФmaxsint i1
= N1Фmaxsint, i2
= N2Фmaxsint
або
.
Якщо активний опір дроту
первинної котушки значно менший від його індуктивного опору, то прикладена
напруга U1 = - 1.
Коли коло вторинної котушки
розімкнено (режим холостого ходу трансформатора), напруга U2
на її кінцях в довільний момент часу дорівнює значенню ЕРС індукції 2,
взятому з протилежним знаком. Тому
.
Це відношення називають
коефіцієнтом трансформації
k: .
Якщо k > 1,
трансформатор буде знижувальним; якщо k < 1 - підвищувальним.
Трансформатор перетворює змінний
електричний струм так, що відношення струму до напруги приблизно однакове в
первинній і вторинній обмотках.
Трансформатор - це пристрій
досить високої ефективності. Коефіцієнт корисної дії багатьох з них
досягає 97%, тобто потужність, споживана первинною обмоткою, майже без втрат
передається вторинній обмотці:
I1U1
I2U2
Це забезпечується набиранням
осердя із металевих пластинок, ізольованих між собою, та зменшенням унаслідок
цього втрат через струми Фуко. У потужних трансформаторах використовують
охолодження оливою.
В електричних схемах
трансформатор зображають так, як показано на рис.5.2.13.
За допомогою трансформатора
знижують значення струму і збільшують напругу під час передавання електричної
енергії. Це сприяє зниженню теплових втрат (Q = I2Rt
- закон Джоуля-Ленца). Ураховуючи, що потужність струму дорівнює добутку
напруги на струм, таке зменшення струму не змінить передаваної потужності.
Передавання електроенергії на
великі відстані здійснюють за напруг у декілька сотень тисяч вольтів. Генератори
потужних електростанцій виробляють струм з напругою від 6 до 20 кВ. Для
передавання електроенергії від електростанцій використовують трансформатори для
підвищення напруги до декількох сотень кіловольтів. На місцях споживання
електроенергії за допомогою трансформаторів напругу зменшують (рис.5.2.14).
Сучасна цивілізація немислима
без широкого використання електроенергії. Порушення постачання електроенергією
великого міста внаслідок аварії паралізує його життя.
Понад 90% споживаної людством
енергії отримують від спалювання вугілля, нафти, газу. Для цього використовують
теплові електростанції, на яких хімічна енергія палива перетворюється в
електричну. За рахунок згоряння палива відбувається нагрівання води,
перетворення її в пару і нагрівання пари. Струмінь пари високого тиску
спрямовується на роторні лопаті парової турбіни і примушує його обертатися. Ротор
турбіни обертає ротор генератора електричного струму. Генератор змінного струму
перетворює механічну енергію в енергію електричного струму.
Змінний струм від генератора по
провідниках надходить до споживачів, де електрична енергія перетворюється в
інші види енергії. За допомогою електродвигуна змінного струму енергія
електромагнітних коливань перетворюється у механічну енергію, а в лампах
розжарювання, в спіралях електронагрівальних приладів електрична енергія
змінного струму перетворюється у внутрішню енергію. Електричну енергію широко
застосовують у промисловості, сільському господарстві, на транспорті тощо.
Другие работы по теме:
Альтернативні джерела енергії: вітер
Енергія вітру. Проблеми навколишнього середовища. Використання будь-якого виду енергії і виробництво електроенергії супроводжується утворенням багатьох забруднювачів води і повітря. Перелік таких забруднювачів на диво довгий, а їхні кількості надзвичайно
по Физики
Действие магнитного поля на электрический ток. С современной точки зрения в природе существует совокупность двух полей — электрического и магнитного — это электромагнитное поле, оно представляет собой особый вид материи, т. е. существует объективно, независимо от нашего сознания. Магнитное поле всегда порождается переменным электрическим, и наоборот, переменное магнитное поле всегда порождает переменное электрическое поле.
Проект підстанції ПС-500-110-35-10
ЗМІСТ ВСТУП ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ ДВОХ ВАРІАНТІВ СХЕМИ ПРОЕКТОВАНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ВИБІР СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ
Трансформаторы
Реферат на тему: Чечельницкого 11-В Трансформаторы Вы приобрели холодильник ЗИЛ. Продавец вас предупредил, что холодильник рассчитан на напряжение в сети 220 В. А у вас в доме сетевое напряжение 127 В.
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.
Силовой трансформатор с явлением намагничивания
Трансформатор - одно из самых распространённых изделий электротехнической промышленности. Они настолько просты по своей конструкции, что улучшить их невероятно трудно. Назначение, схема и устройство трансформатора, работающего на явлении намагничивания.
Трансформатори та їх виконристання
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.
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)
Универсальный блок питания
Министерство общего и профессионального образования Томский политехнический университет Курсовая работа по электронике «Универсальный блок питания»
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.
Расчет трансформаторов
Зная необходимое напряжение на вторичной обмотке (U2) и максимальный ток нагрузки (Iн), трансформатор рассчитывают в такой последовательности.
Понятие о телевидении
Text Text Text В кинескопе расстояние от катода, находящегося в электронной пушке до экрана может превышать несколько десятков сантиметров. Соответственно, и напряжение там нужно -
Универсальный блок питания
Министерство общего и профессионального образования Томский политехнический университет Курсовая работа по электронике «Универсальный блок питания»
Четвертьволновой трансформатор
Республика Казахстан Алматинский институт Энергетики и Связи Кафедра Радиотехники Контрольная работа № 3 По дисциплине ТПЭМВ Тема: Четвертьволновой трансформатор
Четвертьволновой трансформатор
Расчет размеров амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик четвертьволнового трансформатора. Определение полосы пропускания трансформатора при изменении перепада волновых (характеристических) сопротивлений, оценка реактивного сопротивления.
Телебачення високої роздільної здатності
ДЗ «Київський коледж зв’язку» РЕФЕРАТ на тему: «Телебачення високої роздільної здатності» студента групи РТТ-83 Батушана Антона Київ-2010 Телебачення високої роздільної здатності
Електроенргетика України
Електроенергетика -галузь промисловості ,що виробляє і транспортує електроенергію,забезпечує нею споживачів. Електроенергетика,є базовою галуззю економіки України . Порівняно з іншими галузями промисловості вона працює найбільш стабільно, хоч знизила випуск продукції за останні десять років на одну третину.
Закони Кеплера 2
Назва реферату : Закони Кеплера Розділ : Астрономія, авіація, космонавтика Закони Кеплера Заслуга відкриття законів руху планет належить видатному німецькому вченому Йоганну Кеплеру (1571 —1630). На початку XVII ст. Кеплер, вивчаючи рух Марса навколо Сонця, встановив три закони руху планет.
Країні Америки
США і Канада Країна Канада Площа - 9,4 млн. км2 (4-е місце в світі), складається з основної території, Аляски та Гавайських островів. Має вихід до Атлантичного та Тихого океанів, зручні транспортні зв'язки з Канадою, Мексикою
Країні Америки
Економіко-географічне положення, природні умови, мінерально-сировинні, водні і гідротехнічні ресурси, характеристика населення, господарство, промисловість, сільське господарство, транспорт і зовнішньо-економічні зв’язки США, Канади, Аргентини, Бразилії.
Астрономічні спостереження та їх особливості
РЕФЕРАТ на тему: “Астрономічні спостереження та їх особливості” В темну, безхмарну ніч на небі можна побачити багато зірок. Здається, важко розібратись в цій величній картині зоряного неба.
Підсилювачі на НВЧ - транзисторах.
Лекція 31 . Підсилювачі НВЧ відрізняються від звичайних тим, що треба узгодити вхід-вихід та каскади. Наприклад розглянемо еквівалентну схему транзистора АП-326А:
Волейбол легка атлетика
Декілька вправ для вивчення верхньої передачі м’яча у волейболі. Види змагань з легкої атлетики. І. Передача м’яча. Це важливий технічний прийом, з допомогою якого здійснюють захисні і нападаючі дії. В грі застосовують різноманітні передачі, які за технікою виконання класифікують на верхні і нижні.
Екологічна ситуація на ТЕС ГЕС АЕС
РЕФЕРАТ Тема: Альтернативні джерела електроенергії. Екологічна ситуація на ТЕС, ГЕС, АЕС План Вступ 1. Застосування ядерної енергії. 2. Ядерний реактор.
Тригонометричні функції
1. Стисненням заготовки на прокатному стані називають величину — товщини заготовки до і після прокатування. Доведіть, що -, де d — діаметр вала і — кут захвату.
Способи визначення дальності стрільби і застосування формули тисячної
Реферат на тему: СПОСОБИ ВИЗНАЧЕННЯ ДАЛЬНОСТІ СТРІЛЬБИ І ЗАСТОСУВАННЯ ФОРМУЛИ ТИСЯЧНОЇ У стрілецькій практиці для вимірювання кутів користуються не градусами, а поділками кутоміра — тисячними. Тисячною називається центральний кут, що спирається на дугу, яка дорівнює 1/6000 довжини кола.