Определение эксплуатационных характеристик конденсаторов. Выбор резистора для заданных параметров электрической цепи, страница 6

Трансформатором называется электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования одной или нескольких – первичной системы переменного тока, в другую – вторичную – той же частоты, имеющую в общем случае другие характеристики, в частности другое напряжение и другой ток.

Трансформатор, в общем смысле, можно рассматривать как систему индуктивно связанных токоведущих шин. Применение ферромагнитного сердечника необходимо для увеличения взаимной индуктивности. В технической литературе ферромагнитный сердечник трансформатора принято называть магнитопроводом.

Как правило, трансформатор состоит из ферромагнитного сердечника и двух или нескольких обмоток. Та из обмоток трансформатора, к которой подводится энергия переменного тока, называется первичной, другие от которых энергия отводится, называются вторичными обмотками. В соответствии с названием все величины, относящиеся к первичной обмотке, такие как напряжение, ток, мощность, сопротивление, называются первичными, а относящиеся к вторичной обмотке – вторичными.

Расчет трансформатора для заданной мощности и рабочего напряжения обмоток необходимо начинать с определения активной – P и реактивной – S мощности трансформатора

 (3.1)   (3.2)

Где U_i , I_i – напряжения и токи в каждой вторичной обмотке трансформатора, заданные при электрическом расчете, η – КПД трансформатора.

Токи первичной и вторичных обмоток можно определить из выражения:

Где i₁, i_iи U₁, U_i – токи и напряжения во вторичных и первичной обмотках, S_пол– полная номинальная мощность обмоток трансформатора. Для двухобмоточного трансформатора мощность первичной и вторичной обмоток приблизительно равны. Предварительный расчет трансформаторов малой мощности можно производить по активной мощности нагрузки.

Выбор плотности тока в обмотках трансформатора зависит от мощности трансформатора и допустимой температуры перегрева. В зависимости от типа трансформатора, рабочей частоты температурных режимов и условий охлаждения плотность тока в обмотке выполненной медным проводом может находится в пределах  [А/мм²]. Для трансформаторов мощностью  [кВА] работающих в умеренно холодном климате при свободном конвективном охлаждении рекомендуемая плотность тока обмоток может быть определена по графику рис 3.1.

В соответствии с требуемым значением тока необходимо определить сечение медного провода – S_м и выбрать соответствующий диаметр обмоточного провода из стандартного ряда значений таблицы 3.1.

Таблица 3.1