Jak działa transformator? (cz.2)


Jak działa transformator?
Wstępnie wyjaśniliśmy to w poprzednim artykule.

T3M 20A 3x500V-3x265V

A teraz więcej szczegółów:
Do zacisków uzwojenia pierwotnego przyłożone jest napięcie przemienne U1, które wywołuje przepływ prądu w cewce uzwojenia pierwotnego o wartości I1. 
Przemienny prąd elektryczny I1 wywołuje zmienne pole magnetyczne, którego linie sił zamykają się w rdzeniu ferromagnetycznym. Rdzeń ten jest dla pola magnetycznego znacznie lepszą drogą (czyli ma większą przenikalność magnetyczną) niż otaczające cewkę powietrze. Mówimy tutaj, że w rdzeniu przepływa strumień przemiennego pola magnetycznego
Ten sam strumień przenika przez wnętrze cewki uzwojenia wtórnego indukując w nim siłę elektromotoryczną, która objawia się pojawieniem się przemiennego napięcia na zaciskach uzwojenia wtórnego (zjawisko indukcji elektromagnetycznej). 
Ten sam strumień przenika również cewkę uzwojenia pierwotnego wywołując w niej siłę elektromotoryczną skierowaną przeciwnie do napięcia zasilającego (Reguła Lenza).  
Strumień przemiennego pola magnetycznego jest wspólny dla obu uzwojeń, a indukowana siła elektromotoryczna jest taka sama dla każdego pojedynczego zwoju (Prawo przepływu), dlatego napięcie, jakie pojawi się na zaciskach strony wtórnej, zależy głównie od stosunku ilości zwojów w cewce uzwojenia pierwotnego i cewce uzwojenia wtórnego. Czyli w prosty sposób, przez różną liczbę zwojów obu uzwojeń otrzymujemy zmianę napięcia – transformację

U1 – napięcie strony pierwotnej
U2 – napięcie strony wtórnej
I1   –  prąd strony pierwotnej
I2   – prąd strony wtórnej
Φμ  – strumień główny magnesujący
Φ1 i Φ2 – strumienie rozproszenia pochodzące od prądu pierwotnego pierwotnego wtórnego
Z1  – liczba zwojów uzwojenia pierwotnego
Z2  – liczba zwojów uzwojenia wtórnego
Korzystając z rysunku 1, można przedstawić model elektryczny transformatora jednofazowego dwuuzwojeniowego. 




R1 i R2 – rezystancje uzwojeń 
XΦ1 i XΦ2 – reaktancje rozproszenia strony pierwotnej i wtórnej odzwierciedlające te części strumienia magnetycznego, które zamykają się w przestrzeni nie obejmującej cewki drugiej (zamykające się głównie przez powietrze)
E1 i E2 – siły elektromotoryczne indukowane

Na podstawie podanych oznaczeń wprowadza się następujące podstawowe pojęcia:
n = Z1 / Z2 – przekładnia zwojowa

Jeżeli strumień magnesujący jest wspólny dla obu uzwojeń, to wiadomo, że będzie on w każdym zwoju indukował taką samą siłę elektromotoryczną. Stąd tą samą przekładnię można określić jako stosunek sił elektromotorycznych
n =  E1 / E2

Stosując podany wzór na przekładnię, możemy sprowadzić wartości elementów strony wtórnej z rys 2 na stronę pierwotną. Wówczas:
U’2 = nU2  ;  I’2 = I2/n  ;  R’2 = n2R2  ;  X’Φ2 =  n2 XΦ2


Dzięki czemu powstaje powszechnie stosowany schemat zastępczy transformatora. 

Linią przerywaną zaznaczono możliwość wprowadzenia dodatkowej rezystancji RFe oznaczającej straty w rdzeniu, które powstają w skutek powstawania prądów wirowych. W praktyce często można tę rezystancję pominąć, gdyż zwykle  RFe >> Xμ
Analizując różne stany pracy transformatora na podstawie schematu z rys. 3 można poznać wiele istotnych własności transformatorów.
mgr inż. Krzysztof Majewski
Kierownik Działu Handlowego
Breve-Tufvassons



Schreiben Sie uns
Benötigen Sie weitere Informationen? Wir empfehlen Ihnen, sich an unser Unternehmen zu wenden.
Schreiben Sie uns und Sie werden auf jeden Fall eine Antwort erhalten.

Breve Tufvassons Sp. z o.o.
Postępowa 25/27,
93-347 Łódź, Polska
NIP: 727-012-56-95

Tel: (42) 640 15 39
Fax: (42) 640 15 41
handel@breve.pl