Теоретические основы электротехники
Сложная цепь с магнитносвязанными катушками. Расчет токов. Правило полярности токов. Магнитная развязка электрических схем. Линейный трансформатор. Уравнения Кирхгофа для схемы трансформатора в комплексной форме. Магнитная развязка трансформатора.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.07.2013 |
| Размер файла | 35,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1
Сложная цепь с магнитносвязанными катушками
В сложной цепи магнитосвязанные катушки могут находиться в любых ветвях. Так как направления токов в ветвях схемы выбираются произвольно, то токи в ветвях, содержащих магнитносвязанные катушки, могут быть направлены как согласно, так и встречно.
Расчет токов в сложной схеме с магнитносвязанными катушками производится, как правило, методом законов Кирхгофа. К расчету таких цепей неприменим метод узловых потенциалов и метод эквивалентного генератора. Учет всех слагаемых в уравнениях метода контурных токов довольно сложен, по этой причине его также не применяют.
Рассмотрим расчет схемы на конкретном примере рис. 73:
Система уравнений Кирхгофа:
При составлении уравнений по второму закону Кирхгофа следует соблюдать правило полярности токов, а именно, падение напряжения от собственного тока ветви на собственном реактивном сопротивлении (I1jX1) и падение напряжения на взаимном реактивном сопротивлении от тока связанной ветви (I2jXМ) принимаются одного знака при согласном направлении этих токов, и противоположного знака при встречном направлении (в рассматриваемом примере токи направлены согласно).
Сделаем подстановки I2 = I I1 в уравнение (2) и I1 = I I2 в уравнение (3), в результате получим новую систему уравнений:
Новой системе уравнений соответствует некоторая новая эквивалентная схема без магнитных связей (рис. 74):
Если ветви с магнитносвязанными катушкам присоединены к общему узлу одноименными выводами, то магнитная развязка имеет вид рис. 75:
Если ветви с магнитносвязанными катушкам присоединены к общему узлу разноименными выводами, то магнитная развязка имеет вид рис. 76:
Замена исходной схемы с магнитносвязанными катушками эквивалентной схемой без магнитных связей называется развязкой магнитных связей или магнитной развязкой. Магнитная развязка электрических схем применяется для упрощения их расчета. После выполнения магнитной развязки к расчету схемы применим любой метод расчета сложных схем. магнитносвязанный развязка трансформатор ток
4. Линейный (без сердечника) трансформатор
Схема линейного трансформатора состоит из двух магнитносвязанных катушек, к одной из которых (первичной) подключается источник ЭДС Е, а ко второй (вторичной) нагрузка ZН (рис. 77).
Уравнения Кирхгофа для схемы трансформатора в комплексной форме имеют вид:
С целью магнитной развязки схемы добавим в уравнение (1) слагаемые (I1jXМ I1jXМ), а в уравнении (2) слагаемые (I2jXМ - I2jXМ), в результате получим:
Новые уравнения являются контурными для некоторой новой эквивалентной схемы без магнитных связей (рис. 78):
Таким образом, магнитная развязка трансформатора имеет вид рис. 79:
Следует иметь в виду, что магнитная развязка является математическим приемом, направленным на упрощение расчета схемы цепи, и физически не всегда может быть заменена электрической цепью. Например, схема рис. 79 может быть реализована цепью только при условии X1ХМ >0 и X2 ХМ >0.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет основных электрических величин трансформатора, его размеров, выбор и обоснование используемых материалов. Вычисление параметров обмоток и механических сил в них, короткого замыкания. Магнитная система трансформатора и этапы его теплового расчета.
курсовая работа [251,3 K], добавлен 21.01.2014Обоснование выбора схем электрических соединений подстанции. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания. Выбор трансформатора, реактора, выключателей, жестких шин. Определение параметров схемы замещения. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [195,2 K], добавлен 17.05.2015Особенности и этапы расчета основных электрических величин. Выбор и определение основных размеров трансформатора. Вычисление изоляционных расстояний обмоток трансформатора, определение значения его магнитной системы. Специфика расчета КПД трансформатора.
курсовая работа [296,8 K], добавлен 18.11.2011Расчет заданной схемы по законам Кирхгофа. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Уравнение баланса мощностей, проверка его подстановкой числовых значений. Комплексные действующие значения токов в ветвях схемы. Построение векторных диаграмм.
контрольная работа [736,7 K], добавлен 11.01.2011Расчет токов короткого замыкания в намеченных точках схемы. Расчет продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора. Расчет максимальной токовой защиты трансформатора. Расчет мгновенной и комбинированной токовой отсечки питающей линии.
контрольная работа [793,5 K], добавлен 19.03.2012Расчет токов и напряжения во время переходного процесса, вызванного коммутацией для каждой цепи. Классический и операторный методы. Уравнение по законам Кирхгофа в дифференциальной форме для послекоммутационного режима. Составляющие токов и напряжений.
контрольная работа [434,6 K], добавлен 11.04.2010Расчет комплексных сопротивлений реактивных элементов схемы. Полное сопротивление контура вторичной обмотки трансформатора. Относительная ошибка баланса активной мощности. Построение векторной диаграммы токов воздушного трансформатора в рабочем режиме.
лабораторная работа [50,8 K], добавлен 10.06.2015Определение основных электрических величин: напряжений, линейных и фазовых токов. Расчет обмоток из медного и алюминиевого проводов. Активная и индуктивная составляющая напряжения короткого замыкания. Расчет магнитной системы и размеров трансформатора.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 28.11.2014Определение основных электрических величин, линейных, фазных напряжений и токов обмоток; активной и реактивной составляющих напряжения короткого замыкания. Расчет основных размеров трансформатора. Выбор индукции в сердечнике и материала обмоток.
курсовая работа [316,3 K], добавлен 24.09.2013Анализ электрической цепи без учета и с учетом индуктивных связей между катушками. Определение токов методом узловых напряжений и контурных токов. Проверка по I закону Кирхгофа. Метод эквивалентного генератора. Значения токов в первой и третьей ветвях.
лабораторная работа [1,2 M], добавлен 06.10.2010
