Конспект занятия РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Тема урока: РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА.

Цель урока:

1.     Изучить режимы работы трансформаторов.

Ход урока:

1.     Опрос по домашнему заданию.

·     Какое устройство называют трансформатором?

·     Как классифицируются трансформаторы?

·     Устройство трансформаторов?

·     Принцип работы трансформаторов.

2.     Объяснение новой темы:

2.1.          Режимы работы.

Трансформатор может работать в следующих режимах: в режиме холостого хода, в нагрузочном режиме, в режиме короткого замыкания.

Холостым ходом трансформатора называют режим работы, когда нагрузка на вторичной обмотке отсутствует, то есть Zн= ∞. При этом полезная мощность трансформатора равна нулю, так как ток во вторичной обмотке отсутствует. Мощность на входе трансформатора расходуется на тепловые потери в первичной обмотке I02R1 и на магнитные потери в сердечнике Pm. Так как величина тепловых

потерь в первичной обмотке мала, то ей часто пренебрегают. Поэтому магнитные потери называют потерями холостого хода.

Нагрузочным режимом работы трансформатора называется режим, при котором вторичная обмотка трансформатора замкнута на нагрузку. Если вторичную обмотку трансформатора, замкнуть на какой - либо приемник электрической энергии, то во вторичной цепи будет протекать ток I2, а в первичной обмотке ток I1. Ток I2 вызывает

соответствующее изменение тока в первичной обмотке I₁. Если увеличить ток во вторичной обмотке, то возрастает ток и в первичной обмотке. И, наоборот, при уменьшении тока во вто­ричной обмотке уменьшится ток и в первичной обмотке. По первичной и вторичной обмоткам при нагрузке протекают численно неравные токи.

По вторичной обмотке протекает ток I₂, магнитный поток которого согласно закону Ленца направлен против магнитного поля первичной обмотки Φ. В результате этого магнитный поток Φ в первый момент уменьшается, что вызывает уменьшение ЭДС самоиндукции Е₁ в первичной обмотке трансформатора. Поскольку приложенное напряжение U₁ (сети, генератора) при этом остается неизменным, то электрическое равновесие между напряжением и ЭДС самоиндукции нарушается и происходит увеличение тока в первичной обмотке. Увеличение тока приводит к увеличению магнитного потока, что в свою очередь вызывает увеличение ЭДС самоиндукции. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не восстановится электрическое равновесие между приложенным напряжением и ЭДС самоиндукции.

Режим, при котором вторичная обмотка замкнута накоротко, называется режимом короткого замыкания. В режиме короткого замыкания сопротивление вторичной цепи практически будет равным нулю. Ток вторичной цепи будет максимальным, магнитное поле

вторичной обмотки будет максимальным. Магнитное поле первичной обмотки уменьшится и станет минимальным, следовательно, и индуктивное сопротивление первичной обмотки станет минимальным. Ток, потребляемый первичной цепью, возрастет до максимума. Такой режим называется режимом короткого замыкания. Этот режим опасен для трансформатора и всей цепи. В эксплуатационных условиях этот режим не используется и считается аварийным, т.к. вызывает сильный разогрев обмоток и выводит их из строя.

3.     Обобщение и закрепление материала

·     В каких режимах может работать трансформатор?

·     Что называют режимом холостого хода? Что при этом происходит в трансформаторе?

·     Что называют нагрузочным режимом? Что при этом происходит в трансформаторе?

·     Что называют режимом короткого замыкания? Что при этом происходит в трансформаторе?

4.     Домашнее задание: § 58, 60 (ОИ 1)