Transformator.pdf

5
Transformatoarele electrice sunt aparate electromagnetice statice de curent alternativ cu doua sau mai multe înfasurari cuplate magnetic, care transforma para metrii energiei electromagnetice (în general tensiunea si intensita tea curentului). În anumite cazuri, acestea pot schimba si numarul de faze sau frecventa. Un transformator electric are ca parti principale elemente active si elemente constructive. Elementele active sunt miez ul feromagnetic si înfasurarile. Acestea au rolul de a asigura transformarea parametrilor energiei electromagnetice. Elementele constructive sunt utilizate pentru protectia si solidarizarea elementelor active. Miezul feromagnetic serveste ca circuit magnetic de închidere a fluxului magnetic util (princ ipal) si pentru marirea cuplaj ului magnetic între înfasurari. Pentru transformatoarele care sunt utilizate la reteaua indust riala (50Hz), miezul feromag netic este realizat din tole de otel electrotehnic (otel sarac

Transcript of Transformator.pdf

Page 1: Transformator.pdf

Transformatoarele electrice suntaparate electromagnetice statice de curent alternativ cu doua sau mai multe înfasurari cuplate magnetic, care transforma parametrii energiei electromagnetice (în general tensiunea si intensitatea curentului). În anumite cazuri, acestea pot schimba si numarul de faze sau frecventa.

Un transformator electric are ca parti principale elemente active si elemente constructive. Elementele active sunt miezul feromagnetic si înfasurarile. Acestea au rolul de a asigura transformarea parametrilor energiei electromagnetice. Elementele constructive sunt utilizate pentru protectia si solidarizarea elementelor active. Miezul feromagnetic serveste ca circuit magnetic de închidere a fluxului magnetic util (principal) si pentru marirea cuplajului magnetic între înfasurari. Pentru transformatoarele care sunt utilizate la reteaua industriala (50Hz), miezul feromagnetic este realizat din tole de otel electrotehnic (otel sarac

Page 2: Transformator.pdf

în carbon aliat cu siliciu).Alierea cu siliciu duce la cresterea rezistivitatii si la micsorarea câmpului magnetic coercitiv.Transformatorul monofazatAre un miez feromagnetic din otel electrotehnic care serveste ca drum de inchidere pt fluxul magnetic principal(util).pe acest miez sunt dispuse 2 infasurari:-primara:N1 spire care primeste energia de ca de la sursa de alimentare-secundara:N2 spire care cedeaza energia de ca transformat sarcinii transformPrinc de fctTransformatorul electric funct pe baza legii inductiei electromagnetice, a inductiei mutuale dintre doua bobine (înfasurari) primara si secundara, cuplate magnetic. Un transformator functioneaza în sarcina atunci când înfasurarea secundara este conectata la un consumator având impedanta ZS, iar înfasurarea primara este alimentata cu tensiunea si frecventa nominale. Atunci cand transformatorul funct in gol inseamna ca la bornele infasurarii secundare nu se conecteaza sarcina I2=0. Infasurarea primara absoarbe un curent de valoare redusa not cu i0 - curent de mers in gol.val efect I0 aprox 0.05->0.08 I1Ni1 o strabate infas primara, produce solenatia N1*I0 =>det aparitiaunui flux magnetic Fi0 ce se inchide prin miezul transform.Fi0 strabate suprafetele spirelor celor 2 infas si induce in fiecare infasurare cate o temotoare:ue1,ue2 a.i. ue1 aprox= -u1Daca se conecteaza sarcina la

Page 3: Transformator.pdf

bornele infas secundare=>i2<>0, curent ce produce solenatia N1I2=>Fi2 care se opune Fi0 tinzand sa-l scada pe acesta, insa prin miezul transformatorului indiferent daca acesta functioneaza in gol sau in sarcina avem mereu acelasi flux magnetic util=>astfel prin primalul transformat un curent i1 care produce solenatia N1I1->Fi1.Din compunerea celor 2 fluxuri Fi1 si Fi2=> fluxul magnetic util Fi.Fi=Fi0

=>

Ls1=inductanta de scapari de pe infas primara Ls2=inductanta de scapari de pe infas secundara Curentul i1 produce în înfasurarea primara o cadere de tensiune a carei valoare instantanee este R1i1 (R1 este rezistenta înfasurarii primare). Curentul i2 produce

Page 4: Transformator.pdf

în înfasurarea secundara o cadere de tensiune a carei valoare instantanee este R2i2 (R2 este rezistenta înfasurarii secundare). Ecuatiile de functionare ale transformatorului se obtin aplicând teorema a doua a lui Kirchhoff circuitului înfasurarii primare si circuitului înfasurarii secund,rezultând urmatoarele ecuatii între valorile instantanee ale tensiunilor si curentilor:

=>

<=> u1=-ue1+Ls1*di1/dt+R1I1u2=-ue2-Ls2*di2/dt-R2i2IN COMPLEX:

Notam Z1=R1+j*omega*Ls1 si Z2=R2+j*omega*Ls2 imped in complex ale infas prim si sec=>

U1=-Ue1+I1*Z1U2=Ue2-I2*Z2

Page 5: Transformator.pdf

Deoarece fluxul util fi este acelasi, atât la functionare în gol cât si lafunctionarea în sarcina rezulta ca si solenatiile (tensiunile magnetomotoare), la functionarea în gol si în sarcina, sunt egale si astfel se poate scrie:

Se defineste raportul de transformare al transformatorului ca raportul valorilor efective ale tensiunilor electromotoare induse în cele 2 infas: