Introduction aux processeurs


Session 9

Content

9.1 Principe fonctionnement du transformateur:

Objectif:

Pour introduire le transformateur et expliquer les principes de fonctionnement de sorte que vous serez en mesure de comprendre les applications en médecine générale.

Objectifs spécifiques:




À la fin la session, vous devriez être able-

  1. Pour identifier le primaire et côté secondaire du transformateur
  2. Pour obtenir le rapport entre l'e.m.f.s. induit et le nombre de tours.

Introduction:

Vous auriez un transformateur vu ou au moins entendu parler de ce nom. Vous pouvez dire ce que un transformateur est? Si ils disent que ce est un appareil électrique, vous avez raison, mais il est plus que juste que. Vous en apprendrez plus que vous avancez. Comment obtenir la plupart des l'électricité au Sri Lanka? Vous pourriez dire qu'il utilise hydro ou d'énergie thermique et il est vrai.

En ce qui concerne Sri Lanka, le système d'alimentation peut être avec Fig.9.1 indiqué. L'énergie potentielle de l'eau est d'abord converti en l'énergie cinétique, puis en énergie électrique grâce à l'énergie mécanique.

Vous regarderez vous savez que vous avez trouvé de l'électricité à un potentiel d'environ 230 V pour votre maison.

Question:

Il est du 230 V seule tension à laquelle tous les consommateurs obtiennent les approvisionnement au Sri Lanka?

Réponse:

Non, il ya d'autres tensions aussi. Certaines industries sont toujours le pouvoir de 3,3 kV et certains à 11 kV.

Différent les consommateurs consomment de l'énergie électrique à différents niveaux de potentiel. Comment le Electricity Board de fournir à différents niveaux de consommateurs potentiel » demander?

Vous pourriez dire que le Ceylon Electricity Board est produit de l'électricité à plusieurs niveaux potentiels que 230 V, 3,3 kV, 11 kV, etc., mais ce ne est pas correct. CEB génère de l'électricité à 11 kV environ dans la plupart des stations de génération. Vous savez peut-être que les différents niveaux de l'utilisation potentielle au Sri Lanka environ 220 V, 400 V, 3,3 kV, 6,6 kV, 11 kV, 33 kV, 132 kV et 220 kV. Comment faire nous obtenons tous ces différents niveaux de potentiel, alors que seulement produire de l'électricité environ 11 kV? Pour répondre à cette question, vous devez savoir ce est un transformateur, et ce sont ses fonctions. Elle a étudié dans votre première leçon besoin d'avoir un système de transmission pour connecter les stations de génération et centres de charge. La puissance des transferts du système de transmission Généré charge. Bien que la puissance est transmise, la perte d'un peu de celui-ci dans le processus. Si la perte est grande efficacité de transmission est faible. Il est donc nécessaire pour maintenir la perte au minimum.

Question:

Vous souvenez-vous de l'école et de dire, ce qui sera perdu lorsque le système de transmission de courant continu ayant une résistance Ampères de courant de R I.

Réponse:

Par la loi d'Ohm il est possible de trouver la chute de tension dans le réseau de transmission et est (I x R)

V = I x R. Volt

La perte de puissance peut être obtenu en multipliant V et

la perte de puissance = I.R.I = I2R Watts.

Il a ainsi été que la perte dans un système de transmission est proportionnelle au carré de courant. La puissance peut être liée à ce produit volts-ampères. Ce produit est connu comme la puissance apparente. Dans un système d'alimentation, l'générée Produit volts-ampères doivent être transférés aux centres de charge.

Question:

Trouver perte un système de transmission comportant une résistance de 10 ohms, lorsqu'il transfère Volt-ampère de produit de 660 kVA à un potentiel de (a) 11 kV (b) 132 kV.

Réponse:

(A) La tension produit Ampère est transféré à 11 kV. Le courant dans le système peut être obtenue en divisant le produit volts-ampères et la tension est donnée par

I = 60 x 103/11 x 103 = 60A

Comme vous vous rappelez la perte dans le système sera I2.R

(Ce est)

La perte = (60) 2. 10 = 36 000 Watts

(B) Le courant dans le système est 660/132 = 5A

Similaire à la partie (a).

La perte = (5) 2. 10 = 250 Watt

De cet exemple, il est évident que les pertes de transmission système peut être réduite de façon à transférer le produit Volt Ampère haute tensions.

Depuis les pertes de transmission sont réduits dans la haute tension augmente l'efficacité de la transmission. Par conséquent, il est préférable de transférer l'énergie électrique d'un endroit à un autre à haute tension.

Depuis que nous produisons environ 11 kV, il est nécessaire qu'un dispositif, ce qui peut augmenter le potentiel d'un niveau supérieur. Ce dispositif est appelé comme un transformateur. Dans ce cas particulier, vous avez sans doute remarqué que le transformateur est utilisé pour augmenter le potentiel et est ensuite connu comme un transformateur élévateur de tension.

A la fin du système de transmission nous le système de distribution de l'énergie transférée et doivent être distribués entre consommateurs. La transmission de puissance, généralement 132 kV ou 220 kV au Sri Lanka, est trop élevé pour la distribution et il est donc maintenant nécessaire de réduire la tension de la transmission de la tension. Ceci peut également être fait transformateurs et ces transformateurs sont appelés transformateurs abaisseurs.

Fig.9.2 indique la position d'un transformateur de puissance à une distribution de puissance typique système.

Question:

Pourriez-vous définir la fonction d'un transformateur?

Réponse:

À partir de informations que vous avez obtenu de la session jusqu'à présent, peut être définie comme suit.

La fonction de un transformateur est d'absorber l'électricité à des tensions variables et livrer dans certains autres tensions plus pratiques pour la transmission à un autre vendre ou distribuer auprès des consommateurs.

Exercice:

Dans ce qui suit, trois exemples, identifier la déclaration correcte des données quatre états.

1. Transformateurs sont utilisés pour

(A) Convertir l'énergie mécanique en énergie électrique

(B) Convertir hydroélectrique énergie électrique

(C) Changer le niveau d'énergie.

(D) Modifier le potentiel de niveau.

Réponse:

Les transformateurs sont utilisés pour modifier la niveau potentiel.

Exercice:

2. Step-up transformateurs sont utilisés pour augmenter

(A) électricité

(B) pertes électriques

(C) le niveau de potentiel

(D) l'énergie mécanique

Réponse:

(C) Step-up Les transformateurs sont utilisés pour augmenter le niveau potentiel.

9.1 Principe de fonctionnement du transformateur:

Le fonctionnement de le transformateur dépend de l'induction mutuelle entre deux bobines.

Question:

Quel est l'induction mutuelle?

Réponse:

Vous pourriez avoir étudié l'induction mutuelle. Si vous vous souvenez, vous pouvez donner la bonne réponse, comme indiqué ci-dessous.

Lorsque les bobines A et C sont positionnés de manière adjacente à entre eux le long du même axe comme représenté sur la Fig.9.3 et le commutateur S est fermée, une partie du flux produit par le courant dans un des liens avec C. La force électromotrice ensuite induite en C circule un courant momentané à travers le galvanomètre, G. De même, lorsque S ouvre l'effondrement de l'écoulement induit une fem dans vénère direction C.

Cela montre une variation de courant sur une bobine se accompagne d'une variation du courant connectée à l'autre bobine, puis un f.e.m. est induite dans cette dernière. Ceci est connu que l'induction mutuelle.

Fig.9.4 montre un agencement dans lequel deux P et S des bobines enroulées sur un noyau en fer.

Regardez Fig. 9.4 et dire ce qui va arriver (A) P de la bobine (b) du noyau de fer et (c) lorsque l'interrupteur K de la bobine est fermé.

Lorsque l'interrupteur est fermé en alternance la source est à venir en série avec la bobine P. Par conséquent, il y aura un L'alternance courant traversant la bobine P.

Cela crée un courant alternatif flux dans le noyau. La bobine S sera connecté à ce flux alternatif et un f.e.m. d'induction mutuelle sera ainsi induite en elle.

Le courant dans la bobine P va créer un flux alternatif dans le noyau de fer. Le chemin des médias ce flux est chargé par la ligne en pointillé sur la Fig. 9.5. Ce flux est relié par la bobine P et puis un f.e.m. sera induite dans la bobine P. Si la totalité flux produit par P traverse S, alors la fem induite par tour sera le même pour P et S.

Question:

Voir la figure 9,5 et trouver le courant dans la bobine de S.

Réponse:

La bobine est S pas fermé, et donc il n'y aura pas courant dans cette bobine.

Si la bobine P a N1 spires et la bobine S a bobines N2, le f.e.m. chaque bobine d'induit peut être obtenu comme suit.

F.e.m. total induite dans la bobine P = N1 x (f.e.m. par tour)

F.e.m. totale induite Reel S = N2 x (f.e.m. par tour)

Si le champ magnétique flux de fuite est négligée f.e.m. induite par tour pour les deux bobines P et S sera égal.

F.e.m. total induite dans S/force électromotrice totale induite dans N2 x P = force électromotrice par quart de travail/N1 x f.e.m. par quart de travail

E2/E1 = N2/N1 ------ (9,1)

Etant donné que la bobine S est un circuit ouvert sa tension de terminal sera égale à la force électromotrice induite dans bobine S.

Question:

Regardez Fig. 9.5 et trouver la relation entre la tension appliquée et la force électromotrice induite dans bobine P.

Réponse:

Vous pourriez Ne oubliez pas votre base de l'électricité et de la loi de Lenz. La loi de Lenz indique que le direction du flux magnétique sur la force électromotrice induite est telle qu'elle tend à ajuster un courant d'entraver le mouvement ou la variation du débit responsables induisant que f.e.m.

Par conséquent, il est très clair que la force électromotrice induite se opposera à la tension appliquée.

Vous Pouvez ne oubliez pas de la physique de l'école, la seconde loi de Kirchhoff. Ceci signifie que dans un circuit fermé la somme algébrique des produits du courant et de la la résistance de chaque partie du circuit est égale à la force contre-électromotrice résultant en Circuit. Appliquez cela à la bobine P. Si la résistance de la bobine est négligeable petit, alors la somme de la résistance de chaque partie du circuit est égale à zéro, et ensuite l'f.e.m. résultant est également nulle.

(À savoir) V1-E1 = 0

Par conséquent V1 est pratiquement le même, et opposée à la force électromotrice induite dans la bobine p

(À savoir) V1 'E1 (en amplitude)

D'après l'équation 9.1

E1/E2 'N1/N2

Mais E2 = V2 et E1 'V1 et de sens opposé.

(À savoir) E1 / E2 = N1/N2 "V1/V2

Dans un transformateur idéal, le rapport de primaire la tension secondaire est le rapport de tours primaire à secondaire.

Considérons maintenant le cas dans lequel la bobine est fermée S à travers l'impédance Z2.

Question:

Dans les conditions ci-dessus seront actuelle Reel S?

Réponse:

Etant donné que la bobine S est fermée, la force électromotrice induite fera circuler un courant. Si le bobinage résistance est négligeable puis la tension aux bornes de la charge Z2 sera presque égale à la force électromotrice induite dans la bobine S.

Par conséquent, V2 I2 '/ Z2

Question:

Quel est l'expression de la puissance d'un circuit AC simple?

Réponse:

Si les tension et de courant sont des vecteurs décalé de l'angle de phase f, f cos est connu comme le facteur de puissance. Dans un circuit AC, si vous pouviez me souviens votre électricité de base, le pouvoir réel est obtenu en multipliant la puissance ou les ampères de produits volts pour le facteur de puissance.

Dans le transformateur idéal si nous disons que le les pertes sont égales à zéro, le facteur de puissance est inchangée alors la puissance doit être égale à la puissance.

(Ce est) V1.I1 V2.I2 Cos Cos f = f

Par conséquent, V1 / I2 "V2/I1

(IE) pour un transformateur idéal,

V1 / V2 "E1/E2 = N1/N2 'I2/I1

Auto-évaluation question

1. Dans Fig.9.7 bobinage P est comportant 50 spires et la tension aux bornes de la bobine est mesurée comme S 360 V. En supposant que la résistance de l'enroulement est négligeable et ne coule pas pertes, calculer (a) le nombre de spires de la bobine S. (b) induit f.e.m. par tour de la bobine P et (c) la force électromotrice induite par tour de la bobine S.

2. Dans la première problème, si la tension appliquée (tension de source) varie de 180 V à 230 V puis trouver le changement de tension aux bornes de la bobine S.

3. Montrer que la puissance prélevée à partir d'une bobine de résistance R et de la réactance X ohms ohms est FPVO VI où V est la tension de source; I est le courant à travers la bobine et, f est l'angle entre la tension et phases de courant.

Soit le nombre pour être transformé en P N1 et N2 pour être en S. La bobine est P reliée à une source, et il y aura alors un courant dans la bobine de P. Cette Actuel a créé un flux f dans noyau.

Si nous négligeons la perte de flux, le même flux sera reliant les deux bobines P et S.

Par conséquent, la force électromotrice par tour pour les deux bobines est la même et laisser 'et'.

La force électromotrice induite dans P = E1 = N1E

La force électromotrice induite dans S = E2 = N2E

Comme il n'y a pas de courant dans la bobine S, (parce que ce est pas fermé)

V2 = E2 bobines ont résistance négligeable.

Avec la loi de Kirchoff, V1 - E1 = 0

(Ce est) V1 E1 =

En conséquence,

V1/V2 = E1/E2 = N1E/N2E

(Ce est) V1/V2 = N1 / N2

(A) V1 = 200 V; V2 = 360 V; N1 = 50

En conséquence, N2 = N1. (V2/V1)

= 50 x 360/200

\ N2 = 90

(Ce est) bobines ont S 90 tours.

(B) La force électromotrice induite en rouleaux P.

V1 = E1 =

(Ce est) E1 = 200 = N1E

En conséquence, et = E1/N1 = 200/50 = 4

(Ce est) F.e.m. changement induit dans la bobine P est 4V.

(C) Depuis la force électromotrice induisant par tour est égale pour les deux bobines, l'induction f.e.m. Reel S est également 4V.

2. Reportez-vous à la Fig. 9.8, dans le premier problème a été démontré que,

V1/V2 = N1/N2 (ie) V2 = (N1/N2) x V1

Lorsque V1 = 180 V

V2 = (N2/N1) = V1 x (90/50) x 180 = 324V

Lorsque V1 = 230 V

V2 = (N2/N1) = V1 x (90/50) x 230 = 414V

Par conséquent, si le tension de la source varie de 180 V à 230 V, la tension aux bornes bobine S varie de 324 V à 414 V.

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