Obsah
Téma č. 7 OVERENIE VLASTNOSTÍ A POUŽITIE TRANSFORMÁTOROV
Úloha 7.1
- Charakterizujte transformátor a vymenujte jeho druhy a konštrukčné časti.
- Pomocou modelového obrázku vysvetlite princíp činnosti jednofázového transformátora.
Úloha 7.2
- Charakterizujte jednotlivé prevádzkové stavy transformátora a popíšte ich vlastnosti.
- Charakterizujte napätie nakrátko a jeho význam.
- Uveďte prevod transformátora.
Úloha 7.3.
- Vyhodnoťte spôsoby snímania elektrických veličín.
- Definujte prevodník.
- Popíšte činnosť elektrohydraulického a elektropneumatického prevodníka
Úloha 7.1
Charakterizujte transformátor a vymenujte jeho druhy a konštrukčné časti
Transformátor - netočivý stroj, ktorý transformáciou mení parametre elektrickej energie, hodnoty napätia a prúdu.
Úlohou transformátora je prenášať elektrický výkon pri najmenších stratách.
Druhy TR - rozdelenie:
- podľa počtu fáz - 1-fázové, 3-fázové
- usporiadania magnetického obvodu - jadrový, plášťový, rámový, rozptýlový, ideálny
- počtu vinutí a ich zapojenia - súosové, striedavé, pravotočivé a ľavotočivé
- pomeru závitov vstupného a výstupného vinutia -
- spôsobu chladenia
Hlavné časti TR:
- magnetický obvod (Prečo je magnetický obvod zložený z plechov?)
- elektrický obvod - vstupné a výstupné vinutia
- mechanická časť - konštrukcia
- chladiaca nádoba s príslušenstvom
Pomocou modelového obrázku vysvetlite princíp činnosti jednofázového transformátora
Základom činnosti je jav elektromagnetickej indukcie.
indukované napätie:
ui = N . dΦ / dt [V; Wb, s]
Na vstupné svorky vinutia sa pripája striedavé napätie. Prechodom prúdu cievkou sa vybudí magnetický tok Φ s rovnakou frekvenciou ako vstupné napätie, ktorý sa uzatvára magnetický obvodom. Časová zmena indukuje vo vstupnej a výstupnej cievky napätie. Smery indukovaných napätí a prúdov vyplývajú z Lenzovho zákona. Vstupné vinutie transformátora pracuje ako spotrebič a výstupné vinutie ako zdroj.
Úloha 7.2
Charakterizujte jednotlivé prevádzkové stavy transformátora a popíšte ich vlastnosti
- stav naprázdno - transformátor pracuje v stave naprázdno vtedy, ak má svorky vstupného napätia pripojené na zdroj striedavého napätia a svorky výstupného vinutia rozpojené (prúd naprázdno, straty naprázdno, účinník naprázdno).
- stav nakrátko - transformátor pracuje nakrátko vtedy, keď na jeho vstupné svorky pripojíme zdroj striedavého napätia a výstupné vinutie sa spojí bezodporovou spojkou.
- prevádzkový stav - transformátor pracuje pri zaťažení vtedy, ak na jeho vstupné vinutie pripojíme zdroj striedavého prúdu a na svorky výstupného napätia záťaž. Charakter záťaže - činný, indukčný, kapacitný, impedančný.
Charakterizujte napätie nakrátko a jeho význam
Chod transformátora nakrátko je havarijný a nevyhovujúci. Pri tomto stave TR nemôže dlho pracovať bez poškodenia, preto sa musí pred skratmi chrániť. Skratový prúd má tepelné a dynamické účinky.
Uveďte prevod transformátora
Prevod TR je bezrozmerné číslo - pomer napätí, prúdov, počtu závitov.
Pomer indukovaných napätí vo vstupnom a výstupnom vinutí je prevod p. Napätia sú priamoúmerné počtu závitov a nepriamoúmerné veľkosti prúdom vo vinutiach.
p = U1 / U2 = N1 / N2 = I2 / I1
p > 1 : znižujúci
P < 1 : zvyšujúci
P = 1 : oddeľujúci
Meranie napäťoveho prevodu
Pri meraní primárne vinutie napájame zníženým napätím 0,1 až 0,7 násobok menovitého napätia cez regulačný transformátor. Na sekundárnu stranu pripojíme voltmeter s veľkým vnútorným odporom.
Napäťový prevod určíme zo vzťahu:
p = U1 / U2
Meranie napäťového prevodu transformátora
Úloha 7.3
Vyhodnoťte spôsoby snímania elektrických veličín
Snímač – člen meracieho reťazca - kontakt s meraným objektom.
Aktívne a pasívne snímače.
- 1. Odporové
- kontaktové,
- tenzometrické (deformácie, tlak),
- teplotné,
- polovodičové (meranie teploty).
- 2. Kapacitné (meranie výšky hladiny)
- 3. Indukčné (meranie posunutia)
- 4. Optoelektronické.
- 5. Piezoelektrické
- 6. Termoelektrické
Definujte prevodník
Analógovo-digitálny prevodník A/D alebo analógovo-číslicový prevodník ADC.
Prevodník – prevádza, mení signál zo snímacej časti na iný. Napr. mení analógový signál na číslicový.
Popíšte činnosť elektrohydraulického a elektropneumatického prevodníka
Prevodník prúd/tlak nebo napätie/tlak sa používa pre prevod jednosmerného vstupného signálu na pneumatický výstupný signál.
Prvok medzi elektrickými meracími zariadeniami a pneumatickými ovládacími jednotkami, alebo medzi elektrickými riadiacimi zariadeniami a pneumatickými regulačnými ventilmi.