Воздушный трансформатор

Возникает как будто несоответствие: цепь разомкнута, ток есть. В действительности при размыкании выключателя происходит следующее. Ток уменьшается, и в катушке индуктируется значительная ЭДС. При этом напряжение между контактами выключателя, равное сумме напряжения сети и ЭДС самоиндукции, пробивает воздушный промежуток между контактами — возникает электрическая дуга и электрическая цепь оказывается замкнутой. По мере увеличения расстояния между контактами сопротивление дуги возрастает, ток и ЭДС уменьшаются и цепь оказывается разомкнутой. За время переходного процесса энергия магнитного поля катушки выделяется в виде теплоты в электрической дуге и сопротивлении катушки.

Уменьшение эквивалентного воздушного зазора можно объяснить тем, что магнитный поток обходит воздушный промежуток стыка через рядом расположенные пластины, не имеющие в этом месте стыка ( 8.26). В последнее время стали широко применяться мапштопро-воды из склеенных пластин, состоящие из двух половин ( 8.25,,'). Поверхности соприкосновения каждой половины для уменьшения зазора шлифуются. Такие две части вставляются в обмотки и крепятся. Для уменьшения потоков рассеяния, а следовательно, индуктивных сопротивлений обмоток на каждом каркасе в случае П-образной формы ( 8.25, б, г) укладывается по половине витков первичной и вюрич-ной обмоток. После сборки половины обмоток соединяются последовательно согласно. В трансформаторах с Ш-обраэной формой магнн-топровода все обмотки находятся на одном каркасе. Трансформатор малой мощности имеет естественное воздушное охлаждение.

Так, для фарфоровых изоляторов испытание на искростойкость должно производиться в течение 4 мин при частоте 50 Гц. Для обнаружения поврежденного изолятора напряжение, установленное стандартом, подводят к изолятору через воздушный промежуток 25—-40 мм, в котором, если изолятор пробит, возникает электрическая дуга.

ние, а последнее может вызвать пробой изоляции. Как видно из 9.3 и 9.5, воздушный промежуток, пробивное напряжение которого определяет пропускаемую мощность, в волноводе круглого или прямоугольного сечения, работающем на волне низшего типа, будет больше, чем в коаксиальной линии.

При конструировании емкостного преобразователя следует помнить, что наиболее стабильным изолятором является воздушный промежуток. Для того чтобы не изменялось расстояние между пластинами емкостного преобразователя в зависимости от температуры, нужно подобрать материалы с соответствующими коэффициентами линейного расширения. В значительной степени температурная погрешность снижается при применении дифференциальных преобразователей. Габаритные размеры емкостных преобразователей обычно определяются конструктивными соображениями. Однако следует всячески стремиться к увеличению емкости преобразователя, так как это уменьшит его выходное сопротивление и облегчит требования, предъявляемые к измерительной цепи и изоляции преобразователя.

2-18.Р. Определить активное, индуктивное и полное сопротивления катушки из медного провода электромагнитного устройства (реле, электромагнита и т.п.) 2.18, а при притянутом (/о=0) и непритянутом (/0=^=0) якоре. Дано: ^=140 мм, /2=60 мм, 5ст=4 см2, эквивалентный воздушный промежуток при непритянутом якоре /оэкв = 12 мм, 10 = 800, средняя длина витка катушки /Ср=120 мм, сечение провода катушки Snp=0,6 мм2, f=50 Гц. Кривая намагничивания ферромагнитно-

3. В магнитопроводе двигателя значительно больший воздушный промежуток (зазор между статором и ротором), чем у трансформатора.

Мапштотвердые материалы, из которых изготовляют постоянные магниты, характеризуются широкой петлей магнитного гистерезиса (большой коэрцитивной силой Нс) и малой магнитной проницаемостью. Для них важнейшей характеристикой является участок нисходящей ветви петли магнитного гистерезиса, заключенный между значениями Вг (остаточная индукция) и Нс. Этот участок называется кривой размагничивания. Данные по маг-нитотвердым материалам, характеризующие их основные параметры, приведены в специальных справочниках, ГОСТах, технических условиях. Эти величины представляют собой нижнюю границу соответствующего параметра. Если образец в виде то-роида из магнитотвердого материала 'намагничен до насыщения с помощью намагничивающей обмотки, то после прекращения прохождения тока в обмотке в тороиде сохранится остаточный поток и индукция будет равна остаточной индукции ( 2.11,а). Разрежем тороид поперек и разведем его половины друг от друга. Магнитный поток должен пройти не только по материалу образца, но и через воздушный промежуток. Магнитное сопротивление на пути потока увеличится, а поток уменьшится от Вг до В0 по кривой размагничивания ( 2.11,о). При их сближе-

а —сплошная изоляция из твердого диэлектрика; б — чисто масляный (воздушный) промежуток; в —барьер; г — покрытие одного из электродов; б—изолирование одного из электродов.

Возникает как будто несоответствие: цепь разомкнута, ток есть. В действительности при размыкании выключателя происходит следующее. Ток уменьшается, и в катушке индуктируется значительная ЭДС. При этом напряжение между контактами выключателя, равное сумме напряжения сети и ЭДС самоиндукции, пробивает воздушный промежуток между контактами — возникает электрическая дуга и электрическая цепь оказывается замкнутой. По мере увеличения расстояния между контактами сопротивление дуги возрастает, ток и ЭДС уменьшаются и цепь оказывается разомкнутой. За время переходного процесса энергия магнитного поля катушки выделяется в виде теплоты в электрической дуге и сопротивлении катушки.

Влияние диэлектрика на разрядное напряжение. Внесение диэлектрика в воздушный промежуток изменяет условия и механизм развития разряда. Разрядное напряжение, как правило, снижается и зависит от формы электрического поля, свойств диэлектрика и состояния его поверхности. На 7-48 представлены схемы конструкций с однородным и неоднородным электрическим полем. На 7-48, а представлена конструкция с однородным электрическим полем, в вариантах конструкций бив поле резко неоднородно. На 7-48, б во всех точках поверхности диэлектрика тангенциальная составляющая напряженности, направленная вдоль поверхности диэлектрика, преобладает над нормальной составляющей. На 7-48,0, наоборот, нормальная составляющая поля преобладает над тангенциальной.

§ 6.5. ВОЗДУШНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

6.5. Воздушный трансформатор (а) и его эквивалентная схема (б)

Чтобы представить воздушный трансформатор эквивалентным двухполюсником, определим ток /2 из второго уравнения (6.13) и подставим его в уравнение для U^.

§ 6.5. Воздушный трансформатор ............ 131

Воздушный трансформатор ( 2.14, б). С учетом сопротивлений обмоток 1?! и Я2 уравнения, составленные по второму закону Кирхгофа, для цепей первой и второй катушек ( 2.14, в) имеют вид

10.43. Воздушный трансформатор ( 10.43) подключен к источнику напряжения и± = 60 + 113 sin 2000/, /?j = R2 = 6 ом, L! = L2 = 4 Л«гн, /И = 1 мгн.

Все генераторы выполняются с самовозбуждением. Большинство имеет двухконтурную схему, что обеспечивает стабильность выходной частоты и хорошие регулировочные возможности. В состав генератора входит повышающий анодный трансформатор, блок выпрямителя, генераторный блок и блок контуров. Выходной воздушный трансформатор встраивается в корпус генератора или выносится из него. Генераторы имеют системы охлаждения, защиты и управления.

Сварка с контактным подводом. Контактный подвод тока осуществляется с помощью скользящих контактов с бронзовыми или вольфрамовыми наконечниками или же вращающихся роликов (дисков), прижимаемых с усилием 1000—10000 Н к кромкам заготовки. По мере износа контактные наконечники заменяются, а ролики перетачиваются. Подвод тока к роликам осуществляется через специальный воздушный трансформатор с вращающейся вторичной обмоткой. Скользящие контакты могут устанавливаться в любом положении по отношению друг к другу, что делает этот вид токоподвода основным при спиральной сварке труб, сварке несимметричных профилей и т. д. Роликовый подвод обладает большим сроком службы и используется для труб диаметром 159— 219 мм.

Трансформатором называется устройство, предназначенное для преобразования величин переменных напряжений и токов. Простейший трансформатор состоит из двух индуктивно связанных катушек с индуктивностями L1 и L2, расположенных на общем сердечнике. Катушка, к которой подключается источник, называют первичной, а к которой подключают нагрузку— вторичной. Сердечник может быть выполнен из ферромагнитного или неферромагнитного материала. Примером трансформатора последнего типа является воздушный трансформатор, находящий широкое применение в технике связи, измерительных приборах, различных радиотехнических устройствах.

Воздушный трансформатор. На 4.10 изображена схема простейшего воздушного трансформатора с потерями в первичной У?! и вторичной R2 катушках (обмотках), нагруженного на

1. Отсутствие повышающего анодного трансформатора со стальным сердечником (часто масле наполненного в обычных высоковольтных схемах); вместо него применен значительно более простой, компактный и дешевый высокочастотный воздушный трансформатор.