Подскажите по работе трансформатора

Сообщение №74461 от tatarin 20 августа 2013 г. 13:13
Тема: Подскажите по работе трансформатора

Добрый день. Подскажите, пожалуйста. Под рукой не было литературы, захотел вывести основные формулы для нагруженного трансформатора и что-то фигня какая-то получилась. Не буду все приводить. Вот вкратце:
Для простоты возьмем идеальный трансформатор с отношением числа витков 1:1
1. В первичной обмотке и во вторичной обмотке идет токи I1,I2 (у нас равные).
2. Они создают взаимообратные поля (по Ленцу). Причем, напряженности полей равны (равно число витков, ток и средняя длина магн. линии). Магнитная проницаемость тоже общая (на одном сердечнике). Стало быть и индукция равна по величине, но противоположна по направлению.
3. Но отсюда следует, что суммарный магнитный поток равен нулю (при однородном сердечнике с одинаковой площадью сечения)!

Ну, не может же быть такого?

В общем случае суммарный поток: Ф = \frac{\mu*S}{l_{e}}*(N_{1}*I_{1} - N_{2}*I_{2})
То, что токи пропорциональны отношению витокв выводится, по-моему, из закона сохранения энергии. Но тогда, если I2 = I1*N2/N1, то Ф = 0.

Ну я допускаю существование (идеальных) систем подобного рода. Вот операционный усилитель, работающий номинально от разности напряжений на его входах, при наличии обратной связи всегда имеет нулевую разницу. Но он за счет этого и работает. А трансформатор?? Ведь везде в литературе увязывают магнитный поток и напряжение на входе. И индукцию насыщения считают. В неидеальном понятно - там появится разность между токами и, соответственно, потоками. А в идеальном...

В общем, где-то косякнул я. Помогите


Отклики на это сообщение:

не получилось оформить

суммарный поток: Ф = mu*S/le *(N1*I1 - N2*I2)


> Добрый день. Подскажите, пожалуйста. Под рукой не было литературы, захотел вывести основные формулы для нагруженного трансформатора и что-то фигня какая-то получилась. Не буду все приводить. Вот вкратце:
> Для простоты возьмем идеальный трансформатор с отношением числа витков 1:1
> 1. В первичной обмотке и во вторичной обмотке идет токи I1,I2 (у нас равные).
> 2. Они создают взаимообратные поля (по Ленцу). Причем, напряженности полей равны (равно число витков, ток и средняя длина магн. линии). Магнитная проницаемость тоже общая (на одном сердечнике). Стало быть и индукция равна по величине, но противоположна по направлению.
> 3. Но отсюда следует, что суммарный магнитный поток равен нулю (при однородном сердечнике с одинаковой площадью сечения)!

> Ну, не может же быть такого?

> В общем случае суммарный поток: Ф = \frac{\mu*S}{l_{e}}*(N_{1}*I_{1} - N_{2}*I_{2})
> То, что токи пропорциональны отношению витокв выводится, по-моему, из закона сохранения энергии. Но тогда, если I2 = I1*N2/N1, то Ф = 0.

> Ну я допускаю существование (идеальных) систем подобного рода. Вот операционный усилитель, работающий номинально от разности напряжений на его входах, при наличии обратной связи всегда имеет нулевую разницу. Но он за счет этого и работает. А трансформатор?? Ведь везде в литературе увязывают магнитный поток и напряжение на входе. И индукцию насыщения считают. В неидеальном понятно - там появится разность между токами и, соответственно, потоками. А в идеальном...

> В общем, где-то косякнул я. Помогите

Ваш "косяк" заключается в том, что Вы не учли, что магнитный поток в сердечнике трансформатора создаёт ток холостого хода первичной обмотки трансформатора.
И между током первичной обмотки и вторичной (в Вашем случае), в идеальном трансформаторе всегда сохраняется разность на величину тока холостого хода, что и обеспечивает ЭДС индукции в обмотках.

Группа Естественной Физики


> Добрый день. Подскажите, пожалуйста. Под рукой не было литературы, захотел вывести основные формулы для нагруженного трансформатора и что-то фигня какая-то получилась. Не буду все приводить. Вот вкратце:
> Для простоты возьмем идеальный трансформатор с отношением числа витков 1:1
> 1. В первичной обмотке и во вторичной обмотке идет токи I1,I2 (у нас равные).
> 2. Они создают взаимообратные поля (по Ленцу). Причем, напряженности полей равны (равно число витков, ток и средняя длина магн. линии). Магнитная проницаемость тоже общая (на одном сердечнике). Стало быть и индукция равна по величине, но противоположна по направлению.
> 3. Но отсюда следует, что суммарный магнитный поток равен нулю (при однородном сердечнике с одинаковой площадью сечения)!

> Ну, не может же быть такого?
> В общем случае суммарный поток: Ф
> То, что токи пропорциональны отношению витокв выводится, по-моему, из закона сохранения энергии. Но тогда, если I2 = I1*N2/N1, то Ф = 0.

Нет.
Если N2=N1, то всегда и Ф>0

> Ну я допускаю существование (идеальных) систем подобного рода. Вот операционный усилитель, работающий номинально от разности напряжений на его входах, при наличии обратной связи всегда имеет нулевую разницу.
Нет, разница всегда ненулевая.
> Но он за счет этого и работает.
Он рабогает за счет ненулевой разницы
> А трансформатор?? Ведь везде в литературе увязывают магнитный поток и напряжение на входе. И индукцию насыщения считают. В неидеальном понятно - там появится разность между токами и, соответственно, потоками. А в идеальном...
А идеадьных трансформаторов не бывает, как и усилителей.
> В общем, где-то косякнул я. Помогите


> Ваш "косяк" заключается в том, что Вы не учли, что магнитный поток в сердечнике трансформатора создаёт ток холостого хода первичной обмотки трансформатора.
> И между током первичной обмотки и вторичной (в Вашем случае), в идеальном трансформаторе всегда сохраняется разность на величину тока холостого хода, что и обеспечивает ЭДС индукции в обмотках.

Да-да, что-то подобное вспомнилось с курса эл.машин. Представляется плохо в голове. Не могли бы вы систему уравнений получающуюся дать?


Я ,конечно, не спец по физике, но АСУ еще помню. Именно для идеализированных систем выводятся основные формулы. В том числе и опер. усилитель с отрицательной обратной связью. Добавить или нет паразитные параметры - выбор разарботчика в зависимости от интересующей погрешности.


> > Ваш "косяк" заключается в том, что Вы не учли, что магнитный поток в сердечнике трансформатора создаёт ток холостого хода первичной обмотки трансформатора.
> > И между током первичной обмотки и вторичной (в Вашем случае), в идеальном трансформаторе всегда сохраняется разность на величину тока холостого хода, что и обеспечивает ЭДС индукции в обмотках.

> Да-да, что-то подобное вспомнилось с курса эл.машин. Представляется плохо в голове. Не могли бы вы систему уравнений получающуюся дать?

1. Запишите эквивалентную схему первичной цепи с учётом активного сопротивления первичной обмотки, в режиме х.х. вторичной обмотки.
2. Запишите эквивалентную схему вторичной обмотки под нагрузкой, с учётом активного сопротивления вторичной обмотки..
3. Запишите эквивалентную схему первичной цепи с учётом влияния тока вторичной обмотки с учётом активного сопротивления первичной обмотки.
Вот и весь расчёт.


> не получилось оформить

> суммарный поток: Ф = mu*S/le *(N1*I1 - N2*I2)

По смыслу верно.
Разница магнитных потоков первичной и вторичной обмоток в идеальном трансформаторе и обеспечивает наличие ЭДС индукции первичной обмотки.
В реальном трансформаторе, с учётом активного сопротивления обмоток, с ростом тока первичной обмотки, будет происходить снижение ЭДС индукции первичной обмотки, за счёт падения напряжения на активном сопротивлении.
Величина рассеяния магнитного потока приведёт к увеличению разности магнитных потоков первичной и вторичной обмоток.

Группа Естественной Физики


Разобрался. Написал подлиннее без произвольных упрощений. Не будет там полной компенсации. У меня как-то легко диф. уравнение превратилось в обычное, ан нет. Там же зависимость от производной, а не от параметра.

Все эти упрощения, объяснения на пальцах и аналогии - от лукавого. Сколько раз себе говорил: нет математики - нет физики, а вот же, сам повелся.


> Ваш "косяк" заключается в том, что Вы не учли, что магнитный поток в сердечнике трансформатора создаёт ток холостого хода первичной обмотки трансформатора.
> И между током первичной обмотки и вторичной (в Вашем случае), в идеальном трансформаторе всегда сохраняется разность на величину тока холостого хода, что и обеспечивает ЭДС индукции в обмотках.

Не вводите в заблуждение, Зиновий. Ток холостого хода протекает только
при разомкнутой вторичной обмотке. Причём в идеальном трансформаторе
он равен нулю, как я уже показал Вам вчера на форуме физтеха.


> Ваш "косяк" заключается в том, что Вы не учли, что магнитный поток в сердечнике трансформатора создаёт ток холостого хода первичной обмотки трансформатора.
> И между током первичной обмотки и вторичной (в Вашем случае), в идеальном трансформаторе всегда сохраняется разность на величину тока холостого хода, что и обеспечивает ЭДС индукции в обмотках.

Не вводите в заблуждение, Зиновий. Ток холостого хода протекает только
при разомкнутой вторичной обмотке. Причём в идеальном трансформаторе
он равен нулю, как я уже показал Вам вчера на форуме физтеха.


> > не получилось оформить

> > суммарный поток: Ф = mu*S/le *(N1*I1 - N2*I2)

> По смыслу верно.
> 1. Разница магнитных потоков первичной и вторичной обмоток в идеальном трансформаторе и обеспечивает наличие ЭДС индукции первичной обмотки.
> 2. Величина рассеяния магнитного потока приведёт к увеличению разности магнитных потоков первичной и вторичной обмоток.
Это не совсем так:
1. В идеальном трансформаторе магнитные потоки силовых токов обеих обмоток отсутствуют, так как трансформатор вырождается в катушку индуктивности с реактивным током (током намагничивания), а силовой ток протекает непосредственно из источника в нагрузку.
2. Разность магнитных потоков токов обеих обмоток и есть основной магнитный поток.
Поэтому Ваше второе заключение - тавтология.


> > не получилось оформить

> > суммарный поток: Ф = mu*S/le *(N1*I1 - N2*I2)

> По смыслу верно.
> 1. Разница магнитных потоков первичной и вторичной обмоток в идеальном трансформаторе и обеспечивает наличие ЭДС индукции первичной обмотки.
> 2. Величина рассеяния магнитного потока приведёт к увеличению разности магнитных потоков первичной и вторичной обмоток.
Это не совсем так:
1. В идеальном трансформаторе магнитные потоки силовых токов обеих обмоток отсутствуют, так как трансформатор вырождается в катушку индуктивности с реактивным током (током намагничивания), а силовой ток протекает непосредственно из источника в нагрузку.
2. Разность магнитных потоков токов обеих обмоток и есть основной магнитный поток.
Поэтому Ваше второе заключение - тавтология.


> > не получилось оформить

> > суммарный поток: Ф = mu*S/le *(N1*I1 - N2*I2)

> По смыслу верно.
> 1. Разница магнитных потоков первичной и вторичной обмоток в идеальном трансформаторе и обеспечивает наличие ЭДС индукции первичной обмотки.
> 2. Величина рассеяния магнитного потока приведёт к увеличению разности магнитных потоков первичной и вторичной обмоток.
Это не совсем так:
1. В идеальном трансформаторе магнитные потоки силовых токов обеих обмоток отсутствуют, так как трансформатор вырождается в катушку индуктивности с реактивным током (током намагничивания), а силовой ток протекает непосредственно из источника в нагрузку.
2. Разность магнитных потоков токов обеих обмоток и есть основной магнитный поток.
Поэтому Ваше второе заключение - тавтология.


> > > не получилось оформить

> > > суммарный поток: Ф = mu*S/le *(N1*I1 - N2*I2)

> > По смыслу верно.
> > 2. Величина рассеяния магнитного потока приведёт к увеличению разности магнитных потоков первичной и вторичной обмоток.
> Это не совсем так:
> 2. Разность магнитных потоков токов обеих обмоток есть основной магнитный поток.
> Поэтому Ваше второе заключение - тавтология.
< 3. Вернее сказать, не тавтология, а абсурд. Ибо эта "разность" никак не может расти с увеличением потока рассеяния, она только уменьшается вплоть до полного обнуления выходного напряжения при бесконечно большом рассеивании.

4. Зиновий, ввиду отсутствия у Вас профильного образования по электротехнике, настоятельно советую оставить попытки учить ТОЭ других людей хотя бы на этом форуме. Это потрясающая безграмотность,
да ещё с претензией на Ваше открытие, "подтверждённое приоритетной справкой
от 1980 года", якобы объясняющее работу трансформатора.
И прошу Вас больше не тереть информацию,иначе мне придётся всё повторить на других форумах, и в более определённом и однозначном смысле.


> > Ваш "косяк" заключается в том, что Вы не учли, что магнитный поток в сердечнике трансформатора создаёт ток холостого хода первичной обмотки трансформатора.
> > И между током первичной обмотки и вторичной (в Вашем случае), в идеальном трансформаторе всегда сохраняется разность на величину тока холостого хода, что и обеспечивает ЭДС индукции в обмотках.

> Не вводите в заблуждение, Зиновий. Ток холостого хода протекает только
> при разомкнутой вторичной обмотке.

А где Вы прочли в моём сообщении обратное?
Вы дискутируете сами с собой.

> Причём в идеальном трансформаторе
> он равен нулю, как я уже показал Вам вчера на форуме физтеха.

Ну и чему равен магнитный поток создаваемый первичной обмоткой, а, следовательно, и ЭДС самоиндукции, если её ток, как Вы утверждаете, равен "нулю"?

Группа Естественной Физики


> > > > не получилось оформить

> > > > суммарный поток: Ф = mu*S/le *(N1*I1 - N2*I2)

> > > По смыслу верно.
> > > 2. Величина рассеяния магнитного потока приведёт к увеличению разности магнитных потоков первичной и вторичной обмоток.
> > Это не совсем так:
> > 2. Разность магнитных потоков токов обеих обмоток есть основной магнитный поток.
> > Поэтому Ваше второе заключение - тавтология.
> < 3. Вернее сказать, не тавтология, а абсурд. Ибо эта "разность" никак не может расти с увеличением потока рассеяния, она только уменьшается вплоть до полного обнуления выходного напряжения при бесконечно большом рассеивании.

Ну и где в моём сообщении Вы якобы нашли "рост разности магнитных потоков в идеальном трансформаторе"?
Приведите цитату.
Вы продолжаете дискутировать сами с собой, а относите это почему то ко мне.

> 4. Зиновий, ввиду отсутствия у Вас профильного образования по электротехнике, настоятельно советую оставить попытки учить ТОЭ других людей хотя бы на этом форуме. Это потрясающая безграмотность,
> да ещё с претензией на Ваше открытие, "подтверждённое приоритетной справкой
> от 1980 года", якобы объясняющее работу трансформатора.

В отличие от Вас у меня реально два "профильных образования" и более 50-ти лет соответствующей профессиональной - научно исследовательской деятельности и разработок новых различных радио и электротехнических устройств.

> И прошу Вас больше не тереть информацию,иначе мне придётся всё повторить на других форумах, и в более определённом и однозначном смысле.

Я не являюсь модератором на этом форуме и как и Вы не имею возможности "тереть сообщения" даже свои.
Вы даже в этом разобраться неспособны.

Группа Естественной Физики


> > > 2. Разность магнитных потоков токов обеих обмоток есть основной магнитный поток.
> > > Поэтому Ваше второе заключение - тавтология.
> > < 3. Вернее сказать, не тавтология, а абсурд. Ибо эта "разность" никак не может расти с увеличением потока рассеяния, она только уменьшается вплоть до полного обнуления выходного напряжения при бесконечно большом рассеивании.

> Ну и где в моём сообщении Вы якобы нашли "рост разности магнитных потоков в идеальном трансформаторе"? Приведите цитату.

Вот Вам Ваша цитата (нумерация моя): Сообщение №74853 от Зиновий , 08 октября 2013 г. 22:20:

"1. Разница магнитных потоков первичной и вторичной обмоток в идеальном трансформаторе
и обеспечивает наличие ЭДС индукции первичной обмотки.
2. В реальном трансформаторе, с учётом активного сопротивления обмоток, с ростом тока
первичной обмотки, будет происходить снижение ЭДС индукции первичной обмотки,
за счёт падения напряжения на активном сопротивлении."
Из Вашего второго утверждения следует, что в идеальном трансформаторе будет расти ЭДС,
при этом согласно Вашему первому утверждению будет расти и разница магнитных потоков.
Это не говоря уже о том, что никакой ЭДС индукции в первичной обмотке нет, там только ЭДС самоиндукции.

А далее у Вас высказано там и ещё другое абсурдное:
"3.Величина рассеяния магнитного потока приведёт к увеличению разности магнитных
потоков первичной и вторичной обмоток."
(Я это читаю более грамотно так "Увеличение рассеяния магнитного потока приведёт к...")
Так вот, уважаемый Зиновий, увеличение магнитного потока рассеивания никак не приводит к увеличению разности потоков в магнитопроводе, то бишь тока намагничивания, а только к его уменьшению.

> > 4. Зиновий, ввиду отсутствия у Вас профильного образования по электротехнике, настоятельно советую оставить попытки учить ТОЭ других людей хотя бы на этом форуме. Это потрясающая безграмотность,
> > да ещё с претензией на Ваше открытие, "подтверждённое приоритетной справкой
> > от 1980 года", якобы объясняющее работу трансформатора.
> В отличие от Вас у меня реально два "профильных образования" и более 50-ти лет соответствующей профессиональной - научно исследовательской деятельности и разработок новых различных радио и электротехнических устройств.
Зиновий, профильное образование по данной теме есть образование с окончанием аспирантуры в сфере теории и конструировании трансформаторов. Где и каких два именно таких образования Вы получили?
PS. Это очень печально, что с такими Вашими заключениями Вы 50 лет делали что-то в НИД и разработке различных РТ устройств.

> > И прошу Вас больше не тереть информацию,иначе мне придётся всё повторить на других форумах, и в более определённом и однозначном смысле.
> Я не являюсь модератором на этом форуме и как и Вы не имею возможности "тереть сообщения" даже свои. Вы даже в этом разобраться неспособны.

Может и не способен здесь, ибо этот форум технически нестандартен. Но вот на форуме естественных наук уже не Вы ли заперли мою тему о трансформаторах, ни разу не выступив в ней против предъявленных Вам вопросов? А на форуме Лив Сньюс вообще снесли её. Не Пушкин же...
И кто же тогда стёр здесь Ваше совершенно замечательное заявление о Вашем познании моих трансформаторов через Ваше "открытие согласно приоритетной справке от 1982" (вроде бы) года? Может я его просто не вижу. Если увижу, то извинюсь.


> > > Ваш "косяк" заключается в том, что Вы не учли, что магнитный поток в сердечнике трансформатора создаёт ток холостого хода первичной обмотки трансформатора.
> > > И между током первичной обмотки и вторичной (в Вашем случае), в идеальном трансформаторе всегда сохраняется разность на величину тока холостого хода, что и обеспечивает ЭДС индукции в обмотках.

> > Не вводите в заблуждение, Зиновий. Ток холостого хода протекает только
> > при разомкнутой вторичной обмотке.

> А где Вы прочли в моём сообщении обратное?
> Вы дискутируете сами с собой.

Да Вы хоть понимаете разницу между током намагничивания и током холостого хода?
Никакого тока холостого хода в рабочем режиме трансформатора нет по определению.

> > Причём в идеальном трансформаторе
> > он равен нулю, как я уже показал Вам вчера на форуме физтеха.

> Ну и чему равен магнитный поток создаваемый первичной обмоткой, а, следовательно, и ЭДС самоиндукции, если её ток, как Вы утверждаете, равен "нулю"?
Магнитный поток идеального трансформатора остаётся тот же самый, так как количество витков
в обмотке стремится к бесконечности соразмерно уменьшению тока намагничивания.


> И кто же тогда стёр здесь Ваше совершенно замечательное заявление о Вашем познании моих трансформаторов через Ваше "открытие согласно приоритетной справке от 1982" (вроде бы) года? Может я его просто не вижу. Если увижу, то извинюсь.

Зиновий, прошу Вас повторить здесь Ваше заявление о сделанном Вами открытии в физике
трансформаторов согласно Вашей приоритетной справке, я его почему-то не вижу.
При размещении сообщения уточните, как именно данное открытие позволило Вам
понять работу моих СТПТ.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100