Digitální učební materiál Autor: Ing. Pavel Horlivý Předmět/vzdělávací oblast: Elektrotechnický základ Tematická oblast: Elektromagnetická indukce Téma: Transformátory - náhradní schéma Ročník: 2. a 3. Datum vytvoření: Srpen 2013 Název: VY_32_INOVACE_15.1.13. ELE Anotace: Princip a náhradní schéma nejpoužívanějšího netočivého elektrického stroje. Prezentace je určena pro výuku žáků oboru Telekomunikace. Využitím grafických možností sady Microsoft Office 2010 se materiál stává inovativním zejména přehledností výkladu odborného tématu. Využití multimediálních prostředků zvyšuje názornost výuky, usnadňuje porozumění tématu i u slabších žáků a žáků se SPU, udržuje jejich pozornost, podporuje jejich zájem a aktivitu. Metodický pokyn: Materiál je určen pro výuku, vyžaduje použití PC a dataprojektoru. Prezentace primárně slouží pro výklad v hodině, ale může být využita i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC a dataprojektoru.

TRANSFORMÁTORY Náhradní schéma transformátoru Rovnice transformátoru Fázorový diagram transformátoru

Úplné náhradní schéma transformátoru R1,R21 - odpor prim. a sek. vinutí, X1s, X21s - rozptyl. reaktance prim. a sek. vinutí, Xm- magnetizační reaktance, RFe - odpor ztrát v železe, U1, U21 -napětí primárn. a sekund., I1, I21 - proud prim a sekund.,Ui - indukované napětí, I0 - proud naprázdno, Im - magnetiz. proud, IFe - proud na krytí ztrát, Z21 - zatěžovací impedance

Náhradní schéma transformátoru rozptyl. reaktance Xσ = X1σ + X21σ celkový odpor R=R1+R21 Sekundární vinutí transformátoru je spojeno nakrátko. Předpokládá se, že spojka má nulový odpor, takže napětí U21= 0 V. Obvodem protéká velký proud nakrátko IK, proto můžeme zanedbat paralelní větev, tím se náhradní schéma značně zjednoduší.

Náhradní schéma transformátoru nakrátko U1=UR+Uσ kde UR je fázor úbytku napětí způsobený činným odporem UR=R . Ik Uσ je fázor úbytku napětí způsobený rozptylovou reaktancí Uσ=Xσ.Ik

Rovnice transformátoru - schéma ztrát Vyplývají z náhradního schématu Sestaveny dle 2. Kirchhoffova zákona o napětí

Náhradní schéma – ztráty v železe Proud naprázdno I0 I0= IFe + Im

Proudové rovnice transformátoru Vyplývají z náhradního schématu Sestaveny dle 1.Kirchhoffova zákona o proudech

Fázorový diagram transformátoru Přepočítací vztahy: U2´= U21 = p.U2 (jiné značení) I2´= I21 = I2 / p R2´= R21= p2. R2 Xσ2´=Xs21 = p2.XLσ2 Sekundární parametry jsou přepočítány na primární stranu.

Kontrolní otázky Popiš princip transformátoru? Jaké parametry lze měnit a jaké jsou konstantní? Nakresli náhradní schéma trafa nakrátko, naprázdno Napiš čtyři rovnice transformátoru?

Použité zdroje ŘÍHA, Josef. Elektrické stroje a přístroje: učební text pro 2. a 3. ročník studijního oboru elektrotechnika. 3. vyd. Praha: SNTL, 1990, 287 s. ISBN 80-030-0315-6. VOŽENÍLEK, Ladislav a František LSTIBŮREK. Základy elektrotechniky II pro 2. a 3. ročník SOU elektrotechnických. Praha: SNTL, 1985. VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 2. vyd. Praha: SNTL, 1986. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Pavel Horlivý.