Kölcsönös induktivitású transzformátor: 17 fontos fogalom

Tartalomjegyzék

Hogyan használják a kölcsönös induktivitást egy transzformátorban?

Kölcsönös induktivitású transzformátor

A transzformátor kétféle tekercsből áll.

• Elsődleges tekercselés.
• Másodlagos tekercselés.

A kölcsönös induktivitás elve szerint, amikor az áramerősség megváltozik a primer tekercsben, megváltoztatja az áramot a szekunder tekercsben. A primer tekercsben lévő változó áram változó mágneses fluxust hoz létre a magban. Ez a mágneses fluxus a magban változó feszültséget indukál a szekunder tekercsben; így a transzformátorban kölcsönös induktivitás kerül alkalmazásra.

Kölcsönös induktivitás képlete

Mutual inductance formula for any two inductor coils is M = φ i where phi is the magnetic flux produced in one coil and i is the current through another coil due to which the flux generates.

Mi az ön- és kölcsönös induktivitás?

Az öninduktivitás az induktor azon tulajdonsága, amelynél ellenez minden áramváltozást, ha két vagy több tekercs van, akkor az egyik tekercsen áthaladó áram bármilyen változása EMF-et indukál a többi tekercsben. Ez kölcsönös indukció. A kölcsönös induktivitás a kölcsönös indukció hatása.

Mi a kölcsönös induktivitás hatása?

A kölcsönös induktivitás fő hatása az, hogy az egyik tekercs áramának változása EMF-képződést eredményez a másik tekercsben.

Mi a két tekercs kölcsönös induktivitási képlete?

Két mágnesszelep kölcsönös induktivitása

Két mágnesszelep kölcsönös induktivitása,

Ahol,

        µ_o = a szabad tér áteresztőképessége (4π x 10^-7).

        µ_r = a vasmag relatív permeabilitása.

        N₁ és N₂ = tekercsfordulatok száma két tekercsben.

        A = keresztmetszeti terület.

        ℓ = a tekercs hossza.

Mi az induktivitás és a kölcsönös induktivitás?

Az indukció az indukciós tekercsek azon tulajdonsága, amely miatt ezek ellenzik minden áramváltozást benne, és a kölcsönös induktivitás az oka annak, hogy az egyik tekercsben EMF indukálódik a másik szorosan elhelyezett tekercs áramának változására.

Melyek a kölcsönös induktivitás reciprocitási tulajdonságai?

A kölcsönös induktivitás reciprocitási tulajdonsága azt mondja, hogy M₁₂ =M₂₁, azaz két tekercsnek nincs egyéni kölcsönös induktivitása, és a kölcsönös induktivitás a kettőnél azonos lesz.

Ha többet szeretne megtudni a kölcsönös induktivitásról kattints ide

Melyek a 40 méter letekercselt 3 magos hosszabbító vezeték 1.5 mXNUMX-es réz flex kapacitásának és kölcsönös induktivitásának elektromos jellemzői?

Általában 3 magbővítés induktivitása 1 mH/méter. Tehát a következő következtetéseket vonhatjuk le:

• A kölcsönös induktivitás akár 0.8 mikrohenry/méter is lehet, mivel a vezetékek egymás mellett vannak.
• Átmérője körülbelül 0.7 mm, a távolság pedig körülbelül 0.5 mm.
• A dielektromos állandó értéke körülbelül 2 (némi levegő, részben műanyag). Ezért a kapacitás közel 20 pF.

Mit értesz önmaga és kölcsönös induktivitás alatt? Találja meg közöttük a kapcsolatot a csatolási együttható meghatározásával?

A saját mágneses mezejéből előállított tekercsen áthaladó áramot öninduktivitásnak nevezzük, és ezzel szemben az egyik tekercsben a másik tekercsben lévő mágneses tér hatására átfolyó áramot kölcsönös induktivitásnak nevezzük.

Az egyik tekercsben lévő áram által generált mágneses fluxus töredékes részét, amely egy másik tekercshez kapcsolódik, csatolási együtthatónak nevezik, és általában (k)-vel jelöljük.

Ahol k = csatolási együttható.

M = a 2 tekercs közötti kölcsönös induktivitás.

L₁, Az L₂ = 2 tekercs öninduktivitása.

Mikor nulla a kölcsönös induktivitás két tekercs között?

Tegyük fel, hogy egy tekercs van a mag egyik karjára helyezve. A másik tekercs úgy tekerhető fel, hogy a fordulatok fele az óramutató járásával megegyező, a másik fele pedig az óramutató járásával ellentétes irányban. A tekercs egyik felével a primer miatti mágneses fluxust a tekercs második felével kioltja. Ezért a primer oldal összhatása a szekunder oldalon nulla, és a kölcsönös induktivitás is nulla.

Hogyan szigeteljünk le két tekercset a kölcsönös induktivitás elkerülése érdekében?

A kölcsönös induktivitás elkerülése érdekében a szigetelést kétféleképpen lehet elvégezni.

• A tekercsek ellentétes irányú feltekerésével, az első tekercs balra vagy az óramutató járásával ellentétes, a második tekercs jobbra vagy az óramutató járásával megegyező irányba
• Egy hűtést helyezve a PWB (nyomtatott huzalozási tábla) tetejére
• 90 fokos szögben egymáshoz képest

Miért végtelen egy ideális transzformátor öninduktivitása és kölcsönös induktivitása?

Egy ideális transzformátorról azt mondják, hogy végtelen mágneses permeabilitása van, így az öninduktivitás és a kölcsönös induktivitás ezt követően végtelenné válik.

Hogyan lehet nulla induktivitást elérni?

Nulla induktivitás érhető el a nem induktív kötésnek nevezett eljárással. Az ellenállásdobozban lévő ellenállások „manganin” huzal felhasználásával készülnek. A kívánt hosszúságú drótot középen összehajtjuk, majd orsóra tekerjük. A vezeték két vége az forrasztva a rés két végére, ha egy vezetéket megkétszerezzük és így feltekerjük, az áram az egyik menetben az óramutató járásával megegyező, a másik menetben viszont az óramutató járásával ellentétes irányba halad. Tehát az induktivitás hatások megszűnnek. Tehát ezt nem induktív tekercsnek nevezzük.

Megtalálható a két koncentrikus koplanáris tekercs kölcsönös induktivitása?

Tegyünk fel két koncentrikus co síktekercset R és r sugarú, ahol R>r, áram=i. Ezért a mágneses tér a középpontban = μ₀i/2R

Fluxus a belső tekercsen át = μ₀i/2R x πr²

Ezért a kölcsönös induktivitás M = fluxus/áram = μ₀πr²/2R

Lehet-e negatív a kölcsönös induktivitás?

A kölcsönös induktivitás nagyságrendje soha nem lehet negatív, előjele azonban lehet negatív vagy pozitív az indukált EMF polaritásától és az indukált áram irányától függően.

Mi az a mágnesező áram?

A transzformátorok állandó áramot vesznek fel a tápegységből a mágneses fluxus előállításához. Mágnesező áram néven ismert. Nem függ a terhelés természetétől.

Mi történhet, ha egy transzformátor meghibásodik?

A transzformátor meghibásodása áramszünetet okozhat a teljes áramellátási területen. A transzformátormagban használt olaj növelheti a tűzveszélyt.

Határozza meg az automatikus transzformátort.

Az auto-transzformátor olyan eszköz, amelynek a primer és a szekunder tekercs azonos tekercselése van, ellentétben a leválasztó transzformátorokkal.

Mi az egyfázisú és háromfázisú transzformátor?

Ha egy transzformátor egyfázisú táplálással működik, akkor egyfázisú transzformátornak nevezik. Hasonlóképpen a transzformátorok működnek a háromfázisú tápellátáson háromfázisú transzformátorokként ismertek.

Kölcsönös induktivitású áramköri probléma – Kölcsönös induktivitású transzformátorral kapcsolatos | Kölcsönös induktivitás háló elemzése

Keresse meg a bemeneti impedanciát és a tápfeszültségre csatlakoztatott tekercsen áthaladó áramot az alábbi áramkörben. Z₁ = 60 – j100 ohm, Z₂ = 30 + j40 ohm és Z terhelési impedancia_L = 80 + j60 ohm. Tápfeszültség = 50∠60, kölcsönös induktivitás = j5 ohm, primer tekercs impedancia = j20 ohm és szekunder tekercs impedancia = j40 ohm. 

Tegyük fel, hogy a bemeneti impedanciaáram i₁ és a visszavert impedanciaáram i₂. Mindkettő az óramutató járásával megegyező irányban folyik.

Tudjuk, a bemeneti impedancia,

Az összes megadott értéket megadva kapunk,

Bemeneti impedancia áram i₁ = V/Z_in = 50∠60 / 84∠-45 = 0.6∠105

Kölcsönös induktivitású transzformátor képlete-

Egy ideális transzformátorban nulla a teljesítményveszteség. Tehát a bemeneti teljesítmény = kimeneti teljesítmény

or W₁i₁ =W₂i₂

Ezért i₁/i₂ =W₂/W₁

Mivel a feszültség egyenesen arányos a sz. fordulatok száma a tekercsben.,
tudunk írni,

Ha V₂>V₁, akkor a transzformátort a lépcsős transzformátor.
Ha V2 lelép transzformátor .

Numerikus feladatok | Példa a kölcsönös induktivitás problémájára

Ha 2 koaxiális mágnestekercs készül vékony szigetelt huzallal egy A = 10 cm keresztmetszetű cső felett² és L = 20 cm, és Ha az egyik mágnesszelep 300, a másik pedig 400 fordulatú, számítsa ki a közöttük lévő kölcsönös induktivitásokat.

Részletes megoldás:

Tudjuk, hogy két koaxiális mágnesszelep kölcsönös induktivitása =

Öninduktivitás és kölcsönös induktivitás probléma

Két mágnesszelep (azonos hosszúságú) s₁ és s₂ a területek aránya 3:4, a fordulatok száma pedig 5:6. Ha az s öninduktivitása₁ 10 mH, keresse meg a mágnesszelepek kölcsönös induktivitását.

Részletes megoldás:

s öninduktivitása₁,

Kölcsönös induktivitás,

Tehát M = 8/5 x L = 16 mH

Kölcsönös induktivitású tekercsek kombinációja | Három soros induktor kölcsönös induktivitással

K. Határozzuk meg három sorosan összekapcsolt, L-vel összekapcsolt tekercs teljes induktivitását₁ = 2H, L₂ = 4H, L₃ = 6 H és M₁₂ = 1H, M₂₃ = 2H, M₁₃ = 1H

Részletes megoldás:

Az 1 tekercs teljes induktivitása = L₁ +M₁₂ - M₁₃ = 2H

Az 2 tekercs teljes induktivitása = L₂ +M₁₂ - M₂₃ = 3H

Az 3 tekercs teljes induktivitása = L₃ - M₁₃ - M₂₃ = 3H

Ezért összesen = 2 + 3 + 3 = 8 H

MCQ az induktoron

1. Ha egy vasmagos tekercsben a vasmagot eltávolítjuk, hogy légmagos legyen, az induktivitás

1. Több              b. Kevésbé                 c. Ugyanaz d. Nincs elegendő adat

Részletes megoldás:

A vasmagos tekercs induktivitása = μ₀μ_rN₂A/l ahol μ_r a vasmag relatív permeabilitása.

Ha a vasmagot eltávolítjuk, a légmagos induktor induktivitása = μ₀N₂A/l

μ_r>1, így az induktivitás csökken a vasmag eltávolításakor.

2. Ha az egyik tekercsben egyenletes az áramerősség, mi történik a kölcsönös induktivitással?

1.   0           b. ∞ c. Kétszer d. fél.

Részletes megoldás:

A mágneses fluxus megváltozásakor áram indukálódik. Az indukált áram a másik tekercsben 0, ha az egyik tekercsben állandósul az áram, tehát a válasz 0.

3. Számítsa ki x értékét, ha a kölcsönös induktivitás 20 Henry, a tekercs-1 induktivitása x Henry és a tekercs-2 induktivitása 8Henry, tegyük fel, hogy a csatolási együttható 5.

1.  2 Henry.        b) 4 Henrik. c) 6 Henrik. d) 8 Henrik.

Részletes megoldás:

Tudjuk, M=k√L₁L₂ 

20 = 5√8x tehát x = 2 H

4. Két azonos hosszúságú l hosszú koaxiális mágnesszelep van. A belső és külső tekercsek sugara r₁,r₂ és a sz. a fordulat/egység hossza n₁, n₂. Ezután számítsa ki a belső tekercs kölcsönös induktivitásának/öninduktivitásának arányát.

1. n₂/n₁          b. (n₂/n₁)(r₂²/r₁²) c. (n₂/n₁)(r₁/r₂) d. n₁/n₂

Részletes megoldás:

Kölcsönös induktivitás M = μ₀N_pN_sA_s/l_p ahol p a primer tekercs paramétereit, s pedig a szekunder tekercs paramétereit jelöli.

Ezért M = μ₀ n₁lxn₂lx A₂/l = μ₀n₁n₂A₂l

Öninduktivitás L₂ belső tekercs = μ₀n₂²A₂/l

Tehát M/L arány₂ =n₂/n₁

5. Két körtekercs van elrendezve az alábbiakban bemutatott három helyzetben. Kölcsönös induktivitása melyik elrendezésnél lesz a legnagyobb.

1. Az (i)             b. A (ii) c. A (iii) pontban d. Mindenben ugyanaz

Részletes megoldás:

Kölcsönös induktivitás M=ϕi ahol ϕ az egyik tekercsen áthaladó fluxus a másik tekercsben lévő i áram miatt, és a fluxus ϕ = BA ahol B a mágneses térvektor és A a területvektor és B és A párhuzamosak (i)-ben. de merőleges a (ii) és (iii) pontban. tehát a fluxus és a kölcsönös induktivitás az (i)-ben maximális.

MCQ a kölcsönös induktivitás transzformátorral kapcsolatos

1. A transzformátorok névleges értékei _____________

a) kW

b) kVAR

c) HP

d) kVA

Részletes megoldás:

A transzformátorban kétféle veszteség van: rézveszteség és magveszteség. A réz veszteségei a tekercsen áthaladó áramtól, a magveszteség pedig a feszültségtől függenek. Tehát a transzformátor névleges értéke kVA-ban van megadva.

2. Mit alakít át a transzformátor?

a) gyakoriság

b) áram

c) hatalom

d) feszültség

Részletes megoldás:

A a feszültség és az áramerősség megváltozik a transzformátorban. Tehát azt mondhatjuk, hogy a hatalom átalakul.

3. ___________-t adunk hozzá, hogy egy ideális transzformátort valódi transzformátorrá alakítsunk

a) Az elsődleges tekercs ellenállása és a szekunder tekercs ellenállása.

b) Az elsődleges tekercs szivárgási reaktanciája és a szekunder tekercs szivárgási reaktanciája.

c) Elsődleges tekercselésellenállása, szivárgása-reaktancia, és 2^nd kanyargószivárgási reaktanciája.

d) Nem tudja megoldani.

Részletes megoldás:

A primer és a szekunder ellenállás a szivárgási reaktanciával együtt soros paraméterként van az áramkörbe kötve.

4. Egy 250 KVA, 11000 V/415 V, 50 Hz névleges egyfázisú transzformátor, keresse meg a primer áramot.

a) 602.4 Amp.

b) 602.4 Amp.

c) 22.7AOp.

d) 11.35 Amper.

Részletes megoldás:

A primer áram a transzformátor teljesítményének a primer feszültséghez viszonyított aránya.Így primer áram = teljesítmény/feszültség= 250000/11000= 22.7 A.

5. Egy 100 kVA-s transzformátor R=700Ω és L=1.2 H 60 és 50 Hz-es frekvencián is üzemeltethető. Ugyanazon besorolás esetén a kimenet magasabb lesz

a) 60 Hz

b) 50 ​​Hz

c) mindkettőben ugyanaz

d) az adatok nem elegendőek

Részletes megoldás:

60 Hz-es frekvencián,

a transzformátor valós teljesítménye =

50 Hz-es frekvencián,

a transzformátor valós teljesítménye =

Ezért 50 Hz-es frekvencia esetén a kimenet nagyobb.

6. Két egyfázisú transzformátor van párhuzamosan csatlakoztatva. A lehetőségek közül melyik a helyes?

a) Ugyanolyan hatásfokkal kell rendelkezniük.

b) Meg kell adni a névleges teljesítményt.

c) A polaritásuknak azonosnak kell lenniük.

d) A szekunder tekercsben ugyanannyi fordulattal kell rendelkezniük.

Részletes megoldás:

A változó hatásfok, az eltérő névleges teljesítmény vagy a tekercsek egyenlőtlen fordulatszáma nem befolyásolja a transzformátorok csatlakozását. A párhuzamos csatlakozásnál csak az a követelmény, hogy a tekercsek polaritása azonos legyen.

7. Mely tényezők befolyásolják a transzformátor hatékonyságát?

a) Terhelési áram.

b) Ellátási frekvencia.

c) A terhelés teljesítménytényezője.

d) A és C is opciót.

Részletes megoldás:

A transzformátor hatásfoka az o/p teljesítmény és az I/p teljesítmény aránya és Mindkét számításhoz ismernünk kell a teljesítménytényező és a terhelési áram értékeit.

8. Melyikben lenne a maximális fordulatszám?

a) Elsődleges tekercselés.

b) Másodlagos tekercselés.

c) Nagyfeszültségű tekercselés.

d) Kisfeszültségű tekercselés.

Részletes megoldás:

Tudjuk, hogy a feszültség egyenesen arányos a sz. fordulat a tekercsben. Ezért a nagyfeszültségű tekercs viszi a legtöbb fordulatot.

9. Az alábbiak közül melyik a helyes összefüggés a transzformátor primer tekercsére adott feszültség (V) és az abban indukált EMF között (E) ?

a) V = E

b) E = √2Vcos ωt

c) V = √2Ecos ωt

d) E = Vcos ωt

Részletes megoldás:

Az ideális transzformátornak N-es primer tekercse van₁ fordulatokat és egy szekunder tekercset N-vel₂ közös magot kapcsol be. A primer forrásának feszültsége E = √2 V cos ωt, míg a szekunder tekercset kezdetben nyitott áramkörnek tekintjük.

10. A transzformátor primer tekercsének és szekunder tekercsének fordulatszámának aránya n, akkor mekkora lesz az impedanciájuk aránya?

a) Z_p = Z_s/n²

b) Z_p =n²Z_s

c) Z_p = Z_s/n

d) Z_p = nZ_s

Részletes megoldás:

A primer tekercs és a szekunder tekercs impedanciáinak aránya egyenesen arányos a transzformátor fordulatszámának reciprokával. Ezért az elsődleges impedancia a másodlagos impedancia arányához Z lesz_p = Z_s/n².