Trafo
Allgemeine Herleitung der vereinfachten Übersetzungsverhältnisse aus denen des streungsbehafteten Transformators
Herleitung des Induktionsgesetzes aus den maxwellschen Gleichungen
DIE MAXWELLSCHEN GLEICHUNGEN
®
Berechnung der magnetischen Flüsse zweier gekoppelter Spulen
Y1
Verketteter Fluß, der in Spule 1 wirkt
Y11
Verketteter Fluß, der in 1 erzeugt und in 1 wirkt
Y1H
... in Spule 1 erzeugt und mit Spule 2 gekoppelt
Y1s
...
in Spule 1 erzeugt und nicht gekoppelt mit 2
L1H
Induktitivtät der Spule 1, die Y1H erzeugt
L1s
Induktitivtät der Spule 1, die Y1s erzeugt
f11
Magnetischer Fluß, der in 1 erzeugt und auch dort wirkt
Y12
Verketteter Fluß, der in 2 erzeugt und in 1 wirkt
Herleitung der Gegeninduktivitäten aus obigen Gleichungen:
Herleitung des Übersetzungsverhältnisses
daraus ergibt sich das Übersätzungsverhältnis in seiner allgemeinsten Form:
Formt man die Gleichungen für L1 und L2 auf die Form um und dividiert diese beiden Gleichungen erhält man
wodurch sich das Übersetzungsverhältnis folgendermaßen umformen läßt:
was bei einem streuungsfreien Trafo ergibt.
Gegeninduktivität M
Mit der Definition, daß ist ergibt sich, daß ist.
wird auch Gesamtstreuziffer genannt.
Dieses Ergebnis sollte in keiner Weise überraschen denn es sollte eigentlich auch ohne dieser Herleitung klar sein, daß der Streufluß der einen Spule nicht in der anderen wirkt, sondern nur der Hauptfluß.
Ersatzschaltbilder:
Aus obigem T-Ersatzschaltbild lassen sich durch Anwenden der Maschenregel folgende Gleichungen anschreiben
Stromübersetzung:
durch Umformen
durch Substituieren von M aus Gleichung
durch Substituieren von M aus Gleichung
durch einen sekundären Kurzschluß wird
wodurch man bei k=1 und einem sekundären Kurzschluß oder erhält.
g berücksichtigt das Vorzeichen von M wobei
Spannungsübersetzung:
aus Gleichung .
.. wird ersetzt wodurch
die Gegeninduktivität M wird nun wieder nach der Gleichung ... substituiert wodurch sich folgendes ergibt:
Gleichung .
. wird auf
umgeformt wodurch sich Gleichung .. folgendermaßen umformen läßt:
bei einem sekundärem Leerlauf wird wodurch sich für
k=1 und sekundärem Leerlauf oder ergibt.
Widerstandstransformation:
aus und
durch Substituieren aus den Formeln ..
und .. wobei
bei Leerlauf gilt:
bei Kurzschluß:
für k=1 und Kurzschluß gilt:
Ersatzschaltbilder:
Vom oben dargestellten Symbol des idealen Übertragers der, da er keine Spulen hat auch keine Energie speichern kann, kommt man zum Ersatzschaltbild des streuungsfreien verlustlosen Übertragers indem man die Hauptinduktivität berücksichtigt.
Durch Hinzunahme der Verluste kommt man auf folgendes Ersatzschaltbild
In Bezug auf die Netztrafodimensionierung kann folgende Überlegung angestellt werden. Ich gehe von einem Grungübertrager mit der Windungszahl NI aus der für eine gegebene Primärspannung die optimale Induktion erzeugt. Die Spannungsabfälle, die beim realen Übertrager auftreten werden nun durch die beiden, im Ersatzschaltbild hinzugekommenen ausgeglichen und es gilt somit U1=U2‘
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