Учебная работа. Силовой трансформатор с явлением намагничивания

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Силовой трансформатор с явлением намагничивания

Силовой трансформатор с явлением намагничивания

Трансформатор
— одно из самых распространенных изделий электротехнической промышленности. Они
настолько просты по своей конструкции, что улучшить их невероятно трудно.
Сегодняшний процесс в трансформаторостроении связан с усовершенствованием
технологии их изготовления. Промышленность предлагает тысячи типов
трансформаторов-различные по мощности, по весу, по количеству обмоток……."
[1].

В
трансформаторах используется явление взаимной индукции, состоящий в возникновении
индукционного поля в проводниках, находящегося поблизости от других проводников
с токами, изменяющимися с течением времени. Только часть магнитного потока первичной
обмотки пронизывает вторичную обмотку. Обмотки наматываются на ферромагнитный
сердечник. Ферромагнетиками называется группа веществ в твёрдом кристаллическом
состоянии, обладающая совокупностью магнитных свойств, обусловленных особым
взаимодействием атомных носителей магнетизма. У ферромагнитных веществ
собственное (внутреннее) магнитное поле имеет индукцию в сотни и тысячи раз
большую, чем индукция внешнего магнитного поля, вызвавшего явление
намагничивания, то есть образование внутреннего магнитного поля. Внутреннее
магнитное поле ферромагнитных веществ используется в электромоторах, электрогенераторах,
электромагнитах и так далее. Внутреннее магнитное поле ферромагнитных веществ в
трансформаторах с взаимной индукцией не используется.

Устройство
(трансформатор) работающий на явлении намагничивания, то есть образование
собственного (внутреннего) магнитного поля ферромагнитных веществ показан на Фиг.1.,
состоящий из первичных обмоток 1 , вторичных обмоток 2, магнитопроводов
(ферромагнетиков) 3, постоянных магнитов 4.

Работа
устройства заключается в том, что проходя по первичным обмоткам синусоидальный
ток вызывает в ферромагнетике явление намагничивания, то есть, образование внутреннего
магнитного поля в ферромагнетике. Положительный полупериод синусоидального тока
вызывает образование внутреннего магнитного поля ферромагнетиков определённой полярности.

Внутренние
магнитные поля ферромагнетиков последовательно включаются с верхним постоянным магнитом
, замыкая магнитную цепь, для прохождения магнитного потока. Нижний магнит включается
параллельно с внутренними магнитными полями, то есть, магнитная цепь с нижним
магнитом разрывается. Магнитный поток последовательно соединённых полей
пронизывает вторичные обмотки. Отрицательный полупериод синусоидального тока намагничивает
ферромагнетики. Внутренние магнитные поля ферромагнетиков блокируют верхний магнит.
Нижний постоянный магнит включается последовательно с внутренними магнитными
полями ферромагнетиков, замыкая магнитную цепь для прохождения магнитного потока.
Магнитный поток обратной полярности пронизывает вторичные обмотки. Обслуживание
таких устройств так-же не просто. чтобы разъединить магниты от магнитопровода
необходимо на первичные обмотки подать постоянный ток и отсоединить один из
магнитов. второй магнит снимать подавая на первичные обмотки постоянный ток обратной
полярности. Чтобы извлечь первичную обмотку для ремонта необходимо размотать, в
средних секциях, вторичную обмотку. Проще в средних секциях вторичную обмотку с
одной стороны вообще не планировать. Легче снимать первичную обмотку,
уменьшается магнитное сопротивление. Короткое замыкание полюсов магнитов через
магнитопровод, необходимо между полюсами магнитов и магнитопроводами вставлять не
магнитные прокладки толщиной 0,2-0,4 мм.

Второй
вариант трансформатора с явлением намагничивания показан на Фиг. 2.. постоянные
магниты заменяем электромагнитами. Положительный полупериод синусоидального тока,
проходя по первичным обмоткам и обмоткам верхнего и нижнего электромагнитов намагничивает
ферромагнитные материалы, возбуждая в них внутреннее магнитное поле. Лавинный
магнитный поток пронизывает вторичные обмотки трансформатора создает
индукционный ток определённой полярности. Отрицательный полупериод переменного тока
проходя по первичным обмоткам и обмоткам электромагнитов возбуждает внутреннее
магнитное поле ферромагнетиков обратной полярности. Лавинный магнитный поток пронизывает
вторичные обмотки, создавая индукционный ток обратной полярности. В генераторах
изменение магнитного потока осуществляется вращением магнита (ротора). В
настоящее время генераторы общим весом от 500 — 700 тонн используются во многих
электростанциях. С таким трудом нам достаётся Производство электроэнергия, а
экономить не можем. В 1960 годах газеты писали "квартирные звонки съели
Днепро ГЭС", а трансформаторы с взаимной индукцией съели уже десять Днепро
ГЭСов, и Саяно — Шушенскую ГЭС.

В
предлагаемом устройстве (трансформатор — генератор) изменение магнитного потока
осуществляется не вращением магнита (ротора), а подача переменного тока на первичную
обмотку. Законы физики не нарушаются, а наоборот используется основное свойство
ферромагнетиков. Мечта С. П. королева построить космодром на Луне может
осуществлён. На Луне не могут работать ТЭЦ, ГЭС, АЭС, ТОКОМАКи, МГД —
генераторы.

Итак,
трансформаторы с явлением намагничивания, совместно с Авто- генератором магнитного
потока (АГМП), могут заменить солнечные источники электропитания. [2].

Литература

[1]. М. Г. Мнеян. "Сверхпроводники
в современном мире"

Москва
"Просвещение" 1991.

[2]. Владимир Петрович Карцев.
"Магнит за три тысячелетия",

4 — е изд., перераб., и
доп. — М. , Энергоатомиздат, 1988.

Учебная работа. Силовой трансформатор с явлением намагничивания