Аутотрансформатори

Anonim

Аутотрансформатори

АЦ електрични кругови


Питање 1

Колико је напона између следећих парова тачака у овом кругу "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00667к01.пнг">

Између Ц и Ф : В ЦФ =
Између А и Б : В АБ =
Између Д и Е : В ДЕ =
Између Д и Ф : В ДФ =
Открити одговор Сакриј одговор

Између Ц и Ф : В ЦФ = 48 В
Између А и Б : В АБ = 21, 33 В
Између Д и Е : В ДЕ = 10, 67 В
Између Д и Ф : В ДФ = 37, 33 В

Напомене:

Ово питање проверава способност ученика да повеже однос навијања трансформатора са напоном у кругу. Симболизам овде је уобичајен у Европи, али није толико уобичајен у Сједињеним Државама.

Питање 2

Колико је напона између следећих парова тачака у овом кругу?

Између Д и Ф : В ДФ =
Између А и Б : В АБ =
Између Д и Е : В ДЕ =
Између Ц и Ф : В ЦФ =
Открити одговор Сакриј одговор

Између Д и Ф : В ДФ = 16 В
Између А и Б : В АБ = 9, 14 В
Између Д и Е : В ДЕ = 4, 57 В
Између Ц и Ф : В ЦФ = 20, 57 В

Напомене:

Ово питање проверава способност ученика да повеже однос навијања трансформатора са напоном у кругу. Имајте на уму да један од напона заправо прелази изворни напон од 16 волти, иако је то технички "степ-довн" трансформатор. Чињеница да изворни напон није импресиониран читавим примарним намотавањем је кључан овдје.

Симболика за овај трансформатор је уобичајена у Европи, али не толико уобичајена у Сједињеним Државама.

Питање 3

Колико АЦ напона постоји између тачака А и Б у овом кругу "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00666к01.пнг">

Открити одговор Сакриј одговор

В АБ = 397 ВАЦ

Напомене:

У стварности, ово није ништа друго до вежба у Кирцххоффовом закону о напону (КВЛ): одређивање напона између две тачке у петљи, знајући напоне између других тачака у истој петљи. Два главна изазова се појављују у овој вјежби: идентификовање петље и повезивање тачне конвенције са ознакама поларитета. Различити студенти ће вероватно имати различите приступе овом проблему, па би требало да направите занимљиву дискусију!

Питање 4

Повежите намотаје овог степ-довн трансформатора тако да "повећава" напон на оптерећење за 12 волти:

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

Фазне ознаке (тачке близу краја сваког навоја) су веома важне када се одлучује на који начин спојити намотај трансформатора! Неким ученицима ће бити корисно користити ознаке поларитета ДЦ (+ и -) поред тачака, како би се утврдило да ли ће напони бити у фази (повећање) или ван фазе (буцкинг).

Питање 5

Повежите намотине овог степ-довн трансформатора тако да "напушта" напон на сијалицу за 12 волти:

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

Фазне ознаке (тачке близу краја сваког навоја) су веома важне када се одлучује на који начин спојити намотај трансформатора! Неким ученицима ће бити корисно користити ознаке поларитета ДЦ (+ и -) поред тачака, како би се утврдило да ли ће напони бити у фази (повећање) или ван фазе (буцкинг).

Питање 6

Како бисмо могли утврдити фазање намотаја у овом степ-довн трансформатору (120 ВАЦ, 60 Хз примарним), тако да ћемо знати како их повезати за повећавање или бушење услуге "// ввв.беаутицрев.цом.ау// суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00244к01.пнг ">

Открити одговор Сакриј одговор

Прикључите једну од секундарних жица у једну од примарних жица. Затим мерите напон са волтметром између осталих секундарних и примарних намотајних жица (две које нису електрично уобичајене). Очитавање напона добијено овим тестом указује на фазу.

Напомене:

Имајте на уму да одговор на ово питање оставља одређене детаље о томе како тумачити очитавање волтметара без одговора. Изазовите своје ученике да то сазнају сами.

С обзиром на то да су аутотрансформаторске везе тако практичне, важно је да ученици знају како тестирати трансформатор како би видели како се његови (неозначени) намотаји укрштају.

Питање 7

Претпоставимо да сте имали трансформатор који одговара аудио импедансу (1000 Ω до 8 Ω), а ви сте жељели знати фазне везе намотаја. Нажалост, једина тест опрема коју поседујете је аналогни ДЦ волтметар и батерија капацитета 9 В. Објасните како бисте користили ова два уређаја да бисте тестирали "поларитет" навијања.

Напомена: можете да занемарите средишњу славину примарног навоја 1000 Ω.

Открити одговор Сакриј одговор

Нећу вам дати одговор директно овде, али ћу вам дати наговештај: иако трансформатори не могу функционирати на континуалном ДЦ, они ће одговорити на импулсе струје у датом правцу! Другим речима, можете користити упарени ДЦ од 9-волтне батерије да бисте тестирали навијање.

Питање изазова: израчунајте однос окрета овог трансформатора, на основу односа импедансе.

Напомене:

Имајте на уму да одговор на ово питање оставља одређене детаље о томе како тумачити очитавање волтметара без одговора. Изазовите своје ученике да то сазнају сами.

Аудио-усклађени трансформатори су лако доступни, зато вас подстичем да ученици покушају ово као лабораторијску вежбу.

Питање 8

Треба бити очигледно да ће напон оптерећења у овом склопу резистивног разделника напона бити мањи од 30 волти АЦ (РМС):

Исто тако, треба да буде очигледно да напон оптерећења у овом индуктивном склопу разводника напона буде мањи од 30 волти АЦ (РМС):

Из ове кратке анализе би се показало да су ова два напонска разделника кола једнака једној другој. Међутим, постоји велика разлика у смислу струје : оптерећење у односу на снабдевање. Процијените оптерећење и изворне струје у сваком од ових дијелова кругова и коментирајте разлику између њих.

Открити одговор Сакриј одговор

У резистентном кругу, струја оптерећења ће бити мања од струје снаге. Међутим, у индуктивном (аутотрансформаторском) колу, струја оптерећења ће премашити извор струје!

Напомене:

Замолите ученике да утврдјују који ће склоп напона бити енергетски ефикаснији.

Питање 9

Популарни комад опреме за испитивање електричних бенчера је Вариац . Објасните шта је Варац, како то функционише, и за које апликације се може користити.

Открити одговор Сакриј одговор

Ево шематски дијаграм за Вариац:

Допустићу вам да истражите одговоре на друге делове овог питања!

Напомене:

Ако имате лабораторију у варијанти, обавезно га доведите у разреду за период разговора, тако да ученици могу директно да виде како изгледа. Ако време дозвољава, ученици могу да експериментишу с њим током дискусије, да тестирају своје хипотезе о својој функцији.

Питање 10

Уређаји названим регулаторима корака понекад се користе у системима за дистрибуцију електричне енергије ради подизања или потискивања линијских напона, обично до највише 10%:

Страна "Лине" овог аутотрансформатора је извор снаге, а страна "Лоад" се повезује са уређајима који троше електричну енергију. "Прекидач за промену" мења функцију трансформатора од повећања до буке.

Одредите која је позиција прекидача "појачање" и која је "буцк", а затим одређује на који начин покретни контакт (симбол стрелице) треба померити како би се повећао излазни напон и смањио излазни напон.

Открити одговор Сакриј одговор

Када је прекидач за обртање у лијевом положају, излазни напон регулатора се смањује. Када је прекидач у правом положају, излазни напон регулатора се повећава. Померање контакта даље удесно повећава количину повећања или залиха, у зависности од тога у којем положају је укључен прекидач за уназад.

Успут, зиг-заг обрасци намотаја нису стандардни за електронске схематске дијаграме, мада је то често у дијаграмима електроенергетског система. Допустићу вам да истражите како нацртају отпорнике на овим дијаграмима!

Напомене:

Решење овог питања може бити лакше за неке да препознаје ако се регулаторско коло поново повуче користећи нормалне електронске схематске дијаграме. Још један савет је да поједноставимо схематски дијаграм тако што уклоните све различите положаје за славину и извуците круг помоћу навођења пуне серије.

Веома је важно да ученици схвате да постоје различити типови електричних схематских дијаграма. Симболика дијаграма моћи често збуњује људе који су упознати са електронском схематичном симболиком и виза.

Питање 11

Израчунајте све струје у овом аутотрансформаторском кругу, претпостављајући савршену (100%) ефикасност:

Открити одговор Сакриј одговор

Следеће питање: на основу ових тренутних података, која економска предност аутотрансформатор има преко конвенционалног трансформатора у смислу трошкова производње "напомене скривене"> Напомене:

Разговарајте са својим ученицима о про и аутотрансформаторима преко редовних трансформатора. Наравно, постоји очигледан недостатак: губитак изолације између примарног и секундарног круга. Ако то није проблем, ипак постоје значајне предности у коришћењу аутотрансформатора преко конвенционалног трансформатора.

Питање 12

Претпоставимо да оптерећење у овом кругу изненада заустави пријем енергије:

Ваш први корак у решавању проблема је преузимање неколико напона:

В АБ = 120 В
В ЕЦ = 0 В
В ДЦ = 120 В

На основу ових мјерења, гдје мислите да је грешка у овом кругу, и каква је то врста грешке "# 12"> Открити одговор Сакри одговор

Допустићу вам да сами утврдите највероватније грешке!

Напомене:

Питајте своје ученике да размишљају о неким другим могућностима за неуспех у овом кругу, осим њихове прве хипотезе. Такође, размотрите како бисте потврдили (двоструко проверили) све хипотезе, уз различите мере мерења.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →