Прежде всего, относительно того, можно ли хранить энергию, давайте посмотрим на разницу между идеальными трансформаторами и реальными действующими трансформаторами:
1. Определение и характеристики идеальных трансформаторов.
Распространенные методы рисования идеальных трансформаторов
Идеальный трансформатор – это идеализированный элемент схемы. Предполагается: отсутствие магнитной утечки, отсутствие потерь в меди и железе, а также бесконечные коэффициенты самоиндукции и взаимной индуктивности и не изменяющиеся со временем. При этих предположениях идеальный трансформатор осуществляет только преобразование напряжения и тока, не задействуя накопление или потребление энергии, а только передает входную электрическую энергию на выходной конец.
Поскольку утечка магнитного поля отсутствует, магнитное поле идеального трансформатора полностью ограничено сердечником, и в окружающем пространстве не генерируется энергия магнитного поля. В то же время отсутствие потерь в меди и железе означает, что трансформатор не будет преобразовывать электрическую энергию в тепло или другие формы потерь энергии во время работы, а также не будет накапливать энергию.
Согласно содержанию «Принципов схемы»: Когда трансформатор с железным сердечником работает в ненасыщенном сердечнике, его магнитная проницаемость велика, поэтому индуктивность велика, а потери в сердечнике незначительны, его можно приблизительно рассматривать как идеальный трансформатор.
Давайте еще раз посмотрим на его заключение. «В идеальном трансформаторе мощность, поглощаемая первичной обмоткой, равна u1i1, а мощность, поглощаемая вторичной обмоткой, равна u2i2=-u1i1, то есть мощность, поступающая на первичную обмотку трансформатора, выводится на нагрузку через вторичная сторона. Общая мощность, поглощаемая трансформатором, равна нулю, поэтому идеальный трансформатор — это компонент, который не накапливает и не потребляет энергию.
Конечно, некоторые друзья также сказали, что в схеме обратного хода трансформатор может накапливать энергию. Фактически, я проверил информацию и обнаружил, что его выходной трансформатор помимо достижения электрической изоляции и согласования напряжения выполняет функцию накопления энергии.Первое является свойством трансформатора, а второе — свойством дросселя.Поэтому некоторые люди называют его индукторным трансформатором, а это означает, что накопление энергии на самом деле является свойством индуктора.
2. Характеристики трансформаторов в реальной эксплуатации.
В реальной работе сохраняется определенное количество энергии. В реальных трансформаторах из-за таких факторов, как утечка магнитного поля, потери в меди и железе, трансформатор будет иметь определенный запас энергии.
Железный сердечник трансформатора будет вызывать потери на гистерезис и потери на вихревые токи под действием переменного магнитного поля. Эти потери будут потреблять часть энергии в виде тепловой энергии, но также приведут к сохранению определенного количества энергии магнитного поля в железном сердечнике. Поэтому при вводе в эксплуатацию или отключении трансформатора из-за выделения или накопления энергии магнитного поля в железном сердечнике может возникнуть кратковременное перенапряжение или явление перенапряжения, оказывающее воздействие на другое оборудование в системе.
3. Характеристики накопления энергии индуктора
Когда ток в цепи начинает увеличиваться,индукторбудет препятствовать изменению тока. Согласно закону электромагнитной индукции на обоих концах индуктора возникает электродвижущая сила самоиндукции, направление которой противоположно направлению изменения тока. В это время источнику питания необходимо преодолеть электродвижущую силу самоиндукции, чтобы совершить работу и преобразовать электрическую энергию в энергию магнитного поля в индукторе для хранения.
Когда ток достигает стабильного состояния, магнитное поле в индукторе больше не меняется, а электродвижущая сила самоиндукции равна нулю. В это время, хотя индуктор больше не поглощает энергию источника питания, он все еще сохраняет накопленную ранее энергию магнитного поля.
Когда ток в цепи начнет уменьшаться, магнитное поле в дросселе также ослабнет. Согласно закону электромагнитной индукции, дроссель будет генерировать электродвижущую силу самоиндукции в том же направлении, что и уменьшение тока, стремясь сохранить величину тока. В этом процессе энергия магнитного поля, запасенная в индукторе, начинает высвобождаться и преобразовываться в электрическую энергию для обратной передачи в цепь.
Благодаря процессу накопления энергии мы можем просто понять, что по сравнению с трансформатором он имеет только входную энергию и не имеет выходной энергии, поэтому энергия сохраняется.
Вышеизложенное - мое личное мнение. Я надеюсь, что это поможет всем разработчикам комплектных блочных трансформаторов понять, что такое трансформаторы и катушки индуктивности! Я также хотел бы поделиться с вами некоторыми научными знаниями:маленькие трансформаторы, катушки индуктивности и конденсаторы, демонтированные из бытовой техники, следует перед прикосновением разрядить или отремонтировать профессионалами после отключения электроэнергии!
Эта статья взята из Интернета, авторские права принадлежат первоначальному автору.
Время публикации: 04 октября 2024 г.