autotransformere

AUTOTRANSFORMER STARTER, DIAGRAM , WORKING EXPLAINATION (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

autotransformere

AC elektriske kredsløb


Spørgsmål 1

Hvor meget spænding er der mellem følgende par punkter i dette kredsløb "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00667x01.png">

Mellem C og F : V CF =
Mellem A og B : V AB =
Mellem D og E : V DE =
Mellem D og F : V DF =
Reveal svar Skjul svar

Mellem C og F : V CF = 48 V
Mellem A og B : V AB = 21, 33 V
Mellem D og E : V DE = 10, 67 V
Mellem D og F : V DF = 37, 33 V

Bemærkninger:

Dette spørgsmål kontrollerer elevernes evne til at relatere transformatorens snoede forhold til spændinger i kredsløbet. Symbolismen her er almindelig i Europa, men ikke så almindelig i USA.

Spørgsmål 2

Hvor meget spænding er der mellem de følgende par punkter i dette kredsløb?

Mellem D og F : V DF =
Mellem A og B : V AB =
Mellem D og E : V DE =
Mellem C og F : V CF =
Reveal svar Skjul svar

Mellem D og F : V DF = 16 V
Mellem A og B : V AB = 9, 14 V
Mellem D og E : V DE = 4, 57 V
Mellem C og F : V CF = 20, 57 V

Bemærkninger:

Dette spørgsmål kontrollerer elevernes evne til at relatere transformatorens snoede forhold til spændinger i kredsløbet. Bemærk, at en af ​​spændingerne faktisk overskrider kildespændingen på 16 volt, selvom dette teknisk set er en "down-down" -transformator. Det faktum, at kildespændingen ikke er imponeret over hele den primære vikling er nøglen her.

Symbolismen for denne transformator er almindelig i Europa, men ikke så almindelig i USA.

Spørgsmål 3

Hvor meget AC-spænding er der mellem punkt A og B i dette kredsløb "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00666x01.png">

Reveal svar Skjul svar

V AB = 397 VAC

Bemærkninger:

I virkeligheden er dette ikke mere end en øvelse i Kirchhoffs Spændingslov (KVL): bestemmelse af spændingen mellem to punkter i en loop, idet spændingen mellem andre punkter i samme sløjfe kendes. To hovedudfordringer præsenterer sig i denne øvelse: Identifikation af sløjfen og relatering af punktkonventionen til polaritetsmærkninger. Forskellige elever vil sandsynligvis have forskellige tilgange til dette problem, så det skal skabe en interessant diskussion!

Spørgsmål 4

Tilslut viklingen af ​​denne trin-down transformer, så den "forstærker" spændingen til belastningen med 12 volt:

Reveal svar Skjul svar

Bemærkninger:

Fase markeringer (prikkerne i nærheden af ​​hver viklings ende) er meget vigtige, når man bestemmer, hvilken vej der skal tilsluttes transformatorviklinger! Nogle studerende kan finde det nyttigt at bruge DC-polaritetsmærkninger (+ og -) ud over prikker for at bestemme om spændingerne vil være i fase (boosting) eller out-of-phase (bucking).

Spørgsmål 5

Tilslut viklingen af ​​denne trin-down transformer, så den spænder spændingen til lyspæren med 12 volt:

Reveal svar Skjul svar

Bemærkninger:

Fase markeringer (prikkerne i nærheden af ​​hver viklings ende) er meget vigtige, når man bestemmer, hvilken vej der skal tilsluttes transformatorviklinger! Nogle studerende kan finde det nyttigt at bruge DC-polaritetsmærkninger (+ og -) ud over prikker for at bestemme om spændingerne vil være i fase (boosting) eller out-of-phase (bucking).

Spørgsmål 6

Hvordan kunne vi muligvis bestemme afviklingen af ​​viklingerne i denne trin-down transformer (120 VAC, 60 Hz primære), så vi ville vide, hvordan de skulle tilsluttes til enten boosting eller bucking service "// www.beautycrew.com.au// sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00244x01.png ">

Reveal svar Skjul svar

Tilslut en af ​​de sekundære ledninger til en af ​​de primære ledninger. Mål derefter spændingen med et voltmeter mellem de to andre sekundære og primære viklingsledninger (de to, der ikke er elektrisk almindelige). Den spændingslæsning, der opnås ved denne test, vil indikere fasningen.

Bemærkninger:

Bemærk, at svaret på dette spørgsmål efterlader de særlige detaljer om, hvordan man analyserer voltmeterlæsningerne ubesvaret. Udfordre dine elever til at finde ud af det selv.

Da autotransformerforbindelser er så praktiske, er det vigtigt for eleverne at vide, hvordan man tester en transformer for at se, hvordan dens (umærkede) viklinger er faset.

Spørgsmål 7

Antag at du havde en lydimpedans-matchende transformer (1000 Ω til 8 Ω), og du ønskede at kende viklingernes faseforhold. Desværre er det eneste testudstyr, du har, en analog DC voltmeter og et 9 volt batteri. Forklar hvordan du ville bruge disse to enheder til at teste snoede "polaritet".

Bemærk: Du kan se bort fra centrifugeringen af ​​1000 Ω primærviklingen.

Reveal svar Skjul svar

Jeg vil ikke give dig svaret direkte her, men jeg vil give dig et tip: Selv om transformatorer ikke kan fungere på kontinuerlig DC, vil de svare på pulser af strøm i en bestemt retning! Med andre ord kan du bruge intermitterende DC fra 9 volt batteriet til at teste viklingerne.

Udfordringsspørgsmålet: Beregn omdrejningsforholdet mellem denne transformer, baseret på forholdet mellem impedanser.

Bemærkninger:

Bemærk, at svaret på dette spørgsmål efterlader de særlige detaljer om, hvordan man analyserer voltmeterlæsningerne ubesvaret. Udfordre dine elever til at finde ud af det selv.

Lydtilpasningstransformatorer er nemme at opnå, så jeg opfordrer jeres elever til at prøve dette som en lab øvelse.

Spørgsmål 8

Det skal være indlysende, at belastningsspændingen i dette resistive spændingsdeler kredsløb vil være mindre end 30 volt AC (RMS):

Ligeledes skal det være tydeligt, at belastningsspændingen i dette induktive spændingsdeler kredsløb vil være mindre end 30 volt AC (RMS):

Fra denne korte analyse ser det ud til, at disse to spændingsdeler kredsløb er ækvivalente med hinanden. Der er imidlertid en meget vigtig forskel i forhold til strøm : belastning kontra forsyning. Anslå belastningen og kildestrømmene i hver af disse delerkredse, og kommentere forskellen mellem de to.

Reveal svar Skjul svar

I modstandskredsløbet vil belastningsstrømmen være mindre end strømmen. I det induktive (autotransformer) kredsløb vil belastningsstrømmen dog overskride kildestrømmen!

Bemærkninger:

Bed dine elever om at bestemme hvilket spændingsdeler kredsløb vil være mere energieffektive.

Spørgsmål 9

Et populært stykke elektrisk bænktestudstyr er Variac . Forklar, hvad en Variac er, hvordan den fungerer, og hvilke applikationer den kan bruges til.

Reveal svar Skjul svar

Her er skematisk diagram for en Variac:

Jeg lader dig undersøge svarene på de andre dele af dette spørgsmål!

Bemærkninger:

Hvis du har en Variac i dit laboratorium, skal du sørge for at bringe den til klassen i diskussionsperioden, så eleverne kan se direkte på, hvad man ser ud. Hvis tiden tillader det, lad dine elever eksperimentere med det under diskussionen for at teste deres hypoteser om dens funktion.

Spørgsmål 10

Apparater kaldet trinregulatorer bruges nogle gange i elforsyningssystemer til at øge eller undertrykke ledningsspændinger, typisk til maksimalt 10%:

"Autotransformatorens" side af siden er strømkilden, og "Load" -siden forbinder de enheder, der bruger strøm. "Reversing switch" ændrer transformatorens funktion fra boost til buck.

Bestem hvilken switchposition der er "boost", og som er "buck" og derefter bestemme hvilken vej den bevægende kontakt (pilsymbolet) skal flyttes for at øge spændingsudgangen og for at mindske spændingsudgangen.

Reveal svar Skjul svar

Når omskifteren er i venstre position, reduceres regulatorens udgangsspænding. Når kontakten er i den rigtige position, øges regulatorens udgangsspænding. Ved at flytte kontakten længere til højre øges mængden af ​​boost eller buck, afhængigt af hvilken position reverseringskontakten er i.

Til gengæld er zig-zag-mønsteret af viklingene ikke standard for elektroniske skematiske diagrammer, selv om det er mere almindeligt i elektriske systemdiagrammer. Jeg vil lade dig undersøge, hvordan de trækker modstande i disse typer diagrammer!

Bemærkninger:

Løsningen på dette spørgsmål kan være lettere for nogle at genkende om regulator kredsløb er trukket igen ved hjælp af normale elektroniske skematiske diagrammer. Et andet tip er at forenkle det skematiske diagram ved at fjerne alle de forskellige trykpositioner, og trække kredsløbet ved hjælp af den fulde serievikling.

Det er vigtigt for eleverne at indse, at der findes forskellige typer elektriske skematiske diagrammer. Power diagram symbolisme er ofte forvirrende for folk, der er bekendt med elektronisk skematisk symbolik, og visa-versa.

Spørgsmål 11

Beregn alle strømme i dette autotransformer kredsløb, forudsat perfekt (100%) effektivitet:

Reveal svar Skjul svar

Opfølgningsspørgsmål: På baggrund af disse nuværende tal, hvilken økonomisk fordel har en autotransformer over en konventionel transformator hvad angår fremstillingsomkostninger "noter skjult"> Noter:

Diskuter med dine elever pro og con af autotransformere over almindelige transformatorer. Selvfølgelig er der den åbenlyse ulempe: tab af isolation mellem primære og sekundære kredsløb. Hvis dette ikke er et problem, er der dog betydelige fordele ved at anvende en autotransformer over en konventionel transformator.

Spørgsmål 12

Antag, at belastningen i dette kredsløb pludselig stopper modtage strøm:

Dit første trin i fejlfinding er at tage nogle spændingsmålinger:

V AB = 120 V
V EC = 0 V
V DC = 120 V

Baseret på disse målinger, hvor tror du fejlen er i dette kredsløb, og hvilken type fejl er det "# 12"> Reveal svar Skjul svar

Jeg vil lade dig bestemme det mest sandsynlige fiasko på egen hånd!

Bemærkninger:

Bed dine elever om at tænke på nogle andre muligheder for fejl i dette kredsløb foruden deres første hypotese. Diskuter også, hvordan du vil kontrollere (dobbeltkryds) alle hypoteser med forskellige måleresultater.

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Næste regneark →