autotransformatoare

Autotransformator (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

autotransformatoare

AC Circuite electrice


Intrebarea 1

Câtă tensiune există între următoarele perechi de puncte din acest circuit "/ / www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00667x01.png">

Între C și F : V CF =
Între A și B : V AB =
Între D și E : V DE =
Între D și F : V DF =
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

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

Note:

Această întrebare verifică capacitatea studenților de a raporta rapoartele de lichidare ale unui transformator la tensiunile din circuit. Simbolismul este comun în Europa, dar nu atât de comun în Statele Unite.

intrebarea 2

Cât de multă tensiune există între următoarele perechi de puncte în acest circuit?

Între D și F : V DF =
Între A și B : V AB =
Între D și E : V DE =
Între C și F : V CF =
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

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

Note:

Această întrebare verifică capacitatea studenților de a raporta rapoartele de lichidare ale unui transformator la tensiunile din circuit. Rețineți că una dintre tensiuni depășește, de fapt, tensiunea sursei de 16 volți, deși acest lucru este din punct de vedere tehnic un transformator "pas cu pas". Faptul că tensiunea sursei nu este impresionată asupra întregii înfășurări primare este cheia aici.

Simbolul pentru acest transformator este obișnuit în Europa, dar nu atât de obișnuit în Statele Unite.

Întrebarea 3

Cât de multă tensiune AC este acolo între punctele A și B în acest circuit "/ / www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00666x01.png">

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

V AB = 397 VAC

Note:

În realitate, acest lucru nu este altceva decât un exercițiu în Legea de tensiune a lui Kirchhoff (KVL): determinarea tensiunii dintre două puncte într-o buclă, cunoscând tensiunile dintre alte puncte din aceeași buclă. Două provocări principale se manifestă în acest exercițiu: identificarea buclei și legarea convenției punct la semnele de polaritate. Diferiți studenți vor avea abordări diferite ale acestei probleme, așa că ar trebui să facă o discuție interesantă!

Întrebarea 4

Conectați înfășurările acestui transformator descrescător, astfel încât să "mărească" tensiunea la sarcină cu 12 volți:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Semnele de fază (punctele de lângă sfârșitul fiecărei înfășurări) sunt foarte importante atunci când decideți ce legătură să conectați înfășurările transformatorului! Unii studenți pot considera util să utilizeze marcaje de polaritate DC (+ și -) în plus față de puncte, pentru a determina dacă tensiunile vor fi în fază (amplificare) sau în afara fazei (bucking).

Întrebarea 5

Conectați înfășurările acestui transformator de tip "down-down", astfel încât să "încarce" tensiunea la becul cu 12 volți:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Semnele de fază (punctele de lângă sfârșitul fiecărei înfășurări) sunt foarte importante atunci când decideți ce legătură să conectați înfășurările transformatorului! Unii studenți pot considera util să utilizeze marcaje de polaritate DC (+ și -) în plus față de puncte, pentru a determina dacă tensiunile vor fi în fază (amplificare) sau în afara fazei (bucking).

Întrebarea 6

Cum am putea determina trecerea fazelor în acest transformator pas cu pas (120 VAC, 60 Hz primar), astfel încât să știm cum să le conectăm fie pentru a stimula, fie pentru a face un serviciu "// www.beautycrew.com.au// sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00244x01.png ">

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Conectați unul dintre firele secundare la unul dintre firele primare. Apoi, măsurați tensiunea cu un voltmetru între celelalte două fire secundare și primare de înfășurare (cele două care nu sunt obișnuite din punct de vedere electric). Citirea tensiunii obținută prin acest test va indica faza.

Note:

Rețineți că răspunsul dat la această întrebare lasă detaliile particulare de interpretare a citirilor voltmetrului fără răspuns. Provocați-i pe studenți să-și dea seama singuri.

Având în vedere că conexiunile autotransformatorului sunt atât de practice, este important ca studenții să știe cum să testeze un transformator pentru a vedea cum sunt înfășurate înfășurările sale (nemarcate).

Întrebarea 7

Să presupunem că aveți un transformator de potrivire a impedanței audio (1000 Ω la 8 Ω) și ați dorit să cunoașteți relațiile de fază ale înfășurărilor. Din nefericire, singurul echipament de testare pe care îl aveți este un voltmetru analogic DC și o baterie de 9 volți. Explicați cum ați folosi aceste două dispozitive pentru a testa "polaritatea".

Notă: puteți ignora atingerea centrală a înfășurării primare de 1000 Ω.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Nu vă voi da răspunsul direct aici, dar vă voi da un indiciu: deși transformatorii nu pot funcționa pe DC continuu, ei vor răspunde la impulsuri de curent într-o anumită direcție! Cu alte cuvinte, puteți utiliza DC intermitent din bateria de 9 volți pentru a testa înfășurările.

Întrebare la întrebare: calculați raportul de transformări al acestui transformator, pe baza raportului impedanțelor.

Note:

Rețineți că răspunsul dat la această întrebare lasă detaliile particulare de interpretare a citirilor voltmetrului fără răspuns. Provocați-i pe studenți să-și dea seama singuri.

Transformatoarele de potrivire a sunetului sunt ușor de obținut, așa că vă încurajez pe elevii dvs. să încerce acest lucru ca un exercițiu de laborator.

Întrebarea 8

Ar trebui să fie evident că tensiunea de sarcină în acest circuit de separare a tensiunii rezistive va fi mai mică de 30 volți AC (RMS):

De asemenea, ar trebui să fie evident că tensiunea de sarcină în acest circuit inductiv de divizare a tensiunii va fi mai mică de 30 volți AC (RMS):

Din această scurtă analiză s-ar părea că aceste două circuite de separare de tensiune sunt echivalente una cu cealaltă. Cu toate acestea, există o diferență foarte importantă în ceea ce privește curentul : sarcina față de ofertă. Estimați curenții de sarcină și sursă din fiecare dintre aceste circuite de separare și comentați diferența dintre cele două.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

În circuitul rezistiv, curentul de sarcină va fi mai mic decât curentul de alimentare. În circuitul inductiv (autotransformator), totuși, curentul de sarcină va depăși curentul sursei!

Note:

Cereți elevilor să determine care circuit de divizare a tensiunii va fi mai eficient din punct de vedere energetic.

Întrebarea 9

O piesă populară de echipamente de testare a bancotelor electrice este Variac . Explicați ce este Variac, cum funcționează și ce aplicații ar putea fi folosite.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Iată diagrama schematică a unui Variac:

Vă voi lăsa să cercetați răspunsurile la celelalte părți ale acestei întrebări!

Note:

Dacă aveți un laborator Variac în laboratorul dvs., asigurați-vă că îl aduceți în clasă pentru perioada de discuție, astfel încât studenții să poată vedea direct cum arată. Dacă timpul permite, permiteți studenților să experimenteze cu ei în timpul discuțiilor, pentru a-și testa ipotezele despre funcția lor.

Întrebarea 10

Aparatele numite regulatoare de pas sunt uneori utilizate în sistemele de distribuție a energiei electrice pentru a intensifica sau a suprima tensiunile de linie, în mod obișnuit la maximum 10%:

Partea "Linie" a acestui autotransformator este sursa de alimentare, iar partea "Încărcare" se conectează la dispozitivele care consumă energie electrică. "Comutatorul de inversare" modifică funcția transformatorului de la boost la buck.

Determinați ce poziție de comutare este "boost" și care este "buck", și apoi determinați în ce mod contactul în mișcare (simbolul săgeții) trebuie mutat pentru a mări tensiunea de ieșire și pentru a scădea tensiunea de ieșire.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Când comutatorul de mers înapoi este în poziția stângă, tensiunea de ieșire a regulatorului este redusă. Când comutatorul este în poziția corectă, tensiunea de ieșire a regulatorului este mărită. Deplasarea contactului mai departe spre dreapta mărește cantitatea de stimulare sau buck, în funcție de poziția în care se află comutatorul de mers înapoi.

De altfel, modelul zig-zag al înfășurărilor nu este standard pentru diagramele schematice electronice, deși este mai des întâlnit în diagramele sistemului electric. Vă voi lăsa să cercetați modul în care acestea trag rezistențe în aceste tipuri de diagrame!

Note:

Soluția la această întrebare poate fi mai ușor pentru unii să recunoască dacă circuitul regulatorului este re-desenat folosind diagrame schematice electronice normale. Un alt sfat este de a simplifica diagrama schematică prin eliminarea tuturor pozițiilor de robinet diferite și trageți circuitul folosind bobina seriei complete.

Este important ca elevii să realizeze că există diferite tipuri de diagrame electrice schematice. Simbolismul diagramei de putere este adesea confuz pentru oamenii familiarizați cu simbolismul electronic schematic, și viza-verso.

Întrebarea 11

Calculați toți curenții în acest circuit autotransformator, presupunând o eficiență perfectă (100%):

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Următoarea întrebare: pe baza acestor cifre actuale, ce avantaj economic are un autotransformator pe un transformator convențional în ceea ce privește costurile de producție "note ascunse"> Note:

Discutați cu elevii dvs. pro și conurile de autotransformatoare peste transformatoarele obișnuite. Desigur, există dezavantajul evident: pierderea izolării între circuitele primare și secundare. Dacă aceasta nu este o problemă, totuși, există avantaje substanțiale care trebuie realizate în utilizarea unui autotransformator pe un transformator convențional.

Întrebarea 12

Să presupunem că sarcina din acest circuit se oprește brusc de la recepție:

Primul pas în depanare este efectuarea unor măsurători de tensiune:

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

Pe baza acestor măsurători, unde credeți că defecțiunea se află în acest circuit și ce tip de defecțiune este "# 12"> Răspuns dezvăluiți Ascundeți răspunsul

Vă voi lăsa să stabiliți cel mai probabil eșecul pe cont propriu!

Note:

Cereți elevilor să se gândească la alte posibilități de eșec în acest circuit, în afara primei lor ipoteze. De asemenea, discutați cum ați verifica (verificați) toate ipotezele, cu măsurători diferite ale contorului.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →