ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ ΕΠΑΛ

1. Μετασχηματιστές ονομάζουμε τις ηλεκτρικές διατάξεις που
αυξομειώνουν βασικά ηλεκτρικά μεγέθη όπως η τάση ή η ένταση
του ρεύματος.

4.  Η εναλλασσόμενη τάση u, προκαλεί στο πρωτεύον μια εναλλασσόμενη
ένταση ρεύματος (π.χ. για τη λειτουργία χωρίς φορτίο την Ι0).
 Η εναλλασσόμενη ένταση ρεύματος Ι0 δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο
(Μ.Π.) με εναλλασσόμενη (μεταβαλλόμενη) μαγνητική ροή Φμ,
 Η μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή Φμ κλείνει κύκλωμα μέσα από τον
πυρήνα και διαπερνά ("τέμνει") τις σπείρες του δευτερεύοντος.
 Έτσι, σε κάθε σπείρα του δευτερεύοντος αναπτύσσεται μια
ηλεκτρεγερτική δύναμη (Η.Ε.Δ.) από επαγωγή, που είναι κι αυτή
εναλλασσόμενη και μάλιστα της ίδιας συχνότητας μ' αυτή των υ. Ι0 και
Φμ που την προκάλεσαν.
 Επειδή οι σπείρες του δευτερεύοντος είναι συνδεμένες σε σειρά, οι
Η.Ε.Δ. που αναπτύσσονται σ' αυτές αθροίζονται. Άρα, από το
δευτερεύον τύλιγμα παίρνουμε τελικά μια συνολική Η.Ε.Δ. (Ε2), την
οποία μπορούμε να μετρήσουμε μ' ένα βολτόμετρο.

5. E2 = K.F.W2.Φμ
 Κ =4,44 κατασκευαστική σταθερά (-).
 F = η συχνότητα δικτύου (Ηz).
 W2 = Ο αριθμός των σπειρών του δευτερεύων (-).
 Φμ= Η μαγνητική ροή του πυρήνα (Wb ή V.s).

6. Σε κάθε Μ/Σ διακρίνουμε δύο λειτουργικές
καταστάσεις:
 τη λειτουργία χωρίς φορτίο (μεταβατικό στάδιο),
στην οποία η τάση του δευτερεύοντος είναι ίση με
την Η.Ε.Δ. που αναπτύσσεται σ' αυτό, δηλ. είναι
U2=E2 και
 τη λειτουργία με φορτίο (κανονική λειτουργία),
στην οποία η τάση U2 είναι γενικά μικρότερη απ'
την Ε2 λόγω της πτώσης τάσης στα τυλίγματα του,
Μ/Σ δηλαδή: U2<Ε2

7. 1 1 2
2 2 1
W U I
K
W U I
  

8.  Τάση βραχυκύκλωσης ονομάζουμε την τάση που
πρέπει να εφαρμοστεί στο πρωτεύων ώστε με
βραχυκυκλωμένο το δευτερεύων να έχουμε
κανονικά ρεύματα φόρτισης.
 Όταν βραχυκυκλώνουμε έναν Μ/Σ αναπτύσσονται
μεγάλες εντάσεις που μπορεί να καταστρέψουν τον
Μ/Σ όσο και το δίκτυο που τον τροφοδοτεί.
 Χρησιμοποιείται στις ηλεκτροκολλήσεις.

9. Η τάση βραχυκύκλωσης εκφράζεται με το ποσοστό %
της βραχυκυκλωμένης τάσης στο πρωτεύων προς
την ονομαστική τάση πρωτεύοντος.
Τύποι υπολογισμού:
 U1k= Βραχυκυκλωμένη τάση πρωτεύοντος
 U1N= ονομαστική τάση πρωτεύοντος
 I2N = ονομαστική ένταση δευτερεύοντος
 I2k = ένταση βραχυκύκλωσης δευτερεύοντος
 Uk% = τάση βραχυκύκλωσης
1
1
2
2
% .100
% .100
K
K
N
N
K
k
U
U
U
I
U
I



10. 1~ Μ/Σ 3~Μ/Σ
ΠΡΩΤΕΥΩΝ ΔΕΥΤΕΡΕΥΩΝ ΠΡΩΤΕΥΩΝ ΔΕΥΤΕΡΕΥΩΝ
πραγματική P1 = U1 .I1.συνφ P2 = U2 .I2.συνφ P1 = √3U1 .I1.συνφ P2 = √3U2 .I2.συνφ
Άεργος Q1 = U1 .I1.ημφ Q2 = U2 .I2.ημφ Q1 = √U1 .I1.ημφ Q2 = √3U2 .I2.ημφ
Φαινόμενη S1 = U1 .I1 S2 = U2 .I2 S1 =√3 U1 .I1 S2 =√3 U2 .I2
Τρίγωνο ισχύος
2 2
S P Q
P
S
Q
S


 



11. Μονοφασικός μετασχηματιστής (Μ/Σ) αποδίδει
πραγματική ισχύ 8kW στο δευτερεύον τύλιγμα με
συντελεστή ισχύος 0,8 και τάση τροφοδοσίας 200V.
Η σχέση μεταφοράς του Μ/Σ είναι 2,5 και ο
αριθμός σπειρών του πρωτεύοντος τυλίγματος είναι
500. Να υπολογισθούν:
α. Τα ρεύματα πρωτεύοντος και δευτερεύοντος
τυλίγματος.
β. Η τάση στο πρωτεύον τύλιγμα.
γ. Ο αριθμός σπειρών του δευτερεύοντος.
Εξετάσεις 1999

12. Δεδομένα Ζητούμενα
P 2= 8kW = 8000W α. I1 και I2
συνφ = 0,8 β. U1
Κ = 2,5 γ. W2
W1 = 500
U2 = 200V
α. Από τον τύπο της πραγματικής ισχύς υπολογίζω το ρεύμα στο δευτερεύων:
Από τη σχέση μεταφοράς υπολογίζω το ρεύμα στο πρωτεύων:
β. Από τη σχέση μεταφοράς υπολογίζω την τάση στο πρωτεύων:
γ. Από τη σχέση μεταφοράς υπολογίζω τις σπείρες στο δευτερεύων:
2
2 2 2 2 2 2
2
8000
. . 50
. 200.0,8
P
P U I I I I A
U


      
2 2
1 2 1 1 1
1
50
. 20
2,5
I I
K K I I I I I A
I K
        
1
2 1 1 1
2
. 2,5.200 500
U
K K U U U U V
U
      
1 1
2 1 2 2 2
2
500
. 200
2,5
W W
K K W W W W W
W K
        

13. Στο πείραμα βραχυκύκλωσης ενός Μ/Σ 220/4400V "φωτεινών
επιγραφών", για να έχουμε τα κανονικά ρεύματα φόρτισης
4Α/200mΑ χρειάστηκε να τροφοδοτήσουμε το πρωτεύον
του τύλιγμα με τάση 11V. Να υπολογίσετε:
α. Τη σχέση μεταφοράς του Μ/Σ.
β. Την τάση βραχυκύκλωσης.
γ. Το ρεύμα βραχυκύκλωσης στο δευτερεύων του Μ/Σ.

14. Δεδομένα Ζητούμενα
U1 = 220V α. Κ
U2 = 4400V β. UΚ %
Ι1 = 4Α γ. Ι2Κ
Ι2 =200mA= 0,2 Α
U1Κ = 11V
α. Υπολογίζω τη σχέση μεταφοράς από τον΄τύπο:
β. Υπολογίζω την τάση βραχυκύκλωσης από τον τύπο:
γ. Υπολογίζω το ρεύμα βραχυκύκλωσης στο δευτερεύων του Μ/Σ από τον τύπο:
1
2
220 1
4400 20
U
K K K
U
    
1
1
11
% .100 % .100 % 5%
220
K
K K K
N
U
U U U
U
    
2 2
2 2 2
2
0,2
% .100 .100 .100 4
% 5
N N
K K K K
K K
I I
U I I I A
I U
      