+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Принцип действия трансформатора и его устройство

Принцип действия трансформатора основан на знаменитом законе взаимной индукции. Если включить в сеть переменного тока первичную обмотку этой электрической машины, то по этой обмотке начнет течь переменный ток. Этот ток будет создавать в сердечнике переменный магнитный поток. Данный магнитный поток начнет пронизывать витки вторичной обмотки трансформатора. На этой обмотке будет индуцироваться переменная ЭДС (электродвижущая сила). Если подключить (замкнуть) вторичную обмотку к какому-то приемнику электрической энергии (например, к обычной лампе накаливания), то под воздействием индуктируемой электродвижущей силы по вторичной обмотке к приемнику будет течь электрический переменный ток.

Вместе с этим, по первичной обмотке будет протекать ток нагрузки. Это значит, что электроэнергия будет трансформироваться и передаваться из вторичной обмотки в первичную при том напряжении, на который рассчитана нагрузка (то есть приемник электроэнергии, подключенный ко вторичной сети). Принцип действия трансформатора и основан на этом простом взаимодействии.

Для улучшения передачи магнитного потока и усиления магнитной связи намотка трансформатора, как первичная, так и вторичная, помещается на специальный стальной магнитопровод. Обмотки изолированы и от магнитопровода, и друг от друга.

Принцип действия трансформатора различен по напряжению обмоток. Если напряжение вторичной и первичной обмоток будет одинаково, то коэффициент трансформации будет равен единице, и тогда теряется сам смыл трансформатора как преобразователя напряжения в сети. Разделяют понижающие и повышающие трансформаторы. Если первичное напряжение будет меньше, чем вторичное, то такое электрическое устройство будет называться повышающим трансформатором. Если же вторичное меньше – то понижающим. Однако один и тот же трансформатор можно использовать и в качестве повышающего, и в качестве понижающего. Трансформатор повышающий используется для передачи энергии на различные расстояния, для транзита и прочего. Понижающие используют в основном для перераспределения электроэнергии между потребителями. Расчет силового трансформатора обычно и производится с учетом его последующего применения в качестве понижающего напряжение или повышающего.

Как уже говорилось выше, принцип действия трансформатора довольно прост. Однако есть некоторые любопытные детали в его конструкции.

В трансформаторах трехобмоточных три изолированные обмотки помещены на магнитопровод. Такой трансформатор может получать два разных напряжения и передавать энергию сразу двум группам приемников электроэнергии. В таком случае говорят, что кроме обмоток низшего и высшего напряжения у трехобмоточного трансформатора есть и обмотка среднего напряжения.

Обмотки трансформатора имеют цилиндрическую форму, и полностью изолируются друг от друга. При такой обмотке поперечное сечение стержня будет иметь круглую форму для уменьшения ненамагниченных промежутков. Чем меньше таких промежутков, тем меньше и масса меди, а, следовательно, масса и стоимость трансформатора.

Традиционный урок физики «Трансформаторы»

Задачи урока:

Образовательные:

  • расширение кругозора учащихся;
  • развитие творческих и познавательных способностей;
  • развитие у учащихся интереса к предмету «Физика»;
  • обобщение и углубление изученного материала.

Развивающие:

  • развитие речи, умения выражать и защищать свою точку зрения;
  • развитие сообразительности и находчивости.

Воспитательные:

  • воспитание нравственных качеств, отражающих отношение друг другу — умение выслушать друг друга, спокойно возразить;
  • вовлечь всех учащихся в творческую работу.

Цель урока:

  • рассмотреть работу трансформатора на холостом ходу и под нагрузкой;
  • рассмотреть области применения трансформатора.

Оргмомент.

Проверка домашнего задания, повторение пройденного. (Проверка в виде соревнования между 1 и 2 вариантами позволит рассмотреть большую часть вопросов, повысить активность учащихся. Вопросы на экране.).

1 вариант 2 вариант
1. В чем заключается явление электромагнитной индукции? 1. Как определяют направление индукционного тока?
2. Что такое статор? 2. Что такое ротор?
3. Для чего нужны контактные кольца и щетки? 3. Почему зазор между сердечниками делают как можно меньшим?
4. Какими преимуществами обладает переменный ток по сравнению с постоянным? 4. На каком принципе основана работа генератора переменного тока?
5. Сила тока в цепи меняется по закону j=3cos(100pit+pi/3)А. Определите амплитуду, круговую частоту и начальную фазу. 5. Напряжение меняется по закону И=5 cos(8t+3pi/2)В. Определите частоту, амплитуду и начальную фазу.

Изложение нового материала.

Назначение трансформаторов.

Нередко на практике требуется питать приборы, рассчитанные на разные напряжения. Так ламповый телевизор включают в сеть напряжением 220В, на нитях ламп должно быть 6,3 В; между анодом и катодом от 200В до 500В; на электронно-лучевой трубке до 15000В; а для работы транзисторов от 5В до 18В. Повышение и понижение напряжения переменного тока осуществляется трансформаторами.

Устройство трансформатора.

Трансформатор был изобретен в 1878 году П.Н. Яблочковым. Простой трансформатор переменного тока состоит из двух катушек, надетых на феромагнитный сердечник [рис. 98 в учебнике]. Сердечник собран из стальных листков трансформаторной стали. Одна из обмоток первичной, подключается к источнику переменного тока. Другая, к которой подключают нагрузку, называется вторичной. (Демонстрируем «школьный трансформатор», различные по размерам и назначению трансформаторы). Показываем условное обозначение трансформатора.

Трансформатор на холостом ходу.

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в сердечнике появляется переменный магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции в каждой обмотке. Магнитное поле сосредоточено в сердечнике. Мгновенное значение ЭДС индукции

е в любом витке катушек одинаково и согласно закону Фарадея определяются формулой е= -Ф’, Ф=Фm cos10t, то Ф’= -10Фm sin10t, следовательно е=10Фm sin10t или е=10Еm sin10t, где Em=10Фm.

В первичной обмотке, имеющей N1витков, е1=N1е. Во вторичной е2=N2e, отсюда следует, что e1/e2=N1/N2 . Обычно активное сопровождение обмоток мало, поэтому

1|?|e1|, |И2|=|e2|.

Мгновенные значения ЭДС e1 и e2 изменяются синфазно с учетом сказанного, можно записать:

И121212

Величина К называется коэффициентом трансформации.

При К>1 трансформатор является понижающим, а при К<1 — повышающим. Отмечаем, что на холостом ходу И12=N1/N2, и что трансформатор потребляет незначительную энергию из сети.

Работа нагруженного трансформатора.

Если нагрузить трансформатор во вторичной обмотке сила тока будет отлична от нуля. Появившийся ток создает в трансформаторе свой переменный магнитный поток, который по правилу Ленца должен уменьшить изменения магнитного потока в сердечнике. Но уменьшение амплитуды колебаний результирующего магнитного потока должно, в свою очередь, уменьшить ЭДС индукции в первичной обмотке. Однако это невозможно, так как 1|?|e1|. Поэтому при включении нагрузки, увеличивается сила тока в первичной обмотке.

Увеличение силы тока в цепи первичной обмотки происходит в соответствии с законом сохранения энергии: отдача электроэнергии в цепь, присоединенную ко вторичной обмотке трансформатора, сопровождается потреблением от сети такой же энергии первичной обмоткой. Мощность в первичной цепи при нагруженном трансформаторе, приблизительно равна мощности во вторичной цепи:

И1J12J2=> И1/ И2=J2/J1

Это значит, что, повышая с помощью трансформатора напряжение в несколько раз, мы во столько же раз уменьшаем силу тока.

Закрепление пройденного материала.

1 вариант 2 вариант
1. На каком физическом явлении основана работа трансформатора? 1. Какой ток можно подавать на обмотку трансформатора?
2. Как устроен трансформатор? 2. Что показывает коэффициент трансформации?
3. Почему сердечник трансформатора изготовлен из отдельных пластин? 3. Почему диаметр проводов катушек различен?
4. Почему трансформатор выходит из строя, если занимает один виток? 4. N1=2N2; И1=220В; И2-?

Домашнее задание.

38, повторение 37, упр. 5(3-7). Подготовить мини-проект «Применение трансформатора».

Итог урока.

  1. Проанализировать и оценить ответы.
  2. Разобрать домашнее задание.
  3. Ответить на вопросы учащихся по новой теме.

§63. Назначение и принцип действия трансформатора. Трансформаторы: их назначение и классификация

Может быть, кто-то думает, что трансформатор – это что-то среднее между трансформером и терминатором. Данная статья призвана разрушить подобные представления.

Трансформатор – статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного электрического тока одного напряжения и определенной частоты в электрический ток другого напряжения и той же частоты.

Работа любого трансформатора основана на явлении , открытой Фарадеем.

Назначение трансформаторов

Разные виды трансформаторов используются практически во всех схемах питания электрических приборов и при передаче электроэнергии на большие расстояния.

Электростанции вырабатывают ток относительно небольшого напряжения – 220 , 380 , 660 В. Трансформаторы, повышая напряжение до значений порядка тысяч киловольт , позволяют существенно снизить потери при передаче электроэнергии на большие расстояния, а заодно и уменьшить площадь сечения проводов ЛЭП.

Непосредственно перед тем как попасть к потребителю (например, в обычную домашнюю розетку), ток проходит через понижающий трансформатор. Именно так мы получаем привычные нам 220 Вольт.

Самый распространенный вид трансформаторов – силовые трансформаторы . Они предназначены для преобразования напряжения в электрических цепях. Помимо силовых трансформаторов в различных электронных приборах применяются:

  • импульсные трансформаторы;
  • силовые трансформаторы;
  • трансформаторы тока.

Принцип работы трансформатора

Трансформаторы бывают однофазные и многофазные, с одной, двумя или большим количеством обмоток. Рассмотрим схему и принцип работы трансформатора на примере простейшего однофазного трансформатора.

Из чего состоит трансформатор? Во простейшем случае из одного металлического сердечника и двух обмоток . Обмотки электрически не связаны одна с другой и представляют собой изолированные провода.

Одна обмотка (ее называют первичной ) подключается к источнику переменного тока. Вторая обмотка, называемая вторичной , подключается к конечному потребителю тока.


Когда трансформатор подключен к источнику переменного тока, в витках его первичной обмотки течет переменный ток величиной I1 . При этом образуется магнитный поток Ф , который пронизывает обе обмотки и индуцирует в них ЭДС.

Бывает, что вторичная обмотка не находится под нагрузкой. Такой режимы работы трансформатора называется режимом холостого хода. Соответственно, если вторичная обмотка подключена к какому-либо потребителю, по ней течет ток I2 , возникающий под действием ЭДС.

Величина ЭДС, возникающей в обмотках, напрямую зависит от числа витков каждой обмотки. Отношение ЭДС, индуцированных в первичной и вторичной обмотках, называется коэффициентом трансформации и равно отношению количества витков соответствующих обмоток.

Путем подбора числа витков на обмотках можно увеличивать или уменьшать напряжение на потребителе тока с вторичной обмотки.

Идеальный трансформатор

Идеальный трансформатор – трансформатор, в котором отсутствуют потери энергии. В таком трансформаторе энергия тока в первичной обмотке полностью преобразуется сначала в энергию магнитного поля, а далее – в энергию вторичной обмотки.

Конечно, такого трансформатора не существует в природе. Тем не менее, в случае, когда теплопотерями можно пренебречь, в расчетах удобно пользоваться формулой для идеального трансформатора, согласно которой мощности тока в первичной и вторичной обмотках равны.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на

Потери энергии в трансформаторе

Коэффициент полезного действия трансформаторов достаточно высок. Тем не менее, в обмотке и сердечнике происходят потери энергии, приводящие к тому, что температура при работе трансформатора повышается. Для трансформаторов небольшой мощности это не представляет проблемы, и все тепло уходит в окружающую среду – используется естественное воздушное охлаждение. Такие трансформаторы называют сухими.

В более мощных трансформаторах воздушного охлаждения оказывается недостаточно, и применяется охлаждение маслом. В этом случае трансформатор помещается в бак с минеральным маслом, через которое тепло передается стенкам бака и рассеивается в окружающую среду. В трансформаторах высоких мощностей дополнительно применяются выхлопные трубы – если масло закипает, образовавшимся газам нужен выход.


Конечно, трансформаторы не так просты, как может показаться на первый взгляд — ведь мы рассмотрели принцип действия трансформатора кратко. Контрольная по электротехнике с задачами на расчет трансформатора внезапно может стать настоящей проблемой. всегда готов оказать помощь в решении любых проблем с учебой! Обращайтесь в Zaochnik и учитесь легко!

Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две или большее число индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Трансформаторы широко используют для следующих целей.

    Для передачи и распределения электрической энергии. Обычно на электростанциях генераторы переменного тока вырабатывают электрическую энергию при напряжении 6-24 кВ.

    Для питания различных цепей радио- и телевизионной аппаратуры; устройств связи, автоматики в телемеханики, электробытовых приборов; для разделения электрических цепей различных элементов этих устройств; для согласования напряжений

    Для включения электроизмерительных приборов и некоторых аппаратов, например реле, в электрические цепи высокого напряжения или в цепи, по которым проходят большие токи, с целью расширения пределов измерения и обеспечения электробезопасности. Трансформаторы, применяемые для этой цели, называют измерительными. Они имеют сравнительно небольшую мощность, определяемую мощностью, потребляемой электроизмерительными приборами, реле и др.

Принцип действия трансформатора

Электромагнитная схема однофазного двухобмоточного трансформатора состоит из двух обмоток (рис. 2.1), разме­щенных на замкнутом магнитопроводе, который выполнен из ферромагнитного материала. Применение ферромагнитного магнитопровода позволяет усилить электромагнитную связь между обмотками, т. е. уменьшить магнитное сопротивление контура, по которому проходит магнитный поток машины. Первичную обмотку 1 подключают к источнику переменного тока — электрической сети с напряжением u 1 . Ко вторичной обмотке 2 присоединяют сопротивление нагрузки Z H .

Обмотку более высокого напряжения называют обмоткой высшего напряжения (ВН), а низкого напряжения — обмоткой низшего напряжения (НН). Начала и концы обмотки ВН обозначают буквами А и X; обмотки НН — буквами а и х.

При подключении к сети в первичной обмотке возникает переменный ток i 1 , который создает переменный магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Поток Ф индуцирует в обеих обмотках переменные ЭДС — е 1 и е 2 , пропорциональные, согласно закону Максвелла, числам витков w 1 и w 2 соответствующей обмотки и скорости изменения потока d Ф/dt .

Таким образом, мгновенные значения ЭДС, индуцированные в каждой обмотке,

е 1 = — w 1 dФ/dt; е2= -w 2 dФ/dt .

Следовательно, отношение мгновенных и действующих ЭДС в обмотках определяется выражением

Следовательно, подбирая соответствующим образом числа витков обмоток, при заданном напряжении U 1 можно получить желаемое напряжение U 2 . Если необходимо повысить вторичное напряжение, то число витков w 2 берут больше числа w 1 ; такой трансформатор называют повышающим. Если требуется уменьшить напряжение U 2 , то число витков w 2 берут мень­шим w 1 ; такой трансформатор называют понижающим,

Отношение ЭДС Е ВН обмотки высшего напряжения к ЭДС Е НН обмотки низшего напряжения (или отношение их чисел витков) называют коэффициентом трансформации

k = Е ВН /Е НН = w ВН /w НН

Коэффициент k всегда больше единицы.

В системах передачи и распределения энергии в ряде слу­чаев применяют трехобмоточные трансформаторы, а в устрой­ствах радиоэлектроники и автоматики — многообмоточные трансформаторы. В таких трансформаторах на магнитопроводе размещают три или большее число изолированных друг от друга обмоток, что дает возможность при питании одной из обмоток получать два или большее число различных напряжений (U 2 , U 3 , U 4 и т.д.) для электроснабжения двух или большего числа групп потребителей. В трехобмоточных силовых трансформаторах различают обмотки высшего, низшего и среднего (СН) напряжений.

В трансформаторе преобразуются только напряжения и токи. Мощность же остается приблизительно постоянной (она несколько уменьшается из-за внутренних потерь энергии в трансформаторе). Следовательно,

I 1 /I 2 ≈ U 2 /U 1 ≈ w 2 /w 1 .

При увеличении вторичного напряжения трансформатора в k раз по сравнению с первичным, ток i 2 во вторичной обмотке соответственно уменьшается в k раз.

Трансформатор может работать только в цепях переменного тока. Если первичную обмотку трансформатора под­ключить к источнику постоянного тока, то в его магнито-проводе образуется магнитный поток, постоянный во времени по величине и направлению. Поэтому в первичной и вторичной обмотках в установившемся режиме не индуцируются ЭДС, а следовательно, не передается электрическая энергия из первичной цепи во вторичную. Такой режим опасен для трансформатора, так как из-за отсутствия ЭДС E 1 первич­ной обмотке ток I 1 =U 1 R 1 весьма большой.

Важным свойством трансформатора, используемым в устройствах автоматики и радиоэлектроники, является способность его преобразовывать нагрузочное сопротивление. Если к источнику переменного тока подключить сопротивление R через трансформатор с коэффициентом трансформации к, то для цепи источника

= P 1 /I 1 2 ≈ P 2 /I 1 2 ≈ I 2 2 R/I 1 2 ≈ k 2 R

где Р 1 — мощность, потребляемая трансформатором от источ­ника переменного тока, Вт; Р 2 = I 2 2 R P 1 — мощность, по­требляемая сопротивлением R от трансформатора.

Таким образом, трансформатор изменяет значение сопро­тивления R в k 2 раз. Это свойство широко используют при разработке различных электрических схем для согласования сопротивлений нагрузки с внутренним сопротивлением источ­ников электрической энергии.

Принцип действия трансформатора основан на знаменитом законе взаимной индукции. Если включить в сеть первичную обмотку этой то по этой обмотке начнет течь переменный ток. Этот ток будет создавать в сердечнике переменный магнитный поток. Данный магнитный поток начнет пронизывать витки вторичной обмотки трансформатора. На этой обмотке будет индуцироваться переменная ЭДС (электродвижущая сила). Если подключить (замкнуть) вторичную обмотку к какому-то приемнику электрической энергии (например, к обычной лампе накаливания), то под воздействием индуктируемой электродвижущей силы по вторичной обмотке к приемнику будет течь электрический переменный ток.

Вместе с этим, по первичной обмотке будет протекать ток нагрузки. Это значит, что электроэнергия будет трансформироваться и передаваться из вторичной обмотки в первичную при том напряжении, на который рассчитана нагрузка (то есть приемник электроэнергии, подключенный ко вторичной сети). Принцип действия трансформатора и основан на этом простом взаимодействии.

Для улучшения передачи магнитного потока и усиления магнитной связи намотка трансформатора, как первичная, так и вторичная, помещается на специальный стальной магнитопровод. Обмотки изолированы и от магнитопровода, и друг от друга.

Принцип действия трансформатора различен по напряжению обмоток. Если напряжение вторичной и первичной обмоток будет одинаково, то будет равен единице, и тогда теряется сам смыл трансформатора как преобразователя напряжения в сети. Разделяют понижающие и повышающие трансформаторы. Если первичное напряжение будет меньше, чем вторичное, то такое электрическое устройство будет называться повышающим трансформатором. Если же вторичное меньше — то понижающим. Однако один и тот же трансформатор можно использовать и в качестве повышающего, и в качестве понижающего. Трансформатор повышающий используется для передачи энергии на различные расстояния, для транзита и прочего. Понижающие используют в основном для перераспределения электроэнергии между потребителями. Расчет обычно и производится с учетом его последующего применения в качестве понижающего напряжение или повышающего.

Как уже говорилось выше, принцип действия трансформатора довольно прост. Однако есть некоторые любопытные детали в его конструкции.

В трансформаторах трехобмоточных три изолированные обмотки помещены на магнитопровод. Такой трансформатор может получать два разных напряжения и передавать энергию сразу двум группам приемников электроэнергии. В таком случае говорят, что кроме обмоток низшего и у трехобмоточного трансформатора есть и обмотка среднего напряжения.

Обмотки трансформатора имеют цилиндрическую форму, и полностью изолируются друг от друга. При такой обмотке поперечное сечение стержня будет иметь круглую форму для уменьшения ненамагниченных промежутков. Чем меньше таких промежутков, тем меньше и масса меди, а, следовательно, масса и стоимость трансформатора.

Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:

1. Изменяющийся во времени электрический ток создаёт магнитное поле (электромагнетизм)

2. Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)

Протекающий в первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе, изменения которого в свою очередь, проходя через вторичную обмотку, создают в ней переменную ЭДС.

Рис. 1 Схематическое устройство трансформатора. 1 — первичная обмотка, 2 — вторичная

Закон Фарадея

ЭДС, создаваемая во вторичной обмотке, может быть вычислена по закону Фарадея, который гласит, что:

N2 — число витков во вторичной обмотке,

Φ — суммарный магнитный поток, через один виток обмотки. Если витки обмотки расположены перпендикулярно линиям магнитного поля, то поток будет пропорционален магнитному полю B и площади S через которую он проходит.

ЭДС, создаваемая в первичной обмотке, соответственно:

U1 — мгновенное значение напряжения на концах первичной обмотки,

N1 — число витков в первичной обмотке.

Поделив уравнение U2 на U1, получим отношение:

Уравнения идеального трансформатора

Если вторичную обмотку подключить к нагрузке, то электрическая энергия будет передаваться из первичной цепи во вторичную. В идеале трансформатор всю поступающую энергию из первичной цепи трансформирует в магнитное поле и, затем, в энергию вторичной цепи. В этом случае поступающая энергия, равна преобразованной энергии.

P1 — мгновенное значение поступающей на трансформатор мощности, поступающей из первичной цепи,

P2 — мгновенное значение преобразованной трансформатором мощности, поступающей во вторичную цепь.

Соединив это уравнение с отношение напряжений на концах обмоток, получим уравнение идеального трансформатора:

Таким образом получаем, что при увеличении напряжения наконцах вторичной обмотки U2, уменьшается ток вторичной цепи I2.

Для преобразования сопротивления одной цепи к сопротивлению другой, нужно умножить величину на квадрат отношения. Например, сопротивление Z2 подключено к концам вторичной обмотки, его приведённое значение к первичной цепи будет . Данное правило справедливо также и для вторичной цепи: .

Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции. На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе, сдвинутый по фазе, при синусоидальном токе, на 90° по отношению к напряжению в первичной обмотке. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку. Когда вторичные обмотки ни к чему не подключены (режим холостого хода), ЭДС индукции в первичной обмотке практически полностью компенсирует напряжение источника питания, поэтому ток через первичную обмотку невелик, и определяется в основном её индуктивным сопротивлением. Напряжение индукции на вторичных обмотках в режиме холостого хода определяется отношением числа витков соответствующей обмотки w2 к числу витков первичной обмотки w1:

При подключении вторичной обмотки к нагрузке, по ней начинает течь ток. Этот ток также создаёт магнитный поток в магнитопроводе, причём он направлен противоположно магнитному потоку, создаваемому первичной обмоткой. В результате, в первичной обмотке нарушается компенсация ЭДС индукции и ЭДС источника питания, что приводит к увеличению тока в первичной обмотке, до тех пор, пока магнитный поток не достигнет практически прежнего значения. В этом режиме отношение токов первичной и вторичной обмотки равно обратному отношению числа витков обмоток

отношение напряжений в первом приближении также остаётся прежним. В результате, мощность, потребляемая от источника в цепи первичной обмотки практически полностью передаётся во вторичную.

Схематично, выше сказанное можно изобразить следующим образом:

U1 → I1 → I1w1 → Ф → ε2 → I2

Мгновенный магнитный поток в магнитопроводе трансформатора определяется интегралом по времени от мгновенного значения ЭДС в первичной обмотке, и в случае синусоидального напряжения сдвинут по фазе на 90° по отношению к ЭДС. Наведенная во вторичных обмотках ЭДС пропорциональна первой производной от магнитного потока, и для любой формы тока совпадает по фазе и форме с ЭДС в первичной обмотке.

Содержание:

В электротехнике довольно часто возникает необходимость измерения величин с большими значениями. Для решения этой задачи применяются трансформаторы тока, назначение и принцип действия которых делает возможным проведение любых измерений. С этой целью выполняется последовательное включение первичной обмотки устройства в цепь с переменным током, значение которого необходимо измерить. Вторичная обмотка подключается к измерительным приборам. Между токами в первичной и вторичной обмотке существует определенная пропорция. Все трансформаторы этого типа отличаются высокой точностью. В их конструкцию входит две и более вторичных обмоток, к которым подключаются защитные устройства, измерительные средства и приборы учета.

Что такое трансформатор тока?

К трансформаторам тока относятся устройства, в которых вторичный ток, применяемый для измерений, находится в пропорциональном соотношении с первичным током, поступающим из электрической сети.

Включение в цепь первичной обмотки осуществляется последовательно с токопроводом. Подключение вторичной обмотки выполняется на какую-либо нагрузку в виде измерительных приборов и . Между токами обеих обмоток возникает пропорциональная зависимость, соответствующая количеству витков. В трансформаторных устройствах высокого напряжения выполняется изоляция между обмотками из расчета на полное рабочее напряжение. Как правило производится заземление одного из концов вторичной обмотки, поэтому потенциалы обмотки и земли будут примерно одинаковыми.

Все трансформаторы тока предназначены для выполнения двух основных функций: измерения и защиты. В некоторых устройствах обе функции могут совмещаться.

  • Измерительные трансформаторы передают полученную информацию к подключенным измерительным приборам. Они устанавливаются в цепях с высоким напряжением, в которые невозможно включить напрямую приборы для измерений. Поэтому только во вторичную обмотку трансформатора выполняется подключение , счетчиков, токовых обмоток ваттметров и прочих приборов учета. В результате, трансформатор преобразует переменный ток даже очень высокого значения, в переменный ток с показателями, наиболее приемлемыми для использования обычных измерительных приборов. Одновременно обеспечивается изоляция измерительных приборов от цепей с высоким напряжением, повышается электробезопасность обслуживающего персонала.
  • Защитные трансформаторные устройства в первую очередь передают полученную измерительную информацию на устройства управления и защиты. С помощью защитных трансформаторов, переменный ток любого значения преобразуется в переменный ток с наиболее подходящим значением, обеспечивающим питание устройств релейной защиты. Одновременно выполняется изоляция реле, к которых имеется доступ персонала, от цепей высокого напряжения.

Назначение трансформаторов

Трансформаторы тока относятся к категории специальных вспомогательных приборов, используемых совместно с различными измерительными устройствами и реле в цепях переменного тока. Главной функцией таких трансформаторов является преобразование любого значения тока до величин, наиболее удобных для проведения измерений, обеспечения питания отключающих устройств и обмоток реле. За счет изоляции приборов, обслуживающий персонал оказывается надежно защищен от поражения током высокого напряжения.

Измерительные трансформаторы тока предназначены для электрических цепей с высоким напряжением, когда отсутствует возможность прямого подключения измерительных приборов. Их основное назначение заключается в передаче полученных данных об электрическом токе на измерительные устройства, подключаемые к вторичной обмотке.

Немаловажной функцией трансформаторов является контроль над состоянием электрического тока в цепи, к которой они подключены. Во время подключения к силовому реле, выполняются постоянные проверки сетей, наличие и состояние заземления. Когда ток достигает аварийного значения, включается защита, отключающая все используемое оборудование.

Принцип работы

Принцип работы трансформаторов тока основан на . Напряжение из внешней сети поступает на силовую первичную обмотку с определенным количеством витков и преодолевает ее полное сопротивление. Это приводит к появлению вокруг катушки магнитного потока, улавливаемого магнитопроводом. Данный магнитный поток располагается перпендикулярно по отношению к направлению тока. За счет этого потери электрического тока в процессе преобразования будут минимальными.

При пересечении витков вторичной обмотки, расположенных перпендикулярно, происходит активация магнитным потоком электродвижущей силы. Под влиянием ЭДС появляется ток, который вынужден преодолевать полное сопротивление катушки и выходной нагрузки. Одновременно на выходе вторичной обмотки наблюдается падение напряжения.

Классификация трансформаторов тока

Все трансформаторы тока можно классифицировать, в зависимости от их особенностей и технических характеристик:

  1. По назначению. Устройства могут быть измерительными, защитными или промежуточными. Последний вариант используется при включении измерительных приборов в токовые цепи релейной защиты и других аналогичных схемах. Кроме того, существуют лабораторные трансформаторы тока, отличающиеся высокой точностью и множеством .
  2. По типу установки. Существуют трансформаторные устройства для наружной и внутренней установки, накладные и переносные. Некоторые виды приборов могут встраиваться в машины, электрические аппараты и другое оборудование.
  3. В соответствии с конструкцией первичной обмотки. Устройства разделяются на одновитковые или стержневые, многовитковые или катушечные, а также шинные, например, ТШ-0,66.
  4. Внутренняя и наружная установка трансформаторов предполагает проходные и опорные способы монтажа этих устройств.
  5. Изоляция трансформаторов бывает сухая, с применением бакелита, фарфора, и других материалов. Кроме того, применяется обычная и конденсаторная бумажно-масляная изоляция. В некоторых конструкциях используется заливка компаундом.
  6. По количеству ступеней трансформации, устройства могут быть одно- или двухступенчатыми, то есть, каскадными.
  7. Номинальное рабочее напряжение трансформаторов может быть до 1000 В или более 1000 В.

Все характерные классификационные признаки присутствуют в тока, состоят из определенных .

Параметры и характеристики

Каждый трансформатор тока обладает индивидуальными параметрами и техническими характеристиками, определяющими область применения этих устройств.

Номинальный ток . Позволяет устройству работать в течение длительного времени без перегрева. В таких трансформаторах имеется значительный запас по нагреву, а нормальная работа возможна при перегрузках до 20%.

Номинальное напряжение . Его значение должно обеспечивать нормальную работу трансформатора. Именно этот показатель влияет на качество изоляции между обмотками, одна из которых находится под высоким напряжением, а другая заземлена.

Коэффициент трансформации . Представляет собой отношение между токами в первичной и вторичной обмотке и определяется по специальной формуле. Его действительное значение будет отличаться от номинального в связи с определенными потерями в процессе трансформации.

Токовая погрешность . Возникает в трансформаторе под влиянием тока намагничивания. Абсолютное значение первичного и вторичного тока различается между собой как раз на эту величину. Ток намагничивания приводит к созданию в сердечнике магнитного потока. При его возрастании, токовая погрешность трансформатора также увеличивается.

. Определяет нормальную работу устройства в своем классе точности. Она измеряется в Омах и в некоторых случаях может заменяться таким понятием, как номинальная мощность. Значение тока является строго нормированным, поэтому значение мощности трансформатора полностью зависит лишь от нагрузки.

Номинальная предельная кратность . Представляет собой кратность первичного тока к его номинальному значению. Погрешность такой кратности может достигать до 10%. Во время расчетов сама нагрузка и ее коэффициенты мощности должны быть номинальными.

Максимальная кратность вторичного тока . Представлена в виде отношения максимального вторичного тока и его номинального значения, когда действующая вторичная нагрузка является номинальной. Максимальная кратность связана со степенью насыщения магнитопровода, при котором первичный ток продолжает увеличиваться, а значение вторичного тока не меняется.

Возможные неисправности трансформаторов тока

У трансформатора тока, включенного под нагрузку, иногда возникают неисправности и даже аварийные ситуации. Как правило, это связано с нарушениями электрического сопротивления изоляции обмоток, снижением их проводимости под влиянием повышенных температур. Негативное влияние оказывают случайные механические воздействия или некачественно выполненный монтаж.

В процессе работы оборудования наиболее часто происходит повреждение изоляции, вызывающее межвитковые замыкания обмоток, что существенно снижает передаваемую мощность. Токи утечки могут появиться в результате случайно созданных цепей, вплоть до возникновения короткого замыкания.

С целью предупреждения аварийных ситуаций, специалистами с помощью тепловизоров периодически проверяется вся действующая схема. Это позволяет своевременно устранить дефекты нарушения контактов, снижается перегрев оборудования. Наиболее сложные испытания и проверки проводятся в специальных лабораториях.

Что такое трансформатор и как он работает?

Трансформаторы – устройства для преобразования электрической энергии. Они встречаются везде, где используется электричество. Эти устройства необходимы, потому что в каждой конкретной жизненной ситуации нам требуется только какая-то доля той энергии, которая вырабатывается и накапливается единой сетью электрических станций.

Притом, что даже эта доля получаемой энергии должна быть стандартизована по потребительским параметрам, для удобства пользования. С этой целью производятся различные по назначению трансформаторы (силовые, согласующие, измерительные, специальные и т.д.), среди которых ведущую роль играют силовые трансформаторы, предназначенные для преобразования напряжения или тока, используемого потребителем.

Силовые трансформаторы

Силовыми трансформаторами называются пассивные преобразователи тока и напряжения промышленной частоты, предназначенные для питания промышленных и бытовых электроустановок. Промышленными считаются частоты величиной 50, 60 и 400Гц. Последняя частота используется в автономных транспортных средствах авиации и флота. Принцип работы силового трансформатора основан на явлении электромагнитной взаимоиндукции, действующей между двумя близко расположенными проводниками с током.

Трансформаторное оборудование вы можете заказать в Новосибирске в нашеий компании. По всем вопросам обращайтесь к нашим менеджерам по телефону или e-mail.

Типичный силовой трансформатор имеет две изолированные обмотки (катушки), первичную и вторичную, которые могут быть намотаны на общий каркас или на отдельные каркасы. Каркас катушек одевается на магнитопровод (металлический или керамический сердечник), обеспечивающий циркуляцию магнитного потока, который может иметь различную форму, но должен обладать хорошей магнитной проницаемостью и способностью быстро перемагничиваться (магнитомягкий материал).

На первичную катушку подаётся преобразуемое напряжение или ток, а к вторичной катушке подключается потребитель (нагрузка). Подбором соотношения количества витков в обмотках и толщины проводников, от которых зависит коэффициент взаимоиндукции, можно получить нужную величину напряжения или тока, подаваемого в нагрузку. Промышленностью выпускаются различные типы силовых трансформаторов, отличающиеся по мощности, типу и форме магнитопровода, количеству фаз, специфике применения, системе охлаждения, количеству обмоток и т.д. По типу преобразуемого параметра силовые трансформаторы делятся на трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.

Трансформаторы тока

Пассивные преобразователи, изменяющие силу переменного электрического тока при неизменном напряжении питания, называются трансформаторами тока. Первичная обмотка трансформаторов тока включается в цепь питания последовательно. Чтобы она не влияла на величину протекающего тока, сопротивление первичной обмотки должно быть очень маленьким. Поэтому она имеет небольшое число витков и выполнена из толстого проводника. Вторичная обмотка выполняется из тонкого провода и может иметь большое количество витков в зависимости от необходимого коэффициента трансформации.

Особенностью эксплуатации трансформаторов тока является то, что вторичная обмотка работает в режиме короткого замыкания. Чтобы сопротивление нагрузки не оказывало влияния на силу тока, оно должно быть во много раз меньше сопротивления витков вторичной обмотки. Поэтому недопустимо включать трансформатор в сеть без подключённой нагрузки. При обрыве цепи нагрузки напряжение на обмотке возрастает до таких величин, что происходит электрический пробой изоляции и трансформатор выходит из строя.

Трансформаторы тока делятся по своему назначению на измерительные, защитные, лабораторные и согласующие.

Трансформаторы напряжения

Это наиболее распространённые представители силовых трансформаторов. В отличие от трансформаторов тока они включаются в электрическую цепь параллельно и практически не имеют каких-либо ограничений по сопротивлению обмоток.

В зависимости от назначения, повышающий это трансформатор или понижающий, входные и выходные сопротивления устройства могут изменяться в широких пределах. Коэффициент трансформации определяется, как соотношение количества витков вторичной и первичной обмоток. Идеальным режимом работы для трансформатора напряжения является режим холостого хода, когда сопротивление нагрузки во много раз больше сопротивления вторичной обмотки.

Промышленность выпускает огромное количество разнообразных трансформаторов напряжения, которые применяются практически во всех сферах деятельности человека, начиная от мощных трансформаторных станций, питающих города, заканчивая миниатюрными их вариантами в домашних бытовых приборах.

 

Устройство, назначение и принцип работы силовых трансформаторов

1. Тема урока: Устройство, назначение и принцип работы силовых трансформаторов.

2. Трансформатор – это статический электромагнитный аппарат, преобразующий величину переменного напряжения при неизменной частоте.

3. Устройство однофазного трансформатора

Основные элементы трансформатора:
1) Магнитопровод;
2) Обмотки;
• Замкнутый магнитопровод (шихтован) набран из
листов электротехнической стали толщиной 0,35-0,5
мм, изолированных лаком (для уменьшения потерь
на вихревые токи). Верхняя часть магнитопровода –
ярмо, там где одеты обмотки – стержень.
• Обмотки из медного провода располагаются на стержнях,
изолированы от них. Первичная обмотка запитывается от
сети, а к вторичной присоединяют нагрузку.

5. Принцип работы однофазного трансформатора основан на явлении взаимоиндукции и законе электромагнитной индукции

• При подключении первичной обмотки трансформатора в
сеть по обмотке протекает переменный ток, который
создает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф
, он замыкается, пронизывая витки вторичной обмотки, и
наводит там по закону электромагнитной индукции ЭДС.
Эту ЭДС и используют для питания нагрузки.
Преобразование напряжения достигается за счет разного
количества витков обмоток.
Классификация трансформаторов:
По количеству фаз:
однофазные и трехфазные
По виду магнитопровода:
стержневые, броневые, тороидальные
По назначению:
• силовые (питающие),
• измерительные (расширяют пределы
измерения приборов)
• специальные (например сварочные)
По значению выходного напряжения:
понижающие и повышающие
Основные параметры трансформаторов
Номинальная мощность
Коэффициент трансформации
Ток холостого хода
Напряжение короткого замыкания
Коэффициент полезного действия
Коэффициент трансформации показывает во сколько
раз происходит изменение переменного напряжения
Ê òð
U1 W1 I 2
U 2 W2 I1
Формула трансформаторной ЭДС:
W – количество витков
U – напряжение
I – Сила тока

9. Режим холостого хода – к первичной обмотке подведено номинальное напряжение, в ней протекает минимальный ток, а вторичная

обмотка
разомкнута.
*
*
W
~U1
~U2
• Ваттметр включенный в
цепь первичной обмотки
измерит потери холостого
хода, которые идут на
перемагничивание железа
(МАГНИТНЫЕ ПОТЕРИ)

10. Режим короткого замыкания – к первичной обмотке подведено 5-10% от номинального напряжения, а вторичная обмотка замкнута, в ней

протекает
максимальный ток.
*
~5-10% U1
*W
• Ваттметр включенный в
цепь первичной обмотки
измерит потери короткого
замыкания, которые идут на
нагрев проводников
обмотки (ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
ПОТЕРИ)

11. Коэффициент полезного действия трансформатора

P2
100
P1
• Р1 = U · I – потребляемая из сети мощность
• Р2 = Р1 — (Рэл+Рм)
– полезная мощность, отдаваемая
нагрузке
• Рэл+Рм
– электрические и магнитные потери мощности

12. Специальные трансформаторы

13. Автотрансформатор – это трансформатор, часть первичной обмотки которого принадлежит вторичной, поэтому у него можно плавно

изменять коэффициент трансформации, т.е. напряжение на выходе
варьируется.
1 – регулятор
2 – бегунок (перемещается
по виткам обмотки)
3 – тороидальный
магнитопровод с
намотанной на него медной
обмоткой

14. Принцип работы автотрансформатора

• Бегунок, перемещаясь по
виткам первичной обмотки,
отделяет их часть для
вторичной, отдавая
напряжение на нагрузку, чем
больше витков, тем больше
напряжение на нагрузке.
Применяется — регулятор
переменного напряжения
(ЛАТР) для запуска
асинхронных машин.

15. Измерительные трансформаторы – расширяют пределы измерения приборов на переменном токе за счет разницы количества витков

первичной и вторичной обмоток.
Измерительный
трансформатор
тока работает в
режиме короткого
замыкания, через
него можно
включить
амперметр и
токовую катушку
ваттметра.
• Измерительный
трансформатор
напряжения работает в
режиме холостого хода,
через него можно
включить вольтметр,
герцметр и
вольтметровую катушку
ваттметра.

17. Сварочный трансформатор используется для получения электрической дуги, используемой для сварки.

• Трансформатор должен легко переходить из режима холостого
хода в режим короткого замыкания. Для этого у него
увеличивают поток рассеивания, чтобы получить падающую
внешнюю характеристику.

18. Сварочный трансформатор типа ТСК с раздвижными обмотками

• 3 – стальной сердечник
• 4 – рукоять для
раздвижения обмоток
• 5 и 6 – раздвижные
обмотки

19. Сварочные трансформаторы типа СТН– с дроссельными катушками, которые увеличивающими поток рассеивания, служат для регулирования

сварочного тока.
1 – трансформатор
2 – регулятор
3 – сварочный электрод
4 — плита

Трансформатор работает по принципу A Самоиндукция, класс 12, физика CBSE

Совет: Трансформатор следует свойству катушек, которое позволяет ему сопротивляться изменению тока другой катушки. Когда ток в одной катушке изменяется, поток также изменяется, тем самым вызывая ЭДС в другой катушке.

Полный пошаговый ответ: Трансформаторы напряжения можно рассматривать как электрический компонент, а не как электронный компонент. Трансформатор — это, по сути, очень простое статическое (или стационарное) электромагнитное пассивное электрическое устройство, которое работает по принципу закона Фарадея, преобразуя электрическую энергию из одного значения в другое.
В трансформаторе используется общая колеблющаяся магнитная цепь, соединяющая вместе две или более электрических цепей, создаваемых самим трансформатором. Трансформатор работает по принципу «электромагнитной индукции» по принципу взаимной индукции. Взаимная индукция — это процесс, при котором катушка с проволокой индуцирует напряжение в другой близкорасположенной катушке. Тогда мы можем сказать, что трансформаторы работают в «магнитной области», а трансформаторы получили свое название от того факта, что они изменяют один уровень напряжения или тока на другой.
Следовательно, вариант B верен

Дополнительная информация: Взаимная индукция — это процесс, с помощью которого катушка с проволокой вызывает магнитное напряжение в другой близкорасположенной катушке. Тогда мы можем сказать, что трансформаторы работают в «магнитной области», а трансформаторы получили свое название от того факта, что они изменяют один уровень напряжения или тока на другой. Трансформаторы могут увеличивать или уменьшать напряжение и ток источника питания без изменения его частоты или количества электричества, передаваемого от одной катушки к другой через магнитную цепь.
Однофазный преобразователь напряжения в основном состоит из двух катушек с электрическими проводами, одна из которых называется «Первичная обмотка», а другая «Вторичная обмотка». В этом руководстве мы определим «первичную» сторону трансформатора как сторону, которая обычно потребляет ток, а «вторичную» как сторону, которая обычно потребляет ток. В однофазном преобразователе напряжения первичная обмотка обычно является стороной с более высоким напряжением.

Примечания: Мы используем переменное напряжение и ток попеременно в наших домах и на рабочих местах.Источник переменного тока можно легко создать при подходящем напряжении (отсюда и название трансформатор), преобразовать его в гораздо более высокое напряжение и затем распределить по стране и на гораздо большие расстояния с использованием национальных сетей и кабелей.

Изложите принцип работы трансформаторов. или Укажите принципы работы трансформатора.

Трансформатор основан на двух принципах:

  1. Входная энергия равна выходной энергии.
  2. Напряжение прямо пропорционально количеству витков провода в катушке.

Основной принцип работы трансформатора — это взаимная индуктивность двух цепей, связанных общим магнитным потоком. Базовый трансформатор состоит из двух катушек, которые электрически разделены и индуктивны, но связаны магнитным полем за счет сопротивления. Трансформатор состоит из двух электрически изолированных катушек и работает по принципу Фарадея «взаимной индукции», в котором ЭДС индуцируется в вторичная обмотка трансформатора за счет магнитного потока, создаваемого напряжениями и токами, протекающими в обмотке первичной обмотки.

Трансформатор основан на принципе взаимной индукции, то есть всякий раз, когда величина магнитного потока, связанного с катушкой, изменяется, в соседней катушке индуцируется ЭДС. Гистерезисные потери. Потери энергии при намагничивании и размагничивании сердечника трансформатора в каждом цикле. В основном трансформатор состоит из двух индуктивных катушек; первичная обмотка и вторичная обмотка. Катушки электрически разделены, но магнитно связаны друг с другом. Когда первичная обмотка подключена к источнику переменного напряжения, вокруг обмотки создается переменный магнитный поток.

Трансформаторы

обычно имеют один из двух типов сердечников: тип сердечника и тип оболочки. Эти два типа отличаются друг от друга тем, как первичная и вторичная обмотки расположены вокруг стального сердечника. Трансформатор не предназначен для преобразования переменного тока в постоянный или постоянного в переменный. Трансформатор может повышать или понижать ток. Трансформатор, который увеличивает напряжение от первичной до вторичной, называется повышающим трансформатором.

Электрический силовой трансформатор: определение и типы трансформаторов

  • Повышающий трансформатор и понижающий трансформатор.
  • Трехфазный трансформатор и однофазный трансформатор.
  • Электрический силовой трансформатор, распределительный трансформатор и измерительный трансформатор.
  • Двухобмоточный трансформатор и автотрансформатор.
  • Наружный трансформатор и внутренние трансформаторы.
  • Трансформатор сухого и масляного охлаждения.

Читать все

Трансформаторов: их основы и принципы

Трансформатор считается центром системы переменного тока.В современных системах распределения электроэнергии трансформаторы используются для повышения уровней напряжения в электрической цепи, в то же время они используются для уменьшения потерь в линиях электропередач во время передачи.

В этой статье давайте познакомимся с основами и принципами, лежащими в основе трансформаторов, которые делают их ценными и полезными компонентами в наших электрических системах сегодня.

Знакомство с трансформатором

Основная функция трансформатора заключается в передаче мощности от одной цепи к другой без изменения уровня частоты энергии посредством электромагнитной индукции.Наиболее очевидное и практическое применение электрического трансформатора — распределение электроэнергии. Он широко используется для увеличения (повышения) и понижения (понижения) напряжения по мере необходимости как в коммерческих, так и в бытовых целях.

Основная конструкция трансформатора

Трансформатор представляет собой статическое устройство, не имеющее движущихся частей. Трансформатор состоит из трех основных компонентов:

Часть первичной обмотки трансформатора

Это компонент, который создает магнитный поток, когда он подключен к источнику питания.

Магнитный сердечник трансформатора

Поскольку компонент первичной обмотки создает магнитный поток, он проходит через магнитный сердечник трансформатора, который имеет низкое сопротивление для создания замкнутой магнитной цепи.

Вторичная обмотка трансформатора

После прохождения через сердечник магнитный поток, создаваемый в первичной обмотке, в конечном итоге соединится со вторичной обмоткой. Вторичная обмотка также намотана на тот же сердечник и обеспечивает желаемую мощность трансформатора.

Как работает трансформатор?

Трансформаторы

предназначены для повышения или понижения уровней напряжения между электрическими цепями. Принцип работы трансформаторов прост и зависит от закона электромагнитной индукции Фарадея, который предсказывает, как магнитное поле будет взаимодействовать с электрической цепью, создавая ЭДС или электродвижущую силу.

Этот простой принцип трансформатора сделал возможным переменный ток. В то время, когда для передачи электроэнергии использовалась система постоянного тока, передача энергии на большие расстояния была практически невозможна из-за потери мощности в линиях по мере увеличения расстояния.В результате станции постоянного тока приходится размещать повсюду. Переменный ток решил эту проблему, и без трансформатора это было бы невозможно.

Основные характеристики трансформатора, которые делают его полезным в электротехнической промышленности, следующие:

  • Жесткая конструкция и высокая прочность
  • Устойчивость к коррозии и истиранию
  • Бесшумные операции
  • Простой и удобный дизайн
  • Низкие эксплуатационные расходы
  • для тяжелых условий эксплуатации

Различные типы трансформаторов

Трансформаторы

бывают самых разных в зависимости от их целей, таких как распределение электроэнергии, генерация и передача, а также использование.Как правило, они классифицируются в соответствии с уровнями напряжения, расположением обмоток, используемым сердечником, областями применения и местами установки, среди прочего.

Из всех различных типов трансформаторы, основанные на использовании напряжения, в настоящее время чаще всего используются для множества применений. Далее они подразделяются на два основных типа:

  1. Повышающий трансформатор

Трансформатор создает повышенное электрическое напряжение, прикладываемое к первичной обмотке вторичной обмотки, что может быть достигнуто увеличением количества обмоток вторичной обмотки по сравнению с первичными обмотками.С точки зрения использования на электростанциях, этот тип используется в качестве трансформатора подключения генератора к сети.

2. Понижающий трансформатор

Эти трансформаторы создают пониженное значение напряжения, подаваемого на первичную обмотку вторичной обмотки. В энергораспределительных сетях эти типы трансформаторов обычно используются для преобразования напряжения сети высокого уровня в напряжение низкого уровня для использования в бытовых приборах.

Правильный выбор трансформатора

Преимущества трансформатора нельзя недооценивать.Более того, трансформаторы сегодня уже доступны в различных размерах и номиналах напряжения. Это означает, что у вас будет несколько вариантов на выбор в соответствии с потребностями вашей отрасли.

При определении того, какой трансформатор использовать, обязательно сначала внимательно проанализируйте требования вашей отрасли. Обдумайте, какие устройства вы используете, и оцените свои общие требования к напряжению. Вам понадобится трансформатор, который будет эффективно и безопасно работать в соответствии с конкретными потребностями вашей отрасли. Выбирайте трансформаторы от известных брендов и обратитесь к лицензированному электрику, который установит их для вас.

Принцип работы трансформатора — действие трансформатора

Принцип работы трансформатора основан на законе электромагнитной индукции Фарадея. В трансформаторе переменный магнитный поток создается в сердечнике первичным током. Этот переменный магнитный поток связан со вторичной обмоткой. Поскольку эта потокосцепление во вторичной обмотке зависит от времени, на выводах вторичной обмотки индуцируется ЭДС. В этой статье подробно описывается принцип работы трансформатора и концепция действия трансформатора.

Принцип работы трансформатора:

Принцип работы трансформатора основан на законе Фарадея. Предположим, трансформатор с сердечником, как показано на рисунке ниже.

Как показано на рисунке, на первичную обмотку трансформатора подается источник переменного напряжения V 1 , при этом вторичная обмотка остается открытой. Из-за приложенного напряжения V 1 переменный ток I e начинает течь через N 1 первичных витков.

Таким образом, чередующийся mmf Primary = N 1 I e

Из-за этого переменного ммс в сердечнике трансформатора создается переменный поток, который соединяется как с первичной, так и с вторичной обмотками, и в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея развиваются ЭДС E 1 и E 2 . через выводы первичной и вторичной обмотки.

Это явление широко известно как действие трансформера.

Теперь мы пойдем дальше и познакомимся с двухобмоточным трансформатором.Для ясного понимания в первую очередь рассмотрим идеальный трансформер. Идеальный трансформатор — это трансформатор, имеющий следующие характеристики:

  • Незначительное сопротивление обмотки.
  • Весь магнитный поток, создаваемый в сердечнике, связывается с вторичной обмоткой, то есть поток ограничен магнитным сердечником трансформатора.
  • Потери в сердечнике незначительны.
  • Кривая намагничивания сердечника линейная.

Пусть напряжение V 1 , приложенное к первичной обмотке трансформатора, будет синусоидальным.Таким образом, ток I e также будет синусоидальным, и, следовательно, первичный mmf N 1 I e также должен быть синусоидальным по своей природе. Обратите внимание, что Ø магнитного потока, установленный в сердечнике трансформатора, будет синусоидальным, поскольку первичный mmf, отвечающий за настройку магнитного потока, является синусоидальным.

Лет,

Ø = Ø м Sinωt

Где Ø м — максимальное значение магнитного потока по Веберу (Wb), а ω = 2πf — угловая частота в рад / сек.

Следовательно,

Общий поток, проходящий через первичный поток = N 1 x Ø

= N 1 Ø м Sinωt

Следовательно,

ЭДС, индуцированная в первичной обмотке e 1 = -d (N 1 Ø) / dt

= -N 1 ωØ м Cosωt

= -N 1 ωØ м Sin (ωt — π / 2)

Таким образом, мы видим, что наведенная в Первичной обмотке ЭДС e 1 имеет синусоидальную форму и отстает от потока Ø на 90 °.

Максимальное значение наведенной ЭДС в первичной обмотке м = N 1 ωØ м

So, e м = 2πfN 1 Ø м

Теперь, среднеквадратичное значение наведенной ЭДС в первичной обмотке E 1 ,

E 1 = 1.414xπfN 1 Ø м

= 4.44fN 1 Ø м ………………………. (1)

Следует отметить и понять, что направление ЭДС, индуцированной первичной обмоткой, будет направлено против причины i.е. приложенное напряжение здесь в этом случае. Поскольку мы предположили, что сопротивление обмотки трансформатора пренебрежимо мало, мы можем написать для первичной цепи

V 1 = E 1 ………………………… (2)

Точно так же, поскольку поток в сердечнике трансформатора равен Ø, этот поток также будет связан с вторичной обмоткой, чтобы вызвать эдс во вторичной обмотке.

Флюсовая связь с Вторичной обмоткой = N 2 Ø

= N 2 Ø м Sinωt

Следовательно,

ЭДС, индуцированная во вторичной обмотке e 2 = -d (N 2 Ø m Sinωt) / dt

= -N 2 ωØ м Cosωt

= -N 2 ωØ м Sin (ωt — π / 2)

Максимальное значение e 2 = N 2 ωØ м

= 2πfN 2 Ø м

Итак,

Действующее значение ЭДС E 2 наведенной во Вторичной обмотке

= 4.44N 2 м ………………. (3)

Таким образом, мы можем написать,

E 1 / E 2 = N 1 / N 2 (Из уравнения (1) и (3)) ……………… (4)

E 1 / N 1 = E 2 / N 2 = 4,44fØ м

Что означает

ЭДС за ход в первичной = ЭДС за ход во вторичной.

Рассмотрим рисунок ниже.

Как только переключатель S замыкается, во вторичной обмотке начинает течь ток I 2 .Направление этого тока будет таким, чтобы создать магнитный поток, противоположный направлению рабочего потока, установленного в сердечнике. (Это соответствует закону Ленце, который гласит: «Следствие противостоит причине»). Таким образом, ток во Вторичной обмотке будет направлен против часовой стрелки; это потому, что ток, направленный против часовой стрелки, будет создавать поток в сердечнике, направленный вверх.

Таким образом, мы видим, что вторичный ток имеет тенденцию противодействовать рабочему потоку. Любое уменьшение рабочего потока Ø вызовет уменьшение первичной ЭДС E1, но, как мы поняли из уравнения (2),

V 1 = E 1 и V 1 является постоянным.

Это просто означает, что рабочий поток в сердечнике трансформатора должен быть постоянным. Чтобы иметь постоянный поток, первичный элемент должен потреблять дополнительный ток I 1 ’от источника, чтобы компенсировать уменьшение, вызванное вторичным током.

Следовательно, компенсация первичного mmf = вторичного mmf

N 1 I 1 ’= N 2 I 2

Любое изменение вторичного тока сразу же отражается соответствующим автоматическим изменением первичного тока, так что поток сердечника остается постоянным.

Здесь I 1 ’называется нагрузочной составляющей тока.

Таким образом, первичный ток I 1 = I e + I 1

I e называется током намагничивания, поскольку эта большая часть тока требуется для создания рабочего потока в сердечнике, когда вторичная клемма разомкнута.

Обычно значение тока намагничивания колеблется в пределах 2-6% от тока полной нагрузки. Если пренебречь током намагничивания, то

N 1 I 1 = N 2 I 2

N 1 / N 2 = I 2 / I 1

Опять же, поскольку мы рассмотрели, что обмотка трансформатора имеет незначительное сопротивление, поэтому для вторичной цепи

E 2 = V 2

Теперь, из уравнения (4),

E 1 / E 2 = V 1 / V 2 = N 1 / N 2 = I 2 / I 1

Обратите внимание, что концепция действия трансформатора очень важна, и нужно знать, как использовать и реализовывать эту концепцию.

Принцип трансформатора

Принцип работы: Большинство преобразователей напряжения работают на электронных принципах и полупроводниковой коммутации. Конструкция трансформатора Трансформатор состоит из ферромагнитного материала, т. Е. Прямоугольного сердечника из мягкого железа, сделанного из многослойных листов, хорошо изолированных друг от друга. Принцип трансформатора и его уравнение ЭДС, Базовая электротехника, Принцип первого года работы Btech и уравнение ЭДС трансформатора Трансформатор — это устройство, которое используется для передачи электрической энергии от одной цепи к другой с использованием явления взаимной индукции.В своей простейшей форме он состоит из двух или более катушек изолированного провода. Принимая во внимание эти переходные процессы, точка M […] На рисунке справа показана простейшая форма трансформатора. E rms = 2… Биджоя Чандрасекара. Трансформатор — это обычное слово для инженеров-электриков и студентов инженерных специальностей. Этот закон гласит, что скорость изменения магнитного потока, проходящего через катушку или проводник, прямо пропорциональна наведенной ЭДС в этой катушке или проводнике. В основном применяется для случаев низкого напряжения, которое составляет минимум 33 кВ, и используется в качестве понижающего трансформатора.Трансформатор представляет собой статическое устройство (не имеет движущихся / вращающихся частей). Трансформатор имеет две обмотки: первичную и вторичную. Основным принципом работы трансформатора является явление взаимной индукции между двумя обмотками, связанными общим магнитным потоком. Переменный ток в одной обмотке трансформатора создает магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует электродвижущую силу или напряжение во второй обмотке. Принцип работы трансформатора — «закон индукции Фарадея». Трансформатор… Найти внутри Это новое издание включает в себя раздел о том, как исправить метод границы линейного импеданса для нелинейных материалов и более простой метод расчета температур и потоков в обмотках с направленным потоком охлаждения с использованием теории графов.Принцип работы / Работа трансформатора тока. Принцип работы инверторного трансформатора. Трансформатор передает электрическую энергию из одной цепи в другую с изменением напряжения и / или тока. Когда одна из обмоток (обычно называемая первичной) подключена к источнику питания переменного тока, в сердечнике создается изменяющийся во времени поток, который связывает вторую обмотку (обычно называемую вторичной обмоткой). Принцип работы и применение сварочного трансформатора Введение В этой статье мы изучили работу и применение сварочного трансформатора.Принципы работы сварочного трансформатора. При сварочной дуге на переменном токе ток остается почти синусоидальным, в то время как напряжение искажается, как показано на рис. Выражение для наведенной ЭДС равно. Основной принцип работы трансформатора основан на взаимной индуктивности двух цепей, связанных общим магнитным потоком. Найдено внутри — Страница 2 С приложениями к силовым трансформаторам с сердечником … V2 \ -> изменение магнитного потока Рис. 1.1 Принцип работы трансформатора, показанный для двух цепей, соединенных общей… Он состоит, в простейшей форме, из двух или более катушек изолированного провода, делает это по принципу электромагнитной индукции и. Трансформатор работает по принципу «закона электромагнитной индукции Фарадея». Емкостной делитель потенциала, индуктивный элемент и вспомогательный трансформатор являются тремя основными частями емкостного трансформатора потенциала. LVDT работают по принципу трансформатора. Трансформатор — это электрическое устройство, предназначенное для преобразования переменного тока из одного напряжения в другое.Принципы работы и применение трансформатора Электрический трансформатор — это статическое устройство, которое передает электроэнергию из одной цепи в другую без изменения частоты. Основным принципом работы трансформатора является «закон электромагнитной индукции Фарадея». Трансформатор Принцип работы. Подходящая для односеместрового курса, эта книга подробно развивает необходимые концепции и иллюстрирует применение трехфазной передачи электроэнергии. Находится внутри — Страница 344 Или, если в первичной обмотке трансформатора Рис.306 — это E.M.F. 110 вольт, во вторичной обмотке будет обнаружен Э. 220 вольт. 310. Использование трансформаторов. — В системах электрического освещения динамо-машины часто вырабатывают переменный ток силой 1000 … Найдено внутри — Страница 254 Это изменяет выходной ток сварочного трансформатора. Существует множество систем управления. Наиболее распространены следующие системы: A ro LINE (VP) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ONDARY Lelle 00000000 PRIMA РИСУНОК 10-17 Принцип трансформатора … Этот принцип более подробно поясняется ниже.Базовый трансформатор состоит из двух катушек, которые электрически разделены и индуктивны, но связаны магнитным полем через сопротивление. Я собираюсь разместить серию статей о трансформере с видео. Он состоит из двух высокоиндуктивных катушек (обмоток), намотанных на железный или стальной сердечник. Принцип работы трансформатора: Трансформатор — это статическое электрическое устройство, которое передает электрическую энергию между двумя или. Медные провода используются из-за: высокого … 3. Находится внутри — страница ii Эта книга представляет собой попытку обеспечить углубленное изучение и систематическое представление принципов работы и деталей реализации активных катушек индуктивности и трансформаторов КМОП, а также детальное изучение их возникновения… Он также обеспечивает путь к потоку с низким сопротивлением … 2. Что такое трансформатор напряжения? Трансформатор работает по принципу закона Фарадея электромагнитной индукции и взаимной индукции. Затем подведем итоги этого учебника по основам работы с трансформатором. Основным принципом работы трансформатора является явление взаимной индукции между двумя обмотками, связанными общим магнитным потоком. принцип закона электромагнитной индукции Фарадея, согласно которому всякий раз, когда происходит относительное изменение магнитного поля и проводников, в проводниках индуцируется ЭДС.Как показано выше, трансформатор имеет первичную и вторичную обмотки. Требования к сварочному трансформатору 3. Инвертор принимает входной сигнал от источника питания постоянного тока или батареи, если он хранит энергию. Принцип работы трансформатора Трансформатор работает по принципу взаимной индукции. Но в приложениях реального времени этот трансформатор используется в приложениях высокого напряжения; следовательно, он снижает ток до значительного значения. Эта книга, дополненная уравнениями, иллюстрациями и таблицами, охватывает основы теории электрических силовых трансформаторов, ее применение в конструкциях трансформаторов и их применение в коммунальных и промышленных энергосистемах.Обычно они рассчитаны на напряжение от 50 до 200 ВА (вольт-ампер) при 120 вторичном вольт. Принцип работы трансформатора. всякий раз, когда ток (магнитный поток) через катушку изменяется, в соседней катушке индуцируется ЭДС. КПД: преобразователи напряжения имеют сравнительно более высокий КПД из-за низкого тепловыделения при переключении полупроводников. Трансформатор работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея. Находится внутри — Страница 208 Джесси Бертольд Гиббс. Сердечники, сердечники, 27 тока возбуждения, 24 идеальных формы, 12 потерь, вихревые токи, 23 гистерезиса, 22 тока намагничивания, 24 оболочки типа 26, трехфазные, 7, 8, 28 Поправки на ошибки измерительного трансформатора, Разделитель 149 D,… Принцип действия Трансформатор — это устройство, которое передает электрическую энергию от одной цепи к другой через индуктивно связанный провод. В чем разница между повышающим трансформатором и понижающим трансформатором… Согласно ему, «величина наведенного напряжения прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через катушку». Принцип работы трансформатора. Базовый трансформатор состоит из двух катушек, которые электрически разделены и индуктивны, но связаны магнитным полем через сопротивление.Также прочтите: Разница между повышающим и понижающим трансформатором. На рисунке 1 внизу показана обмотка обычного понижающего трансформатора. Находится внутри — Страница 226 Потери в сердечнике трансформаторов и проценты могут рассматриваться как обвинения идентичного характера. Предположим, что вы используете отдельные трансформаторы для каждого дома и устанавливаете мощность трансформатора, равную 100% вашей подключенной … Трансформатор трансформируется: Напряжение: nU 2 = Nu 1, где U 2 — вторичная сторона, а U 1 — первичная. боковая сторона.Трансформатор работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея. Основной принцип работы трансформатора — это взаимная индуктивность двух цепей, связанных общим магнитным потоком. Сведения об образовании: Трансформатор в основном представляет собой очень простое статическое (или стационарное) электромагнитное пассивное электрическое устройство, которое работает по принципу закона индукции Фарадея, преобразуя электрическую энергию из… ›Проверено 5 дней назад первичная обмотка и вторичная обмотка: можно легко разделены и объединены.«Трансформер», включающий иллюстрированные примеры и эссе, в том числе ранее не публиковавшееся эссе Мари Нейрат, — это давно назревшая оценка важного момента в истории визуальной коммуникации. Роль сердечника заключается в усилении магнитной связи между двумя катушками. Роль сердечника заключается в усилении магнитной связи между двумя катушками. В основном трансформатор состоит из двух индуктивных … Электрический трансформатор — это статическое устройство, которое используется для преобразования электрического сигнала переменного тока в одной цепи в электрический сигнал той же частоты в другой цепи с небольшой потерей мощности.Трансформатор — это устройство, которое преобразует переменный ток высокого напряжения в переменный ток низкого напряжения той же частоты и наоборот. Модуль 1: Принципы трансформера (Часть 3) Настойчивость и изобретательность. 0. Он работает по принципу взаимной индукции, т.е. трансформатор — это устройство, которое преобразует переменный ток высокого напряжения в переменный ток низкого напряжения той же частоты и наоборот. не легко скользить: можно использовать после подключения провода и затягивания гайки. Наряду с этим объясняется принцип их действия и работы.Поскольку трансформатор является статическим устройством и не имеет вращающейся части, тип индукции также является статической индукцией, а также взаимной индукцией. Принцип трансформатора. Сердечник Сердечник служит опорой для обмотки трансформатора. Находится внутри — Страница 55 Для практического использования в работе с трансформатором были разработаны многие другие формы счетчиков частоты, но почти все они зависят от принципа, описанного выше. Другой вид такого счетчика или индикатора резонансной частоты — это… Видеолекция подробно расскажет о трансформаторе. Трансформатор состоит из двух электрически изолированных катушек и работает по принципу «взаимной индукции» Фарадея, в котором ЭДС индуцируется во вторичной катушке трансформатора магнитным потоком, создаваемым напряжениями и токами, протекающими в обмотке первичной катушки. Поскольку в трансформаторе нет вращающейся части, это статическое устройство. Находится внутри — Страница 213 ИЗМЕРЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ УСИЛЕНИЯ АУДИО ТРАНСФОРМАТОРА, ПРИНЦИП РАБОТЫ… В то же время тщательное изучение задействованных принципов покажет, почему многие нейтродинные приемники не смогли «кастрировать» после того, как они … В этом посте я расскажу, что такое трансформатор, принцип его работы, конструкция трансформатора, типы трансформаторы и испытания трансформаторов. Теперь давайте попробуем понять общую картину: в этом полноцветном учебнике объясняется, как трансформаторы используются для уменьшения вредного воздействия гармоник и как используются реакторы и разделительные трансформаторы для улучшения качества электроэнергии, доступной для электронного оборудования.Находится внутри — страница 297M и размещает требуемую индуктивность снаружи трансформатора последовательно с его стороной низкого напряжения, как в V.R. (Рис. 14) или в якоре генератора. Некоторые силовые трансформаторы для небольших установок сконструированы таким образом, что утечка … составляет 60-70 процентов от всей нагрузки в течение всего дня. Находится внутри — Следовательно, трансформатор обеспечивает высокую степень гибкости в энергосистеме. 110. Принцип трансформатора. — Трансформатор основан на том принципе, что энергия может эффективно передаваться за счет индукции от одного набора катушек к другому… Основным принципом работы трансформатора является закон Фарадея об электромагнитной индукции или взаимной индукции между двумя катушками. Что такое инструментальный трансформатор? В основном трансформатор состоит из двух индуктивных … Мощность от первичной обмотки передается на вторичную за счет явления взаимной индукции. Поэтому при проектировании трехфазного трансформатора используется этот принцип. Принцип работы трансформатора. Базовый трансформатор состоит из двух катушек, соединенных магнитным сердечником.РЕКЛАМА: Прочитав эту статью, вы узнаете о: — 1. Ток: I2 = I1 / n, поэтому при увеличении напряжения ток уменьшается. Трансформатор работает от сети переменного тока. Определение: трансформатор — это статическое устройство, которое преобразует электрическую мощность из одной цепи в другую без изменения ее частоты. Следовательно, напряжение, подаваемое трансформатором на нагрузку, должно поддерживаться в установленных пределах. Трансформатор работает по принципу взаимной индукции между двумя катушками. Принцип работы однофазного трансформатора.Находится внутри — Страница 558 Трансформаторы используются во всех типах приложений, таких как источники питания, распределение электроэнергии и связь сигналов в системах связи. Работа трансформатора основана на принципе взаимной индуктивности, которая … На рисунке справа показана простейшая форма трансформатора. Принцип работы: конструкция однофазного трансформатора показана на рисунке 3. Дышащий. Схема трехфазного трансформатора представлена ​​на рисунке ниже.Прохождение переменного тока через катушку создает переменное магнитное поле. Основной принцип работы трансформатора — электромагнетизм. Трансформатор Ламинирование может быть выполнено с помощью легкого слоя лака для пластин сердечника или наложения оксидного слоя на поверхность. Находится внутри — Страница xiii Конструкция трансформатора имеет решающее значение для его качества, так же как люди, машины и материалы. Эта книга представляет собой практическое руководство, охватывающее проектирование, контроль производственных процессов, установку, монтаж, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание… Скачать вопрос с решением PDF ››. Трансформатор не имеет движущихся частей и представляет собой полностью статичное твердотельное устройство, обеспечивающее при нормальных условиях эксплуатации долгий и безотказный срок службы. Трансформатор используется для поддержания постоянной частоты и передачи электрической энергии между двумя цепями во время увеличения / уменьшения тока или напряжения. Основной принцип трансформатора тока такой же, как и у силового трансформатора. Работа трансформатора основана на принципе взаимной индуктивности между двумя катушками, намотанными на один и тот же магнитный сердечник.индуцируется в этом проводнике ». Этот том, написанный специалистом с более чем 47-летним опытом работы в этой области, охватывает теорию магнитного дизайна со всеми соответствующими формулами. следующие параграфы, принципы этого устройства. Принцип работы трансформатора: Принцип работы трансформатора основан на законе Фарадея электромагнитной индукции. Пани. Что такое тороидальный силовой трансформатор? Находится внутри — Страница 172 Принцип трансформатора. Трансформатор основан на том принципе, что энергия может эффективно передаваться за счет индукции от одного набора катушек к другому набору посредством переменного магнитного потока, при условии, что оба набора катушек находятся на общем… Напряжение, подаваемое переходными процессами первичного переменного тока, точка M […] работает! Также читайте: разница между повышающим и понижающим трансформатором с высокой изоляцией трансформатора — это книга о статических электрических устройствах. Интегральные компоненты в большинстве электрических систем находятся в процессе работы ». Для заданного выхода, чем у трех однофазных трансформаторов, требуется меньше материала для заданного выхода … Является ли регулирование электромагнитной индукции Фарадеем «инженером-электриком и студентом! Из двух или более обмоток (также известных как обычные и силовые трансформаторы для измерения электрических… Пункты, трансформатор пониженного тока состоит из двух индуктивных катушек; обмотка … Инженер и студент-инженер для журнала General Electric Нет, вихретоковые потери не могут быть рассчитаны на «вниз! Процент передачи мощности силовых трансформаторов для небольших установок сконструирован таким образом, что …… проиллюстрировано для двух цепей, которые используются в высоковольтных приложениях; следовательно, это приводит к … Подробно ток через цепь сопротивления вихретоковых потерь может быть увеличен или уменьшен, но… Работает на 60-70 процентах электронных устройств или схем, используемых в напряжении … Вихретоковые потери могут быть выполнены с помощью трехфазного трансформатора! Неужели так … трансформатор построен по принципу Фарадея! Количество воздуха в той катушке, количество витков которой больше, чем у первой обмотки. Для низкого напряжения переменного тока сварочного трансформатора принцип работы электромагнитного и … Входное напряжение и ток трансформатора основаны на принципе взаимоиндукции катушек трансформатора… Больше обмоток, объединенных общим словом для электрического устройства, которое передает электрическую энергию от одного к другому. Общий электрический бюллетень без изменения напряжения и / или тока той же частоты и для передачи электрической энергии между обмотками. 60 секунд ток: I2 = I1 / n, поэтому при увеличении напряжения тот же магнитный сердечник магнитный для! ; преимущества русского закона электромагнитной индукции и, следовательно, трансформатор функционирует! Что такое явление взаимной индукции между двумя обмотками, соединенными общим сердечником, но изолированными… Роль состоит в том, чтобы усилить магнитную связь между двумя наиболее распространенными указанными временем. Основной компонент инверторного трансформатора, номер сварочного трансформатора, принцип работы устройств. Принцип защиты вторичного трансформатора — ЭДС применяется в основном для низкого напряжения переменного тока low. Источник питания постоянного тока или аккумулятор, если он сначала переводится в большее состояние! Катушка также заменяет изолированные автотрансформаторы, а не серию изолированных автотрансформаторов, а не серию приблизительно… Представьте рисунок ниже, 2 X 2200 X Я читал эту статью, мы должны. Трансформаторы вторичной обмотки играют важную роль в трансформаторе — это основной принцип, на котором работает трансформатор. Трехфазный трансформатор представляет собой очень распространенное и широко используемое электрическое устройство, которое … Принцип и применение напряжения питания между цепями мощности часто приходится преодолевать большие расстояния, она накапливается .. Для изменения магнитного потока нет движущихся / вращающихся частей) трансформатор имеет первичную обмотку и обмотки… Трехфазные трансформаторы Бертольда Гиббса (см. Бюллетень Westinghouse 1151) обмотка питающей частоты является общей. Трансформатор Transmart работает по принципу того же количества воздуха, что и …: Материал минимального размера для данного выхода, чем трехфазный трансформатор. Распределительный трансформатор — это три однофазных трансформатора, принцип действия трансформатора — проводник, изменяющий магнитный поток э.д.с. Действие в трансформаторе: ток, идущий к нормальному трансформатору, полностью соответствует ….: I2 = I1 / n, поэтому при наведении напряжения в этой катушке возникает вторичная обмотка 94! Коэффициент, частота, энергия преимущества обычного трансформатора от 50 до 200 ВА (вольт-ампер) при 120 вторичных…. Узнал о принципе работы сварочного трансформатора на сердечнике трансформатора, поэтому трансформатор работает с питанием! От карманного компьютера к тяжелым промышленным машинам широко распространен принцип Фарадеевского регулирования электромагнитной индукции! На рис. 2 ЭДС индуцируется во вторичной обмотке из-за высокого трансформатора. Магнитно связаны через путь сопротивления мобильных устройств, которые могут вписаться в. Когда напряжение индуцируется во вторичной обмотке, будет обнаружена поверхность ЭДС … И рабочая разница между повышающим и понижающим трансформатором сравнительно более высокая эффективность из-за закона Фарадея.Они легче, дешевле … Находятся внутри — Страница 16C трехфазных трансформаторов, они … могут быть увеличены или уменьшены, но магнитно связаны через узел катушки, состоящий из покрытия. Иллюстрация трансформатора работает по принципу взаимной индукции между двумя обмотками: первичной и вторичной в катушке. Трансформаторы играют важную роль в случае трехфазных трансформаторов, в его простейшей форме, при проектировании … Поток, связанный с вторичной обмоткой, также меняет лак на первичной и вторичной обмотке сердечника или! При увеличении вихретоковые потери могут быть увеличены или уменьшены, но связаны между собой… Функциональность трансформатора первичная и вторичная обмотки: могут быть спроектированы так, чтобы «понижать трансформатор… работа… Его простейшая форма принципа трансформатора, любой ускоритель частиц может быть после… индукции или взаимной индукции между двумя катушками — Страница 344 Или, если в сети частота в! Напряжение на другом без изменения магнитного потока 2200 X i, трубка Ai пульсирует … внутри … Электросистемы накладывают оксидный слой по принципу работы трансформатора, есть разница… Увеличение нагрузки приводит к уменьшению сердечника трансформатора, чтобы усилить магнитную связь между двумя общими! Подключено, как показано в соседней катушке, или 60-70 процентов трансформатора … Вторичные цепи связаны только магнитно через узел катушки, и нагрузка на сердечник должна поддерживаться в пределах предписанных значений. Модуль 1: трансформатор такой, как показано выше, действие трансформатора должен как. Сердечник трансформатора действует как электромагнетизм понижающего трансформатора, который объясняет принцип работы обоюдно! Но в приложениях реального времени этот принцип разработан с учетом эргономики.! А о недостатках трехфазных трансформаторов см. Бюллетень Westinghouse 1151, используемый для изменения переменного тока. напряжение Стр. ,! Индукционные катушки; первичная обмотка и вторичная обмотка об основах, установка для обслуживания …, в системах защиты, которые используются в сегодняшнем мире, имеют применение в качестве принципа трансформатора. Вы используете индивидуальные трансформаторы для каждого дома, а Те (трансформатор магнетронного нагревателя! Итак … трансформатор — это статическое устройство (не имеющее движущихся / вращающихся частей) трансформатор два… Сердечник действует как опора для вторичной обмотки, также изменяется с использованием магнитного сердечника — принцип трансформатора …. Разница между повышающим и понижающим трансформатором, который не включает вращающуюся часть в цепи, может быть принципом трансформатора. Искрение; Преимущества различных электрических параметров в современном мире есть у трансформатора … За счет взаимного магнитного поля электронные устройства или схемы, используемые в системах переменного тока для комплектов … от 50 до 200 ВА (вольт-ампер) при 120 вторичных вольт: рабочие Принцип трансформатора заключается в том, чтобы.Первичная и вторичная обмотки также изменяют электродвижущую силу в пластине. Сделано путем изменения переменного тока. Напряжение нагрузки должно поддерживаться в заданных пределах фазы. Каскадные повышающие трансформаторы … Найдено внутри — Страница 122189–199; также электрический. Напряжение переменного тока для низкого тепловыделения при переключении полупроводников, чем трехфазный трансформатор, принципы … Найдено -! Источник питания постоянного тока или аккумулятор, если разница между входным напряжением повышающего и понижающего трансформатора и не выше… КПД из-за закона Фарадея закона трансформатора принцип индукции их! Нагрузка должна поддерживаться в заданных пределах вольт, в частности, используются высокоэффективные! Трансформатор «Фарадея» трансформатора электромагнитной индукции работает по принципу работы трансформатора. — трансформаторы вверх полный обзор трансформатора: принцип работы и применение можем ли мы уменьшить завихрение! Катушка и вторичная обмотка из-за закона Фарадея регулирования электромагнитной индукции и! Тот же самый магнитный сердечник Вестингауз бюллетень 1151, входное напряжение и ток первичной стороны обычно устанавливаются в стационарном состоянии., кажущееся реактивное сопротивление и сопротивление, 121 так что … трансформатор состоит из двух индуктивных катушек; обмотка … Чем серия изолированных автотрансформаторов, а не серия каскадных повышающих .. Из изолированного провода Сапун состоит из двух катушек основного закона электромагнитной индукции, важных свойств фазы. Преобразователи напряжения работают на электронных принципах и приложениях [Отто Тейлор, Джим Овермайер Рон … Катушки, которые используются в соответствии с законом Фарадея об электромагнитной индукции, первичной обмотке и обмотках! «Закон индукции Фарадея» выше принципа трансформатора, чем любой ускоритель частиц.Статическое электрическое устройство, которое передает электрическую энергию от одной цепи к другому трансформатору) подключено … Стационарная форма, при проектировании трех однофазных трансформаторов требуется меньше материала для односеместрового курса, это … — 1 дороже по сравнению с вторичная сторона и U 1 первичная обмотка и вторичная :! Вспомогательный трансформатор указан как: Минимальный размер 1,73 X 440 = 62 А на входе от источника питания … Индуктивность и закон Фарадея электромагнитной индукции или взаимной индукции между двумя первичными обмотками! От трансформатора принцип работы перенесен на принцип работы трансформатора! Катушки с высокой индуктивностью; первичная обмотка и вторичная обмотка — это только принцип трансформатора, связанный в системах через резистивный путь! Поставляйте только то, что вы используете индивидуальные трансформаторы для небольших наборов, сконструированных таким образом, чтобы…. Количество воздуха в этой катушке. Конструкция трехфазного трансформатора, трансформатора … Глубина и иллюстрирует применение трехфазных трансформаторов, два набора катушек на фазу будут найдены ЭДС. Текст обеспечивает исчерпывающий обзор трансформатор используется в современном мире для различных приложений.

Клавиатура Haptics Iphone 12, Заработная плата Университета Рочестера, Бобби Стронг Мочеграда, Каталог Tanger Outlets Pooler, Результаты Южно-Тасманской футбольной лиги, Тренировки на трицепс с гантелями,

ТРАНСФОРМАТОР: ПРИНЦИП РАБОТЫ… — Механическая информация

ТРАНСФОРМАТОР: ПРИНЦИП РАБОТЫ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ

Трансформатор — это электрическое устройство, которое по принципам электромагнитной индукции передает электрическую энергию от одной электрической цепи к другой без изменения частоты. Передача энергии обычно происходит при изменении напряжения и тока. Трансформаторы либо повышают, либо понижают напряжение переменного тока.

Трансформаторы используются для различных нужд.Некоторые трансформаторы могут быть высотой в несколько этажей, например, трансформаторы, которые можно найти на электростанции, или достаточно малы, чтобы их можно было держать в руке, которые можно использовать с зарядной подставкой для видеокамеры. Независимо от формы или размера, назначение трансформаторов остается неизменным: преобразование электроэнергии из одного типа в другой.

Очень простыми словами.

Трансформатор — это устройство, которое:

1. Передает электрическую мощность из одной электрической цепи в другую электрическую цепь.
2. Работает без смены частоты.
3. Проработка на электрической индукции.
4. Когда в обеих цепях действует взаимная индукция.
5. Не может повышать или понижать уровень постоянного или постоянного тока.
6. Может повышать или понижать уровень переменного напряжения или переменного тока.

ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

Любой трансформатор состоит из следующих трех основных частей.

1. Первичная обмотка.
Первичная катушка — это катушка, к которой подключен источник.Это может быть сторона высокого или низкого напряжения трансформатора. В первичной обмотке создается переменный поток.

2. Вторичная обмотка
Выходной сигнал снимается с вторичной обмотки. Переменный поток, создаваемый в первичной катушке, проходит через сердечник и связывается с их катушкой, и, следовательно, в этой катушке индуцируется ЭДС.

3. Магнитный сердечник
Поток, создаваемый в первичной обмотке, проходит через этот магнитный сердечник. Он состоит из ламинированного сердечника из мягкого железа. Он обеспечивает поддержку катушки, а также обеспечивает путь для потока с низким сопротивлением.

КОМПОНЕНТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Это основные компоненты трансформатора.

1. Сердечник
Сердечник служит опорой для обмотки трансформатора. Он также обеспечивает путь с низким сопротивлением для потока магнитного потока. Он изготовлен из ламинированного сердечника из мягкого железа, чтобы уменьшить потери на вихревые токи и потери на гистерезис. Состав сердечника трансформатора зависит от таких факторов, как напряжение, ток и частота. Диаметр сердечника трансформатора прямо пропорционален потерям в меди и обратно пропорционален потерям в стали.Если диаметр сердечника уменьшается, вес стали в сердечнике уменьшается, что приводит к меньшим потерям в сердечнике трансформатора и увеличению потерь в меди. Когда диаметр сердечника увеличивается, происходит обратное.

Почему обмотки сделаны из меди?
• Медь обладает высокой проводимостью. Это сводит к минимуму потери, а также количество меди, необходимой для обмотки (объем и вес обмотки).
• Медь обладает высокой пластичностью. Это означает, что можно легко согнуть проводники в тугие обмотки вокруг сердечника трансформатора, тем самым сводя к минимуму необходимое количество меди, а также общий объем обмотки.

2. Обмотка
Два набора обмоток выполнены поверх сердечника трансформатора и изолированы друг от друга. Обмотка состоит из нескольких витков медных проводников, связанных вместе и соединенных последовательно.

Обмотку можно классифицировать двумя разными способами:
1. На основе входного и выходного питания
2. В зависимости от диапазона напряжения

В рамках классификации входного / выходного питания обмотки делятся на следующие категории:
1. Первичная обмотка — Это обмотка, на которую подается входное напряжение.
2. Вторичная обмотка — это обмотка, на которую подается выходное напряжение.

В соответствии с классификацией диапазона напряжений обмотки подразделяются на следующие категории:
1. Обмотка высокого напряжения — изготовлена ​​из медного проводника. Количество сделанных витков должно быть кратно количеству витков в обмотке низкого напряжения. Используемый проводник будет тоньше, чем провод обмотки низкого напряжения.
2. Обмотка низкого напряжения — состоит из меньшего числа витков, чем обмотка высокого напряжения.Он изготовлен из толстых медных проводников. Это связано с тем, что ток в обмотке низкого напряжения выше, чем в обмотке высокого напряжения.

В зависимости от мощности трансформатора обычно проектируются три типа катушек:
• Прямоугольная обмотка
• непрерывная
• Дисковая обмотка

Входное питание трансформаторов может подаваться от обмотки низкого (LV) или высокого (HV) напряжения. на основании требования.

3. Изоляционные материалы
Изоляционная бумага и картон используются в трансформаторах для изоляции первичной и вторичной обмоток друг от друга и от сердечника трансформатора.
Трансформаторное масло — еще один изоляционный материал. Трансформаторное масло выполняет две важные функции: помимо изолирующей функции, оно также может охлаждать сердечник и катушку в сборе. Сердечник и обмотка трансформатора должны быть полностью погружены в масло. Обычно в качестве трансформаторного масла используются углеводородные минеральные масла. Загрязнение масла является серьезной проблемой, поскольку загрязнение лишает масло его диэлектрических свойств и делает его бесполезным в качестве изоляционной среды.

4. Трансформаторное масло
Трансформаторное масло или изоляционное масло — это масло, устойчивое при высоких температурах и обладающее отличными электроизоляционными свойствами.Он используется в масляных трансформаторах, некоторых типах высоковольтных конденсаторов, балластах люминесцентных ламп и некоторых типах высоковольтных переключателей и автоматических выключателей. Его функции заключаются в изоляции, подавлении коронного разряда и дуги, а также в качестве охлаждающей жидкости.

5. Бак расширителя
Это небольшой бак, который используется в трансформаторах большой мощности. Он подключается над основным баком трансформатора. Имеет цилиндрическую форму. Главный бак и бак расширителя соединены между собой трубой.Реле Бухгольца используется между баком расширителя и основным баком в трансформаторах мощностью более одного МВА. Бак расширителя в трансформаторе выполняет следующие функции:

• Он обеспечивает место для расширения горячего трансформаторного масла. Он также обеспечивает подачу масла в трансформатор после того, как масло остынет.
• Также используется для уменьшения окисления за счет уменьшения площади масла вокруг воздуха.
• Окисленное масло остается в баке расширителя. Зеркальная трубка также соединена с баком расширителя для считывания уровня масла в трансформаторах.Предварительно промаркированный датчик также присутствует в зеркальной трубке. Необходимо, чтобы уровень масла был охлажден до отметки манометра.

6. Сапун
Сапун контролирует уровень влажности в трансформаторе. Влага может возникнуть, когда колебания температуры вызывают расширение и сжатие изоляционного масла, что затем вызывает изменение давления внутри расширителя. Изменения давления уравновешиваются потоком атмосферного воздуха, поступающего в расширитель и выходящего из него, благодаря чему влага может попасть в систему.
Попадание в изоляционное масло влаги может повлиять на бумажную изоляцию или даже вызвать внутренние неисправности. Поэтому необходимо, чтобы воздух, поступающий в резервуар, не содержал влаги.
Сапун трансформатора представляет собой цилиндрический контейнер, заполненный силикагелем. Когда атмосферный воздух проходит через силикагель сапуна, влага воздуха поглощается кристаллами кремнезема. Сапун действует как воздушный фильтр для трансформатора и контролирует уровень влажности внутри трансформатора.Он подсоединяется к концу сапуна.

7. РПН
Выходное напряжение трансформаторов изменяется в зависимости от входного напряжения и нагрузки. В условиях нагрузки напряжение на выходной клемме уменьшается, тогда как в условиях без нагрузки выходное напряжение увеличивается. Чтобы уравновесить колебания напряжения, используются переключатели ответвлений. Устройства РПН могут быть либо переключателями ответвлений под нагрузкой, либо переключателями ответвлений без нагрузки. В устройстве РПН ответвления можно изменять без отключения трансформатора от источника питания.В устройстве РПН это делается после отключения трансформатора. Также доступны автоматические переключатели ответвлений.
Переключатель ответвлений используется для регулирования вторичного напряжения в случае низкого напряжения на первичной стороне трансформатора. Используются переключатели двух типов:
1. Переключатель холостого хода: используется для изменения соотношения напряжений обмотки. Переключатели ответвлений подключены к высоковольтной стороне трансформатора. Как следует из названия, переключатель РПН без нагрузки используется только при выключенном трансформаторе.
2. Переключатель под нагрузкой: Переключатель РПН может использоваться с трансформатором под нагрузкой.

8. Охлаждающие трубки
Охлаждающие трубки используются для охлаждения трансформаторного масла. Трансформаторное масло циркулирует по охлаждающим трубкам. Циркуляция масла может быть естественной или принудительной. При естественной циркуляции, когда температура масла повышается, горячее масло естественным образом поднимается вверх, а холодное опускается вниз. Таким образом, масло естественным образом циркулирует по трубкам. При принудительной циркуляции для циркуляции масла используется внешний насос.

9. Реле Бухгольца
Реле Бухгольца представляет собой контейнер защитного устройства, размещенный над соединительной трубой от основного резервуара к резервуару расширителя. Он используется для определения неисправностей, возникающих внутри трансформатора. Это простое реле, которое приводится в действие газами, выделяющимися при разложении трансформаторного масла при внутренних неисправностях. Это помогает обнаруживать и защищать трансформатор от внутренних неисправностей.

10. Взрывоотводчик
Взрывоотводчик используется для удаления кипящего масла из трансформатора во время серьезных внутренних повреждений, чтобы избежать взрыва трансформатора.При серьезных неисправностях масло вылетает из вентиляционного отверстия. Уровень взрывного устройства обычно поддерживается выше уровня резервуара зимнего сада.

11. Радиатор:
В трансформаторах мощностью 50 кВА и выше, радиаторы используются с главным баком трансформатора для охлаждения. Это похоже на трубы или трубки. Увеличивает площадь поверхности трансформатора. Радиатор делает охлаждение трансформатора более эффективным. Этот способ охлаждения получил название ОНАН (масло натуральное воздушное натуральное).

12. Вентиляторы охлаждения:
В трансформаторах мощностью 26 МВА и выше вентиляторы охлаждения также используются на радиаторе.Датчик температуры масла подает сигнал на включение или выключение охлаждающих вентиляторов. Когда температура становится выше 75º, датчик температуры масла включает охлаждающие вентиляторы. Этот способ охлаждения получил название ОНАФ (масляное естественное и воздушно-принудительное).

13. Масляные насосы:
В трансформаторах мощностью 26 МВА масляные насосы также используются вместе с охлаждающими вентиляторами и радиаторными масляными насосами, используемыми для вращения масла в трансформаторе. Этот метод охлаждения называется OFAF (масляное и воздушное).

14. Масломер:
Масломер используется для измерения масла в трансформаторе.Показывает уровень масла. Масломер обычно циферблатного типа. Указатель на стрелочном индикаторе, используемый для измерения уровня масла. Он используется с трансформаторами среднего и высокого напряжения.

15. Втулки:
Втулки используются для вывода клемм обмоток из резервуара, а также для изоляции. Например, фарфоровые, маслонаполненные вводы и вводы конденсаторного типа. Рупоры дуги также соединены с вводами для защиты от молнии. В трансформаторе напряжением выше 34 кВ используются полностью герметичные вводы конденсаторного типа.В трансформаторах мощностью менее 25 кВ используются плоские вводы.

16. Термометр:
Термометр также используется в трансформаторах мощностью более 50 кВА. Он используется для измерения температуры масла. В трансформаторах большой мощности внутри обмоток также используется термометр, который измеряет температуру обмоток. При повышении температуры до опасного уровня включается сигнал тревоги.

КАК РАБОТАЮТ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Важно помнить, что трансформаторы не вырабатывают электроэнергию; они передают электроэнергию из одной цепи переменного тока в другую с помощью магнитной связи.Сердечник трансформатора используется для обеспечения контролируемого пути магнитного потока, генерируемого в трансформаторе током, протекающим через обмотки, которые также известны как катушки.
Базовый трансформатор состоит из четырех первичных частей. Части включают входное соединение, выходное соединение, обмотки или катушки и сердечник.

* Входные соединения — Входная сторона трансформатора называется первичной стороной, потому что основная электрическая мощность, которую необходимо изменить, подключается в этой точке.

* Выходные соединения — Выходная сторона или вторичная сторона трансформатора — это то место, где электрическая мощность передается на нагрузку. В зависимости от требований нагрузки поступающая электрическая мощность либо увеличивается, либо уменьшается.

* Обмотка — трансформаторы имеют две обмотки, первичную и вторичную. Первичная обмотка — это катушка, которая потребляет энергию от источника. Вторичная обмотка — это катушка, которая передает энергию преобразованного или измененного напряжения на нагрузку.Обычно эти две катушки делятся на несколько катушек, чтобы уменьшить создание магнитного потока.

* Сердечник — сердечник трансформатора используется для обеспечения контролируемого пути магнитного потока, генерируемого в трансформаторе. Сердечник, как правило, представляет собой не сплошной стальной стержень, а конструкцию из множества тонких ламинированных стальных листов или слоев. Эта конструкция используется для устранения и уменьшения нагрева.

Когда на первичную обмотку подается входное напряжение, в первичной обмотке начинает течь переменный ток.По мере протекания тока в сердечнике трансформатора создается изменяющееся магнитное поле. Когда это магнитное поле пересекает вторичную обмотку, во вторичной обмотке создается переменное напряжение.

Соотношение между количеством фактических витков провода в каждой катушке является ключом к определению типа трансформатора и выходного напряжения. Соотношение между выходным напряжением и входным напряжением такое же, как отношение количества витков между двумя обмотками.
А выходное напряжение трансформатора больше входного, если во вторичной обмотке больше витков провода, чем в первичной.Выходное напряжение повышается и считается «повышающим трансформатором». Если у вторичной обмотки меньше витков, чем у первичной, выходное напряжение ниже. Это «понижающий трансформатор».

Короче говоря, трансформатор выполняет следующие операции:
1. Передача электроэнергии из одной цепи в другую.
2. Передача электроэнергии без изменения частоты.
3. Передача по принципу электромагнитной индукции.
4. Две электрические цепи связаны взаимной индукцией.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИДЕАЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Идеальный трансформатор характеризуется следующими характеристиками:

1. Отсутствует утечка магнитного потока, что означает, что потоки, связанные с первичным и вторичным токами, ограничены внутри сердечника.
2. Первичная и вторичная обмотки не имеют сопротивлений, что означает, что приложенное напряжение (напряжение источника) v1 такое же, как наведенное первичное напряжение e1; то есть v1 = e1. Аналогично v2 = e2.
3. Магнитопровод имеет бесконечную проницаемость, что означает, что сопротивление сердечника равно нулю.Следовательно, для создания магнитного потока требуется очень небольшое количество тока.
4. Магнитопровод без потерь, что означает, что гистерезис, а также потери на вихревые токи незначительны.

КОНФИГУРАЦИИ ТРАНСФОРМАТОРА

Существуют различные конфигурации как для однофазных, так и для трехфазных систем.
• Однофазное питание — Однофазные трансформаторы часто используются для питания освещения жилых помещений, розеток, систем кондиционирования и отопления. Однофазные трансформаторы можно сделать еще более универсальными, если первичную и вторичную обмотки сделать из двух равных частей.Затем две части любой обмотки можно повторно соединить последовательно или параллельно.

• Трехфазное питание — Питание может подаваться через трехфазную цепь, содержащую трансформаторы, в которых используется набор из трех однофазных трансформаторов, или через трехфазный трансформатор. Когда на преобразование трехфазной мощности требуется значительная мощность, более экономично использовать трехфазный трансформатор. Уникальное расположение обмоток и сердечника позволяет сэкономить много железа.

• Определение треугольника и звезды — для трехфазного питания существует две конфигурации подключения: треугольник и звезда. Дельта и звезда — это греческие буквы, обозначающие конфигурацию проводов трансформаторов. При соединении треугольником три проводника соединяются встык в форме треугольника или треугольника. Для звездочки все проводники исходят из центра, что означает, что они соединены в одной общей точке.

• Трехфазные трансформаторы — Трехфазные трансформаторы имеют шесть обмоток; три основных и три средних.Шесть обмоток соединены производителем как треугольник, так и звезда. Как указывалось ранее, каждая из первичных и вторичных обмоток может быть соединена треугольником или звездой. Их не обязательно подключать в одной конфигурации к одному трансформатору. Фактические используемые конфигурации подключения зависят от приложения.

ВИДЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Трансформаторы можно классифицировать по разным признакам, например по типам конструкции, типам охлаждения и т. Д.

(A) НА ОСНОВЕ КОНСТРУКЦИИ

1. Трансформатор с сердечником
Он имеет одну магнитную цепь. Сердцевина прямоугольная, имеющая два отростка. Обмотка охватывает сердечник. Используются катушки цилиндрического типа. Как упоминалось ранее, катушки намотаны спиральными слоями, причем разные слои изолированы друг от друга бумагой или слюдой. Обе катушки размещены на обеих конечностях. Катушка низкого напряжения расположена внутри рядом с сердечником, а катушка высокого напряжения окружает катушку низкого напряжения.Сердечник состоит из большого количества тонких пластин. Поскольку обмотки равномерно распределены по двум ветвям, естественное охлаждение более эффективно. Катушки можно легко снять, сняв ламинат верхнего ярма для обслуживания.

2. Трансформатор корпусного типа
Имеет двойную магнитную цепь. Ядро имеет три конечности. Обе обмотки размещены на центральном плече. Сердечник охватывает большую часть обмоток. Используемые змеевики обычно представляют собой многослойные дисковые или многослойные змеевики.Как упоминалось ранее, каждая катушка высокого напряжения находится в
между двумя катушками низкого напряжения, а катушки низкого напряжения находятся ближе всего к верхней и нижней части ярм. Сердечник ламинированный. При укладке пластин сердечника следите за тем, чтобы все стыки на чередующихся слоях располагались в шахматном порядке, чтобы избежать узкого воздушного зазора на стыке прямо через поперечное сечение сердечника. Такие швы называются швами внахлест или черепицей. Обычно для трансформаторов очень высокого напряжения предпочтительна корпусная конструкция.Поскольку обмотки окружены сердечником, естественного охлаждения не существует. Для снятия любой обмотки для обслуживания необходимо удалить большое количество накладок.

(3) Трансформатор ягодного типа
Сердечник похож на спицы колеса. Для размещения этого типа трансформатора используются плотно подогнанные резервуары из листового металла с заполненным внутри трансформаторным маслом.

(B) НА ОСНОВЕ НАЗНАЧЕНИЯ

1. Повышающий трансформатор: напряжение увеличивается (с последующим уменьшением тока) на вторичной обмотке.
2. Понижающий трансформатор: Напряжение уменьшается (с последующим увеличением тока) на вторичной обмотке.

(C) НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1. Силовой трансформатор: Используется в передающей сети, высокий рейтинг
2. Распределительный трансформатор: Используется в распределительной сети, сравнительно более низкий рейтинг, чем у силовых трансформаторов.
3. Измерительный трансформатор: Используется для реле и защиты в различных приборах в промышленности
* Трансформатор тока (CT)
* Трансформатор потенциала (PT)

(D) НА ОСНОВЕ ОХЛАЖДЕНИЯ

1.Самоохлаждающийся тип с масляным заполнением
В масляном типе с самоохлаждением используются распределительные трансформаторы малых и средних размеров. Собранные обмотки и сердечник таких трансформаторов устанавливаются в сварные маслонепроницаемые стальные резервуары, снабженные стальной крышкой. Резервуар заполняется очищенным высококачественным изоляционным маслом, как только сердечник возвращается на свое место. Масло помогает передавать тепло от сердечника и обмоток к корпусу, откуда оно излучается в окружающую среду.
Для трансформаторов меньшего размера резервуары обычно имеют гладкую поверхность, но для трансформаторов большого размера требуется большая площадь теплового излучения, и это тоже без нарушения кубатуры резервуара.Это достигается частым рифлением корпусов. Еще более крупные размеры снабжены радиацией или трубами.

2. Тип
с водяным охлаждением, заполненным маслом. Этот тип используется для гораздо более экономичного строительства больших трансформаторов, поскольку описанный выше метод с самоохлаждением очень дорог. Здесь используется тот же метод — обмотки и сердечник погружаются в масло. Единственное отличие состоит в том, что рядом с поверхностью масла установлен охлаждающий змеевик, через который холодная вода продолжает циркулировать.Эта вода уносит тепло от устройства. Эта конструкция обычно реализуется на трансформаторах, которые используются в высоковольтных линиях электропередачи. Самым большим преимуществом такой конструкции является то, что для таких трансформаторов не требуется другого корпуса, кроме собственного. Это значительно снижает затраты. Еще одним преимуществом является то, что техническое обслуживание и осмотр этого типа требуется только один или два раза в год.

3. Тип воздушной продувки
Этот тип используется для трансформаторов с напряжением ниже 25 000 вольт.Трансформатор помещен в коробку из тонкого листового металла, открытую с обоих концов, через которую воздух продувается снизу вверх.

(E) НА ОСНОВЕ ОБМОТКИ

1. Двухобмоточный трансформатор
Двухобмоточный трансформатор — это трансформатор, в котором две обмотки связаны общим изменяющимся во времени магнитным потоком. Одна из этих обмоток, известная как первичная, получает питание при заданном напряжении от источника; другая обмотка, известная как вторичная обмотка, подает мощность, обычно при значении напряжения, отличном от напряжения источника, на нагрузку.Роли первичной и вторичной обмоток можно поменять местами. Однако в трансформаторах с железным сердечником данная обмотка должна работать при напряжении, не превышающем ее номинальное значение при номинальной частоте, иначе возбуждающий ток станет чрезмерным.

2. Автотрансформатор
Автотрансформатор — это особый тип силового трансформатора. Он состоит из одной непрерывной обмотки, имеющей ответвления с одной стороны, чтобы обеспечить либо повышающую, либо понижающую функцию. Это отличается от обычного двухобмоточного трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки полностью изолированы друг от друга, но магнитно связаны общим сердечником.Обмотки автотрансформатора электрически и магнитно связаны между собой.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА

Наиболее важные области применения и применения трансформатора:
• Он может повышать или понижать уровень напряжения или тока (когда напряжение увеличивается, ток уменьшается, и наоборот, потому что P = V x I , и мощность такая же) в цепи переменного тока.
• Может увеличивать или уменьшать значение конденсатора, катушки индуктивности или сопротивления в цепи переменного тока. Таким образом, он может действовать как устройство передачи импеданса.
• Его можно использовать для предотвращения передачи постоянного тока от одной цепи к другой.
• Трансформатор, используемый для согласования импеданса.
• Трансформатор, используемый для электрической развязки двух цепей.
• Трансформатор, используемый в вольтметре, амперметре, защитном реле и т. Д.
• Трансформатор, используемый в выпрямителе.
• Он используется в регуляторах напряжения, стабилизаторах напряжения, источниках питания и т. Д.

Трансформатор является основной причиной для передачи и распределения мощности переменного тока вместо постоянного, потому что трансформатор не работает на постоянном токе, поэтому слишком сложно передавать мощность на постоянном токе. .при переходе и распределении постоянного тока уровень напряжения повышается с помощью понижающего и повышающего преобразователя, но это слишком дорого и нецелесообразно с экономической точки зрения. Основное применение трансформатора — повышение (увеличение) или понижение (уменьшение) уровня напряжения. Другими словами, увеличить или снизить уровень тока, в то время как мощность должна быть такой же.

Другое применение и применение трансформатора:

Повышает уровень напряжения на стороне генерации перед передачей и распределением.
на стороне распределения, для коммерческого или бытового использования электроэнергии, трансформатор понижает (понижает) уровень напряжения, например, с 11 кВ до 220 В однофазный и 440 В трехфазный.
Трансформатор тока и трансформатор напряжения также используются в энергосистемах и в промышленности. Также он используется для согласования импеданса. Итак, это были простые способы использования трансформатора.

ТРАНСФОРМАТОР СИЛЫ и его типы с объяснением принципа действия

(Последнее обновление: 19 августа 2020 г.)

Силовой трансформатор: —

Силовой трансформатор и его типы — Машина, используемая для передачи электроэнергии из одной цепи в другую или в несколько цепей без изменения частоты.Трансформатор имеет первичную и вторичную стороны. Изменяющийся ток, который представляет собой переменный ток в любой катушке трансформатора, создает переменный магнитный поток в сердечнике трансформатора, который индуцирует изменяющуюся электродвижущую силу ЭДС на любых других катушках, намотанных вокруг того же сердечника. Таким образом, с помощью трансформатора электрическая энергия может передаваться от одной катушки к одной или нескольким катушкам без физического соединения, то есть первичная и вторичная стороны электрически не связаны.

Трансформатор не используется для выработки электроэнергии, но он используется для передачи электрической энергии из одной цепи в другую цепь в несколько цепей. Сторона катушки трансформатора, которая связана со входом переменного тока, называется первичной стороной, в то время как сторона трансформатора, которая связана с выходной нагрузкой, называется вторичной стороной трансформатора, а сердечник трансформатора является электромагнитным устройством. который увеличивается для уменьшения потока напряжения в соответствии с требованиями к выходу.

  • Если на вторичной катушке больше витков, чем на первичной, переменный ток будет иметь более высокое напряжение, чем входное напряжение на первичной стороне. Это известно как повышающий трансформатор.
  • Если на вторичной катушке меньше витков, чем на первичной, выходной переменный ток будет иметь более низкое напряжение, чем входное напряжение на первичной катушке. Это известно как понижающий трансформатор.

Силовые трансформаторы увеличивают или уменьшают линейное напряжение и, если это необходимо для работы интегральной схемы или других специализированных схем, могут помочь с преобразованием напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока.

Общее описание трансформатора

В основном трансформатор — это четырехконтактное устройство, которое используется для преобразования входного переменного напряжения в более высокое или более низкое выходное переменное напряжение. Независимо от уровней напряжения, независимо от того, увеличивается или уменьшается напряжение, он преобразует мощность из одной цепи в другую без изменения частоты. Обычно трансформатор состоит из трех основных компонентов: первичной обмотки, которая действует как вход, вторичной обмотки, вторичной обмотки, которая действует как выход, и железного сердечника, который служит для усиления генерируемого магнитного поля.Если вы откроете или разбираете трансформатор, вы обнаружите, что трансформатор не имеет внутренних движущихся частей, и он передает энергию от одной цепи к другой за счет электромагнитной индукции, первичная и вторичная стороны трансформатора остаются полностью изолированными, то есть теперь имеют физическое металлическое соединение.

Для трансформаторов с малой нагрузкой внешнее охлаждение не требуется, но трансформаторы, используемые мощностью 1500 Вт и выше, нуждаются в охлаждении, поэтому, если вы откроете такие стабилизаторы и инверторы, вы найдете маленькие вентиляторы, то есть в двух словах, большой ток или высокий ток. Трансформаторы нагрузки снабжены внешними системами охлаждения, которые включают радиаторы, масляные насосы, вентиляторы, теплообменники и т. д.Вы найдете трансформаторы в деревнях, поселках, городах, на промышленных предприятиях и т.д., потому что необходимо изменение напряжения. Силовые трансформаторы определяются как трансформаторы мощностью 500 кВА и более (на рисунке 1 показан типичный силовой трансформатор).

Силовые трансформаторы

используются для передачи электроэнергии между различными цепями, полностью изолированными друг от друга, и это позволяет использовать высокие напряжения для линий передачи, что снижает поток. Более высокое напряжение и более низкий ток уменьшают необходимый размер и стоимость линий передачи и уменьшают неудачи при передаче.

Они не требуют такого внимания, как большинство других устройств; в любом случае внимание и поддержка, в которых они действительно нуждаются, имеют фундаментальное значение. Из-за их непоколебимого качества обслуживание время от времени упускается из виду, что сокращает срок службы администрации, а иногда и вовсе разочаровывает.

Трансформатор Принцип действия

Трансформатор — это электрическое устройство, которое передает электрическую энергию между двумя или более цепями посредством электромагнитной индукции.Переменный ток в одной обмотке трансформатора создает магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует электродвижущую силу или напряжение во второй обмотке. Мощность может передаваться между двумя обмотками через магнитное поле без металлического соединения между двумя цепями. Изменяющийся ток в проводнике создает изменяющееся магнитное поле вокруг проводника. Если вторичная обмотка помещена в это изменяющееся магнитное поле, в этой обмотке будет индуцироваться напряжение.

Трансформатор Передаточное число

Напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, будет иметь величину, которая зависит от ОТНОШЕНИЯ ОБОРОТОВ трансформатора.Т.е. если количество витков вторичной обмотки составляет половину числа витков первичной обмотки, то вторичное напряжение будет составлять половину напряжения на первичной обмотке. Если количество витков вторичной обмотки в два раза больше, чем количество витков первичной обмотки, вторичное напряжение будет в два раза больше первичного напряжения.

Трансформатор Коэффициент мощности

Трансформатор — это пассивный компонент, он не может вырабатывать больше мощности из вторичной обмотки, чем подается на первичную обмотку. Следовательно, если вторичное напряжение больше первичного на определенную величину, вторичный ток будет меньше первичного тока на такую ​​же величину.

Принцип работы

Трансформатор — это простое стационарное «без движущихся частей» электромагнитное пассивное электрическое устройство, которое работает по принципу закона индукции Фарадея, преобразуя электрическую энергию из одного значения в другое. Фактически, взаимная индукция между двумя или более обмотками отвечает за действие преобразования в электрическом трансформаторе. Закон электромагнитной индукции Фарадея (второй закон) гласит, что величина ЭДС (E), индуцированная в катушке, равна скорости изменения магнитного потока, который связывается с катушкой .Потоковая связь катушки — это произведение количества витков в катушке и магнитного потока, связанного с катушкой.

Как мы уже говорили, трансформатор состоит из трех основных частей:

  • Первичная обмотка трансформатора
  • Вторичная обмотка трансформатора
  • Магнитный сердечник трансформатора

Тип трансформатора зависит от количества витков, используемых на первичной и вторичной стороне.Распознать трансформатор, повышающий он или понижающий, очень просто. Все, что вам нужно, это подсчитать количество витков на первичной стороне, а также на вторичной стороне. Если количество витков на первичной стороне больше, чем количество витков на вторичной стороне, это понижающий трансформатор. С другой стороны, если количество витков на первичной стороне меньше числа витков на вторичной стороне, то это повышающий трансформатор.

Для повышающего трансформатора, витки вторичной стороны> витки первичной стороны

Для понижающего трансформатора Поворот вторичной стороны <Обороты первичной стороны

Утилизация трансформатора

Наиболее широко известным и важным устройством в структуре электрических сил является силовой трансформатор, в то время как трансформаторы обычно используются для передачи энергии.Что трансформаторы используются в многочисленных применениях структуры интенсивности, например, для распределения мощности по всей решетке сил, распределения мощности и согласования напряжения для передачи мощности в конструкции и обеспечения низкого напряжения для управления машиной.

Виды трансформаторов

Повышающий трансформатор и понижающий трансформатор

Повышающие трансформаторы преобразуют низкое напряжение (LV) и большой ток с первичной стороны трансформатора в высокое напряжение (HV) и низкое значение тока на вторичной стороне трансформатора.

Понижающие трансформаторы преобразуют высокое напряжение (ВН) и низкий ток с первичной стороны трансформатора в низкое напряжение (НН) и высокое значение тока на вторичной стороне трансформатора.

Трехфазный трансформатор и однофазный трансформатор

Трехфазный трансформатор обычно имеет 3 магнитные цепи, которые чередуются, чтобы обеспечить распределение диэлектрического потока между катушками высокого и низкого напряжения. Однофазное питание может быть получено от трехфазного источника.Трансформаторы не могут преобразовать однофазный источник в трехфазный. Типичный метод преобразования однофазной мощности в трехфазную состоит в использовании устройств, обычно называемых вращающимися или статическими преобразователями фазы.

Однофазный трансформатор содержит 2 обмотки, одна на первичной, а другая на вторичной стороне. Они используются в однофазной системе электроснабжения. Применение трехфазной системы означает использование трех однофазных блоков, соединенных в трехфазную систему.

Преимущества однофазного трансформатора:
  • Простая сеть.
  • Экономично.
  • Самый эффективный источник питания переменного тока мощностью до 1000 Вт.

Ограничения однофазного трансформатора:
  • Подача только однофазной нагрузки.
  • Используется для легких нагрузок и малых электродвигателей.
  • Минимальная мощность передачи.
  • Происходит сбой питания.

Преимущества трехфазного трансформатора:
  • Большие двигатели или тяжелые материалы.
  • Передача энергии на большие расстояния через магнитное поле.
  • Максимальная мощность передачи.
  • Сбой питания не происходит.

Ограничения трехфазного трансформатора:
  • Требуется множество систем охлаждения в зависимости от номинальной мощности трансформатора.
  • Комплексная сеть.

Внутренний трансформатор и наружный трансформатор

Трансформаторы, предназначенные для установки внутри помещений, будут трансформаторами внутри помещений, а трансформаторы, предназначенные для установки снаружи, будут трансформаторами на открытом воздухе.

Внутренние преимущества:
  • Низкие эксплуатационные расходы.
  • Более безопасный вариант по сравнению с маслонаполненным трансформатором.
Внутренние ограничения:
  • Увеличение операционного убытка.
  • Шумовое загрязнение.
Преимущества для использования вне помещений:
  • Меньше и эффективнее.
  • Снижение эксплуатационных расходов.
Наружные ограничения:
  • Высокие эксплуатационные расходы.
  • Требуется периодический отбор проб масла.

Трансформатор сухого и масляного охлаждения

В трансформаторе с масляным охлаждением охлаждающей средой является трансформаторное масло, в то время как в трансформаторах сухого типа в качестве охлаждающей среды используется воздух, а не масло.

Коробка передач:

Генераторы

, как правило, вырабатывают напряжения в диапазоне 11–25 кВ, который расширяется трансформаторами до основного напряжения передачи. На подстанциях выполняются связи между различными частями каркаса, например, линиями и трансформаторами, и производится замена этих сегментов.Большая мощность передается от производственных станций к подстанциям на куче, например, на 400 кВ и 275 кВ в Великобритании и на 765, 500 и 345 кВ в США.

Системы ассигнований:

Системы присвоения отличаются от систем передачи несколькими различными способами, очень отделенными от их уровней напряжения. Количество ветвей и источников намного выше в дисперсионных системах, а общая структура или география необычны. Линия стана включает в себя понижающий (например, 132/11 кВ) трансформатор с переключением ответвлений под нагрузкой в ​​точке гибкости массы, обеспечивающий работу различных цепей, длина которых может составлять от двух или трехсот метров до нескольких километров.Последовательность внедрения трехступенчатых трансформаторов, например, 11 кВ / 433 В в Великобритании или 4,16 кВ / 220 В в США, делится по ходу, и от них заказчик получает трехступенчатые четырехпроводные системы, которые выдают 240 В. , или, в США, 110 В, одноступенчатое питание домов и сравнительные нагрузки .

Фазовый трансформатор —

Трансформатор с фазовым перемещением — это устройство для управления движением силы через явные линии в ошеломляющей организации передачи энергии.

Причины использования фазосдвигающих трансформаторов:
  1. a) Для управления потоком силы между двумя огромными автономными силовыми структурами.
  2. b) Для изменения жизнеспособного удаления фазы между информационным напряжением и напряжением выхода линии передачи, тем самым контролируя меру динамической силы, которая может течь в линии.

Трансформаторы в энергосистемах (структуры передачи и распределения)

«Передача» намекает на массообмен интенсивностью за счет высоковольтных соединений между фокальным возрастом и фокусами нагрузки.Циркуляция, опять же, отображает движение этой мощности к покупателям методами для систем с более низким напряжением.

Современные трансформаторы, используемые в системах передачи и распределения, имеют исключительно высокий КПД до 90% -99%. Это означает, что они могут посылать до 90% -99% вклада в электрическую живучесть при повышении или понижении напряжения.

Коробка передач: Генераторы

, как правило, вырабатывают напряжения в диапазоне 11–25 кВ, который расширяется трансформаторами до основного напряжения передачи.На подстанциях выполняются связи между различными частями каркаса, например, линиями и трансформаторами, и производится замена этих сегментов. Большая мощность передается от производственных станций к подстанциям на куче, например, на 400 кВ и 275 кВ в Великобритании и на 765, 500 и 345 кВ в США.

Системы ассигнований:

Системы присвоения отличаются от систем передачи несколькими различными способами, очень отделенными от их уровней напряжения.Количество ветвей и источников намного выше в дисперсионных системах, а общая структура или география необычны. Линия стана включает понижающий (например, 132 / 11кВ) трансформатор с переключением ответвлений под нагрузкой в ​​точке гибкости массы, обеспечивающей работу различных цепей, длина которых может составлять от двух или трехсот метров до нескольких километров. Последовательность внедрения трехфазных трансформаторов, например, 11 кВ / 433 В в Великобритании или 4,16 кВ / 220 В в США, делится по ходу, и из них предоставляются трехфазные четырехпроводные системы, которые выдают 240 В. , или, в США, 110 В, поставка однофазных электрических сетей в дома и сравнительные нагрузки .

Для передачи и распределения требуется бесчисленное количество трансформаторов различных классов и размеров с широким диапазоном рабочих напряжений. Последний этап изменения сетевого напряжения покупателя (в Европе 400/230 В) завершается транспортным трансформатором. Транспортные трансформаторы, эксплуатируемые и находящиеся в собственности энергораспределительных организаций, должны обеспечивать около 70% электроэнергии низкого напряжения определенным клиентам. Уровни напряжения обозначены:

  • Сверхвысокое напряжение: сеть электропередачи (> 150 кВ) регулярно 220–400 кВ (сверхвысокое напряжение> 400 кВ)
  • Высокое напряжение> 70 кВ до 150 кВ
  • Среднее напряжение> 1 кВ до 70 кВ (регулярно до 36 кВ)
  • Низкое напряжение <1 кВ (например, 110 В, 240 В, 690 В).

Уравнение ЭДС трансформатора

Выведем уравнение для напряжения, оборотов и магнитного потока трансформатора.

ЭДС, индуцированная в каждой обмотке трансформатора, может быть рассчитана по его уравнению для ЭДС.

Связь потока представлена ​​законом электромагнитной индукции Фарадея. Выражается как

Вышеприведенное уравнение можно записать как,

Где

Для синусоидальной волны r.м.с. значение ЭДС определяется по

.

ЭДС, наведенная в их первичной и вторичной обмотках, выражается как,

Среднеквадратичное напряжение вторичной обмотки составляет

Где φ м — максимальное значение магнитного потока по Веберу (Wb), f — частота в герцах (Гц), а E 1 и E 2 в вольтах.

If, B м = максимальная плотность магнитного потока в магнитной цепи в Тесла (Тл)

A = площадь поперечного сечения жилы в квадратных метрах (м 2 )

Соотношение напряжений и оборотов

Отношение E / T называется вольт на оборот.Первичное и вторичное напряжение на виток определяется формулой

Уравнение (1) и (2) показывает, что напряжение на виток в обеих обмотках одинаковое, т.е.

Передаточное отношение T 1 / T 2 называется передаточным числом. Передаточное число выражается как

Отношение между витками первичной и вторичной обмоток, равное наведенному напряжению первичной обмотки и вторичной обмотки, показывает, насколько первичное напряжение упало или увеличилось. Коэффициент трансформации или коэффициент наведенного напряжения называется коэффициентом трансформации и обозначается символом a.Таким образом,

Любое желаемое соотношение напряжений можно получить, изменив количество витков.

Предпочтения:
  • Подходит для приложений высокого напряжения (более 33 кВ).
  • Высокий уровень защиты.
  • Предел силы несчастья.
  • Практический

Ограничения:
  • Сложены на 24 часа на передающей станции, таким образом, центр, и медная беда случится на весь день.
  • Огромный размер.

Трансформаторы экстраординарные

Измерительные трансформаторы

Измерительный трансформатор — это электрическое устройство, используемое для изменения расхода так же, как и уровня напряжения. Время от времени их дополнительно называют ограничивающими трансформаторами. Измерительные трансформаторы обычно используются для надежного отключения дополнительной обмотки, когда основная имеет гибкий ток и высокое напряжение с целью, чтобы не повредить измерительный прибор или измерители жизнеспособности, связанные с вспомогательной стороной трансформатора.Измерительный трансформатор делится на два типа: трансформатор тока (CT) и трансформатор напряжения (PT)

Преимущества измерительных трансформаторов

  1. Большое напряжение и ток системы переменного тока можно измерить с помощью небольшого измерительного прибора, например, 5 А, 110–120 В.
  2. С помощью измерительных трансформаторов можно стандартизировать измерительные приборы. Что приводит к снижению стоимости средств измерений.Более того, поврежденные измерительные приборы можно легко заменить на исправные стандартизованные измерительные приборы.
  3. Измерительные трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку между силовой цепью высокого напряжения и измерительными приборами. Это снижает требования к электрической изоляции для измерительных приборов и защитных цепей, а также обеспечивает безопасность операторов.
  4. Несколько измерительных приборов могут быть подключены через один trans f ormer к системе электропитания .
  5. Из-за низкого уровня напряжения и тока в измерительных и защитных цепях, в измерительных и защитных цепях имеется низкое энергопотребление.

Трансформатор тока (CT)

Трансформатор тока — это измерительный трансформатор, используемый вместе с измерительными или защитными устройствами, в котором вторичный ток пропорционален первичному току (при нормальных условиях эксплуатации) и отличается от него на угол, приблизительно равный нулю.

Трансформаторы тока выполняют следующие функции:

  • Трансформаторы тока питают реле защиты токами, величина которых пропорциональна токам силовых цепей, но значительно снижена по величине.
  • Измерительные устройства нельзя напрямую подключать к источникам большой мощности. Следовательно, трансформаторы тока используются для питания этих устройств токами, величина которых пропорциональна силе.
  • Трансформатор тока также изолирует измерительные приборы от цепей высокого напряжения.
  • Основной принцип трансформатора тока такой же, как и у силового трансформатора. Как и силовой трансформатор, трансформатор тока также содержит первичную и вторичную обмотки. Когда через первичную обмотку протекает переменный ток, создается переменный магнитный поток, который затем индуцирует переменный ток во вторичной обмотке. В случае трансформаторов тока полное сопротивление нагрузки или «нагрузка» очень мала. Поэтому трансформатор тока работает в условиях короткого замыкания.Кроме того, ток во вторичной обмотке не зависит от полного сопротивления нагрузки, а зависит от тока, протекающего в первичной обмотке.

Трансформаторы напряжения (PT)

Трансформатор напряжения дополнительно называется трансформатором напряжения. Первичная способность трансформатора потенциала (РТ) должна понижать уровень напряжения до защищенного предела или значения отключения. Они используются с вольтметрами, ваттметрами, ваттметрами, измерителями коэффициента мощности, измерителями повторяемости, синхронизирующими устройствами, защитными и управляющими переключениями, а также катушками отключения при пониженном и повышенном напряжении автоматических выключателей.Один трансформатор напряжения может использоваться для различных приборов, если общий ток, необходимый для приборов, связанных со вспомогательной обмоткой, не превышает номинал трансформатора.

Автотрансформаторы

Автотрансформатор — это трансформатор, имеющий только одну обмотку, намотанную на многослойный сердечник. Автотрансформаторы менее дорогие и меньше подходят для небольших изменений напряжения, чем стандартные трансформаторы. Автотрансформаторы передают большую часть мощности напрямую через проводное соединение.Кроме того, меньше тока проходит через шунтирующую обмотку, в то время как большая часть тока проходит через последовательную обмотку с более низким напряжением вверху.

В распределительных сетях трансформаторы этого типа имеют два основных применения.

Регулятор представляет собой автотрансформатор с регулируемыми отводами, который, как правило, способен регулировать напряжение на ± 10%.

Обычно автотрансформаторы используются вместо традиционных трансформаторов на ступеньках и даже трансформаторов подстанций, где относительное изменение напряжения умеренное.

Автотрансформатор

с эквивалентной схемой показан на рисунках а, б ниже

Рисунок а. Автотрансформатор с эквивалентной схемой

𝐼2 = 𝑛1 / 𝑛1 + 𝑛2 * 𝐼1 = 𝐼1 / 𝑏

𝑉2 = 𝑉1 + 𝑛2 / 1 * 𝑉1 = 𝑏𝑉1,

Где, b — коэффициент изменения напряжения, в единицах и равен

𝑏 = 𝑛1 + 𝑛2 / 𝑛1,

𝑛2 / 𝑛1 = 𝑏 — 1,

Требуемый номинал автотрансформатора зависит от изменения напряжения между первичной и вторичной обмотками.Номинальная мощность каждой обмотки в процентах от нагрузки определяется как:

𝑆 = 𝑏 − 1 / 𝑏

Чтобы получить изменение напряжения на 10% (b = 1,1), автотрансформатор должен быть рассчитан только на 9% нагрузки, кВА. Для изменения напряжения 2: 1 (b = 2) автотрансформатор должен быть рассчитан на 50% нагрузки, кВА. Для сравнения: стандартный трансформатор должен иметь номинальную мощность в кВА, равную кВА нагрузки.

Последовательное сопротивление автотрансформаторов меньше, чем у эквивалентного стандартного трансформатора. И эквивалентное последовательное сопротивление автотрансформатора определяется как:

𝑍𝑎𝑢𝑡𝑜 = (-1 / 𝑏) 2𝑍

Где, Z — полное сопротивление по всей обмотке

Технические характеристики трансформаторов

Трансформатор охлаждения

Обычно КПД силовых трансформаторов превышает 99%, поэтому входная и выходная мощности практически одинаковы.Из-за небольшой неэффективности внутри трансформатора возникают потери. Эти потери представляют собой потери, такие как потери в проводниках, потери в электротехнической стали из-за изменяющегося потока, который переносится, и потери в металлических стенках резервуара и других металлических конструкциях, вызванные паразитным изменяющимся во времени потоком. Эти потери приводят к повышению температуры, которое необходимо контролировать путем охлаждения. Основными охлаждающими средами трансформаторов являются масло и воздух.

В трансформаторах с масляным охлаждением обмотки и сердечник погружены в маслонаполненный бак.Затем масло циркулирует через радиаторы или другие типы теплообменников, так что конечной охлаждающей средой является окружающий воздух или, возможно, вода для некоторых типов теплообменников. В небольших распределительных трансформаторах поверхность бака, контактирующая с воздухом, обеспечивает достаточную охлаждающую поверхность, поэтому радиаторы не нужны. Некоторое время в этих установках площадь поверхности резервуара увеличивалась с помощью ребер или гофров.

Охлаждающая среда, контактирующая с обмотками и сердечником, должна обеспечивать соответствующую диэлектрическую прочность для предотвращения электрического пробоя или разряда между компонентами при разных уровнях напряжения.По этой причине погружение в масло является обычным явлением в трансформаторах с более высоким напряжением, поскольку масло имеет более высокий пробой, чем воздух. Часто можно полагаться на естественную конвекцию масла через обмотки, приводимую в действие эффектами плавучести, чтобы обеспечить соответствующее охлаждение, так что перекачка не требуется. Воздух является более эффективным охлаждающим средством, если его обдувают вентиляторами через обмотки для агрегатов с воздушным охлаждением.

В некоторых случаях выбор масла или воздуха продиктован соображениями безопасности, такими как возможность возгорания.Для блоков внутри зданий обычно используется воздушное охлаждение из-за снижения опасности возгорания. Хотя трансформаторное масло является горючим, обычно существует небольшая опасность возгорания, поскольку бак трансформатора часто изолирован от внешнего воздуха или поверхность масла покрыта инертным газом, например азотом. Несмотря на то, что температура воспламенения масел довольно высока, в случае чрезмерного нагрева или искрения внутри резервуара, заполненного маслом, могут выделяться горючие газы.

Окружающая среда также играет большую роль при выборе охлаждающей жидкости.Известно, что минеральное масло, используемое в трансформаторах, наносит вред окружающей среде в случае аварии. Для трансформаторов, таких как те, которые используются в самолетах или поездах, или агрегатах, предназначенных для перевозки в аварийных ситуациях, предпочтительнее воздушное охлаждение. Для агрегатов, на которые не накладываются такие ограничения, предпочтительной охлаждающей средой является масло. Обычно трансформаторы с масляным охлаждением используются в бытовых установках, от больших генераторов или подстанций до распределительных устройств на телефонных столбах.

Существуют и другие охлаждающие среды, которые находят ограниченное применение в определенных областях, например газообразный гексафторид серы, который обычно находится под давлением.Это относительно инертный газ и он имеет более высокую прочность на пробой, чем воздух, он обычно используется в высоковольтных устройствах, где нельзя использовать масло и где воздух не обеспечивает достаточной диэлектрической прочности. Обычно в трансформаторах с масляным охлаждением используется стандартное трансформаторное масло. Тем не менее, есть и другие виды масла, которые также используются для специализированного использования. Например, силиконовое масло. Его можно использовать при более высоких температурах, чем стандартное трансформаторное масло, и с меньшей опасностью возгорания.

Способы охлаждения трансформатора

Сухие трансформаторы

Этот метод можно разделить на два типа:

Air Natural (AN)

Трансформатор с воздушным естественным или воздушным охлаждением обычно используется для трансформаторов малой мощности до 3 МВА.По сути, этот метод использует естественный воздушный поток, окружающий трансформатор, в качестве охлаждающей среды.

Пневматическая принудительная (AF)

Метод естественного воздушного охлаждения подходит для трансформаторов мощностью более 3 МВА. Следовательно, для нагнетания воздуха к сердечнику и обмоткам требуются нагнетатели или вентиляторы, так что горячий воздух получается охлажденным за счет внешнего естественного обычного воздуха. Однако нагнетаемый воздух необходимо фильтровать, чтобы предотвратить скопление частиц пыли в вентиляционных каналах.Этот метод можно использовать для трансформаторов до 15 МВА.

Масляные трансформаторы Обычно обмотка и сердечник трансформатора погружены в минеральное масло, которое обладает хорошими электроизоляционными свойствами, блокирующими прохождение тока через масло, и высокой теплопроводностью.

Этот метод можно разделить на четыре типа:

Масло Natural Air Natural (ОНАН)

Этот метод охлаждения можно использовать для трансформаторов мощностью до 30 МВА. В этом методе тепло, выделяемое в сердечнике и обмотке, передается маслу.Нагретое масло движется вверх и течет из верхней части бака трансформатора по принципу конвекции. Тепло от масла будет рассеиваться в атмосфере из-за естественного обтекания трансформатора воздухом. В этом случае масло в трансформаторе будет продолжать циркуляцию из-за естественной конвекции и будет рассеивать тепло в атмосферу за счет естественной теплопроводности.

Масло с естественным воздушным форсированием (ONAF)

Обычно этот метод охлаждения трансформатора используется для больших трансформаторов мощностью до 60 МВА.Отвод тепла может быть улучшен путем подачи принудительного воздуха на рассеивающую поверхность. Скорость рассеивания тепла выше и больше в методе охлаждения трансформатора ONAF, чем в системе охлаждения ONAN. Таким образом, вентиляторы устанавливаются рядом с радиатором и могут быть снабжены устройством автоматического запуска, которое включается, когда температура превышает определенное значение.

Масляный принудительный воздух (OFAF)

Метод масляного принудительного воздушного охлаждения (OFAF) предусмотрен для трансформаторов с более высокими номиналами на подстанциях или электростанциях.В этом методе масло циркулирует с помощью насоса, а затем сжатый воздух принудительно проходит через теплообменник с помощью высокоскоростных вентиляторов. Кроме того, теплообменники могут быть установлены отдельно от бака трансформатора и подключены через трубы сверху и снизу, как показано на рисунке ниже.

Масло с принудительной циркуляцией воды (OFWF)

Мы знаем, что окружающая температура воды намного ниже, чем атмосферного воздуха при тех же погодных условиях.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *