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

(для регионов бесплатно)

Содержание

что это такое и как определить?

Коэффициент трансформации трансформатора определяется отношением количества витков первичной обмотки к количеству витков вторичной.

Его можно также рассчитать, поделив соответствующие показатели ЭДС в обмотках. В идеальных условиях (если отсутствуют электрические потери) показатель коэффициента трансформации рассчитывается отношением напряжений на зажимах обмоток. У трансформаторов, имеющих более двух обмоток, этот параметр определяется для каждой обмотки поочередно.

Коэффициент трансформации понижающих трансформаторов превышает единицу, повышающих – находится в пределах от 0 до 1. Фактически, коэффициент трансформации показывает, во сколько раз трансформатор понижает поданное на него напряжение.

С помощью коэффициента трансформации есть возможность проверить правильность количества витков, поэтому он определяется для всех имеющихся фаз и на каждом из ответвлений. Подобные измерения и расчеты помогают выявить обрывы проводов в обмотках и узнать полярность каждой из обмоток.

Значение коэффициента трансформации определить можно несколькими способами:

  • измерением напряжений на обмотках двумя вольтметрами;
  • с помощью моста переменного тока;
  • по паспортным данным.

Реальный показатель рекомендуется измерять с использованием 2-х вольтметров. Номинальный показатель коэффициента трансформации также возможно вычислить, используя номинальные значения напряжений на обмотках в режиме ХХ (холостого хода), указанные в паспорте трансформатора.

Трехобмоточные трансформаторы требуют выполнения измерений минимум для 2-х пар обмоток, имеющих меньший ток короткого замыкания. Если электрические элементы трансформатора расположены в защитном кожухе, под которым скрыты некоторые ответвления, то коэффициент трансформации определяется только для выведенных наружу зажимов обмоток.

Для однофазных трансформаторов рабочее значение коэффициента трансформации рассчитывают путем деления напряжения, подведенного к первичной цепи, на одновременно измеренное напряжение во вторичной цепи.

Для трехфазных трансформаторов эта процедура может выполняться несколькими методами: с подключением к высоковольтной обмотке напряжения от трехфазной сети, путем запитывания однофазным напряжением, с выведенной нулевой точкой и без нее. В любом случае, на одноименных зажимах противоположных обмоток замеряют показания линейных напряжений.

К обмоткам нельзя подключать напряжение, выше или существенно ниже номинального, значение которого указано в паспорте. В таком случае, возрастает погрешность измерений из-за потерь тока, потребляемого подключенным измерительным прибором и тока холостого хода.

Для проведения измерений должны использоваться вольтметры с классом точности в пределах 0,2-0,5. Ускорить и упростить определение коэффициента трансформации могут универсальные приборы (например, УИКТ-3), позволяющие производить измерения без подключения сторонних источников переменного напряжения.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.  Всего доброго.

Проверка коэффициента трансформации / Справка / Energoboard

Коэффициент трансформации силовых трансформаторов определяют для проверки соответствия паспортным данным и правильности подсоединения ответвлений обмоток к переключателю. Проверка производится на всех ступенях переключения. Коэффициент трансформации должен отличаться не более, чем на 2% от значений, полученных на том же ответвлении на других фазах, или от данных завода-изготовителя. Для трансформаторов с РПН разница между коэффициентом трансформации не должна превышать значения ступени регулирования.

Из предусмотренных ГОСТ-3484-77 методов определения коэффициента трансформации в практике наладочных работ используется метод двух вольтметров. По этому методу к одной из обмоток трансформатора подводится напряжение и двумя вольтметрами одновременно измеряется подводимое напряжение и напряжение на другой обмотке трансформатора. Подводимое напряжение не должно превышать номинальное и в то же время должно составлять не менее 1% номинального напряжения. Для трехфазных трансформаторов измерения можно проводить при трехфазном и однофазном возбуждении.

При испытаниях трехфазных трансформаторов измеряют линейные напряжения на одноименных зажимах обоих обмоток. Если возможно измерить фазные напряжения, то коэффициент трансформации можно определить по фазным напряжениям одноименных фаз. При однофазном возбуждении трансформатора с соединением обмоток звезда-треугольник коэффициент трансформации измеряют с поочередным закорачиванием одной из фаз, соединенных в треугольник. Измерения проводятся на свободной паре фаз. Коэффициент трансформации определяется по формулам

 

где k1ф, k2ф,kЗф фазные коэффициенты трансформации;
UАВ, UВС, UАС, Uab, Ubc, Uac — измеренные напряжения на обеих обмотках трансформатора.

Переход к линейному коэффициенту трансформации осуществляется по формуле

 

При однофазном возбуждении трансформатора с соединением обмоток звезда с нулевым выводом — треугольник напряжение подводится поочередно к каждой фазе, при этом не нужно закорачивать фазы.

В этом случае определяется фазный коэффициент трансформации

 

Схемы измерения коэффициентов трансформации однофазных трансформаторов и трехфазных с различными схемами соединения обмоток приведены на рис. 2.4.
Коэффициент трансформации находят для всех ответвлений обмоток и всех фаз. При испытаниях трехобмоточных трансформаторов достаточно определить коэффициент трансформации для двух пар обмоток.







что это такое, как определить, формула

Трансформатор — электронное устройство, способное менять рабочие величины, измеряется коэффициентом трансформации, k. Это число указывает на изменение, масштабирование какого-либо параметра, например напряжения, тока, сопротивления или мощности.

Что такое коэффициент трансформации

Трансформатор не меняет один параметр в другой, а работает с их величинами. Тем не менее его называют преобразователем. В зависимости от подключения первичной обмотки к источнику питания, меняется назначение прибора.

В быту широко распространены эти устройства. Их цель — подать на домашнее устройство такое питание, которое бы соответствовало номинальному значению, указанному в паспорте этого прибора. Например, в сети напряжение равно 220 вольт, аккумулятор телефона заряжается от источника питания в 6 вольт. Поэтому необходимо понизить сетевое напряжение в 220:6 = 36,7 раз, этот показатель называется коэффициент трансформации.

Чтобы точно рассчитать этот показатель, необходимо вспомнить устройство самого трансформатора. В любом таком устройстве имеется сердечник, выполненный из специального сплава, и не менее 2 катушек:

  • первичной;
  • вторичной.

Первичная катушка подключается к источнику питания, вторичная — к нагрузке, их может быть 1 и более. Обмотка — это катушка, состоящая из намотанного на каркас, или без него, электроизоляционного провода. Полный оборот провода называется витком. Первая и вторая катушки устанавливаются на сердечник, с его помощью энергия передается между обмотками.

Коэффициент трансформации трансформатора

По специальной формуле определяется число проводов в обмотке, учитываются все особенности используемого сердечника. Поэтому в разных приборах в первичных катушках число витков будет разным, несмотря на то что подключаются к одному и тому же источнику питания. Витки рассчитываются относительно напряжения, если к трансформатору необходимо подключить несколько нагрузок с разным напряжением питания, то количество вторичных обмоток будет соответствовать количеству подключаемых нагрузок.

Зная число витков провода в первичной и вторичной обмотке, можно рассчитать k устройства. Согласно определения из ГОСТ 17596-72 «Коэффициент трансформации — отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной или отношение напряжения на вторичной обмотке к напряжению на первичной обмотке в режиме холостого хода без учета падения напряжения на трансформаторе.» Если этот коэффициент k больше 1, то прибор понижающий, если меньше — повышающий. В ГОСТе такого различия нет, поэтому большее число делят на меньшее и k всегда больше 1.

В электроснабжении преобразователи помогают снизить потери при передаче электроэнергии. Для этого напряжение, вырабатываемое электростанцией, увеличивается до нескольких сотен тысяч вольт. Затем этими же устройствами напряжение понижается до требуемого значения.

На тяговых подстанциях, обеспечивающих производственный и жилой комплекс электроэнергией, установлены трансформаторы с регулятором напряжения. От вторичной катушки отводятся дополнительные выводы, подключение к которым позволяет менять напряжение в небольшом интервале. Это делается болтовым соединением или рукояткой. В этом случае коэффициент трансформации силового трансформатора указывается в его паспорте.

Определение и формула коэффициента трансформации трансформатора

Получается, что коэффициент — это постоянная величина, показывающая масштабирование электрических параметров, она полностью зависит от конструкторских особенностей устройства.

Для разных параметров расчет k производится по-разному. Существуют следующие категории трансформаторов:

  • по напряжению;
  • по току;
  • по сопротивлению.

Перед определением коэффициента необходимо замерить напряжение на катушках. ГОСТ указано, что производить такое измерение нужно при холостом ходе. Это когда к преобразователю не подключена нагрузка, показания могут быть отображены на паспортной табличке этого устройства.

Затем показания первичной обмотки делят на показания вторичной, это и будет коэффициентом. При наличии сведений о количестве витков в каждой катушке производят дробление числа витков первичной обмотки на число витков вторичной. При этом расчете пренебрегают активным сопротивлением катушек. Если вторичных обмоток несколько, для каждой находят свой k.

Трансформаторы тока имеют свою особенность, их первичная обмотка включается последовательно нагрузке. Перед вычислением показателя k измеряют ток первичной и вторичной цепи. Производят разложение значения первичного тока на ток вторичной цепи.

При наличии паспортных данных о количестве витков допускается произвести вычисление k путем деления числа оборотов провода вторичной обмотки на число оборотов провода первичной.

При расчете коэффициента для трансформатора сопротивления, его еще называют согласующим, сначала находят входное и выходное сопротивление. Для этого вычисляют мощность, которая равняется произведению напряжения и тока. Затем мощность делят на квадрат напряжения и получают сопротивление. Дробление входного сопротивления трансформатора и нагрузки по отношению к его первичной цепи и входного сопротивления нагрузки во вторичной цепи даст k прибора.

Есть другой способ вычисления. Необходимо найти коэффициент k по напряжению и возвести его в квадрат, результат будет аналогичным.

Разные виды трансформаторов и их коэффициенты

Хотя конструктивно преобразователи мало чем отличаются друг от друга, назначение их достаточно обширно. Существуют следующие виды трансформаторов, кроме рассмотренных:

  • силовой;
  • автотрансформатор;
  • импульсный;
  • сварочный;
  • разделительный;
  • согласующий;
  • пик-трансформатор;
  • сдвоенный дроссель;
  • трансфлюксор;
  • вращающийся;
  • воздушный и масляный;
  • трехфазный.

Особенностью автотрансформатора является отсутствие гальванической развязки, первичная и вторичная обмотка выполнены одним проводом, причем вторичная является частью первичной. Импульсный масштабирует короткие импульсные сигналы прямоугольной формы. Сварочный работает в режиме короткого замыкания. Разделительные используются там, где нужна особая безопасность по электротехнике: влажные помещения, помещения с большим количеством изделий из металла и подобное. Их k в основном равен 1.

Пик-трансформатор преобразует синусоидальное напряжение в импульсное. Сдвоенный дроссель — это две сдвоенные катушки, но по своим конструктивным особенностям относится к трансформаторам. Трансфлюксор содержит сердечник из магнитопровода, обладающего большой величиной остаточной намагниченности, что позволяет использовать его в качестве памяти. Вращающийся передает сигналы на вращающиеся объекты.

Воздушные и масляные трансформаторы отличаются способом охлаждения. Масляные применяются для масштабирования большой мощности. Трехфазные используются в трехфазной цепи.

Более подробную информацию можно узнать о коэффициенте трансформации трансформатора тока в таблице.

Почти у всех перечисленных приборов есть сердечник для передачи магнитного потока. Поток появляется благодаря движению электронов в каждом из витков обмотки, и силы токов не должны быть равны нулю. Коэффициент трансформации тока зависит и от вида сердечника:

  • стержневой;
  • броневой.

В броневом сердечнике магнитные поля оказывают большее влияние на масштабирование.

Что такое коэффициент трансформации — Cтатьи от компании T-zamer

  1. Что такое коэффициент трансформации?
  2. Методы расчета коэффициент трансформации.
  3. Как подготовить приборы к расчету?
  4. Измерение потерь холостого хода

Что такое коэффициент трансформации?

Проверка коэффициента трансформации подразумевает расчет отношения напряжений U1 и U2. U1 – это напряжение концов обмотки трансформатора. U2 – это напряжение выводов вторичной обмотки, которое определяется во время холостого хода. В теории устройство не претерпевает потери мощности. Но на практике часто встречаются ситуации, при которых наблюдается понижающий или повышающий коэффициент. В таком случае без специальных расчетов не обойтись. Коэффициент можно найти с помощью простой формулы:


Данное значение показывает, насколько токовое напряжение в одной обмотке отличается от другой при воздействии определенных нагрузок. Такие измерения позволяют вовремя устранить неисправности и предотвратить риск возникновения аварийной ситуации.

Методы расчета коэффициент трансформации

Для проведения испытаний вам понадобится вольтметр. С помощью этого прибора можно убедиться в том, что соотношение количества витков соответствует техническим стандартам. Для этого необходимо измерить коэффициенты на холостом ходу. Эти проверки также позволяют определить полярности и возможные повреждения трансформатора.

Существует 3 метода определения коэффициента трансформации:

  • технические документы от производителя;
  • мост переменного тока;
  • последовательные измерения вольтметром.

Классический метод измерений предполагает использование двух вольтметров. Номинальный коэффициент определяется путем деления показателей напряжения, которые фиксируются на холостом ходу.

При работе с новым прибором эти данные можно посмотреть в техническом паспорте производителя. При проверке трехфазных трансформаторов измерения проводятся одновременно для одной и другой обмотки.

Встречаются ситуации, при которых прибор имеет скрытые выводы. В таком случае измерения проводятся только в том месте, в котором провода соединяются с устройством и не находятся под кожухом. Они находятся снаружи, поэтому доступны для проведения проверки. При работе с устройством одной фазы задача упрощается. Для исследования понадобятся значения двух вольтметров, расположенных в разных концах обмотки. Такая схема учитывает подключенную нагрузку цепи №2.


Наиболее современный способ определения коэффициентов позволит быстро получить показатели должного уровня точности. Универсальные приборы не требуют подведения к трансформатору каких-либо источников напряжения. Данным методом пользуются профессиональные электрики. При наличии специальных приборов с такой задачей справится и неподготовленный человек.

При анализе токов трансформатора создается цепь, в которой величина тока от 20 до 100 процентов пропускается по обмотке первичного типа. При этом должно и измеряться ответвление – вторичный ток.

Стоит быть предельно осторожными при работе с трансформаторами, имеющими несколько обмоток вторичного типа. Такие устройства могут быть опасными. Вторичные обмотки в таком случае изолируются с целью предотвращения возникновения риска для жизни и рабочего оборудования.

Некоторые типы трансформаторов требуют заземления. Для работы с ними требуется найти в корпусе найти клемму со специальным обозначением «З» (то есть, заземление).

Как подготовить приборы к расчету?

Современные устройства для измерения коэффициентов способны работать в полуавтоматическом режиме, поэтому сложностей при их настройке не возникает. Несмотря на это, пользователю следует знать некоторые особенности выполнения такого задания.

Для определения коэффициентов в трансформаторах с одной и тремя фазами воспользуйтесь схемами, представленными ниже.


Инженерные универсальные приборы для измерения показателей должны соответствовать государственным стандартам. Используйте только ту технику, которая имеет сертификаты качества и соответствия. Важно обращать внимание на материал корпуса и комплектующих. Они должны состоять из надежных составляющих. Такие материалы переносят большие напряжения и отличаются длительным сроком эксплуатации.

Перед использованием прибора убедитесь в том, что датчики находятся на нулевом значении. Несмотря на высокую точность измерений, следует снизить уровень погрешности путем проведения нескольких испытаний. Более точные значения можно получить после нахождения общего арифметического всех полученных результатов.

Стоит запомнить, что номинальное напряжение всегда выше подводимого. Универсальные приборы современного типа предназначены не только для определения коэффициента трансформации. Такие приспособления показывают полярность катушек и значение тока возбуждения в трансформаторах различного типа.

Измерение потерь холостого хода

Такие испытания проводятся для трансформаторов, мощность которых превышает 1000 кВт. Установки мощностью до 1000 кВт можно проверять только после проведения капитального ремонта и частичным изменением магниопровода.

Потери холостого хода у трансформаторов трехфазного типа фиксируются при наличии однофазного возбуждения тока. При проведении работ следует использовать схемы, предоставленные производителем.

Обратите внимание, что коэффициенты установок во время ремонта или эксплуатации не должны отличаться от заводских стандартов более чем на 5%. Для трансформаторов однофазного типа аналогичные значение не превышают 10%.

Решение о начале измерений принимается техническим руководителем на предприятии. Поводом для начала исследований могут стать данные хроматографического анализа газов, растворенных в масле. В этом случае полученные показатели не должны отличаться от исходных норм более чем на 30%. В конце исследования все технические параметры заносятся в соответствующий отчет. Этот документ может использоваться в будущем технологами предприятия для определения уровня амортизации оборудования и его общего технического состояния.

Коэффициент — трансформация — трансформатор

Коэффициент — трансформация — трансформатор

Cтраница 2


Коэффициентом трансформации трансформатора называется отношение напряжения обмоток ВН и НН при холостой работе трансформаторов.  [17]

Коэффициентом трансформации трансформатора называется отношение действующих значений ЭДС обмоток трансформатора.  [18]

Коэффициентом трансформации трансформатора называется отношение номинального напряжения обмотки высшего напряжения к номинальному напряжению обмотки низшего напряжения. При изменении режимов в энергосистемах изменяются напряжения на шинах распределительных устройств, что вызывает необходимость регулирования напряжения. Одним из способов регулирования напряжения является изменение коэффициента трансформации трансформаторов. Такое регулирование обеспечивается путем устройства дополнительных ответвлений обмотки. Коэффициент трансформации меняется при изменении числа включенных витков.  [20]

Зная коэффициент трансформации трансформатора и напряжение вторичной обмотки, измеренное вольтметром, можно определить первичное напряжение.  [22]

Выбирают коэффициент трансформации трансформатора, величина которого должна быть близкой к оптимальному значению. Ведя трансформатор имеет третью нагрузочную обмотку, то отношение числа витков нагрузочной обмотки к числу витков коллекторной обмотки определяется требуемой амплитудой импульса на нагрузке.  [23]

Если коэффициенты трансформации трансформаторов различны, то по обмоткам трансформаторов течет уравнительный ток, который перегружает трансформатор с меньшим коэффициентом трансформации.  [24]

Определить коэффициент трансформации трансформатора, имеющего в первичной обмотке 480 витков и во вторичной 24 витка.  [25]

Изменяя коэффициент трансформации трансформатора ПТ и сопротивление установочного реостата УР, можно изменять величину тока / к, поступающего в обмотку 055, и тем самым обеспечить заданный режим работы генератора и кратность форсировки возбуждения.  [27]

Определить коэффициент трансформации трансформатора усилителя ( см. рис. 14.22, а), при котором мощность, выделяемая на нагрузке RH — 1 ком, будет максимальна.  [28]

Подбором коэффициента трансформации трансформатора добиваются оптимального режима работы усилителя мощности, когда в нагрузке выделяется максимальная мощность.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Электрический способ определения числа витков обмоток трансформаторов

Известно, что индуктируемая в обмотках трансформатора э. д. с. определяется выражением

где Е1 и Е2— индуктированная э. д. с. в обмотках ВН и НН;
f — частота приложенного напряжения;
Ф — величина магнитного потока, пронизывающего обмотки трансформатора;
W1 и w2 — число витков обмоток ВН и НН.
При холостом ходе трансформатора, т. е. когда вторичная обмотка не нагружена, а по первичной проходит небольшой ток намагничивания (всего несколько процентов от номинального), можно положить, что напряжения на вводах трансформаторов равны их э. д. с. Тогда (1) примет вид:
 
Отношение высшего поминального напряжения трансформатора к низшему при холостом ходе называется коэффициентом трансформации и обозначается буквой /(:
после сокращения имеем:
 
т. е. коэффициент трансформации равен отношению номинальных напряжений, а также отношению числа витков обмоток трансформатора.
Для определения коэффициента трансформации существуют методы:
а)       двух вольтметров;
б)      моста переменного тока;
в)       постоянного тока;
г)       эталонного (стандартного) трансформатора и др.
ГОСТ   на методы испытаний силовых трансформаторов рекомендует для определения коэффициента трансформации метод двух вольтметров. На рис. 1 даны схемы определения коэффициента трансформации и вид на крышку трансформатора для однофазного и трехфазного трансформаторов. Подводимое напряжение согласно ГОСТ должно быть в пределах от одного до нескольких десятков процентов номинальною напряжения Большие значения относятся к трансформаторам меньшей мощности, а меньшие — к трансформаторам большей мощности. Так, например, на испытательной станции Московского электрозавода   руководствуются следующими данными:
Для трансформаторов, имеющих на стороне обмотки НН до 2 000 в, к обмотке НН подводят напряжение 100 в.
Для трансформаторов, имеющих на этой же стороне более 2 000 в, к обмотке НН подводят 200 в.

Рис. 1.
а — схема определения коэффициента трансформации однофазного трансформатора и вид на крышку трансформатора, б — схема определения коэффициента  трансформации трехфазного трансформатора и вид на крышку трансформатора
В заводских условиях напряжение к обмотке НН подводится от отдельного синхронного генератора небольшой мощности с регулируемым напряжением. «Круглое» число 100 или 200 в выбирают для облегчения подсчета измеренного коэффициента трансформации.
В последнее время для определения коэффициента трансформации широко применяются мостовые схемы переменного тока. Они очень удобны в работе, и работа ими производится значительно быстрее, чем по методу двух вольтметров. Кроме того, работа мостовыми схемами безопаснее для работников, производящих испытание, так как в большинстве случаев напряжение 120—220 в подводится к обмотке ВН. Точность измерений весьма высокая (до 0,1%).
Трансформаторы, изготовленные в соответствии с ГОСТ 401-41 на силовые трансформаторы, имеют допуск для значений коэффициента трансформации всех трансформаторов ±0,5% и только для трансформаторов с коэффициентом трансформации меньшим 3, и для трансформаторов собственных нужд подстанций ±1%.
Новый ГОСТ 11677-65 определил допуск для значений коэффициента трансформации всех силовых трансформаторов и автотрансформаторов с напряжением обмотки высшего напряжения 10 кВ и выше ±0,5% и допуск ±1% Для трансформаторов с фазным коэффициентом трансформации 3 и менее или, если этот допуск особо оговорен в стандартах или технических условиях на отдельные виды трансформаторов.
При определении коэффициента трансформации результаты, полученные при измерениях, не должны отличаться от расчетных более чем на ±0,5%, т. е. все погрешности приборов и отсчетов не должны превосходить ±0,5%. Такой малый процент ошибки определяется допустимым отклонением в числе витков. Большая разница коэффициента трансформации параллельно работающих трансформаторов может вызвать, как видно из предыдущего, недопустимо большие уравнительные токи.
Необходимо указать, что измерения при определении коэффициента трансформации нужно производить приборами классов точности 0,3 и 0,2 (лабораторные и контрольные). Пользоваться для этого приборами щитовыми, ошибка которых может доходить до 4%, нельзя. В подобных измерениях большую роль играет не только класс точности прибора, но также и шкала. Иногда приборы, имея достаточный класс точности, не могут быть использованы для данного измерения, так как шкала не позволяет с достаточной точностью снять отсчет. На рис. 2,а показаны шкалы таких приборов. Рекомендуется пользоваться приборами требуемого класса точности, шкала которых позволяет брать отечет с точностью до 0,2%.
На рис. 2,б показаны шкалы электродинамических вольтметров класса точности 0,3, позволяющие брать отсчеты требуемой точности.
Обычно вольтметры лабораторного типа высшего класса точности, служащие для подобных измерений, имеют шкалу со 150 делениями. Вольтметры нужно подбирать таким образом, чтобы показания приходились па среднюю часть шкалы. Пользоваться предельными участками шкалы не рекомендуется. Ни в коем случае нельзя производить измерения в начале шкалы, так как это может повести к очень большой погрешности.

Рис. 2. Различные виды шкал вольтметров. а — не допускающие точных измерений, б и в — шкалы точного вольтметра.
В тех случаях, когда при определении коэффициента трансформации приходится пользоваться не отдельным генератором, а общей сетью, напряжение которой колеблется, может получиться значительная ошибка в результатах измерении за счет неодновременного снятия отсчетов на приборах.
Поэтому при работе от сети надо снимать несколько отсчетов для одного измерения. Кроме того, снятие показании по обоим вольтметрам следует производить одновременно по сигналу.
При ремонте обмоток трансформаторов недостаточно знать только коэффициент трансформации, должно быть известно также число витков в обмотках ВН и НН. Для определения числа витков какой-либо обмотки необходимо знать коэффициент трансформации и число витков другой обмотки. Подсчет коэффициента трансформации не представляет трудности, так как напряжения холостого хода обмоток ВН и НН указаны на щитке трансформатора. Число же витков обмоток трансформатора, как уже было сказано, обычно бывает неизвестно.
Подсчитать в таких случаях число витков подлежащей ремонту обмотки можно следующим образом: на фазу трансформатора, у которой хотят определить число витков одной из обмоток, поверх существующих обмоток наматывают определенное число витков. Эти временные витки могут быть намотаны обыкновенным изолированным проводом сечения 0,75 и 1 мм2. Число витков временной обмотки можно брать произвольное, но для ускорения самого процесса намотки его следует выбирать небольшим и удобнее — в круглых числах (10, 15, 20 и т. д.).
Число витков временной обмотки также обусловливается пределом измерения шкалы вольтметра, которым измеряют напряжение. Уложив временную обмотку, подводят напряжение к одной из постоянных обмоток трансформатора и затем измеряют напряжение на временной и постоянной обмотках. Такие измерения производят на всех фазах.

Рис 3  Схемы определения числа витков  трансформатора при помощи временной обмотки
Так как временная обмотка наматывается па наружную обмотку, которой в большинстве случаев бывает обмотка BН, то во избежание появления на временной обмотке потенциала, могущего быть в некоторых случаях опасным для работника, производящего измерения, следует один конец временной обмотки заземлить (рис. 2-6).
Обозначив искомое число витков через а число витков временной обмотки через швр, можно написать равенство

откуда
(2-13)
Таким путем можно определить и число витков другой обмотки.
Естественно, что определять число витков обмоток таким способом можно, когда выемная часть вынута из бака. Определять число витков необходимо пофазно, т. е. на каждой фазе отдельно. При этом временной обмоткой следует пользоваться только как вторичной. Пользоваться временной обмоткой, имеющей меньшее число витков, чем основная обмотка, как первичной не следует, потому что значительный в этом случае намагничивающий ток обмотки требует больших сечений меди; наматывать временную обмотку проводниками больших сечений представляет некоторые трудности. Лишь в исключительных случаях приходится пользоваться временной обмоткой как первичной.

Как определяется коэффициент трансформации трансформатора

Коэффициент трансформации трансформатора определяется отношением количества витков первичной обмотки к количеству витков вторичной.

Его можно также рассчитать, поделив соответствующие показатели ЭДС в обмотках. В идеальных условиях (если отсутствуют электрические потери) показатель коэффициента трансформации рассчитывается отношением напряжений на зажимах обмоток. У трансформаторов, имеющих более двух обмоток, этот параметр определяется для каждой обмотки поочередно.

Коэффициент трансформации понижающих трансформаторов превышает единицу, повышающих – находится в пределах от 0 до 1. Фактически, коэффициент трансформации показывает, во сколько раз трансформатор понижает поданное на него напряжение.

С помощью коэффициента трансформации есть возможность проверить правильность количества витков, поэтому он определяется для всех имеющихся фаз и на каждом из ответвлений. Подобные измерения и расчеты помогают выявить обрывы проводов в обмотках и узнать полярность каждой из обмоток.

Значение коэффициента трансформации определить можно несколькими способами:

  • измерением напряжений на обмотках двумя вольтметрами;
  • с помощью моста переменного тока;
  • по паспортным данным.

Реальный показатель рекомендуется измерять с использованием 2-х вольтметров. Номинальный показатель коэффициента трансформации также возможно вычислить, используя номинальные значения напряжений на обмотках в режиме ХХ (холостого хода), указанные в паспорте трансформатора.

Трехобмоточные трансформаторы требуют выполнения измерений минимум для 2-х пар обмоток, имеющих меньший ток короткого замыкания. Если электрические элементы трансформатора расположены в защитном кожухе, под которым скрыты некоторые ответвления, то коэффициент трансформации определяется только для выведенных наружу зажимов обмоток.

Для однофазных трансформаторов рабочее значение коэффициента трансформации рассчитывают путем деления напряжения, подведенного к первичной цепи, на одновременно измеренное напряжение во вторичной цепи.

Для трехфазных трансформаторов эта процедура может выполняться несколькими методами: с подключением к высоковольтной обмотке напряжения от трехфазной сети, путем запитывания однофазным напряжением, с выведенной нулевой точкой и без нее. В любом случае, на одноименных зажимах противоположных обмоток замеряют показания линейных напряжений.

К обмоткам нельзя подключать напряжение, выше или существенно ниже номинального, значение которого указано в паспорте. В таком случае, возрастает погрешность измерений из-за потерь тока, потребляемого подключенным измерительным прибором и тока холостого хода.

Для проведения измерений должны использоваться вольтметры с классом точности в пределах 0,2-0,5. Ускорить и упростить определение коэффициента трансформации могут универсальные приборы (например, УИКТ-3), позволяющие производить измерения без подключения сторонних источников переменного напряжения.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Трансформатор – электронное устройство, способное менять рабочие величины, измеряется коэффициентом трансформации, k. Это число указывает на изменение, масштабирование какого-либо параметра, например напряжения, тока, сопротивления или мощности.

Что такое коэффициент трансформации

Трансформатор не меняет один параметр в другой, а работает с их величинами. Тем не менее его называют преобразователем. В зависимости от подключения первичной обмотки к источнику питания, меняется назначение прибора.

В быту широко распространены эти устройства. Их цель – подать на домашнее устройство такое питание, которое бы соответствовало номинальному значению, указанному в паспорте этого прибора. Например, в сети напряжение равно 220 вольт, аккумулятор телефона заряжается от источника питания в 6 вольт. Поэтому необходимо понизить сетевое напряжение в 220:6 = 36,7 раз, этот показатель называется коэффициент трансформации.

Чтобы точно рассчитать этот показатель, необходимо вспомнить устройство самого трансформатора. В любом таком устройстве имеется сердечник, выполненный из специального сплава, и не менее 2 катушек:

Первичная катушка подключается к источнику питания, вторичная – к нагрузке, их может быть 1 и более. Обмотка – это катушка, состоящая из намотанного на каркас, или без него, электроизоляционного провода. Полный оборот провода называется витком. Первая и вторая катушки устанавливаются на сердечник, с его помощью энергия передается между обмотками.

Коэффициент трансформации трансформатора

По специальной формуле определяется число проводов в обмотке, учитываются все особенности используемого сердечника. Поэтому в разных приборах в первичных катушках число витков будет разным, несмотря на то что подключаются к одному и тому же источнику питания. Витки рассчитываются относительно напряжения, если к трансформатору необходимо подключить несколько нагрузок с разным напряжением питания, то количество вторичных обмоток будет соответствовать количеству подключаемых нагрузок.

Зная число витков провода в первичной и вторичной обмотке, можно рассчитать k устройства. Согласно определения из ГОСТ 17596-72 “Коэффициент трансформации – отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной или отношение напряжения на вторичной обмотке к напряжению на первичной обмотке в режиме холостого хода без учета падения напряжения на трансформаторе.” Если этот коэффициент k больше 1, то прибор понижающий, если меньше – повышающий. В ГОСТе такого различия нет, поэтому большее число делят на меньшее и k всегда больше 1.

В электроснабжении преобразователи помогают снизить потери при передаче электроэнергии. Для этого напряжение, вырабатываемое электростанцией, увеличивается до нескольких сотен тысяч вольт. Затем этими же устройствами напряжение понижается до требуемого значения.

На тяговых подстанциях, обеспечивающих производственный и жилой комплекс электроэнергией, установлены трансформаторы с регулятором напряжения. От вторичной катушки отводятся дополнительные выводы, подключение к которым позволяет менять напряжение в небольшом интервале. Это делается болтовым соединением или рукояткой. В этом случае коэффициент трансформации силового трансформатора указывается в его паспорте.

Определение и формула коэффициента трансформации трансформатора

Получается, что коэффициент – это постоянная величина, показывающая масштабирование электрических параметров, она полностью зависит от конструкторских особенностей устройства. Для разных параметров расчет k производится по-разному. Существуют следующие категории трансформаторов:

  • по напряжению;
  • по току;
  • по сопротивлению.

Перед определением коэффициента необходимо замерить напряжение на катушках. ГОСТ указано, что производить такое измерение нужно при холостом ходе. Это когда к преобразователю не подключена нагрузка, показания могут быть отображены на паспортной табличке этого устройства.

Затем показания первичной обмотки делят на показания вторичной, это и будет коэффициентом. При наличии сведений о количестве витков в каждой катушке производят дробление числа витков первичной обмотки на число витков вторичной. При этом расчете пренебрегают активным сопротивлением катушек. Если вторичных обмоток несколько, для каждой находят свой k.

Трансформаторы тока имеют свою особенность, их первичная обмотка включается последовательно нагрузке. Перед вычислением показателя k измеряют ток первичной и вторичной цепи. Производят разложение значения первичного тока на ток вторичной цепи. При наличии паспортных данных о количестве витков допускается произвести вычисление k путем деления числа оборотов провода вторичной обмотки на число оборотов провода первичной.

При расчете коэффициента для трансформатора сопротивления, его еще называют согласующим, сначала находят входное и выходное сопротивление. Для этого вычисляют мощность, которая равняется произведению напряжения и тока. Затем мощность делят на квадрат напряжения и получают сопротивление. Дробление входного сопротивления трансформатора и нагрузки по отношению к его первичной цепи и входного сопротивления нагрузки во вторичной цепи даст k прибора.

Есть другой способ вычисления. Необходимо найти коэффициент k по напряжению и возвести его в квадрат, результат будет аналогичным.

Разные виды трансформаторов и их коэффициенты

Хотя конструктивно преобразователи мало чем отличаются друг от друга, назначение их достаточно обширно. Существуют следующие виды трансформаторов, кроме рассмотренных:

  • силовой;
  • автотрансформатор;
  • импульсный;
  • сварочный;
  • разделительный;
  • согласующий;
  • пик-трансформатор;
  • сдвоенный дроссель;
  • трансфлюксор;
  • вращающийся;
  • воздушный и масляный;
  • трехфазный.

Особенностью автотрансформатора является отсутствие гальванической развязки, первичная и вторичная обмотка выполнены одним проводом, причем вторичная является частью первичной. Импульсный масштабирует короткие импульсные сигналы прямоугольной формы. Сварочный работает в режиме короткого замыкания. Разделительные используются там, где нужна особая безопасность по электротехнике: влажные помещения, помещения с большим количеством изделий из металла и подобное. Их k в основном равен 1.

Пик-трансформатор преобразует синусоидальное напряжение в импульсное. Сдвоенный дроссель – это две сдвоенные катушки, но по своим конструктивным особенностям относится к трансформаторам. Трансфлюксор содержит сердечник из магнитопровода, обладающего большой величиной остаточной намагниченности, что позволяет использовать его в качестве памяти. Вращающийся передает сигналы на вращающиеся объекты.

Воздушные и масляные трансформаторы отличаются способом охлаждения. Масляные применяются для масштабирования большой мощности. Трехфазные используются в трехфазной цепи.

Более подробную информацию можно узнать о коэффициенте трансформации трансформатора тока в таблице.

Номинальная вторичная нагрузка, В 3 5 10 15 20 30 40 50 60 75 100
Коэффициент, n Номинальная предельная кратность
3000/5 37 31 25 20 17 13 11 9 8 6 5
4000/5 38 32 26 22 20 15 13 11 10 8 6
5000/5 38 29 25 22 20 16 14 12 11 10 8
6000/5 39 28 25 22 20 16 15 13 12 10 8
8000/5 38 21 20 19 18 14 14 13 12 11 9
10000/5 37 16 15 15 14 12 12 12 11 10 9
12000/5 39 20 19 18 18 12 15 14 13 12 11
14000/5 38 15 15 14 14 12 13 12 12 11 10
16000/5 36 15 14 13 13 12 10 10 10 9 9
18000/5 41 16 16 15 15 12 14 14 13 12 12

Почти у всех перечисленных приборов есть сердечник для передачи магнитного потока. Поток появляется благодаря движению электронов в каждом из витков обмотки, и силы токов не должны быть равны нулю. Коэффициент трансформации тока зависит и от вида сердечника:

Коэффициентом трансформации трансформаторов называется отношение напряжения обмотки высшего напряжения (ВН) к напряжению обмотки низшего напряжения (НН) при холостом ходе:

Где: Кл- коэффициент трансформации линейных напряжений;

U1 — линейное напряжение обмотки ВН;

U2 — линейное напряжение обмотки НН.

При определении коэффициента трансформации однородных трансформаторов или фазного коэффициента трансформации трехфазных

трансформаторов отношение напряжения можно приравнять к отношению чисел витков обмотки

где: Кф — фазный коэффициент трансформации;

U1ф,U2ф — фазные напряжения обмоток ВН и НН соответственно;

WI,W2 — число витков обмоток ВН и НН соответственно.

При измерении линейного коэффициента трансформации трехфазного трансформатора равенство отношения высшего и низшего линейных напряжения обмоток и соответственно числа витков ВН и НН сохраняется лишь при одинаковых группах соединения этих обмоток.

Если первичная и вторичная обмотки соединены по одинаковой схеме, например, обе в звезду, обе в треугольник и так далее, фазный и линейный коэффициенты трансформации равны друг другу. При различных схемах соединений обмоток, например, одной в звезду, а другой в треугольник, линейньй и фазный коэффициенты трансформации неодинаковы (они в данном случае отличаются друг от друга в 3 раз).

Определение коэффициента трансформации производится на всех ответвлениях обмоток и для вех фаз. Эти измерения, кроме проверки самого коэффициента трансформации дают возможность проверить также правильность установки переключателя напряжения на соответствующих ступенях, а также целостность обмоток.

Для определения коэффициента трансформации применяют метод двух вольтметров (рис.2)

Рис.2 Определение коэффициента трансформации.

Со стороны высокого напряжения (ВН) подводится трехфазовое напряжение 220 В и измеряется напряжение на вторичной обмотке.

Внимание! Напряжение подводится только к обмоткам ВН (А, В, С).

Результаты измерений заносятся в таблицу 2. Пределы измерения вольтметров: PV1-250 В,PV2-15В.

Примечание: В данной работе трансформатор имеет одно положение переключателя.

Коэффициент трансформации отдельных фаз, замеренных на одних и тех же ответвлениях не должен отличаться друг от друга более чем на 2%.

2.4. Определение группы соединения обмоток трансформатора.

Группа соединения обмоток трансформатора имеет особо важное значение для параллельной работы его с другими трансформаторами.

Метод двух вольтметров для определения группы соединения обмоток является распространенным и доступным. Метод основан на совмещении векторных диаграмм первичного и вторичного напряжений, измерении напряжений между соответствующими выводами и последующем сравнении этих напряжений с условным.

Для проведения опыта собирают схему, показанную на рис.3.

Рис.3 Определение группы соединения обмоток трансформатора методом двух вольтметров.

Вводы А-а соединяют между собой, а на линейные вводы А, В, С обмотки ВН подают трехфазовое напряжение 220 В. это напряжение измеряется вольтметром PV1. вольтметром PV2 измеряется напряжение между вводами В-в, С-с, В-с, С-в. измеренные напряжения сравнивают с условным Uусл. Условное напряжение определяется по формуле:

Где U – линейное напряжение на вводах обмотки НН во время опыта В.

Кл – линейный коэффициент трансформации.

Где Uл1 – линейное напряжение, подведенное к обмотке ВН при опыте.

Результаты измерений группы соединений заносятся в таблицу 3

Напряжение на вводах

Полученные напряжения сравнивают с условным напряжением. На основании сравнения и по таблице 4 определяется группа соединений обмоток трансформатора.

Сравнение на вводах Uусл

Примечание: М – меньше, Б – больше, Р – равно.

2.5 Определение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току.

При заданном измерении могут выявится следующие характерные дефекты:

а) недоброкачественная пайка и плохие контакты в обмотке и в присоединении вводов;

б) обрыв одного или нескольких параллельных проводников в обмотке.

Измерение сопротивления обмоток в данном случае производится мостовым методом – мостом Р 353. Измерение производится на всех ответвлениях и на всех фазах. При наличии выведенной нейтрали (0) измерение производится между фазными выводами и нулем. Если обмотка соединена в «звезду», то сопротивление фазы можно определить /1/

Где RAB, RВС, RАС – сопротивления на линейных зажимах АВ, ВС, АС.

Полученные значения сопротивления разных фаз при одном положении переключателя не должны отличаться друг от друга более чем на 2%. Данные измерений следует занести в таблицу 5.

Примечание в данной работе трансформатор имеет одно положение переключателя.

Назначение, устройство и работа прибора Э236.

Прибор Э236 предназначен для контроля технического состояния и испытания изоляции при техническом обслуживании и ремонте якорей автотракторных генераторов, стартеров и электродвигателей постоянного тока с номинальным напряжением 12 и 24 В. Диаметр проверяемых якорей от 25 до 180 мм при питании прибора от однофазной электрической цепи переменного тока напряжением 220В. /2/

Рис.4 Вид на лицевую панель прибора Э236

Конструктивно прибор представляет собой настольную измерительную установку, имеющую дроссель, измерительную цепь, контактные устройства.

С черным проводом (левое) контактное устройство используется при испытании электрической прочности изоляции. При нажатии рукоятки стержень утопает до упора, замыкая цепь. В свободном состоянии цепь обесточена.

С синим проводом (правое) контактное устройство служит для снятия с коллектора наводимой в якоре ЭДС, и применяется при определении короткозамкнутых секций и витков, обрывов и т.д. Верхняя пластина устройства – подвижная и позволяет установить в зависимости от шага и ширины пластин коллектора якоря необходимый размер между торцами пластин. В нерабочем положении оба контактных устройства должны быть установлены на задней стенке прибора в кронштейнах.

На рис.5 приведена принципиальная электрическая схема прибора.

Рис.5 Принципиальная электрическая схема прибора Э236.

Дроссель L1 имеет основную обмотку (1000 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,4мм) для создания магнитного потока в магнитопроводе и проверяемом якоре, и дополнительную обмотку (1100 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,2мм). Питание обмоток дросселя осуществляется напряжением 220В. Основная обмотка дросселя имеет отвод от 54 витка, что обеспечивает питание лампы HL2, служащей для сигнализации включенного состояния прибора. Для защиты питающей сети от перегрузок и КЗ в цепи основной обмотки установлен предохранитель F1.

Испытание электрической прочности изоляции обмоток и других изолированных деталей производится приложением к ним действующего значения испытательного напряжения величиной 0,22 кВ, частотой 50 Гц, мощностью 25 Вт, снятого с дополнительной обмотки дросселя с помощью контактного устройства А1.

При пробое изоляции загорается лампа HL1. Резистор R1 совместно с лампой HL1 обеспечивает необходимую мощность испытательной схемы.

Принцип действия прибора при контроле технического состояния обмоток якоря основан на сравнении ЭДС, которые индуцируются в секциях обмотки якоря под действием магнитного потока, создаваемого дросселем.

Амплитудное значение ЭДС, наводимой в обмотке якоря, снимается с помощью контактного устройства А2 и регистрируется по индикаторному прибору pmA, который подключен к пиковому детектору

выполненному на транзисторе VT1 и конденсаторе С1.

Для увеличения чувствительности схемы в качестве выпрямительного элемента пикового детектора используется коллекторно-базовый переход транзистора VT1.

Для защиты индикаторного прибора от перегрузок применен диод VD1, включенный в прямом направлении, и резистор R2, которым устанавливается рабочий ток диода.

Чувствительность измерительного прибора регулируется переменным резистором R3.

Внимание! Прикасаться к частям испытываемого оборудования во время испытания изоляции не допускается!

Порядок проверки прибора на работоспособность.

Внешним осмотром убедиться в отсутствии наружных повреждений прибора.

Поставить переключатель в положение «0» и включить прибор в сеть.

Поставить переключатель в положение «1», при этом загорится сигнальная лампа «

220В». Нажать штырем левого контактного устройства (с черным проводом) на полюса до упора и убедиться в наличии тока в цепи (лампа « » должна загореться).

Поставте переключатель в положение «0».

Уложите якорь генератора (стартера, двигателя постоянного тока) на полюса дросселя и поставьте переключатель в положение «2». Коснитесь пластинами контактного устройства (с синим проводом) соседних пластин коллектора и, вращяя якорь, убедитесь в возможности регулировки положения стрелки индикатора измерительного прибора. Поставьте переключатель в положение «0» и снимите якорь.

Перед проверкой якорь очищается от пыли и грязи и производится его внешний осмотр.

Определение короткозамкнутой секции обмотки якоря.

3.2.1. Определение при помощи стальной пластины.

Уложите якорь генератора на полюса дросселя.

Поставьте переключатель в положение «2».

Возьмите пластину сломанного ножевого полотна и, слегка касаясь поверхности якоря, медленно поворачивайте якорь вокруг его оси руками или механическим зажимным устройством.

При наличии короткого замыкания в какой либо секции, пластина будет притягиваться и вибрировать над пазами, в которых расположена эта секция.

Поставьте переключатель в положение «0», снимите якорь с полюсов дросселя.

3.2.2. Определение при помощи измерительного прибора.

Уложите якорь на полюса дросселя и установите переключатель в положение «2».

Установите контактное устройство (правое) так, чтобы пластины устройства были прижаты к двум рядом расположенным пластинам коллектора, на которых ЭДС секции максимальная.

Установите ручной регулятора «» стрелку индикатора в средней части шкалы.

Не отнимая контактного устройства, проворачиваем ротор на несколько миллиметров вперед и назад, находим положение якоря, при котором стрелка индикатора максимально отклонится. Запомните это показание.

Поворачивайте якорь генератора так, чтобы рядом расположенная пластина коллектора занимала положение предыдущей. Показания прибора при этом не должны изменяться более чем на 1 деление шкалы. Проверьте таким образом весь коллектор.

Если имеется короткозамкнутая секция, то при касании коллекторных пластин этой секции стрелка индикатора упадет до нуля (если короткое замыкание близко к коллектору), или показания будут значительно ниже, чем на остальных позициях (если короткое замыкание между витками в центре якоря, или на противоположном коллектору конце якоря).

Поставьте переключатель в положение «0», снимите якорь с полюсов дросселя.

Измерение ЭДС в секциях обмотки якоря нужно производить при одном выбранном неизменном положении контактного устройства по отношению к коллектору.

Якорь стартера имеет 1 или 2 витка в каждой секции, что при проверке усложняет определение короткозамкнутых секций, т.к. их сопротивление при этом меняется незначительно. Но все показания индикатора дают возможность увидеть в какой секции имеется замыкание. Разница в отклонении стрелки индикатора будет зависеть от того, насколько надежно короткое замыкание и где расположено (если у коллектора, то показания индикатора будут равны 0, если же в якоре, то они будут отличаться на несколько делений).

Определение обрывов в обмотке якоря.

Уложите якорь на полюса дросселя и установите переключатель в положение «2».

Установите контактное устройство (правое) так, чтобы пластины устройства были прижаты к двум рядом расположенным пластинам коллектора и поверните рукоятку регулятора так, чтобы индикатор показал наличие тока в цепи. Поворачивая якорь, касайтесь поочередно щупами соседних

пластин коллектора. Проведите проверку всего якоря. Если в секции имеется обрыв, то стрелка индикатора не отклонится при касании пластин коллектора этой секции.

Поставьте переключатель в положение «0», снимите якорь с полюсов дросселя.

Определение замыкания на массу обмотки якоря.

Уложите якорь на полюса дросселя и установите переключатель в положение «1».

Коснитесь поочередно 2-х – 3-х пластин коллектора штырем левого контактного устройства, нажимая при этом на рукоятку до упора.

Если обмотка якоря на «массу» не замкнута, лампа « » не загорится (левая). Загорание лампы указывает на наличие замыкания с «массой».

4. Содержание отчета.

Отчет должен содержать цель работы, таблицы и схемы исследований, общее заключение о состоянии трансформатора и якоря генератора.

5. Контрольные вопросы по диагностике трансформатора.

Какие неисправности встречаются в силовых трансформаторах?

Какими приборами и как определить витковое замыкание в обмотках трансформатора?

Что такое коэффициент абсорбции?

С какой целью и как измеряется сопротивление обмотки трансформатора постоянному току?

С какой целью и как определяется коэффициент трансформации?

Как изменяется коэффициент абсорбции в зависимости от степени увлажнения изоляции и чем это объясняется?

При измерении коэффициента трансформации получены следующие данные: Кав=25; Квс=25; Кас=10. Определить неисправность в трансформаторе.

6. Контрольные вопросы по диагностике якоря генератора.

Какие неисправности встречаются в якорях генераторов?

Каков порядок проверки прибора Э236 на работоспособность?

Как определить короткозамкнутую секцию обмотки якоря?

Как определить обрыв в обмотке якоря?

Как определить замыкание на массу обмотки якоря?

1. Технические указания по производству пусконаладочных работ и лабораторных испытаний электрической части сельских электростанций, электросетей и потребительских электроустановок. М.: 1961.

Паспорт прибора для проверки якорей генераторов и стартеров. Модель Э236. 1978. Новгород.

Методические указания к лабораторным работам по эксплуатации электрооборудования для студентов специальности 110302 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» очного и заочного обучения / сост. В.В.Шмигель. –

Коэффициенты трансформации однофазных трансформаторов

В данном однофазном трансформаторе переменного тока, будь то автоматический, изолирующий или токовый, существует три основных отношения трансформатора: коэффициент тока, коэффициент передачи и коэффициент напряжения. Соотношение тока и напряжения зависит от соотношения витков, которое устанавливается на месте изготовления (количеством витков провода в каждой соответствующей обмотке).

Число витков или витков провода вокруг железного сердечника определяет номинальное напряжение трансформатора или его соответствующих обмоток цепи.Намотка или наматывание провода эффективно создает индуктивный реактор (катушку) либо в первичной, либо во вторичной цепи. Вместо того, чтобы оценивать соответствующие катушки провода с точки зрения индуктивного сопротивления, катушки (обмотки), как здесь используются, оцениваются с точки зрения напряжения.

Номинальное напряжение соответствующих цепей на Рисунке 1 определяется количеством витков или витков провода, которые каждая содержит.

Рисунок 1. Однофазный трансформатор и подключенная к нему нагрузка на электрической схеме

Если первичная или вторичная цепь имеет высокое номинальное напряжение, она также будет иметь большое количество витков в обмотке трансформатора.Если первичная или вторичная цепь имеет низкое номинальное напряжение, она также будет иметь небольшое количество витков в обмотке трансформатора. Соотношения напряжения и числа оборотов прямо пропорциональны друг другу. По формуле:

$ \ frac {{{V} _ {P}}} {{{V} _ {S}}} = \ frac {{{N} _ {P}}} {{{N} _ {S}} } $

Где

В () = номинальное напряжение в первичной (P) и вторичной (S) цепях

N () = количество витков в первичной (P) и вторичной (S) цепях

Когда трансформатор используется для понижения напряжения питания, отношение первичного к вторичному напряжению, которое равно отношению витков трансформатора (прямо пропорционально), выражается кратным 1:

.

Пример: Если понижающий трансформатор имеет отношение напряжений 30: 1, отношение витков выражается как 30: 1 (30: 1).

Когда трансформатор используется для повышения напряжения питания, отношение первичного к вторичному напряжению, которое равно коэффициенту витков трансформатора, выражается как значение от 1 до некоторого кратного 1.

Пример: Если повышающий трансформатор имеет отношение напряжений от 1 до 55, то отношение витков выражается как 1: 55 (1:55).

Когда трансформатор используется для изоляции, номинальные значения первичного и вторичного напряжения равны. Поскольку обе цепи имеют одинаковую номинальную мощность, количество витков первичной и вторичной обмоток также должно быть одинаковым.Передаточное число выражается как 1: 1 (1: 1).

Игнорирование потерь в сердечнике трансформатора: Номинальная мощность трансформатора равна произведению напряжения и тока первичной цепи или произведению напряжения и тока вторичной цепи.

Величина токов, протекающих в соответствующих цепях трансформатора, определяется величиной тока нагрузки, подключенного к вторичной цепи.

Номинальная мощность трансформатора указывает максимальную мощность, которую может потреблять нагрузка без серьезного перегрева трансформатора.По формуле (при 100% КПД — предполагается для всех расчетов):

В P × A P = V S × A S

Где

В () = номинальное напряжение первичной (P) и вторичной (S) цепей

A () = номинальный ток полной нагрузки первичной (P) и вторичной (S) цепей

Тот факт, что трансформатор имеет только одну номинальную мощность как для первичной, так и для вторичной цепи, устанавливает соотношение напряжений и коэффициент тока одного и того же трансформатора обратно пропорционально друг другу.Преобразуя приведенную выше формулу,

$ \ frac {{{V} _ {P}}} {{{V} _ {S}}} = \ frac {{{A} _ {S}}} {{{A} _ {P}} } $

Когда трансформатор используется для понижения напряжения питания, первичный ток повышается до более высокого (большего) значения вторичного тока. Отношение первичного к вторичному напряжению выражается как несколько кратное 1. Отношение первичного к вторичному току выражается как значение от 1 до некоторого кратного 1.

Пример: Если понижающий трансформатор имеет отношение напряжений 30: 1 (30: 1), его коэффициент тока составляет 1: 30 (1:30).

Ток в первичной цепи этого трансформатора (поскольку отношения напряжения и тока обратно пропорциональны) всегда будет равен измеренному значению вторичного тока, деленному на 30.

Когда трансформатор используется для повышения напряжения питания, первичный ток понижается до более низкого (меньшего) значения вторичного тока. Отношение первичного к вторичному напряжению выражается величиной от 1 до некоторого кратного 1. Отношение первичного ко вторичному току выражается кратным 1.

Пример: Если повышающий трансформатор имеет отношение напряжений от 1 до 55 (1:55), его коэффициент по току составляет 55: 1 (55: 1).

Ток в первичной цепи этого трансформатора всегда будет равен измеренному значению вторичного тока, умноженному на 55.

Когда трансформатор используется для изоляции, номинальные значения первичного и вторичного напряжения равны. Поскольку обе цепи имеют одинаковую номинальную мощность, первичный и вторичный токи также должны быть равны. Соотношение напряжений и тока равно 1: 1 (1: 1).

Технически первичная обмотка одного трансформатора может быть любой обмоткой. Вторичная обмотка может быть любой. Первичная обмотка подключена к источнику питания, который преобразуется (понижается для более низкого напряжения цепи, повышается для более высокого напряжения цепи или просто электрически развязано для того же напряжения цепи). Вторичная обмотка подключена к нагрузке, на которую трансформатор подает питание.

Фактический ток вторичной нагрузки трансформатора может быть значительно ниже его полной нагрузки (например, доступно 200 ампер, но к трансформатору подключена только нагрузка 60 ампер).По закону Ома величина тока вторичной цепи определяется номинальным напряжением вторичной цепи и сопротивлением (или импедансом переменного тока) подключенной нагрузки: чем выше сопротивление вторичной цепи, тем ниже ток нагрузки и наоборот. наоборот. Фактическое значение тока первичной цепи всегда будет прямо пропорционально фактическому току вторичной нагрузки (без учета потерь в трансформаторе).

Соотношения напряжения, тока и количества витков будут справедливы для любого трансформатора, независимо от того, рассчитан ли он как небольшой сигнальный трансформатор (например, обычный источник питания дверного звонка), небольшой силовой трансформатор (как показано в предыдущем примере), или большой силовой трансформатор (часто встречается на блочных подстанциях).

Руководство по принципам электрооборудования: однофазные трансформаторы




ЦЕЛИ:

• обсудить различные типы трансформаторов.

• рассчитать значения напряжения, тока и оборотов для однофазных трансформаторов. с помощью формул.

• рассчитать значения напряжения, тока и оборотов для однофазных трансформаторов. используя коэффициент трансформации.

• подключите трансформатор и проверьте выходное напряжение различных обмоток.

• Обсудите обозначения полярности на принципиальной схеме.

• проверьте трансформатор, чтобы определить правильную маркировку полярности.

ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ ОДНОФАЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

    автотрансформатор
  • — трансформатор, который использует только одну обмотку для обеих первичная и вторичная
  • Управляющий трансформатор
  • — распространенный тип трансформатора, используемый в управлении двигателем. схемы для снижения номинального сетевого напряжения до величины, необходимой для работы Компоненты управления
  • Распределительный трансформатор
  • — трансформатор, который обычно используется для снизить линейное напряжение энергосистемы до значения, необходимого для дома или промышленные предприятия
  • ток возбуждения — величина тока, протекающего в первичной обмотке. обмотка трансформатора при отсутствии нагрузки на вторичную обмотку
  • Рассеивание потока
  • — количество линий магнитного потока, излучаемых в воздух
  • пусковой ток — величина тока, протекающего при включении питания. сначала применяется к трансформатору
  • Изолирующие трансформаторы
  • — трансформаторы, имеющие первичную и первичную обмотки. вторичные обмотки электрически отделены друг от друга
  • ламинированный — процесс складывания тонких листов металла вместе для формирования материала сердечника трансформатора
  • нейтральный проводник — проводник, как правило, заземлен и является обычным подключение к другим частям цепи
  • первичная обмотка — обмотка трансформатора, к которому подключено питание
  • вторичная обмотка обмотка трансформатора, к которой подключена нагрузка. подключен
  • Понижающий трансформатор
  • — трансформатор, вырабатывающий нижнюю вторичную напряжение, чем первичное напряжение
  • Повышающий трансформатор
  • — трансформатор, вырабатывающий высшую вторичную напряжение, чем первичное напряжение
  • Ленточный сердечник
  • — вид сердечника трансформатора, изготовленный путем намотки длинной сплошной металлический лист круглой или прямоугольной формы с закругленными углами
  • toroid core — сердечник трансформатора, имеющий форму тороида, который обычно круглая с отверстием в центре, как у бублика
  • Трансформатор
  • — электрическая машина для изменения значений напряжения, ток и сопротивление
  • Коэффициент
  • витков — отношение количества витков провода в первичной обмотке. обмотка по сравнению с числом витков вторичной обмотки
  • Коэффициент передачи
  • вольт на виток — метод определения значений напряжения в трансформатор путем деления количества витков провода в первичной обмотке по приложенному напряжению

Трансформаторы являются одними из самых распространенных устройств в электрических сетях. поле.Их размер варьируется от менее одного кубического дюйма до размера железнодорожные вагоны. Их номинальные значения могут варьироваться от мВА (милливольт-ампер) до GVA (гигавольт-ампер). Крайне важно, чтобы каждый, кто работает в области электричества, понимал типов и подключений трансформаторов. В этом разделе будут представлены трансформаторы. предназначен для использования в однофазных установках. Два основных типа напряжения трансформаторы, разделительные трансформаторы и автотрансформаторы.

ОДНОФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Трансформатор — это машина с магнитным приводом, которая может изменять значения напряжения, тока и импеданса без изменения частоты.Трансформеры являются самыми эффективными из известных машин.

Их КПД обычно составляет от 90% до 99% при полной нагрузке. Трансформеры можно разделить на три классификации:

  1. Изолирующий трансформатор.
  2. Автотрансформатор.
  3. Трансформатор тока.

Все значения трансформатора пропорциональны его коэффициенту вращения. Этот не означает, что точное количество витков провода на каждой обмотке должно быть известно, чтобы определять различные значения напряжения и тока для трансформатора.Что необходимо знать, так это соотношение витков. Например, предположим, что трансформатор имеет две обмотки. Одна обмотка, первичная, имеет 1000 витков провода, и другой, вторичный, имеет 250 витков провода (рис. 1). Соотношение витков этого трансформатора составляет 4 к 1 или 4: 1 (1000/250 = 4), потому что есть четыре витка провода на первичной обмотке на каждый виток провода на вторичной обмотке.

ТРАНСФОРМАТОР ФОРМУЛ

Для определения значений напряжения и тока можно использовать разные формулы. для трансформатора.Ниже приводится список стандартных формул, где

NP = количество витков в первичной обмотке NS = количество витков во вторичной обмотке EP = напряжение первичной обмотки ES = напряжение вторичной обмотки IP = ток в первичной IS = ток во вторичной

EP ES

= НП NS EP ES

= IS IP NP NS

= IS IP или EP _ NS = ES _ NP EP _ IP = ES _ IS NP _ IP = NS _ IS

Первичная обмотка трансформатора является обмоткой ввода мощности.Его обмотка, подключенная к входящему источнику питания. Вторичный обмотка — это обмотка нагрузки или выходная обмотка. Это сторона трансформатора который подключен к управляемой нагрузке (фиг. 2).

ОСНОВНАЯ 1000 ОБОРОТОВ; ВТОРИЧНЫЙ 250 ОБОРОТОВ


РИС. 1 Все значения трансформатора пропорциональны его коэффициенту вращения.

НАГРУЗКА ВТОРИЧНАЯ ПЕРВИЧНАЯ


РИС. 2 Разделительный трансформатор имеет первичную и вторичную обмотки. электрически отделены друг от друга.

ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Трансформаторы, показанные на рисунках 1 и 2, являются изолирующими трансформаторами. Это означает, что вторичная обмотка физически и электрически изолирована. от первичной обмотки, поэтому нет электрического соединения между первичная и вторичная обмотки. Трансформатор имеет магнитную связь, электрически не связаны. Эта изоляция линии часто очень желательна. характерная черта. Поскольку нет электрического соединения между нагрузкой и источник питания, трансформатор становится фильтром между ними.

Изолирующий трансформатор значительно снижает любые скачки напряжения, которые происходят на стороне питания, прежде чем они будут переданы на сторону нагрузки. Некоторые изолирующие трансформаторы имеют коэффициент трансформации 1: 1. Трансформатор этого типа будет иметь одинаковое входное и выходное напряжение и используется для только изоляция.

Изолирующий трансформатор может значительно снизить любые скачки напряжения перед они достигают вторичной обмотки из-за времени нарастания тока через индуктор.Напомним из раздела 10, что ток в катушке индуктивности увеличивается. с экспоненциальной скоростью (фиг. 3). По мере увеличения значения тока расширяющееся магнитное поле прорезает проводники катушки и индуцирует напряжение, противоположное приложенному напряжению. Количество наведенных напряжение пропорционально скорости изменения тока.

Это просто означает, что чем быстрее ток пытается увеличиться, тем большее сопротивление этому увеличению будет.Пиковые напряжения и токи обычно очень непродолжительны, что означает, что они увеличиваются в значение очень быстро (фиг. 4).

ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНАЯ КРИВАЯ ВРЕМЯ ТОК ПИК НАПРЯЖЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ НАПРЯЖЕНИЯ СИНУСОВОЙ ВОЛНЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ


(слева) РИС. 3 Ток через катушку индуктивности нарастает экспоненциально. (Правильно) ИНЖИР. 4 Скачки напряжения обычно очень непродолжительны.

Это быстрое изменение стоимости приводит к увеличению сопротивления изменению. так же быстро.К тому времени, когда спайк был передан на вторичный обмотка трансформатора устранена или значительно уменьшена ( ИНЖИР. 5).

Основная конструкция изолирующего трансформатора показана на фиг. 6. Металлический сердечник используется для обеспечения хорошей магнитной связи между двумя обмотки. Сердцевина обычно состоит из пластин, уложенных друг на друга. Ламинирование сердечник помогает снизить потери мощности, вызванные индукцией вихревых токов.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

На ФИГ.7 подключена одна обмотка изолирующего трансформатора к источнику переменного тока, а другая обмотка была подключена к нагрузке. Когда ток увеличивается от нуля до максимальной положительной точки, a магнитное поле расширяется наружу вокруг катушки. Когда ток уменьшается от его максимальной положительной точки к нулю магнитное поле схлопывается. Когда ток увеличивается к своему отрицательному пику, магнитное поле снова расширяется, но с противоположной полярностью.

Поле снова схлопывается, когда ток уменьшается с отрицательного значения. пик к нулю.

Это непрерывно расширяющееся и сжимающееся магнитное поле разрезает обмотки. первичной обмотки и индуцирует в ней напряжение. Это индуцированное напряжение противодействует приложенное напряжение и ограничивает ток первичной обмотки. Когда катушка индуцирует в себе напряжение, это называется самоиндукцией.

ТОК ВОЗБУЖДЕНИЯ

Всегда будет некоторое количество тока в первичной обмотке любого трансформатор напряжения, независимо от типа или размера, даже при отсутствии нагрузки подключен к вторичному.Этот ток называется возбуждением. ток трансформатора.

Ток возбуждения — это величина тока, необходимая для намагничивания сердечник трансформатора.

Ток возбуждения остается постоянным от холостого хода до полной нагрузки. В качестве по общему правилу ток возбуждения — это такая малая часть полного ток нагрузки, который часто не учитывается при расчетах.

ВЗАИМНАЯ ИНДУКЦИЯ

Поскольку вторичные обмотки изолирующего трансформатора намотаны тот же сердечник, что и первичный, магнитное поле, создаваемое первичным обмотка также разрезает обмотки вторичной обмотки (РИС.8). Это постоянно изменение магнитного поля индуцирует напряжение во вторичной обмотке.

Способность одной катушки индуцировать напряжение в другой катушке называется взаимная индукция. Величина напряжения, индуцированного во вторичной обмотке, определяется отношением количества витков провода во вторичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке. Главная.

Например, предположим, что первичная обмотка имеет 240 витков провода и подключена до 120 В переменного тока. Это дает трансформатору отношение вольт на виток, равное 0.5 (120 В / 240 витков = 0,5 вольт на виток). Теперь предположим, что вторичная обмотка содержит 100 витков провода.

Поскольку трансформатор имеет отношение вольт на виток 0,5, вторичная обмотка напряжение будет 50 В (100 _ 0,5 = 50).


РИС. 5 Изолирующий трансформатор значительно снижает скачки напряжения. НАЧАЛЬНЫЙ ВТОРИЧНАЯ НАГРУЗКА


РИС. 6 Базовая конструкция изолирующего трансформатора. ОБМОТКА СЕРДЕЧНИКОВ ОБМОТКА


РИС.7 Магнитное поле, создаваемое переменным током. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ


РИС. 8 Магнитное поле первичной обмотки индуцирует напряжение во вторичной обмотке.

РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА

В следующих примерах значения напряжения, тока и оборотов для будут рассчитаны различные трансформаторы.

Предположим, что развязывающий трансформатор, показанный на фиг. 2 имеет 240 витков провод на первичной и 60 витков на вторичной.Это соотношение из 4: 1 (240/60 = 4). Теперь предположим, что 120 В подключено к первичной обмотке. обмотка. Какое напряжение на вторичной обмотке?

EP ES

= NP NS 120 ES

= 240 60240 ES = 7200 ES = 30 В

Трансформатор в этом примере известен как понижающий трансформатор, потому что он имеет более низкое вторичное напряжение, чем первичное.

Теперь предположим, что нагрузка, подключенная к вторичной обмотке, имеет полное сопротивление. 5 Ом.Следующая задача — вычислить текущий расход во вторичной обмотке. и первичные обмотки. Текущий поток вторичной обмотки можно вычислить используя закон Ома, так как напряжение и импеданс известны.

I = E Z I = 30 5 I = 6A

Теперь, когда величина тока во вторичной обмотке известно, первичный ток можно рассчитать по формуле EP ES

= IS IP 120 30

= 60 IP 120 IP = 180 IP = 1: 5A

Обратите внимание, что первичное напряжение выше чем вторичное напряжение, но первичный ток намного меньше, чем вторичный ток.Хорошее правило для любого типа трансформатора: мощность на входе должна равняться мощности на выходе. Если первичное напряжение и ток умножаются вместе, продукт должен быть равен произведению напряжения и тока. вторичного.

Первичный Вторичный 120 _ 1: 5 = 180 ВА 30 _ 6 = 180 ВА

В этом примере Предположим, что первичная обмотка содержит 240 витков провода, а вторичная содержит 1200 витков провода. Это соотношение витков 1: 5 (1200/240 = 5).Теперь предположим, что к первичной обмотке подключено 120 В. Вычислить напряжение на выходе вторичной обмотки.

EP ES

= NP NS 120 ES

= 240 1200240 ES = 144000 ES = 600 В

Обратите внимание, что вторичное напряжение этого трансформатора выше, чем первичное напряжение. Это известно как повышающий трансформатор.

Теперь предположим, что нагрузка, подключенная к вторичной обмотке, имеет полное сопротивление 2400 О.Найдите величину тока, протекающего в первичной и вторичной обмотках. Ток во вторичной обмотке можно рассчитать по закону Ома.

I = E Z I = 600 2400 I = 0:25 A

Теперь, когда величина текущего тока в вторичный известен, первичный ток может быть вычислен с использованием формула EP ES

= IS IP 120 600 = 0:25 IP 120 IP = 150 IP = 1:25 A

Обратите внимание, что количество потребляемой мощности равно количеству выходной мощности.

Начальное Среднее

120 _ 1:25 = 150 ВА 600 _ 0:25 = 150 ВА

РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЙ ИЗОЛЯЦИОННОГО ТРАНСФОРМАТОРА ПО СООТНОШЕНИЮ ОБОРОТОВ

Как показано в предыдущих примерах, значения трансформатора напряжения, ток, а обороты можно вычислить по формулам. Также возможно вычислить эти значения, используя коэффициент поворотов. Сделать расчеты с использованием коэффициент поворота, устанавливается коэффициент, сравнивающий некоторое число с 1, или 1 к некоторому числу.Например, предположим, что трансформатор имеет номинальную первичную обмотку. при 240 В и вторичной обмотки 96 В (РИС. 9). Соотношение витков может быть вычисляется делением более высокого напряжения на более низкое напряжение.

Коэффициент

= 240 96

Соотношение = 2: 5: 1


РИС. 9 Расчет значений трансформатора с использованием коэффициента трансформации.


РИС. 10 Расчет номиналов трансформатора.

Это соотношение указывает на то, что в первичной обмотке 2,5 витка провода. на каждый 1 виток провода во вторичной обмотке.Сторона трансформатора с самым низким напряжением всегда будет иметь наименьшее число (1) отношения.

Теперь предположим, что к вторичной обмотке подключено сопротивление 24 Ом. Величину вторичного тока можно найти с помощью закона Ома.

IS = 96 24 IS = 4A

Первичный ток можно определить с помощью коэффициента трансформации. Напомним, что вольт-амперы первичной обмотки должны равняться вольт-амперам вторичной обмотки.

Поскольку первичное напряжение больше, первичный ток должен быть меньше вторичного тока.

IP = Передаточное число оборотов IS IP = 4 2: 5 IP = 1: 6A

Чтобы проверить ответ, найдите вольт-амперы первичной и вторичной обмоток.

Первичная Вторичная 240 _ 1: 6 = 384 ВА 96 _ 4 = 384 ВА

Теперь предположим, что вторичная обмотка содержит 150 витков провода. В витки первичной обмотки также можно найти, используя коэффициент трансформации. Поскольку первичный напряжение выше, чем вторичное напряжение, первичное должно иметь больше витки проволоки.

NP = NS _ передаточное число NP = 150 _ 2: 5 NP = 375 витков

В следующем примере предположим, что изолирующий трансформатор имеет первичное напряжение 120 В и вторичное напряжение 500 В.Вторичная обмотка имеет сопротивление нагрузки 1200 Ом. Вторичная обмотка содержит 800 витков провода (рис. 10).

Соотношение витков можно найти, разделив более высокое напряжение на более низкое. Напряжение.

Соотношение = 500120 Соотношение = 1: 4: 17

Вторичный ток можно найти с помощью Закон Ома.

IS = 500 1200 IS = 0: 417 A

В этом примере первичное напряжение ниже вторичного. Следовательно, первичный ток должен быть выше.

IP = IS _ коэффициент оборотов IP = 0: 417 _ 4:17 IP = 1: 74A

Чтобы проверить этот ответ, вычислите вольт-амперы обеих обмоток.

Начальное Среднее

120_1: 74 = 208: 8 ВА 500_0: 417 = 208: 5 ВА

Небольшая разница в ответах вызвана округлением значений.

Поскольку первичное напряжение меньше вторичного, повороты провода в первичной обмотке также будет меньше.

NP = Передаточное число витков NS NP = 800 4:17 NP = 192 витка РИС.11 показывает трансформатор со всеми завершенными значениями.


РИС. 11 Трансформатор с законченными значениями.


РИС. 13 Вторичная обмотка трансформатора с несколькими ответвлениями.


РИС. 12 Трансформатор с многоотводной первичной обмоткой.


РИС. 14 Трансформатор с несколькими вторичными обмотками.

МНОЖЕСТВЕННЫЕ ОБМОТКИ

Изолирующие трансформаторы часто имеют обмотки. которые имеют более одного набора выводных проводов, подключенных к первичной или вторичной обмотке.

Это так называемые многоотводные обмотки. Трансформатор, показанный на фиг. 12 содержит вторичную обмотку на 24 В. Первичная обмотка содержит однако несколько нажатий. Один из основных выводных проводов обозначен буквой C и общее для других отведений.

Остальные выводы имеют маркировку 120, 208 и 240. Конструкция этого трансформатора так что его можно подключать к разным первичным напряжениям без изменения значение вторичного напряжения.В этом примере предполагается, что вторичная обмотка имеет всего 120 витков провода. Для поддержания При правильном соотношении витков первичная обмотка будет иметь 600 витков провода между C и 120,1040 оборотов между C и 208, и 1200 оборотов между C и 240.

Разделительный трансформатор, показанный на фиг. 13 содержит одну первичную обмотку. Однако вторичная обмотка была отключена в нескольких точках. Один вторичных выводных проводов обозначен буквой C и является общим для другого вывода. провода.При подаче номинального напряжения на первичную обмотку напряжения 12, 24, и 48 В можно получить на вторичной обмотке. Следует также отметить, что такое расположение отводов позволяет использовать трансформатор в качестве отводов с центральным отводом. трансформатор на два напряжения.

Если нагрузка приложена к выводным проводам, обозначенным C и 24, выводной провод с надписью 12 становится центральным краном. Если нагрузка размещена поперек C и 48 проводов, 24-проводной провод становится центральным отводом.

В этом примере предполагается, что первичная обмотка имеет 300 витков провод. Для получения правильного соотношения витков потребуется 30 витков провода. между C и 12, 60 витков провода между C и 24 и 120 витков провода от С до 48.

Разделительный трансформатор, показанный на фиг. 14 похож на трансформатор на фиг. 13. Показанный на фиг. 14, однако, имеет несколько вторичных обмоток. вместо одной вторичной обмотки с несколькими отводами.Преимущество заключается в том, что вторичные обмотки электрически изолированы друг от друга. Эти вторичные обмотки могут быть повышающими или понижающими в зависимости от применение трансформатора.

РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЙ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ С НЕСКОЛЬКИМИ ВТОРИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

При вычислении значений изолирующего трансформатора с несколькими вторичными обмоток, каждая вторичная обмотка должна рассматриваться как отдельный трансформатор.

Например, трансформатор на фиг.15 содержит одну первичную обмотку и три вторичные обмотки. Первичный подключен к 120 В переменного тока и имеет 300 витков провода. Одна вторичная обмотка имеет выходное напряжение 560 В и нагрузку. сопротивление 1000 Ом. Выходное напряжение второй вторичной обмотки составляет 208 Ом. V и сопротивление нагрузки 400 Ом, а третья вторичная обмотка имеет выход напряжение 24 В и сопротивление нагрузки 6 Ом. Ток, витки провода, и коэффициент для каждой вторичной обмотки, и будет найден ток первичной обмотки.

Первым шагом будет вычисление коэффициента поворотов первой вторичной обмотки. Это можно сделать, разделив меньшее напряжение на большее.

Коэффициент

= ES1 Коэффициент EP = 560120 Коэффициент = 1: 4: 67

Ток в первой вторичной обмотке можно вычислить с помощью закона Ома.

IS1 = 560 1000 IS1 = 0:56 A Количество витков провода в первой вторичной обмотке обмотка будет найдена с использованием отношения витков.

Поскольку эта вторичная обмотка имеет более высокое напряжение, чем первичная, она должна иметь больше витков провода.

NS1 = NP / отношение оборотов

NS1 = 300 _ 4:67

NS1 = 1401 виток

Количество первичного тока, необходимого для питания этой вторичной обмотки. можно также найти, используя коэффициент трансформации. Поскольку первичная обмотка имеет меньшее напряжение, для этого потребуется больше тока.

IP (ПЕРВЫЙ ВТОРИЧНЫЙ) = IS1 _ коэффициент оборотов IP (ПЕРВЫЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 0:56 _ 4:67 IP (ПЕРВЫЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 2:61 A

Передаточное число второй вторичной обмотки обмотка будет найдена путем деления более высокого напряжения на более низкое.

Соотношение

= 208120 Соотношение = 1: 1: 73

Величина текущего потока в этой вторичной обмотке. можно определить с помощью закона Ома.

IS2 = 208400 IS2 = 0:52 A

Поскольку напряжение этой вторичной обмотки больше чем первичный, у него будет больше витков провода, чем у первичного. В витки этой вторичной обмотки будут найдены с использованием отношения витков.

NS2 = NP _ передаточное число витков NS2 = 300 _ 1:73 NS2 = 519 витков


РИС.15 Расчет значений для трансформатора с несколькими вторичными обмотками.

Напряжение первичной обмотки ниже, чем на этой вторичной обмотке. Первичная воля, следовательно, требуется большее количество тока. Количество требуемого тока Для работы этой вторичной обмотки будет использоваться коэффициент трансформации.

IP (ВТОРОЙ ВТОРИЧНЫЙ) = IS2 _ коэффициент оборотов IP (ВТОРОЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 0:52 _ 1: 732 IP (ВТОРОЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 0: 9A

Коэффициент трансформации третьей вторичной обмотки обмотка будет рассчитана так же, как и два других.

Большее напряжение будет разделено на меньшее.

Коэффициент = 120 24 Коэффициент = 5: 1 Первичный ток будет найден с помощью Ом закон.

IS3 = 24 6 IS3 = 4A

Выходное напряжение третьей вторичной обмотки меньше чем первичный. Таким образом, количество витков провода будет меньше. чем первичные витки.

NS3 = Передаточное число витков NP NS3 = 300 5 NS3 = 60 витков

Первичная имеет высшее напряжение, чем эта вторичная.Следовательно, первичный ток будет меньше на величину передаточного числа.

IP (ТРЕТИЙ ВТОРИЧНЫЙ) = IS3 / отношение оборотов

IP (ТРЕТИЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 4/5

IP (ТРЕТИЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 0: 8A

Первичная обмотка должна подавать ток на каждую из трех вторичных обмоток. Следовательно, общая величина первичного тока будет суммой токов требуется для питания каждой вторичной обмотки.

IP (ИТОГО) = IP1) IP2) IP3 IP (ИТОГО) = 2:61) 0: 9) 0: 8 IP (ИТОГО ) = 4:31 A

Преобразователь со всеми вычисленными значениями показан на фиг.16.

СН


РИС. 16 Преобразователь со всеми вычисленными значениями.


РИС. 17 Распределительный трансформатор.


РИС. 18 Напряжение от любой линии к нейтрали составляет 120 В. Напряжение по всей вторичной обмотке 240 В.


РИС. 19 Напряжения на вторичной обмотке синфазны.


РИС. 20 нагрузок 240 В подключаются напрямую через вторичную обмотку.

ТРАНСФОРМАТОРЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ

Распространенным типом изолирующего трансформатора является распределительный трансформатор, ИНЖИР.17. Этот трансформатор изменяет высокое напряжение в распределительной сети энергокомпании. линии к общему 240/120 В, который обеспечивает питание большинства домов и многих предприятия. В этом примере предполагается, что первичный подключен на линию 7200 В. Вторичная обмотка — 240 В с центральным отводом. Центр отвод заземляется и становится нейтральным проводом или общим проводом. Если напряжение измеряется на всей вторичной обмотке, напряжение 240 В будет видно. Если напряжение измеряется от любой линии до центрального ответвителя, будет видна половина вторичного напряжения, или 120 В (РИС.18). Этот происходит потому, что заземленный нейтральный проводник становится центральной точкой двух синфазных напряжений. Векторная диаграмма, изображающая это состояние, показывает, что заземленный нулевой провод подключен к центральной точке двух синфазных напряжений (фиг. 19). Нагрузки, предназначенные для работы на 240 В, например, водонагреватели, электрические резистивные нагреватели и центральные кондиционеры подключаются напрямую через линии вторичный (ФИГ.20).

Нагрузки, предназначенные для работы от напряжения 120 В, подключаются от центрального ответвителя, или нейтральный, к одной из второстепенных линий. Функция нейтрального должен переносить разницу в токе между двумя вторичными линиями и поддерживать сбалансированное напряжение.

На ФИГ. 21, одна из вторичных линий имеет ток 30 А и другой имеет ток 24 А. Нейтраль проводит сумму несбалансированная нагрузка. В этом примере ток нейтрали будет 6 А (30 _ 24 = 6).


РИС. 21 Нейтраль несет сумму неуравновешенной нагрузки.


РИС. 23 Управляющий трансформатор подключен для работы на 240 В.


РИС. 22 Управляющий трансформатор с предохранителем, добавленным к вторичной обмотке. обмотка.


РИС. 24 Управляющий трансформатор подключен для работы на 480 В.

ТРАНСФОРМАТОРЫ УПРАВЛЕНИЯ

Другой распространенный тип изолирующего трансформатора, встречающийся в промышленности. — управляющий трансформатор (РИС.22). Трансформатор управления снижает линейное напряжение до значения, необходимого для работы цепей управления. Большинство трансформатор управления общего типа содержит две первичные обмотки и одну вторичный. Первичные обмотки обычно рассчитаны на 240 В каждая, и вторичный на 120 В.

Такое расположение обеспечивает соотношение витков 2: 1 между каждой первичной обмоткой. обмотки и вторичные. Например, предположим, что каждый из основных обмотка содержит 200 витков провода.Вторичный будет содержать 100 витков проволоки.

Одна из первичных обмоток на фиг. 23 обозначен как h2 и h3. Другой обозначается h4 и h5.

Вторичная обмотка имеет маркировку X1 и X2. Если первичная обмотка трансформатора должен быть подключен к 240 В, две первичные обмотки будут подключены параллельно, соединив h2 и h4 вместе, а h3 и h5 вместе. Когда первичные обмотки соединены параллельно, приложено одинаковое напряжение через обе обмотки.Эффект такой же, как и при использовании одной первичной обмотки. всего 200 витков провода. Поддерживается передаточное число 2: 1, а вторичное напряжение 120 В.

Если трансформатор должен быть подключен к напряжению 480 В, две первичные обмотки будут соединены последовательно путем соединения h3 и h4 вместе (фиг. 24). Входящая мощность подключена к h2 и h5.

Последовательное соединение первичных обмоток увеличивает количество витков в первичный до 400.Таким образом получается передаточное число 4: 1. При подключении 480 В к первичному, вторичное напряжение остается на уровне 120.

Первичные выводы управляющего трансформатора обычно перекрестно соединены. как показано на фиг. 25, поэтому можно использовать металлические перемычки для подключения первичного для работы на 240 или 480 В. Если первичная обмотка должна быть подключена на 240 В При работе металлические звенья соединяются под винтами, как показано на фиг. 26.

Обратите внимание, что выводы h2 и h4 соединены вместе, а выводы h3 и h5 связаны вместе.

Сравните это соединение с соединением, показанным на РИС. 23.

Если трансформатор должен быть подключен для работы на 480 В, клеммы h3 и h4 соединены, как показано на фиг. 27. Сравните эту связь с соединение, показанное на фиг. 24.


РИС. 25 Перекрещены первичные обмотки управляющего трансформатора.


РИС. 26 Металлические перемычки соединяют трансформатор для работы на 240 В.


РИС. 27 Управляющий трансформатор подключен для работы на 480 В.


РИС. 28 Ядро трехфазного трансформатора
мощностью 600 МВА. В Houston Lighting and Power.


РИС. 29 Трансформатор с сердечником.


РИС. 32 Тороидальный трансформатор.


РИС. 30 Трансформатор корпусного типа.


РИС. 31 Трансформатор с сердечником типа Н.

ТИПЫ СЕРДЕЧНИКОВ ТРАНСФОРМАТОРА

В конструкции используются сердечники нескольких типов. трансформаторов.Большинство сердечников изготовлено из тонких стальных перфорированных пластин. вместе, чтобы сформировать прочную металлическую основу. Ядро на 600 МВА (мега-ампер) трехфазный трансформатор показан на фиг. 28. Ламинированные сердечники предпочтительны. потому что на поверхности каждой пластинки образуется тонкий слой оксида и действует как изолятор, чтобы уменьшить образование вихревых токов внутри основной материал. Количество основного материала, необходимого для конкретного трансформатор определяется номинальной мощностью трансформатора, но он должно быть достаточно для предотвращения насыщения при полной нагрузке.

Тип и форма сердечника обычно определяют количество магнитных полей. связь между обмотками и в некоторой степени эффективность трансформатор.

Трансформатор, показанный на фиг. 29 известен как трансформатор с сердечником. Обмотки размещены вокруг каждого конца материала сердечника.

Трансформатор корпусного типа сконструирован аналогично сердечнику. тип, за исключением того, что тип оболочки имеет металлический сердечник через середину окна (РИС.30). Первичная и вторичная обмотки намотаны вокруг центральной части сердечника с ближайшей обмоткой низкого напряжения к металлической сердцевине. Такое расположение позволяет окружать трансформатор. сердечником и обеспечивает отличную магнитную связь. Когда трансформатор находится в рабочем состоянии, весь магнитный поток должен проходить через центральный сердечник кусок. Затем он разделяется на две части внешнего сердечника.

Сердечник типа H, показанный на фиг. 31 аналогичен сердечнику оболочечного типа в что у него есть железный сердечник через его центр, вокруг которого первичная и вторичные обмотки намотаны.Однако сердечник H окружает обмотки. с четырех сторон вместо двух. Этот дополнительный металл помогает уменьшить случайную утечку поток и повысить эффективность трансформатора.

Сердечник типа H часто используется в высоковольтных распределительных трансформаторах.

Сердечник с ленточной намоткой или сердечник тороида (РИС. 32) сконструирован плотно наматывание одной длинной непрерывной ленты из кремнистой стали в спираль. Кассета могут или не могут быть размещены в пластиковом контейнере, в зависимости от области применения.Этот тип сердечника не требует стальных перфораций, соединенных вместе. Поскольку сердечник представляет собой одну непрерывную металлическую часть, утечка потока сохраняется. до минимума. Рассеивание потока — это линии магнитного потока, которые не следуют металлический сердечник и теряются для окружающего воздуха. Ленточный сердечник является одним из наиболее эффективных доступных дизайнов сердечников.


РИС. 32

ПУСКОВОЙ ТОК ТРАНСФОРМАТОРА

Реактор — это дроссель, используемый для добавления индуктивности в цепь.Несмотря на то что трансформаторы и реакторы являются индуктивными устройствами, есть отличное разница в их эксплуатационных характеристиках. Реакторы часто подключаются последовательно с нагрузкой с низким сопротивлением для предотвращения пускового тока (величина тока, протекающего при первоначальном подаче питания на схему) от становится чрезмерным (РИС. 33). Трансформаторы, однако, могут производить чрезвычайно высокие пусковые токи при первом подаче питания на первичную обмотку. Тип сердечника, используемого при создании катушек индуктивности и трансформаторов, в первую очередь отвечает за эту разницу в характеристиках.


РИС. 33 Реакторы помогают предотвратить чрезмерный пусковой ток при первом включении питания.


РИС. 34 Автотрансформатор имеет только одну обмотку, которая используется для обеих первичный и вторичный.

АВТОТРАНСФОРМАТОРЫ

Автотрансформаторы — это однообмоточные трансформаторы.

Они используют одну и ту же обмотку для первичной и вторичной обмоток. Главная обмотка на фиг. 34 находится между точками B и N и имеет напряжение 120 В. применяется к нему.Между точками B и N 120 витков провода. Теперь Предположим, что селекторный переключатель установлен в положение D. Теперь нагрузка подключена. между точками D и N. Вторичная обмотка этого трансформатора содержит 40 витков проволоки. Если необходимо вычислить величину напряжения, приложенного к нагрузке, можно использовать следующую формулу.

EP ES

= NP NS 120 ES

= 120 40120 ES = 4800 ES = 40 В

Предположим, что нагрузка, подключенная к вторичной обмотке, имеет импеданс 10 Ом.Величину тока во вторичном контуре можно вычислить. по формуле

I = E Z I = 40 10 I = 4A

Первичный ток можно вычислить по той же формуле, что и для вычисления первичного тока для трансформатора с изоляцией.

EP ES

= IS IP 120 40

= 4 IP 120 IP = 160 IP = 1: 333 A

Количество потребляемой и выходной мощности автотрансформатора должно быть равным так же, как и в изолирующем трансформаторе.

Начальное Среднее

120 _ 1: 333 = 160 ВА 40 _ 4 = 160 ВА Теперь предположим, что поворотный переключатель подключен к точке А. Теперь нагрузка подключена к 160 виткам провода. Напряжение, приложенное к нагрузке, можно рассчитать с помощью

.

EP ES

= NP NS 120 ES

= 120160120 ES = 19200 ES = 160 В

===

ДЕРЖАТЕЛЬ ЩЕТКИ ВАЛА УГЛЕРОДНАЯ ЩЕТКА POWERKOTE COIL CORE ПОДШИПНИКИ ОСНОВНОГО ВАЛА КОНЦЕВЫЕ ФОРМЫ РАДИАТОРА ПОЗОЛОЧЕННАЯ ПЛАТА КОММУТАТОРА


РИС.35 Powerstat в разрезе.

===

Обратите внимание, что автотрансформатор, как и изолирующий трансформатор, может быть либо повышающий, либо понижающий трансформатор.

Если поворотный переключатель, показанный на РИС. 34 были удалены и заменены скользящий ответвитель, который контактировал непосредственно с обмоткой трансформатора, соотношение оборотов можно регулировать непрерывно.

Этот тип трансформатора обычно называют Variac или Powerstat, в зависимости от производителя.Вид в разрезе переменного автотрансформатора показан на фиг. 35. Обмотки намотаны на ленточный тороид. ядро внутри пластикового корпуса. Вершины обмоток плоско фрезерованы. для обеспечения коммутатора. Угольная щетка контактирует с обмотками.

Автотрансформаторы

часто используются энергетическими компаниями для обеспечения малых увеличивать или уменьшать линейное напряжение. Они помогают регулировать напряжение к большим линиям электропередач. Трехфазный автотрансформатор показан на фиг.36. Этот трансформатор находится в корпусе, заполненном трансформаторным маслом, который действует как охлаждающая жидкость и предотвращает образование влаги в обмотках.

У автотрансформатора есть один недостаток. Поскольку нагрузка подключена с одной стороны линии электропередачи, между входящими мощность и нагрузка. Это может вызвать проблемы с некоторыми типами оборудования. и это необходимо учитывать при проектировании энергосистемы.

ПОЛЯРНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

Чтобы понять полярность трансформатора, напряжение, создаваемое на обмотке. необходимо учитывать в какой-то момент времени.В цепи переменного тока 60 Гц напряжение меняет полярность 60 раз в секунду. При обсуждении трансформатора полярности, необходимо учитывать взаимосвязь между разными обмотки в один и тот же момент времени. Следовательно, предполагается, что этот момент времени — когда создается пиковое положительное напряжение поперек обмотки.


РИС. 36 Трехфазный автотрансформатор.


РИС. 37 точек полярности трансформатора.


РИС.38 Знаков полярности для нескольких вторичных обмоток.


РИС. 39 Соединение вторичной и первичной обмоток образует автотрансформатор.


РИС. 40 Перерисовка соединения.

МАРКИРОВКА ПОЛЯРНОСТИ ПО СХЕМЕ

Когда трансформатор показан на принципиальной схеме, это обычная практика. чтобы указать полярность обмоток трансформатора, поставив точку рядом с один конец каждой обмотки, как показано на фиг. 37.

Эти точки означают, что в этот момент полярность одинакова. для каждой обмотки.Например, предположим, что напряжение, приложенное к первичной обмотка имеет максимальное положительное значение на клемме, обозначенной значком точка. Напряжение на точечном выводе вторичной обмотки будет на пике. положительное значение одновременно.

Этот же тип обозначения полярности используется для трансформаторов с более одной первичной или вторичной обмотки. Пример трансформатора с мультисекундной вторичной обмоткой показано на фиг. 38.


РИС. 41 Размещение точек полярности для обозначения аддитивной полярности.


РИС. 43 Стрелки указывают расположение точек полярности.


РИС. 42 точки полярности указывают на вычитающую полярность.


РИС. 44 Значения стрелок складываются, чтобы указать аддитивную полярность (усиление связь).

ДОБАВИТЕЛЬНАЯ И СУБТРАКТИВНАЯ ПОЛЯРНОСТИ

Полярность обмоток трансформатора определяется подключением их в качестве автотрансформатора и тестирования на аддитивную или вычитающую полярность, часто называют повышающим или понижающим соединением.

Это делается путем подключения одного вывода вторичной обмотки к одному выводу первичной обмотки и измерения напряжения на обеих обмотках (фиг. 39). В Трансформатор, показанный в примере, имеет номинальное первичное напряжение 120 В. и номинальное вторичное напряжение 24 В. Эта же схема была перерисована. на фиг. 40, чтобы более четко показать связь. Обратите внимание, что вторичный обмотка была подключена последовательно с первичной обмоткой.

Трансформатор теперь содержит только одну обмотку и, следовательно, является автотрансформатором.При подаче 120 В на первичную обмотку вольтметр подключен на вторичной обмотке будет указывать либо сумму двух напряжений, либо разница между двумя напряжениями. Если этот вольтметр показывает 144 V (120) 24 = 144) обмотки подключаются аддитивно (повышают), а полярность точки могут быть размещены, как показано на фиг. 41. Отметим в этой связи, что вторичное напряжение добавляется к первичному напряжению.

Если вольтметр, подключенный к вторичной обмотке, показывает напряжение на 96 В (120 _ 24 = 96) обмотки соединены вычитающим (понижающим), и точки полярности размещены, как показано на фиг.42.

РАСПОЛОЖЕНИЕ ТОЧЕК СТРЕЛКАМИ

Чтобы помочь в понимании аддитивной и вычитающей полярности, стрелки может использоваться для указания направления больше или меньше значений. На фиг. 43, стрелки были добавлены, чтобы указать направление, в котором точка должна быть размещена.

В этом примере трансформатор подключен аддитивно или повышающе, и обе стрелки указывают в одном направлении. Обратите внимание, что стрелка указывает в точку.На фиг. 44 видно, что значения двух стрелок добавляют к производят 144 В.

На ФИГ. 45, стрелки были добавлены к вычитающей или понижающей связи. В этом случае стрелки указывают в противоположных направлениях, а напряжение один пытается отменить напряжение другого. В результате меньшее значение удаляется, а большее значение уменьшается, как показано на ИНЖИР. 46. ​​


РИС. 47 На холостом ходу первичный ток отстает от напряжения на 90 °.


РИС. 46 Стрелки указывают на вычитающую полярность.


РИС. 45 Значения стрелок вычитаются (соединение понижения).


РИС. 48 Вторичное напряжение отстает от первичного тока на 90 °.

ОТНОШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА В ТРАНСФОРМАТОРЕ

Когда первичная обмотка трансформатора подключена к источнику питания, но нет нагрузка подключена к вторичной обмотке, ток ограничен индуктивным сопротивлением первичной.В настоящее время трансформатор представляет собой индуктор, и ток возбуждения отстает от приложенного напряжения на 90 ° (ФИГ. 47). Первичный ток вызывает напряжение во вторичной обмотке.

Это индуцированное напряжение пропорционально скорости изменения тока. Вторичное напряжение будет максимальным в периоды, когда первичное ток меняется больше всего (0 °, 180 ° и 360 °), и он будет равен нулю когда первичный ток не меняется (90 ° и 270 °).Сюжет о первичный ток и вторичное напряжение показывает, что вторичное напряжение отстает от первичного тока на 90 ° (РИС. 48). Поскольку вторичное напряжение отстает от первичного тока на 90 °, а приложенное напряжение опережает первичный ток на 90 °, вторичное напряжение на 180 ° не совпадает по фазе с приложенным напряжение и синфазно с наведенным напряжением в первичной обмотке.

ДОБАВЛЕНИЕ НАГРУЗКИ К ВТОРИЧНОМУ

Когда нагрузка подключена к вторичной обмотке, ток начинает течь.Потому что трансформатор является индуктивным устройством, вторичный ток отстает от вторичное напряжение на 90 °. Поскольку вторичное напряжение отстает от первичного ток на 90 °, вторичный ток на 180 ° не совпадает по фазе с первичным ток (РИС. 49).

Ток вторичной обмотки вызывает противодействующее напряжение во вторичной обмотке. обмотки, которые противостоят противодавленческому напряжению, наведенному в первичной обмотке.

Противодавление вторичного напряжения ослабляет первичное и позволяет больше первичного тока, чтобы течь.По мере увеличения вторичного тока первичный ток увеличивается пропорционально.

Поскольку вторичный ток вызывает уменьшение производимого противодавления в первичной обмотке ток первичной обмотки меньше ограничивается индуктивным реактивное сопротивление и многое другое за счет сопротивления обмоток при добавлении нагрузки к вторичный. Ваттметр, подключенный к первичной обмотке, покажет, что истинная мощность увеличивается при добавлении нагрузки к вторичной обмотке.

===

ПРИЛОЖЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВТОРИЧНЫЙ ТОК ПЕРВИЧНЫЙ ТОК ВТОРИЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ


РИС.49 Соотношение напряжения и тока первичной и вторичной обмоток обмотки.

===


РИС. 50 Проверка трансформатора омметром.

===

ИСПЫТАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА

Для определения состояния трансформатора можно провести несколько тестов. Простой тест на заземление, замыкание или обрыв можно выполнить с помощью омметра. (РИС. 50). Омметр A подключается к одному проводу первичной обмотки и к одному свинец вторичного.

Этот тест проверяет наличие короткого замыкания между первичной и вторичной обмотками. Омметр должен показывать бесконечность. Если первичных несколько или вторичной обмотки, все изолированные обмотки должны быть проверены на короткое замыкание. Омметр B показывает проверку обмоток на массу. Один из лидеров омметр подключается к корпусу трансформатора, а другой подключен к обмотке. Все обмотки должны быть проверены на заземление, и омметр должен показывать бесконечность для каждой обмотки.Омметр C показывает проверка обмоток на непрерывность. Сопротивление провода обмотки должен отображаться омметром.

Если трансформатор находится в хорошем состоянии после омметра Затем его следует проверить на замыкание и заземление с помощью мегомметра. MEGGER обнаружит проблемы с пробоем изоляции, которые омметр не буду. Состояние диэлектрического масла в больших маслонаполненных трансформаторах следует проверять через определенные промежутки времени.Это включает в себя выборку масла и проведения испытаний на электрическую прочность и загрязнение.

ПАРАМЕТРЫ ТРАНСФОРМАТОРА

У большинства трансформаторов есть паспортная табличка с информацией о трансформаторе. Приведенная информация обычно определяется размером, типом и производителем. Почти на всех паспортных табличках указаны первичное напряжение, вторичное напряжение и Номинальная мощность в кВА (киловольт-ампер). Трансформаторы рассчитаны на киловольт-амперы и не киловатты, потому что истинная мощность определяется коэффициентом мощности нагрузки.Другая информация, которая может быть указана или не указана, — это частота, превышение температуры в C °, полное сопротивление, тип изоляционного масла, галлоны изоляционного материала масло, серийный номер, номер типа, номер модели, и есть ли трансформатор однофазный или трехфазный.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО ТОКА

На паспортной табличке не указаны текущие характеристики обмоток. С потребляемая мощность должна быть равна выходной мощности, номинальный ток обмотки можно определить, разделив номинальную мощность в кВА на напряжение обмотки.Для Например, предположим, что трансформатор имеет номинальную мощность 0,5 кВА, первичное напряжение 480 В, а вторичное напряжение 120 В. Для определения максимального тока который может поставляться вторичной обмоткой, разделите рейтинг KVA на вторичный Напряжение.

IS = кВА ES IS = 500120 IS = 4:16 A

Таким же образом можно рассчитать первичный ток.

IP = кВА EP IP = 500 480 IP = 1:04 A

Трансформаторы с несколькими вторичными обмотками обычно имеют ток рейтинг указан вместе с номинальным напряжением.

++++++++++

ПРИМЕР 1

Предположим, что трансформатор, показанный на фиг. 51 — 2400/480 вольт 15 кВА трансформатор. Чтобы определить полное сопротивление трансформатора, сначала вычислите номинальный ток полной нагрузки вторичной обмотки.

I5 ВА E I5 15000 480 I531: 25 А

Далее увеличиваем напряжение источника, подключенного к высоковольтной обмотке. до тех пор, пока в обмотке низкого напряжения не потечет ток 31,25 ампер.Предполагать что значение напряжения составляет 138 вольт. Наконец, определите процент приложенного напряжения по сравнению с номинальным напряжением.

% Напряжение источника Z5 номинальное напряжение 3100

% Z5 138 2400 3100

% Z50: 05753100

% Z55: 75 Полное сопротивление этого трансформатора составляет 5,75%.

Импеданс трансформатора является основным фактором при определении величины напряжения. падение трансформатора будет между холостым ходом и полной нагрузкой и при определении количество тока, протекающего при коротком замыкании.Короткое замыкание ток можно рассчитать по формуле (Однофазный) ISC 5 ВА E3% Z Формула определения тока в однофазной цепи — I5 ВА. E Приведенную выше формулу для определения тока короткого замыкания можно изменить. чтобы показать, что ток короткого замыкания можно вычислить, разделив номинальный вторичный ток% Z.

ISC 5 I Оценка% Z

++++++++++

ПРИМЕР 2

Однофазный трансформатор рассчитан на 50 кВА и имеет вторичное напряжение. 240 вольт.Паспортная табличка показывает, что трансформатор имеет внутреннюю импеданс (% ИЗ) 2,5%. Какой ток короткого замыкания у этого трансформатора? I Вторичный 5 50,000 240 I Вторичный 5208: 3 ампера I Короткое замыкание 5 208: 3

% Z I Короткое замыкание 5 208: 3

0: 025 I Короткое замыкание 58,333: 3 ампера Иногда необходимо вычислить величина тока короткого замыкания при определении правильного номинала предохранителя для схемы. Предохранитель должен иметь достаточно высокий рейтинг прерывания. для устранения неисправности в случае короткого замыкания.

++++++++++

===

ИСТОЧНИК ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВОЛЬТМЕТР ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ ОБМОТКА НИЗКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ АММЕТРА


РИС. 51 Определение импеданса трансформатора.

===

ТРАНСФОРМАТОР ИМПЕДАНС

Импеданс трансформатора определяется физической конструкцией трансформатор. Такие факторы, как количество и тип материала сердечника, проволоки размер, используемый для создания обмоток, количество витков и степень магнитного поля. соединение между обмотками сильно влияет на импеданс трансформатора.

Импеданс выражается в процентах (% Z или% IZ) и измеряется путем подключения короткое замыкание низковольтной обмотки трансформатора и затем подключение источника переменного напряжения к высоковольтной обмотке, фиг. 51. Затем переменное напряжение увеличивают до тех пор, пока номинальный ток не течет в обмотка низкого напряжения. Импеданс трансформатора определяется путем расчета процент переменного напряжения по сравнению с номинальным напряжением обмотка высокого напряжения.

РЕЗЮМЕ

• Все значения напряжения, тока и импеданса в трансформаторе пропорциональны. к коэффициенту оборотов.

• Трансформаторы могут изменять значения напряжения, тока и импеданса, но не может изменить частоту.

• Первичная обмотка трансформатора подключена к линии электропередачи.

• Вторичная обмотка подключена к нагрузке.

• Трансформатор, напряжение вторичной обмотки которого ниже, чем напряжение первичной обмотки. понижающий трансформатор.

• Трансформатор, у которого вторичное напряжение выше, чем первичное. — повышающий трансформатор.

• Изолирующий трансформатор электрически имеет первичную и вторичную обмотки. и механически отделены друг от друга.

• Когда катушка индуцирует в себе напряжение, это называется самоиндукцией.

• Когда одна катушка наводит напряжение на другую катушку, это называется взаимным индукция.

• Трансформаторы могут иметь очень высокий пусковой ток при первом подключении. к линии электропередачи из-за наличия магнитных доменов в материале сердечника.

• Индукторы создают воздушный зазор в материале сердечника, который вызывает магнитные домены для сброса в нейтральное положение.

• Автотрансформаторы имеют только одну обмотку, которая используется как первичные и вторичный.

• Автотрансформаторы имеют недостаток в том, что они не имеют изоляции линии. между первичной и вторичной обмотками.

• Изолирующие трансформаторы помогают фильтровать скачки напряжения и тока между первичная и вторичная стороны.

• На принципиальные схемы часто добавляются точки полярности для обозначения трансформатора. полярность.

• Трансформаторы можно подключать с добавлением или вычитанием полярности.

ВИКТОРИНА:

1. Что такое трансформатор?

2. Каков общий КПД трансформаторов?

3. Что такое изолирующий трансформатор?

4. Все значения трансформатора пропорциональны его.

5. Что такое автотрансформатор?

6.В чем недостаток автотрансформатора?

7. Объясните разницу между повышающим и понижающим трансформатором.

8. Трансформатор имеет первичное напряжение 240 В и вторичное напряжение. 48 В. Какое отношение витков у этого трансформатора?

9. Трансформатор имеет мощность 750 ВА. Первичное напряжение 120 В. Что такое первичный ток?

10. Трансформатор имеет коэффициент трансформации 1: 6. Первичный ток 18 А.Что такое вторичный ток?

11. Что означают точки рядом с выводами трансформатора? изобразить на схеме? 12. Трансформатор имеет номинальное напряжение первичной обмотки. 240 В и номинальное вторичное напряжение 80 В. Если обмотки были подключены после вычитания, какое напряжение появится на всем соединении?

12 должны были быть подключены аддитивно, какое напряжение появилось бы на всю обмотку?

13. Если речь идет об обмотках трансформатора

14.Первичные выводы трансформатора обозначены цифрами 1 и 2. Вторичные выводы провода обозначены 3 и 4. Если точки полярности размещены рядом с выводами 1 и 4, какой вторичный провод будет подключен к клемме 2 для подключения добавка?

ПРОБЛЕМЫ ПРАКТИКИ


См. РИС. 52, чтобы ответить на следующие вопросы. Найдите все недостающее ценности.

1.

EP 120 ES 24 IP IS NP 300 NS Соотношение Z = 3 Ом 2.

EP 240 ES 320 IP IS NP NS 280 Коэффициент Z = 500 Ом 3.

EP ES 160 IP IS NP NS 80 Соотношение 1: 2,5 Z = 12 Ом 4.

EP 48 ES 240 IP IS NP 220 NS Коэффициент Z = 360 Ом 5.

EP ES IP 16.5 IS 3.25 NP NS 450 Коэффициент Z = 56 Ом 6.

EP 480 ES IP IS NP 275 NS 525 Коэффициент Z = 1,2 кОм.

См. РИС. 53, чтобы ответить на следующие вопросы. Найдите все недостающее ценности.

7.

EP 208 ES1 320 ES2 120 ES3 24 IP IS1 IS2 IS3 NP 800 NS1 NS2 NS3 Соотношение 1: Соотношение 2: Соотношение 3:

R1 12 кОм, R2 6 O R3 8 O 8.

EP 277 ES1 480 ES2 208 ES3 120 IP IS1 IS2 IS3 NP 350 NS1 NS2 NS3 Соотношение 1: Соотношение 2: Соотношение 3:

R1 200 O R2 60 O R3 24 O


РИС. 52 Практические проблемы изолирующего трансформатора.


РИС. 53 Однофазный трансформатор с несколькими вторичными обмотками.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Вы работаете на промышленном предприятии. Необходимо установить однофазный трансформатор. На заводской табличке трансформатора указана следующая информация:

Первичное напряжение — 13,800 Вторичное напряжение — 240 Полное сопротивление — 5% кВА — 150 Вторичный предохранитель рассчитан на перегрузку 800 А и номинал прерывания. 10000 А.Достаточен ли рейтинг прерывания для этой установки?

2. Вы работаете на промышленном предприятии.

Электропитание мостового крана составляет 480 В переменного тока. Электрический тормоз на подъемнике работает от 240 В. Тормоз рассчитан на ток 3,5 А. установите трансформатор, чтобы снизить напряжение с 480 В до 240 В. Номинальная мощность в кВА трансформатор должен быть как минимум на 115% больше ожидаемой нагрузки. Части В номере есть трансформаторы следующих размеров: 0.025 кВА, 0,05 кВА, 0,1 кВА, 0,5 кВА, 1 кВА, 1,25 кВА, 1,5 кВА и 2 кВА. Какие из доступных трансформаторы следует использовать для этой установки?

Трансформатор

: коэффициент трансформации напряжения (K) | электрооборудование

Коэффициент трансформации напряжения (К)

Из уравнений ( i ) и ( ii ) получаем

При поддержании постоянной частоты источника питания при увеличении первичного напряжения на 10% ток намагничивания увеличится более чем на 10%.Однако из-за насыщения плотность потока увеличится лишь незначительно, как и потери на вихревые токи и гистерезис.

Пример e 32.3. Однофазный трансформатор имеет 400 первичных и 1000 вторичных витков. Чистая площадь поперечного сечения сердечника составляет 60 см. 2. Если первичная обмотка подключена к источнику питания 50 Гц при 520 В, рассчитайте (i) пиковое значение плотности потока в core (ii) напряжение, индуцированное во вторичной обмотке. (Elect . Engg-I, Pune Univ. 1989)

Пример e 32.4. Трансформатор мощностью 25 кВА имеет 500 витков на первичной обмотке и 50 витков на вторичной обмотке. Первичный подключается к источнику питания 3000 В, 50 Гц. Найдите первичный и вторичный ток при полной нагрузке, ЭДС вторичной обмотки. и максимальный поток в сердечнике. Пренебрегайте падениями утечки и первичным током холостого хода.

(Elect . & Electronic Engg., Madras Univ. 1985)

Пример e 32.6. Однофазный трансформатор имеет 500 витков в первичной обмотке и 1200 витков во вторичной. Площадь поперечного сечения жилы 80 кв. См. Если первичная обмотка подключена к источнику питания 50 Гц при 500 В, рассчитайте (i ) Pea k плотности потока и (ii) V oltag e, индуцированный во вторичном.

(Университет Бхаратиара, ноябрь 1997 г.)

Пример e 32.8. Однофазный трансформатор с сердечником 50 Гц имеет квадратные жилы со стороной 20 см. Допустимая максимальная плотность потока 1 Вт / м 2 . Рассчитайте количество витков на конечность на стороне высокого , и низкого напряжения для отношения 3000/220 В. (Manonmania m Sundaranar Univ. Апрель 1998 г.) Решение. E.M.F. уравнение дает количество оборотов, необходимых с двух сторон.Сначала мы вычислим НН-витки, округлив число до следующего более высокого четного числа, чтобы не превышалась заданная максимальная плотность потока. С исправленным номером Л.В. оборотов, рассчитайте ВН-обороты по коэффициенту трансформации. Далее есть две конечности. Каждая конечность вмещает половину L.V. и половина H.V. обмотка с точки зрения уменьшения реактивного сопротивления утечки.

Входящие поисковые запросы:

Уравнение ЭДС трансформатора и коэффициент преобразования напряжения

В трансформаторе источник переменного тока подается на первичную обмотку.Из-за этого ток в первичной обмотке (называемый током намагничивания) создает переменный поток в сердечнике трансформатора. Этот переменный поток связан с вторичной обмоткой, и из-за явления взаимной индукции во вторичной обмотке индуцируется ЭДС. Величину этой наведенной ЭДС можно найти, используя следующее уравнение для ЭДС трансформатора .

Уравнение ЭДС Трансформатора

Пусть,
N 1 = количество витков в первичной обмотке
N 2 = количество витков вторичной обмотки
Φ м = Максимальный поток в сердечнике (в Вт) = (B м x A)
f = частота сети переменного тока (в Гц)

Как показано на рис., поток возрастает синусоидально до своего максимального значения Φ м от 0. Он достигает максимального значения за одну четверть цикла, то есть в T / 4 сек (где T — период времени синусоидальной волны источника питания = 1 / f).
Следовательно,
средняя скорость изменения потока = Φ м / (T / 4) = Φ м / (1 / 4f)
Следовательно,
средняя скорость изменения потока = 4f Φ м ……. (Вт / с).
Сейчас,
Наведенная ЭДС на оборот = скорость изменения магнитного потока на оборот

Следовательно, средняя ЭДС на оборот = 4f Φ м ………. (Вольт).
Теперь мы знаем, что форм-фактор = среднеквадратичное значение / среднее значение
Следовательно, среднеквадратичное значение ЭДС на оборот = коэффициент формы X средняя ЭДС на оборот.

Поскольку поток Φ изменяется синусоидально, коэффициент формы синусоидальной волны составляет 1,11

Следовательно, среднеквадратичное значение ЭДС на оборот = 1,11 x 4f Φ м = 4,44f Φ м .

Действующее значение наведенной ЭДС во всей первичной обмотке (E 1 ) = Действующее значение ЭДС на виток X Число витков в первичной обмотке

E 1 = 4.44f N 1 Φ м ……………………….. eq 1

Аналогично, ЭДС, индуцированная среднеквадратичным значением во вторичной обмотке (E 2 ) может быть задано как

E 2 = 4,44f N 2 Φ м . ………………………. уравнение 2

из приведенных выше уравнений 1 и 2,

Это называется уравнением ЭДС трансформатора , которое показывает, что ЭДС / число витков одинаковы как для первичной, так и для вторичной обмотки.

Для идеального трансформатора без нагрузки E 1 = V 1 и E 2 = V 2 .
где, В 1 = напряжение питания первичной обмотки
В 2 = напряжение на зажимах вторичной обмотки

Коэффициент трансформации напряжения (K)

Как указано выше,
Где, K = постоянная
Эта постоянная K известна как коэффициент трансформации напряжения .
  • Если N 2 > N 1 , т.е.е. K> 1, то трансформатор называется повышающим.
  • Если N 2 1 , т.е. K <1, то трансформатор называется понижающим.

C: \ files \ курсы \ 3414 \ ece3414notes2pdf.wpd

% PDF-1.6 % 60 0 объект > эндобдж 88 0 объект > эндобдж 58 0 объект > поток Acrobat Distiller 5.0.5 (Windows) 2004-07-13T21: 54: 41Z2013-10-01T09: 24: 26-05: 002013-10-01T09: 24: 26-05: 00PScript5.dll, версия 5.2, приложение / pdf

  • donohoe
  • C: \ files \ курсы \ 3414 \ ece3414notes2pdf.wpd
  • uuid: 5e040128-01bb-4e6f-922e-97629a6711d7uuid: 517c4727-8115-457b-a630-f1fae8d924bd конечный поток эндобдж 91 0 объект > / Кодировка >>>>> эндобдж 55 0 объект > эндобдж 54 0 объект > эндобдж 87 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 30 0 объект > поток Hl = + ޹ 胒 5 hEiC = D7? oӷWzR ~ _Vfz_’WNB)? o ~ ˃LAa9o + / & k 陯 d__ Gz-zWW ~} U.qύ + ߜ KWn

    Однофазный трансформатор

    — javatpoint

    Трансформатор — это статическое устройство, преобразующее магнитную энергию в электрическую. Он состоит из двух или более чем двух стационарных цепей, связанных общей магнитной цепью; передача энергии происходит через эту цепь без какого-либо изменения частоты от одной цепи к другой.

    Трансформатор состоит из двух обмоток. Обмотка, подключенная к источнику переменного тока. напряжение называется первичной обмоткой, а обмотка, которая подключена к нагрузке и передает энергию нагрузке, называется вторичной обмоткой.

    E.M.F. Уравнение трансформатора

    Пусть поток в любой точке равен

    Мгновенная э.д.с. индуцированный в катушке из Т витков, связанных этим потоком, определяется законом Фарадея как

    Вышеприведенное уравнение также можно записать как

    Где E м = Tωφ м = максимальное значение e.

    Для синусоидальной волны среднеквадратичное значение. значение равно

    E rms = E = E м /

    Это называется e.м.ф. уравнение трансформатора.

    Где,

    φ м — максимальный поток в перепонках (Wb)

    f — частота в герцах (Гц)

    E — напряжение в вольтах

    T — количество витков в обмотке

    Среднеквадратичное значение первичной обмотки. напряжение

    Вторичное среднеквадратичное значение. напряжение


    Коэффициент напряжения и коэффициент передачи

    Отношение E / T называется напряжение на виток .

    Как известно

    Повышающий трансформатор: Это трансформатор, в котором выходное напряжение выше входного.

    Понижающий трансформатор: Это трансформатор, в котором выходное напряжение меньше входного.

    ПРИМЕЧАНИЕ:
    Один и тот же трансформатор можно использовать как повышающий трансформатор и понижающий трансформатор, изменив способ его подключения. Если мы хотим, чтобы трансформатор работал как повышающий трансформатор, то обмотка низкого напряжения является первичной, а если мы хотим, чтобы он работал как понижающий трансформатор, то обмотка высокого напряжения является первичной. Коэффициент трансформации

    — доступные типы испытаний

    1, Введение в коэффициент трансформации

    Трансформаторы

    используются в широком спектре электрических или электронных приложений, обеспечивая функции, которые варьируются от изоляции и повышения или понижения напряжения и тока до подавления шума, измерения сигналов, регулирования и множества функций, специфичных для конкретных приложений.

    Чтобы проверить соответствие трансформатора своей проектной спецификации, необходимо проверить ряд функций, и одним из наиболее часто используемых тестов является коэффициент трансформации.

    В этой технической записке будет кратко рассмотрена основная теория коэффициента трансформации, а затем представлены некоторые дополнительные вопросы, которые следует учитывать при проверке этой критической характеристики трансформатора.

    2, Основная теория

    Коэффициент трансформации трансформатора определяется как количество витков на его вторичной обмотке, деленное на количество витков на его первичной обмотке.

    Соотношение напряжений идеального трансформатора напрямую связано с соотношением витков:

    Коэффициент тока идеального трансформатора обратно пропорционален коэффициенту оборотов:

    Где Vs = вторичное напряжение, Is = вторичный ток, Vp = первичное напряжение, Ip = первичный ток, Ns = количество витков во вторичной обмотке и Np = количество витков в первичной обмотке.

    Соотношение витков трансформатора, таким образом, определяет трансформатор как повышающий или понижающий.
    Повышающий трансформатор — это трансформатор, вторичное напряжение которого выше первичного, а повышающий трансформатор понижает ток.
    Понижающий трансформатор — это трансформатор, вторичное напряжение которого ниже, чем его первичное напряжение, а трансформатор, понижающий напряжение, будет повышать ток.

    Определения соотношений витков напряжения и тока

    3, Факторы, влияющие на измерения коэффициента поворота

    В теоретическом «идеальном» трансформаторе соотношение физических витков на любой обмотке можно было бы установить, просто измерив среднеквадратичное выходное напряжение на одной обмотке и приложив известное среднеквадратичное значение входного напряжения соответствующей частоты к другой обмотке.

    В этих условиях отношение входного напряжения к выходному будет равно физическому отношению витков этих обмоток.
    К сожалению, однако, «настоящие» трансформаторы обладают рядом электрических свойств, которые приводят к соотношению напряжения или тока, которое может не совпадать с коэффициентом физического числа витков.
    Следующая схематическая диаграмма иллюстрирует электрические свойства реального трансформатора с идеальным компонентом трансформатора, показанным в центре, плюс электрические компоненты, которые представляют различные дополнительные свойства трансформатора.

    • L1, L2 и L3 представляют индуктивность рассеяния первичной и вторичной обмоток, вызванную неполной магнитной связью между обмотками.
    • R1, R2 и R3 представляют сопротивление (или потери в меди) первичной и вторичной обмоток.
    • C1, C2 и C3 представляют собой межобмоточную емкость.
    • Lp представляет собой потери в сердечнике индуктивности намагничивания.
    • Rp представляет собой потери в сердечнике, на которые вносят вклад три области: потери на вихревые токи (увеличиваются с частотой), потери на гистерезис (увеличиваются с увеличением плотности потока) и остаточные потери (частично из-за резонанса).

    4, Типы испытаний на коэффициент трансформации

    При рассмотрении ряда элементов, показанных на схеме трансформатора, а также с учетом различных требований, предъявляемых к различным приложениям трансформатора, можно увидеть, что ни один метод измерения не может полностью удовлетворить все вопросы о соотношении витков.
    По этой причине тестеры трансформаторов Voltech серии AT предлагают пять различных методов измерения коэффициента трансформации, которые можно выбрать индивидуально в соответствии с конкретными потребностями.

    TR (передаточное число)
    В ходе этого испытания на любую выбранную обмотку подается питание с заданным напряжением и измеряется наведенное напряжение на любой другой обмотке.
    Затем результаты представлены в виде соотношения (например, 2: 1, 5: 1 и т. Д.). Тестеры Voltech AT делают это путем деления одного напряжения на другое при компенсации сопротивления обмотки.
    Фаза также измеряется: «синфазно» (положительная полярность) и «противофазна» (отрицательная полярность).

    TRL (коэффициент трансформации в зависимости от индуктивности)
    В ходе этого испытания отдельно возбуждается питание двух выбранных обмоток и измеряется значение индуктивности каждой обмотки.
    Затем результаты представлены в виде отношения оборотов (например.грамм. 2: 1, 5: 1 и т. Д.) Вычисляется из квадратного корня из значений индуктивности.
    Также измеряется фаза: «синфазная» (положительная полярность) и «противофаза» (отрицательная полярность).

    LVOC (низковольтная разомкнутая цепь)
    В ходе этого испытания на первичную обмотку подается напряжение, считывается напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, и результаты представляются как вторичное напряжение (например, 2,545 В).
    Также измеряется фаза: «синфазная» (положительная полярность) и «противофаза» (отрицательная полярность).

    VOC (разомкнутая цепь напряжения — только AT5600 + AT3600)
    Этот тест использует тот же принцип, что и LVOC, но с использованием генератора большой мощности, способного запитать обмотку с напряжением до 270 В.
    Испытание подходит для испытания силовых низкочастотных трансформаторов.
    Также измеряется фаза: «синфазная» (положительная полярность) и «противофаза» (отрицательная полярность).

    VOCX (разомкнутая цепь напряжения с внешним источником — только AT5600 + AT3600)
    Этот тест, который используется вместе с приспособлением Voltech AC Interface Fixture.
    Управляет внешним источником переменного тока или повышающим трансформатором для тестирования трансформаторов большей мощности и напряжения до 600 В и 10 А.
    Фаза также измеряется: «синфазно» (положительная полярность) и «противофазна» (отрицательная полярность).

    5, Выбор правильного передаточного числа

    Чтобы определить, какой тип проверки коэффициента трансформации наиболее подходит для конкретного трансформатора, следует рассмотреть ряд вопросов.
    В таблице ниже показан каждый тест с описанием, соответствующими спецификациями и кратким описанием преимуществ, предоставляемых этим тестом.

    Тест
    Описание / Спецификация
    Использование или выгода
    TR

    Отношение входного напряжения к выходному

    Диапазон измерений: от 1:30 до 30: 1 Диапазон напряжения: 1 мВ — 5 В Диапазон частот: 20 Гц — 3 МГц Точность: 0,1%

    Показывает истинное электрическое соотношение, ожидаемое при работе при подаче питания на первичную обмотку.

    Соотношение, измеренное с помощью этого теста, поэтому включает потери, обычно обнаруживаемые в трансформаторе, что приведет к коэффициенту, большему, чем коэффициент физических витков, но отражает реальное соотношение напряжений, ожидаемое проектировщиком.

    TRL

    Соотношение витков, рассчитанное по индуктивности

    Диапазон измерений: от 1:30 до 30: 1 Диапазон напряжения: 1 мВ — 5 В Диапазон частот: 20 Гц — 3 МГц Точность: 0,1%

    Уменьшает влияние потерь в трансформаторе на измеренное отношение витков, обеспечивая более точное приближение к физическому коэффициенту витков.

    Это особенно полезно в тех случаях, когда интерес представляют фактические витки, но трансформатор имеет большую долю индуктивности рассеяния, которая может иметь значительное влияние на соотношение напряжений.

    LVOC

    Выходное напряжение, измеренное при низковольтном входе

    Диапазон измерений: от 100 мкВ до 650 В (от 100 мкВ до 5 В ATi) Диапазон напряжения: 1 мВ — 5 В Диапазон частот: 20 Гц — 3 МГц Точность: 0,1%

    Аналогично TR, но представляет фактическое выходное напряжение, а не соотношение напряжений.

    Это упрощает ввод пределов испытаний, если технические характеристики трансформатора были получены на основе измерений вольтметра.

    ЛОС

    Выходное напряжение, измеренное с помощью внешнего высоковольтного входа

    Диапазон измерений: от 100 мкВ до 650 В Диапазон напряжения: 5–600 В Диапазон частот: 20 Гц — 1 МГц Точность: 0,1%

    Обеспечивает возможность тестирования силовых трансформаторов, мощность которых превышает допустимую для испытаний на летучие органические соединения.

    Управляя внешним источником питания с помощью устройства Voltech AC Interface Fixture, тест VOCX обеспечивает полностью автоматическое тестирование мощных трансформаторов при их заданном рабочем напряжении.

    VOCX

    Выходное напряжение, измеренное с помощью внешнего высоковольтного входа

    Диапазон измерений: от 100 мкВ до 650 В
    Диапазон напряжения: 5–600 В
    Диапазон частот: 20 Гц — 1 МГц
    Точность: 0,1%

    Обеспечивает возможность тестирования силовых трансформаторов, мощность которых превышает допустимую для испытаний на летучие органические соединения.

    Управляя внешним источником питания с помощью устройства Voltech AC Interface Fixture, тест VOCX обеспечивает полностью автоматическое тестирование мощных трансформаторов при их заданном рабочем напряжении.

    6, Заключение по тестированию на коэффициент поворота

    Хотя коэффициент трансформации может быть хорошо известной и очень фундаментальной функцией трансформатора, можно видеть, что эффективное тестирование этой функции требует рассмотрения многих вопросов.

    Предоставляя гибкий диапазон вариантов проверки коэффициента трансформации, тестеры серии Voltech AT предоставляют разработчикам и производителям возможность выбрать наиболее подходящие тесты для любой конструкции трансформатора и, таким образом, оптимизировать качество и эффективность процесса тестирования.

    Если у вас возникнут вопросы по другим функциям тестирования, доступным для тестеров трансформаторов серии AT Voltech, не стесняйтесь обращаться к нам.

    Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *