Трансформаторы напряжения: описание, принцип действия

Все трансформаторы тока — это конструкции, которые изменяют переменный ток и стабильно защищают от перепадов высокого напряжения. Он является механизмом только переменного тока, который не может работать с источником постоянного тока, так как при этом в его обмотках не будет электромагнитной индукции. Сейчас трансформаторы напряжения, работающие на маленьких мощностях, практически вытеснены более мощными модификациями.

Описание и составляющие

Трансформатор состоит из трех частей:

• Электро-обмотка может быть первичной подводящей напряжение и вторичной снимающей напряжение. Первичная обвивка подключается по порядку и подсоединяется к ключу переменного тока. Вторичная обвивка должна быть замкнута на нагрузку и ее противодействие не превышает установленного значения, она никак не сопряжена с первичной. На вторичной обмотке вызывается крайне высокое напряжение и вследствие этого она обязана быть заземлена.
• Системы охлаждения: естественное воздушное, масляное (трансформаторное масло циркулирует и отдает запасенное тепло через заднюю стенку бака в окружающую среду, охлаждаясь), по тому же принципу циркуляции происходит охлаждение водой и естественное жидким диэлектриком.
• Сердечник. А еще его называют магнитопровод, чаще всего изготавливается из специальных сплавов штампованных пластин в виде буквы Ш и О. Могут быть броневые (катушки установлены на одной оси) и стержневые (занимают большую часть сердечника и сердечники являются раздельными их стягивают при сборке).

Принцип действия

Отдача мощности из одной обмотки во вторую совершается электромагнитным путем и основана на электромагнитной индукции. Непостоянный ток, идя по первичной обмотке, формирует электромагнитное течение в магнитопроводе и индуцирует во вторичной обмотке, пронизывая ее витки. В результате он становиться замкнутым в магнитопроводе и сцепляется с двумя обмотками. Витки обмотки имеют равное усилие и в случае если повысить количество витков на 2–ой обмотке, объединяя их поочередно между собою, то можно повысить вольтаж на выходе трансформатора.

Таким же образом уменьшая количество витков уменьшить выходное напряжение. В сердечнике трансформатора неизбежны потери энергии за счет выделения тепла, но в современных мощных моделях эти потери невелики и не превышают 3%. Однофазные трансформаторы напряжения могут работать, на нагрузку, в режиме холостого хода и короткого замыкания. Как три отдельных однофазных трансформатора можно рассматривать трехфазные, но они работают на больших мощностях.

Трансформаторы, машины постоянного тока, выпрямители

Трансформаторы, машины постоянного тока, выпрямители Трансформаторы. Аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты, называется трансформатором. Он представляет собой сердечник из мягкой ста-ди, на котором намотаны две обмотки. Обмотка, к которой подводится напряжение, называется первичной, а обмотка, к которой подключаются потребители, — вторичной. Переменный ток, проходя по первичной обмотке, создает переменный магнитный поток, который во вторичной обмотке наводит ЭДС. Между числом витков и напряжениями обмоток существует следующая зависимость: во окольно раз число витков первичной обмотки больше (или меньше) числа витков вторичной обмотки, во столько же раз напряжение первичной обмотки больше (или меньше) напряжения вторичной обмотки. Число, показывающее эту зависимость, называется коэффициентом трансформации. Трансформаторы, применяемые для понижения напряжения, называются понижающими. Коэффициент трансформации у них больше единицы Трансформаторы, с помощью которых напряжение повышается, называются повышающими. Коэффициент трансформации у них меньше единицы. Рис. 7. Соединение звездой 1 — нулевая точка генератора; 2 — линейный провод; 3 — нулевой провод; 4 — нулевая точка потребителя Режим, при котором вторичная обмотка трансформатора разомкнута, а на зажимы первичной обмотки подано переменное напряжение, называется холостым ходом или холостой работой трансформатора. Небольшой ток, потребляемый первичной обмоткой трансформатора при холостом ходе, называется током холостого хода. Величина его обычно составляет 3,5—10%’ тока номинальной нагрузки трансформатора- Машины постоянного тока. Генератор постоянного тока — это электрическая машина, преобразующая механическую энергию вращающего ее первичного двигателя в электрическую энергию постоянного тока, которую машина отдает потребителям. Генератор постоянного тока работает по принципу электромагнитной индукции. Поэтому основными его частями являются якорь с расположенной на нем обмоткой и электромагниты, создающие магнитное поле. Якорь имеет форму цилиндра и набирается из отдельных штампованных листов электротехнической стали. На валу якоря укрепляется коллектор, состоящий из отдельных медных пластин, припаянных к определенным местам обмотки якоря. Коллектор служит для выпрямления тока и отвода его при помощи неподвижных щеток во внешнюю сеть. Электромагниты генератора постоянного тока состоят из стальных полюсных сердечников, на которые надеваются катушки из медной изолированной проволоки. Внешняя цепь соединяется с цепью якоря машины при помощи щеток, укрепленных в щеткодержателях. При вращении якоря обмотка его пересекает магнитные линии полюсов, и в проводниках обмотки индуктируется ЭДС. В зависимости от способа создания магнитного поля генераторы постоянного тока делятся на несколько групп: с постоянными магнитами (магнитоэлектрические), с независимыми возбуждением и с самовозбуждением. Генераторы с постоянными магнитами состоят из •одного или нескольких постоянных магнитов, в поле которых вращается якорь с обмоткой. В промышленности такие генераторы не применяются из-за небольшой вырабатываемой мощности. Обмотка полюсов генератора с независимым возбуждением питается от постороннего источника постоянного напряжения. У генератора с самовозбуждением обмотка возбуждения полюсов получает питание со щеток якоря самой машины. Генераторы с самовозбуждением в зависимости от способа соединения обмоток возбуждения полюсов и якоря делятся на три вида: с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. Машина постоянного тока станет работать, как электрический двигатель, если ее подключить к источнику напряжения. В этом случае такая машина будет превращать электрическую энергию в механическую. Устройство электрических двигателей такое же, как у генераторов. Принцип их работы основан на взаимодействии тока, протекающего в обмотке якоря, и магнитного поля, создаваемого полюсами электромагнитов. Для преобразования переменного тока в постоянный и обратно применяют также вращающиеся преобразователи трех видов: двигатель-генераторы, одноякорные и каскадные преобразователи. Двигатель-генератор состоит из двух отдельных машин — двигателя и генератора, сидящих на одном валу и соединенных муфтой. Для преобразования переменного тока в постоянный используют асинхронный или синхронный двигатель и генератор постоянного тока с независимым возбуждением или’ самовозбуждением. Одноякорный преобразователь — это генератор постоянного тока, у которого кроме коллектора имеются контактные кольца. Переменный ток преобразуется в постоянный в одном якоре. В случае преобразования трехфазного тока обмотка якоря с одной стороны машины соединена с коллектором. Три точки обмотай якоря, расположенные под углом 120°, присоединены к трем контактным кольцам, укрепленным на валу с другой стороны -машины. Для преобразования однофазного переменного тока в постоянный применяют преобразователи, у которых на валу кроме коллектора укреплены два контактных кольца, присоединенных к двум диаметрально противоположным точкам обмотки якоря. Каскадный преобразователь состоит из асинхронного двигателя и одноякорного преобразователя. Обе машины установлены на одном валу. Цепь ротора асинхронного двигателя соединяется последовательно с якорем преобразователя. В сварочной технике используют твердые выпрямители. Они состоят из трех слоев. Первым слоем служит металл с большим числом свободных электронов. Второй, так называемый запирающей или изоляционный слои, не имеет свободных электронов. Третий слой — полупроводник с небольшим числом свободных электронов. iipn наличии на крайних слоях разности потенциалов в запирающем слое возникает сильное электрическое поле, которое способствует вырыванию свободных электронов из прилегающих к нему слоев. Если металлу с большим числом свободных электронов сообщить отрицательный заряд, а металлу с небольшим числом сво-оодных электронов — положительный, то из первого металла будет вырвано значительное число электронов и в цепи станет проходить электрический ток от второго металла к первому. При обратной полярности число электронов, вырванных из второго металла, будет невелико и гака в цепи практически не будет. Читать далее: Сварочные флюсы Сварочные электроды Общие сведения о сварке арматуры Противопожарные мероприятия при сварке Безопасность труда при сварке технологических трубопроводов Безопасность труда при сварке строительных металлических и железобетонных конструкций Защита от поражения электрическим током при сварке Техника безопасности и производственная санитария при сварке Управление качеством сварки Статистический метод контроля

Принцип действия трансформатора | ООО «НОМЭК»

Электромагнитная схема однофазного двухобмоточного трансформатора состоит из двух обмоток (рис. 2.1), разме­щенных на замкнутом магнитопроводе, который выполнен из ферромагнитного материала. Применение ферромагнитного магнитопровода позволяет усилить электромагнитную связь между обмотками, т. е. уменьшить магнитное сопротивление контура, по которому проходит магнитный поток машины. Первичную обмотку 1 подключают к источнику переменного тока — электрической сети с напряжением u₁. Ко вторичной обмотке 2 присоединяют сопротивление нагрузки Z_H.

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

При подключении к сети в первичной обмотке возникает переменный ток i₁ , который создает переменный магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Поток Ф индуцирует в обеих обмотках переменные ЭДС — е₁ и е₂, пропорциональные, согласно закону Максвелла, числам витков w₁ и w₂ соответствующей обмотки и скорости изменения потока dФ/dt.

Рис. 2.1 — Элетромагнитная система однофазного трансформатора: 1,2 — первичная и вторичная обмотки; 3 — магнитопровод

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

е₁ = — w₁ dФ/dt;      е2= -w₂dФ/dt.

Следовательно, отношение мгновенных и действующих ЭДС в обмотках определяется выражением

E1/E2= e1/e2= w1/w2.

(2.1)

Если пренебречь падениями напряжения в обмотках тран­сформатора, которые обычно не превышают 3 — 5% от номи­нальных значений напряжений U₁ и U₂, и считать E₁≈U _l и Е₂≈U₂, то получим

U1/U2≈w1/w2.

(2.2)

Следовательно, подбирая соответствующим образом числа витков обмоток, при заданном напряжении U₁ можно получить желаемое напряжение U₂. Если необходимо повысить вторичное напряжение, то число витков w₂ берут больше числа w₁; такой трансформатор называют повышающим.  Если требуется уменьшить напряжение U₂, то число витков w₂ берут мень­шим w₁; такой трансформатор называют понижающим,

Отношение ЭДС Е_ВН обмотки высшего напряжения к ЭДС Е_НН обмотки низшего напряжения (или отношение их чисел витков) называют коэффициентом трансформации

k= ЕВН/ЕНН = wВН/wНН

(2.3)

Коэффициент k всегда больше единицы.

В системах передачи и распределения энергии в ряде слу­чаев применяют трехобмоточные трансформаторы, а в устрой­ствах радиоэлектроники и автоматики — многообмоточные трансформаторы. В таких трансформаторах на магнитопроводе размещают три или большее число изолированных друг от друга обмоток, что дает возможность при питании одной из обмоток получать два или большее число различных напряжений (U₂, U₃, U₄ и т. д.) для электроснабжения двух или большего числа групп потребителей. В трехобмоточных силовых трансформаторах различают обмотки высшего, низшего и среднего (СН) напряжений.

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

I1/I2≈ U2/U1≈ w2/w1.

(2.4)

При увеличении вторичного напряжения трансформатора в k раз по сравнению с первичным, ток i₂ во вторичной обмотке соответственно уменьшается в k раз.

Трансформатор может работать только в цепях переменного тока. Если первичную обмотку трансформатора под­ключить к источнику постоянного тока, то в его магнито-проводе образуется магнитный поток, постоянный во времени по величине и направлению. Поэтому в первичной и вторичной обмотках в установившемся режиме не индуцируются ЭДС, а следовательно, не передается электрическая энергия из первичной цепи во вторичную. Такой режим опасен для трансформатора, так как из-за отсутствия ЭДС E₁ первич­ной обмотке ток I₁ =U₁R₁ весьма большой.

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

R’ = P1/I12≈ P2/I12≈ I22R/I12≈ k2R

(2. 5)

где Р₁— мощность, потребляемая трансформатором от источ­ника переменного тока, Вт;
Р₂ = I₂²R≈ P₁ — мощность, по­требляемая сопротивлением R от трансформатора.
Таким образом, трансформатор изменяет значение сопро­тивления R в k² раз. Это свойство широко используют при разработке различных электрических схем для согласования сопротивлений нагрузки с внутренним сопротивлением источ­ников электрической энергии.

Как работает трансформатор?

Используемая человеком электрическая энергия в основном вырабатывается на крупных электростанциях. Эти предприятия передают электричество на районные подстанции, которые затем распределяют его по потребителям.

Так как линии электропередач обладают электрическим сопротивлением, часть энергии электрического тока теряется, превращаясь в теплоту. Постоянный ток (DC) течет в одном направлении; переменный ток (АС) периодически изменяет свое направление. Первоначально для электроснабжения применялся только постоянный ток. По ряду причин передача и преобразование постоянного тока связаны со значительными трудностями, поэтому по соображениям безопасности электростанции передавали его под низким напряжением. Однако к тому времени, когда постоянный ток достигал потребителей, сопротивление съедало 45 процентов его энергии.

Выход был найден в передаче переменного тока высокого напряжения, которое может быть легко изменено при помощи трансформатора (рисунок внизу). Так как высоковольтным линиям требуется меньший ток для передачи одного и того же количества энергии, ее потери на преодоление сопротивления стали намного меньшими. Когда переменный ток покидает электростанцию, повышающие трансформаторы увеличивают его напряжение с 22 000 до 765 000 вольт, а перед поступлением в дома другие трансформаторы, понижающие, уменьшают его до ПО или 220 вольт.

Принцип действия трансформатора

Трансформаторы увеличивают или уменьшают напряжение переменного тока. Преобразуемый переменный ток проходит по первичной обмотке, охватывающей стальной сердечник (рисунок сверху). Периодически изменяющийся ток создает в сердечнике переменное магнитное поле. При перемещении во вторичную обмотку это магнитное поле генерирует в ней переменный ток. Если вторичная обмотка имеет больше витков, чем первичная, выходное напряжение будет выше, чем входное.

Потери энергии при протекании постоянного тока

Электрическая мощность (Р) вычисляется путем умножения силы тока (I) на напряжение (V), т.е. Р = I х V. Если напряжение возрастает, сила тока, необходимая для обеспечения заданной мощности, уменьшается. Низковольтная мощность постоянного тока требует большей силы тока, чем высоковольтная мощность переменного, чтобы передать одно и то же количество электроэнергии.

Переменный ток легко трансформируется

В отличие от постоянного, переменный ток периодически изменяет свое направление. Если переменный ток проходит по первичной обмотке трансформатора (рисунок слева), образующееся переменное магнитное поле индуцирует ток во вторичной обмотке. При протекании по первичной обмотке постоянного тока (рисунок справа), во вторичной обмотке ток не возникает.

Трансформаторы. Электрические машины постоянного и переменного тока

Лекция 2 Трансформаторы.
Электрические машины
1 Трансформаторы
2 Электрические машины
постоянного и переменного тока
Литературы: [2] c. 187-238.
Трансформатор
представляет
собой
статический
электромагнитный
аппарат,
предназначенный
для
преобразования переменного тока одного напряжения в
переменный ток другого напряжения той же частоты.
Трансформаторы
Однофазный трансформатор
Рисунок 1
Простейший однофазный электрический трансформатор (рисунок 1)
состоит из
-двух обмоток,
— ферромагнитного магнитопровода, который набран из изолированных
друг от друга листов электротехнической стали толщиной 0. 3-0.5 мм, с
целью уменьшения потерь на вихревые токи (потерь в стали) Pст .
Принцип действия трансформатора основан на явлении
электромагнитной индукции. При подключении первичной
обмотки к источнику переменного тока в витках этой обмотки
протекает переменный ток I1, который создает в магнитопроводе
переменный магнитный поток Ф. Замыкаясь в магнитопроводе,
этот поток пронизывает обе обмотки, индуктируя в них ЭДС:
При подключении ко вторичной обмотке нагрузки zн в цепи
потечет ток I2 и на выводах вторичной обмотки установится
напряжение U2.
Коэффициент трансформации – это отношение ЭДС обмотки
высшего напряжения к ЭДС обмотки низшего напряжения или
отношение их чисел витков.
EВН wВН
n
EНН wНН
Внешний вид насоса ВЦН-20
Насос ВЦН-20 входит в комплект оборудования технологических линий
производств плодово-ягодных и виноградных вин и виноматериалов.
Устройство МПТ
1 — коллектор;
2 — щеткодержатель;
3 — сердечник якоря;
4 — сердечник полюса;
5 — катушка
возбуждения;
6 — станина;
7 — подшипниковый
щит;
8 — вентилятор;
9 — обмотка якоря;
10 — вал;
11 — лапы;
12 — подшипниковый
щит
Электрическая машина постоянного тока
Принцип работы ЭМПТ в режиме генератора
Принцип работы ЭМПТ в режиме двигателя
Схемы возбуждения МПТ
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
Конструкция асинхронного двигателя с короткозамкнутым
ротором: 1 — сердечник статора; 2- обмотка статора; 3 короткозамыкающее кольцо обмотки ротора; 4- рабочие стержни
работы ротора; 5- вал; 6- сердечник ротора
Вращающее магнитное поле статора
Трехфазная система тока
Картина магнитного поля статора асинхронного двигателя
Фазный ротор асинхронного двигателя
Синхронный генератор
1 – корпус; 2 – магнитопровод статора; 3 – обмотка статора; 4 – ротор;
5 – вентилятор; 6 – выводы обмотки статора; 7 – контактные кольца; 8 – щетки;
9 — возбудитель
Синхронный генератор
Поперечное сечение явнополюсного (а) и
неявнополюсного (б)
Условные обозначения на схемах неявнополюсной (а)
и явнополюсной (б) синхронной машины
Принцип работы синхронной машины в режиме
генератора

[Принцип действия трансформатора постоянного тока] Что такое трансформатор постоянного тока? Принцип работы трансформатора постоянного тока — Блокировочное реле — Новости

[Принцип работы трансформатора постоянного тока] Что такое трансформатор постоянного тока? Принцип работы трансформатора постоянного тока

Принцип работы трансформатора постоянного тока

Что такое трансформатор постоянного тока

Трансформатор постоянного тока относится к взаимной индуктивности, используемой для преобразования величины постоянного тока. Он использует нелинейность и асимметрию железного сердечника в катушке с железным сердечником, когда он намагничивается постоянным и переменным токами, и преобразует большой постоянный ток через катушку в небольшой постоянный ток, обратно пропорциональный количеству витков в катушке. выпрямительная схема.Он в основном используется для измерения большого постоянного тока, а также используется в качестве компонента обратной связи по току, управления и защиты в выпрямительной системе. По сравнению с шунтом он имеет низкие потери мощности и эффект изоляции.

1. Краткое описание системы передачи постоянного тока высокого напряжения

Передача постоянного тока высокого напряжения (HVDC). Использование высоковольтных систем постоянного тока для передачи электроэнергии на большие расстояния является эффективным и недорогим методом передачи. Его основными особенностями являются большое расстояние возврата, большая выходная мощность и высокий уровень напряжения.Применяется не только к одноточечной передаче на большие расстояния, но также может использоваться для подключения для синхронизации сети.

Система сверхвысокого напряжения постоянного тока в Китае началась с проекта «Три ущелья». Здесь следует еще раз упомянуть, что в то время был завершен и запущен в эксплуатацию проект по передаче и преобразованию электроэнергии в Трех ущельях, что оказало глубокое влияние на содействие оптимизации распределения ресурсов, реализацию целей энергосбережения и сокращения выбросов, а также скоординированное развитие экономической, социальной и экологической среды в районе высадки проекта.Влияние. С одной стороны, это значительно снижает энергетическую напряженность в Восточном Китае и Гуандуне; с другой стороны, это снижает нагрузку на железнодорожные перевозки угля и значительно сокращает выбросы углерода. Мало того, что в Китае локализация оборудования для передачи и преобразования энергии и технический уровень были продвинуты на новый уровень, Китай также постепенно сформировал систему передачи энергии с передачей сверхвысокого напряжения переменного и постоянного тока в качестве каркасной сети.

2. Состав оборудования преобразовательной подстанции

Двухсторонняя система высоковольтной передачи постоянного тока состоит из выпрямительной подстанции, инверторной подстанции и промежуточной линии передачи.Когда энергия отправляется обратно, выпрямительная станция действует как инвертор, а инверторная станция играет роль преобразования энергии постоянного тока в мощность переменного тока. Основным оборудованием преобразовательной подстанции являются [4]: ​​преобразовательный трансформатор, преобразователь, сглаживающий реактор, фильтр переменного тока и оборудование компенсации реактивной мощности, фильтр постоянного тока, устройство защиты, система удаленной связи, линия заземляющих электродов, заземляющий электрод и т. Д.

3 Конфигурация трансформатора постоянного тока в преобразовательной подстанции

Безопасная и стабильная работа системы передачи постоянного тока во многом зависит от систем защиты и контроля, действующих во всех углах преобразовательной подстанции. Различные высоковольтные трансформаторы и датчики обеспечивают надежную гарантию точных измерений системы защиты и оборудования преобразовательной подстанции в переходном состоянии.

Обычно в преобразовательных подстанциях используются трансформаторы постоянного тока двух типов: трансформаторы постоянного тока с нулевым магнитным потоком и фотоэлектрические трансформаторы тока. В соответствии с преимуществами и недостатками двух типов трансформаторов постоянного тока с точки зрения изоляции и уровня точности, трансформаторы с разными характеристиками размещаются на ключевых узлах преобразовательной подстанции.Трансформаторы постоянного тока с нулевым магнитным потоком в основном используются для измерения значения постоянного тока нейтральной линии, нейтральной линии поля постоянного тока и переключателя NBGS поля постоянного тока в клапанном зале. Фотоэлектрический трансформатор тока в основном используется для измерения значения тока полюсной линии в клапанном зале, полюсной линии поля постоянного тока и контура высоковольтной стороны фильтра постоянного тока.

Принцип работы трансформатора постоянного тока

Трансформатор для преобразования величины постоянного тока. Он использует нелинейность и асимметрию железного сердечника в катушке с железным сердечником, когда он намагничивается постоянным и переменным токами, и преобразует большой постоянный ток через катушку в небольшой постоянный ток, обратно пропорциональный количеству витков в катушке. выпрямительная схема.Он в основном используется для измерения большого постоянного тока, а также используется в качестве компонента обратной связи по току, управления и защиты в выпрямительной системе. По сравнению с шунтом (см. Амперметр) он имеет низкие потери мощности и имеет эффект изоляции. В идеальных условиях разница между напряжением источника питания U и сопротивлением нагрузки Rx приходится на вторичную обмотку ненасыщенного сердечника и имеет N1I1 = N2I2 или I1 / I2 = N2 / N1 (I2 — вторичный ток), т. Е. I2 и I2 имеют обратную зависимость от числа витков.После выпрямления I2 его можно считать с помощью амперметра постоянного тока или рассчитать, используя падение напряжения на сопротивлении нагрузки Rx.

Трансформатор — принцип работы, конструкция, типы и использование

Трансформаторы — это электрические устройства, которые преобразуют напряжение в более высокое или более низкое значение, в идеале сохраняя постоянную мощность.

Они являются неотъемлемой частью электрической системы, и их применение можно наблюдать практически во всех областях электротехники, от систем электроснабжения до обычных бытовых приборов.

Участвуйте сейчас!

Мы только что запустили нашу серию видеоблогов Power Systems Engineering Vlog , и в этой серии мы поговорим о всевозможных различных исследованиях и комментариях по проектированию энергосистем. Мы рассмотрим различные блоги, написанные AllumiaX. Это весело, весело, по сути, это видеоблог, и мы надеемся, что вы, , присоединитесь к нам, и получите от этого пользу.

С развитием источников питания переменного тока возникла потребность в трансформаторах. Раньше передача энергии постоянного тока осуществлялась, что приводило к большим потерям и низкой эффективности. С изобретением трансформатора эта проблема была решена, и передача энергии переменного тока стала заметной.

Однако, увеличив напряжение передачи с помощью трансформатора, эта проблема была решена. Повышение напряжения сопровождается уменьшением тока, чтобы поддерживать постоянную мощность в трансформаторе.

А с потерями мощности, прямо пропорциональными квадрату тока, приводит к уменьшению тока в 10 раз, следовательно, уменьшению потерь в 100 раз.Действительно, без трансформаторов мы не смогли бы использовать электроэнергию в том виде, в котором мы ее используем сейчас.

Вот почему мы вырабатываем электроэнергию при напряжении от 11 до 25 кВ, а затем повышаем это напряжение до 132 220 или 500 кВ для передачи с минимальными потерями, а затем мы понижаем напряжение для безопасного использования в жилых и коммерческих помещениях.

Трансформатор состоит в основном из сердечника, обмоток и бака, однако в некоторых трансформаторах также присутствуют проходные изоляторы, сапуны, радиаторы и расширители.

Сердечник: Сердечник трансформатора изготовлен из мягкого железа или кремнистой стали, что обеспечивает путь с низким сопротивлением (силовые линии магнитного поля могут легко проходить через них).

Сердечники трансформатора ламинированы для уменьшения потерь на вихревые токи, толщина пластин обычно составляет от 2,5 мм до 5 мм, и они изолированы друг от друга и обмоток покрытием из оксида, фосфата или лака. Сердечник состоит из пластин различной формы, таких как E, L, I, C и U.

В трансформаторах с оболочкой сердечник окружает или покрывает обмотки, как оболочка.

В трансформаторах с сердечником обмотки намотаны вокруг двух концов или прямоугольников сердечника.

Обмотки:

Однофазный двухобмоточный трансформатор обычно имеет 2 обмотки, первичную и вторичную обмотки, которые сделаны из высококачественной многожильной меди. Обмотки намотаны на сердечник и полностью не имеют электрического контакта друг с другом.

Их также можно назвать обмотками высокого и низкого напряжения соответственно, причем обмотка высокого напряжения имеет большую изоляцию, чем обмотка низкого напряжения.

BillC в англоязычной Википедии, CC BY-SA 3.0, Link

Основной принцип работы трансформатора — это работа взаимной индукции между первичной и вторичной обмотками, которые связаны общим магнитным потоком через сердечник трансформатора. Сердечник обеспечивает путь для прохождения магнитного потока с низким сопротивлением.

Обмотка, подключенная к источнику, может рассматриваться как первичная обмотка, и ток, который она проводит, может иметь собственное магнитное поле.

Это магнитное поле создается поперек сердечника и меняет направление из-за переменных токов, и теперь в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея:

«Скорость изменения магнитной связи во времени прямо пропорциональна ЭДС, индуцированная в проводнике или катушке »

Это изменение магнитного поля индуцирует на вторичной катушке напряжение, пропорциональное количеству витков на обмотках. Это можно понять с помощью следующего уравнения:

E = N dϕ / dt

Где,

E = индуцированная ЭДС

N = количество витков

dϕ = изменение потока

dt = изменение вовремя

Как только вторичная обмотка подключена к нагрузке, цепь замыкается, и через нее начинает течь ток.

Обе обмотки трансформатора, т.е. первичный и вторичный имеют определенное количество витков. Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки известно как отношение витков.

Идеальный трансформатор — это трансформатор, который дает выходную мощность, точно равную входной мощности. Это означает, что у него нет никаких потерь.

Идеальных трансформаторов не существует, и они используются только для упрощения расчетов трансформаторов.Их соотношение напряжений можно смоделировать с помощью этих простых уравнений:

На самом деле у нас есть трансформаторы, которые состоят из некоторых потерь мощности; следовательно, выходная мощность никогда не равна входной мощности трансформатора.

Реальные трансформаторы имеют некоторое значение сопротивления обмотки, потока утечки, а также имеют потери в меди и сердечнике, которые мы обсуждали здесь .

Эквивалентная схема трансформатора — это упрощенное представление трансформатора, состоящего из сопротивлений и реактивных сопротивлений.

Эквивалентная схема помогает нам в выполнении расчетов трансформатора, поскольку анализ основной схемы теперь может быть применен к трансформатору.

Прочтите нашу последнюю статью, чтобы узнать больше о схеме замещения .

КПД:

КПД трансформатора — это отношение выходной мощности трансформатора к входной мощности.

Он задается как

или

Где

Поскольку выходная мощность всегда будет меньше входной мощности, КПД трансформатора всегда будет находиться в пределах 0–100%, в то время как идеальный трансформатор будет иметь КПД 100%.

Чтобы рассчитать КПД трансформатора по эквивалентной схеме, мы просто добавляем потери в меди и потери в сердечнике к уравнению КПД, чтобы получить следующее уравнение:

Регулировка напряжения:

Также важно знать, что, поскольку трансформатор имеет Последовательные сопротивления внутри него, на нем также будут падать напряжения. Это приведет к изменению выходного напряжения с изменяющейся нагрузкой, даже если входное напряжение остается постоянным.

Величина, которая сравнивает выходное напряжение без нагрузки с выходным напряжением при полной нагрузке, называется регулированием напряжения.

Его можно рассчитать по следующему уравнению:

Где

Следует отметить, что идеальный трансформатор будет иметь регулировку напряжения 0%.

Повышающий трансформатор : Эти трансформаторы повышают нижний уровень напряжения на первичной стороне до более высокого значения на вторичной стороне. В этом случае вторичная обмотка имеет большее количество витков, чем первичная.

Они в основном используются на генерирующих станциях, где генерируемое напряжение около 11 кВ повышается до 132 кВ или более для передачи

Понижающий трансформатор : Понижающие трансформаторы снижают высокое напряжение на первичной стороне до меньшее значение напряжения на вторичной стороне. В этом случае первичная обмотка имеет большее количество витков.

Понижающие трансформаторы используются на сетевых станциях для снижения высокого напряжения передачи до подходящего более низкого значения для распределения и использования. Их также можно найти на наших зарядных устройствах для мобильных устройств.

Другие типы включают силовые трансформаторы, распределительные трансформаторы, трансформаторы с сердечником, одно- и трехфазные трансформаторы, внутренние и внешние трансформаторы. Вы можете проверить наш предыдущий блог, посвященный типам трансформаторов и их применению .

Здесь также важно отметить, что трансформатор будет работать только от переменного тока. Это связано с тем, что постоянный ток (DC) будет создавать постоянное магнитное поле вместо изменяющегося магнитного поля, и, следовательно, во вторичной обмотке не будет индуцироваться ЭДС.

Одной из недавних инициатив AllumiaX является корпоративное спонсорство платформы GeneralPAC, которая предоставляет обучающие материалы по защите, автоматизации и контролю энергосистем. Здесь вы найдете серию видео «Трансформеры».В этой серии статей они рассмотрят введение в соединение трансформатора треугольником-звездой, введение в соединение трансформатора звезда-звезда, введение в соединение трансформатора треугольник-звезда и циркуляцию тока и напряжения, состояние разомкнутой фазы в анализе трансформатора, разницу между формой сердечника и формой оболочки. Силовой трансформатор.

Сообщите нам, если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, и оставьте нам свой отзыв в комментариях.

Наем профессионального инженера-электрика для проведения анализа вспышки дуги и исследования короткого замыкания — отличный способ обеспечить безопасность вашего предприятия и рабочих от нежелательных инцидентов.

AllumiaX, LLC — один из ведущих поставщиков исследований энергосистем на северо-западе. Наши непревзойденные услуги и опыт сосредоточены на обеспечении адекватного анализа дугового разряда, переходной стабильности, потока нагрузки, демпфирующей цепи, короткого замыкания, координации, сети заземления и качества электроэнергии.

Чтобы узнать больше об AllumiaX в деталях, подпишитесь на нас в Facebook, LinkedIn и Twitter и будьте в курсе всех последних новостей в области электротехники.
Позвоните нам: (206) 552–8235

Абдур Рехман — профессиональный инженер-электрик с более чем восьмилетним опытом работы с оборудованием от 208 В до 115 кВ как в коммунальных, так и в промышленных и коммерческих помещениях.Особое внимание он уделяет вопросам защиты энергетических систем и инженерным исследованиям.

Абдур Рехман является генеральным директором и соучредителем allumiax.com и создателем GeneralPAC by AllumiaX . Он принимал активное участие в различных ролях в IEEE Seattle Section , IEEE PES Seattle, IEEE Region 6 и IEEE MGA.

Принцип работы трансформатора | Убытки | Эффективность

Трансформаторы

используются сегодня почти в каждой электрической системе для повышения, понижения или изоляции одного уровня напряжения от другого. Широкое использование трансформаторов началось после того, что в области электричества известно как «Война токов».

Томас Эдисон считал, что система распределения электроэнергии в США должна быть постоянным током с генераторами постоянного тока, доставляющими мощность по системе распределения постоянного тока на нагрузки постоянного тока.

Джордж Вестингауз полагал, что система распределения переменного тока будет намного лучше, потому что переменный ток можно распределять на большие расстояния с помощью повышающих и понижающих трансформаторов.

Система генераторов переменного тока и трансформаторов переменного тока Westinghouse оказалась лучшей и теперь является стандартной системой распределения, используемой во всем мире.

Поскольку трансформаторы очень важны в электрической системе, изучение их принципа действия и использования важно при проектировании, установке или поиске и устранении неисправностей в электрической системе.

Определение трансформатора

Трансформатор — это электрическое устройство, которое использует электромагнетизм для изменения напряжения с одного уровня на другой или для изоляции одного напряжения от другого.

Трансформаторы

используются в электрических распределительных системах для безопасного и эффективного увеличения или уменьшения напряжения и тока. Например, , трансформаторы используются для увеличения генерируемого напряжения до высокого уровня для передачи по стране, а затем для снижения его до низкого уровня для использования электрическими нагрузками. См. Рисунок 1.

Трансформаторы

позволяют энергетическим компаниям распределять большие объемы электроэнергии по разумной цене. Большие трансформаторы используются для распределения электроэнергии по городским улицам, а также в крупных производственных или коммерческих зданиях.

Крупные трансформаторы обычно обслуживаются энергетической компанией или работниками, специально обученными эксплуатации и техническому обслуживанию высоковольтных трансформаторов.

Техники часто работают с небольшими трансформаторами управления. Управляющие трансформаторы изолируют силовую цепь от цепи управления, обеспечивая дополнительную безопасность для оператора цепи.

Трансформаторы

также используются в источниках питания большинства электронного оборудования для повышения или понижения напряжения в линии электропередачи для обеспечения необходимого рабочего напряжения для оборудования.

Трансформатор имеет первичную обмотку и вторичную обмотку, намотанные на железный сердечник. См. Рисунок 2. Первичная обмотка — это катушка трансформатора, который потребляет энергию от источника. Вторичная обмотка представляет собой катушку трансформатора, который передает энергию преобразованного или измененного напряжения на нагрузку.

Рис. 1. Трансформаторы используются для повышения напряжения до высокого уровня для передачи по стране, а затем для понижения его до низкого уровня для использования электрическими нагрузками.

Рис. 2. Трансформатор имеет первичную обмотку и вторичную обмотку, намотанные на железный сердечник.

Принцип работы трансформатора

Трансформатор передает энергию переменного тока от одной цепи к другой. Передача энергии осуществляется магнитным путем через железный сердечник . Магнитное поле создается вокруг провода, когда через провод пропускается переменный ток. Магнитное поле нарастает и разрушается каждые полупериод, потому что по проводу проходит переменный ток. См. Рисунок 3.

Рис. 3. В трансформаторе магнитные силовые линии, создаваемые одной катушкой, индуцируют напряжение во второй катушке.

Первичная обмотка трансформатора создает магнитное поле для железного сердечника. Вторичная катушка подает на нагрузку индуцированное напряжение, пропорциональное количеству витков проводника, разрезанного магнитным полем сердечника.

Трансформатор является либо повышающим, либо понижающим трансформатором в зависимости от соотношения между количеством витков проводника на первичной и вторичной сторонах трансформатора. См. Рисунок 4.

Рисунок 4.Напряжение и ток изменяются от первичной до вторичной обмотки в повышающих и понижающих трансформаторах.

Коэффициент витков — это отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки трансформатора.

Если на вторичной обмотке вдвое больше витков, на вторичной обмотке индуцируется удвоенное напряжение. Соотношение первичной и вторичной обмоток составляет 1: 2, что делает трансформатор повышающим трансформатором.

Однако, если на вторичной обмотке имеется только половина витков, на вторичной обмотке индуцируется только половина напряжения.В этом случае отношение первичной обмотки к вторичной составляет 2: 1, что делает трансформатор понижающим трансформатором .

В повышающем трансформаторе соотношение 1: 2 удваивает напряжение. Это может показаться усилением или умножением напряжения без каких-либо жертв. Однако мощность, передаваемая в трансформаторе, одинакова как на первичной, так и на вторичной обмотке, за исключением небольших потерь внутри трансформатора.

Поскольку мощность равна напряжению, умноженному на ток (P = E × I), и мощность всегда одинакова с обеих сторон трансформатора, напряжение не может измениться без изменения тока.

Например, , когда напряжение понижается с 240 В до 120 В в соотношении 2: 1, ток увеличивается с 1 А до 2 А, сохраняя одинаковую мощность на каждой стороне трансформатора.

В отличие от , когда напряжение повышается со 120 В до 240 В в соотношении 1: 2, ток уменьшается с 2 А до 1 А для поддержания баланса мощности. Другими словами, напряжение и ток могут изменяться по определенным причинам, но мощность остается постоянной.

Одним из преимуществ увеличения напряжения и уменьшения тока является то, что мощность может передаваться через провод меньшего сечения, что снижает стоимость линий электропередачи. По этой причине генерируемые напряжения очень сильно повышаются для распределения на большие расстояния, а затем понижаются, чтобы удовлетворить потребности потребителей.

Хотя и напряжение, и ток могут повышаться или понижаться, термины «повышение» и «понижение» при использовании с трансформаторами всегда применимы к напряжению.

Потери трансформатора

Хотя трансформаторы очень эффективны, они не идеальны. Не вся энергия, передаваемая источником первичной стороне, передается во вторичный контур нагрузки.Большая часть потерянной энергии теряется в трансформаторе в виде тепла.

Три типа потерь в трансформаторе с железным сердечником — это резистивные, вихретоковые и гистерезисные потери.

Все эти потери приводят к нагреву типичного трансформатора с железным сердечником при работе с полной нагрузкой. Трансформатор может быть слишком горячим, чтобы дотронуться до него во время нормальной работы, но при этом не должно быть запаха горящей изоляции или лака, а также следов обесцвечивания или дыма. Любой из них указывает технику, что трансформатор перегружен или неисправен.

Резистивные потери возникают из-за сопротивления обмотки катушки. Когда ток проходит через обмотку, она нагревается и теряет энергию, которая могла быть передана вторичной обмотке.

Поскольку железо является хорошим проводником электричества, переменное магнитное поле, которое индуцирует напряжение во вторичной обмотке трансформатора, также вызывает небольшие напряжения в железном сердечнике трансформатора. Эти небольшие напряжения создают вихревые токи, которые, в свою очередь, выделяют тепло. Это тепло также представляет собой потерю, поскольку не выполняет полезной работы.

Вихревые токи минимизируются за счет изготовления сердечника из тонких листов (пластин), изолированных друг от друга, или за счет использования сердечников из порошкового железа вместо твердых блоков железа.

Изоляция между слоями многослойного сердечника прерывает пути тока внутри сердечника и снижает вихревые токи. Этот же метод используется для уменьшения вихревых токов в соленоидах.

Каждый раз, когда сила намагничивания, создаваемая первичной обмоткой трансформатора, изменяется, атомы сердечника перестраиваются в направлении силы.Энергия, необходимая для перестройки атомов железа, должна поступать от входной мощности и не передаваться во вторичную цепь нагрузки. Перестройка атомов железа не следует мгновенно за силой намагничивания, а вместо этого немного отстает от нее. Это запаздывающее действие называется гистерезисом .

Степень гистерезиса — это мера количества энергии, необходимой для перестройки атомов железа в ядре; энергия, потерянная для этого, называется гистерезисной потерей.

Гистерезис вызывает нагрев стального сердечника. Из-за этого и других сходств с механическим трением гистерезис иногда называют магнитным трением. Потери на гистерезис минимизируются за счет использования в сердечнике высококремнистой стали и других сплавов.

КПД трансформатора

В идеальном трансформаторе энергия передается из первичной цепи во вторичную, и потери мощности отсутствуют. Однако все трансформаторы имеют некоторую потерю мощности.Большинство трансформаторов работают с небольшими потерями мощности (обычно от 0,5% до 8%). Чем меньше потери мощности, тем эффективнее трансформатор.

КПД трансформатора выражается в процентах. Для расчета КПД трансформатора применяется следующая формула:

\ [Эффективность = \ frac {{{P} _ {s}}} {{{P} _ {p}}} \ times 100 \]

Где

Eff = КПД (в%)

P _S = мощность вторичной цепи (в Вт)

P _P = мощность первичной цепи (в Вт)

Например, каков КПД трансформатора, который использует 1200 Вт первичной мощности для выдачи 1110 Вт вторичной мощности?

\ [Эффективность = \ frac {{{P} _ {S}}} {{{P} _ {P}}} \ times 100 = \ frac {1110} {1200} \ times 100 = 92.5% \]

ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКТ

В типичном крупном промышленном предприятии электричество может доставляться непосредственно от передающей подстанции к внешнему хранилищу трансформатора. Входные служебные проводники проложены от внешнего хранилища трансформатора через наружный шинопровод к распределительному щиту со счетчиками. Затем мощность подается через автоматические выключатели на щитке и направляется через шинопроводы к распределительным щитам и шинопроводам со вставными секциями к точкам использования.

В зависимости от потребностей заказчика система распределения электроэнергии подает питание на стандартных уровнях напряжения и фиксированных номинальных токах на заданные значения, например, розетки.

Генератор и трансформаторы

— принцип работы, типы и применение

Эти два устройства работают на основе закона Фарадея о принципе электромагнитной индукции. «Генераторы» генерируют ток, а трансформаторы преобразуют ток в напряжение.

Генератор определяется как машина, которая с помощью магнитной индукции преобразует механическую энергию в электрическую, что возможно благодаря вращению катушек в магнитном поле, т.е. генератор, состоящий также из внешних полей. возможно, из-за вращения двух электромагнитов вокруг неподвижной катушки, т.е.е. генератор, состоящий из внутренних полей.

Электрогенератор: принцип работы

Генератор состоит из прямоугольной катушки с несколькими медными проводами, намотанными на железный сердечник. Эта катушка называется якорем. Функция этого якоря используется для увеличения магнитного потока. Устанавливается сильный постоянный магнит, и между этими магнитами вращается якорь. Здесь создаваемые магнитные линии перпендикулярны оси якоря. К плечам якоря также прикреплены два контактных кольца.Эти кольца используются для обеспечения подвижного контакта, и две металлические щетки также подключены к контактным кольцам, которые помогают пропускать ток от якоря к контактным кольцам. Наконец, ток проходит через нагрузочное сопротивление, подключенное к двум контактным кольцам.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Рис .: Принцип работы генератора переменного тока

Положение якоря постоянно меняется в разные промежутки времени. На этапе, когда силовые линии магнитного поля располагаются перпендикулярно катушке, катушка затем вращается в магнитном поле, чтобы увеличить наведенное e.м.ф. произведено. Это происходит в этом положении, так как здесь максимальное количество силовых линий перехватывающего магнитного поля.

Типы генераторов:

Генераторы далее подразделяются на два типа: генераторы переменного тока и генераторы постоянного тока:

1. Генераторы переменного тока:

Генераторы переменного тока также известны как генераторы переменного тока. Принцип его работы основан на электромагнитной индукции. Генераторы переменного тока

подразделяются на два типа:

(a) Индукционный генератор: не требует возбуждения постоянным током, регулирования частоты и регулярного регулирования.Принципы индукции возникают, когда катушки индуктивности вращаются в магнитном поле, производя ток и напряжение.

(б) Синхронные генераторы: это генераторы большого размера, которые обычно используются на электростанциях. Они считаются типами с вращающимся полем или якорями. В типе с вращающимся якорем якорь расположен на роторе, а поле — на конце статора. Ток в якорь ротора снимается через щетки и контактные кольца. Эти генераторы используются для приложений с низким энергопотреблением.

Однако генератор переменного тока с вращающимся полем широко используется из-за его высокой способности генерировать мощность и не требует контактных колец и щеток.

2. Двухфазные или трехфазные генераторы:

Двухфазный генератор генерирует два разных напряжения, и каждое напряжение считается однофазным. Однако оба генерируемых напряжения не полностью зависят друг от друга.

Трехфазный генератор имеет 3 однофазные обмотки, расположенные отдельно друг от друга таким образом, что 120º смещает напряжение, генерируемое в одной из фаз, от двух других.

Эти генераторы используются в таких приложениях, как морские, нефтегазодобывающие, ветряные электростанции, горнодобывающее оборудование и т. Д.

Преимущества применения генератора переменного тока:

1. Поскольку они не требуют щеток, эти генераторы обычно обслуживаются -бесплатно.

2. Эти генераторы имеют небольшие размеры по сравнению с генераторами постоянного тока.

3. Потери относительно меньше, чем у машины постоянного тока.

4. Генераторные выключатели переменного тока имеют относительно небольшие размеры, чем выключатели постоянного тока.

Генераторы постоянного тока:

Генераторы постоянного тока используются для преобразования механической энергии в электричество постоянного тока.

Обычно используется в автономных приложениях. Эти генераторы обеспечивают непрерывную подачу электроэнергии непосредственно в электрические накопители и электрические сети постоянного тока без использования нового оборудования. В случае генератора постоянного тока принцип работы также основан на законе электромагнитной индукции Фарадея.

Когда проводник находится в переменном поле, в проводнике индуцируется электромагнитная сила.Величину этой ЭДС, т.е. индуцированной, можно определить с помощью уравнения ЭДС, используемого для генераторов постоянного тока. Циркуляция вынужденного тока происходит по его замкнутому пути. По правилу правой руки Флеминга можно определить направление индуцированного тока.

ЭДС-уравнение генератора постоянного тока имеет вид:

Eg = P Ф NZ / 60 A

Где

1. P — количество полюсов поля.

2. Φ — магнитный поток на полюс по Веберу.

3. Z — общее количество проводов якоря.

4. A — количество параллельных путей в якоре.

5. N — скорость вращения якоря в оборотах в минуту (об / мин)

Типы генераторов постоянного тока:

Существует три основных типа генераторов постоянного тока:

1. Генератор постоянного тока с постоянным магнитом:

В генераторах постоянного тока с постоянными магнитами нет необходимости в возбуждении внешнего поля, поскольку они имеют постоянные магниты для создания магнитного потока.

Применение: Их можно использовать для маломощных приложений, таких как динамо-машины и т. Д.

2. Генератор постоянного тока с отдельным возбуждением:

Этот генератор постоянного тока с отдельным возбуждением требует возбуждения внешнего поля для создания магнитного потока. Здесь мы также можем варьировать возбуждение для получения переменной выходной мощности.

Применение: они используются в процессе гальваники, электрорафинирования и т. Д.

3. Генератор постоянного тока с самовозбуждением:

Генераторы постоянного тока с самовозбуждением могут создавать свое магнитное поле, когда оно есть, поскольку они имеют остаточный магнетизм в полюса статора.Они очень просты по конструкции, и от внешней цепи не требуется изменять возбуждение поля.

Эти генераторы постоянного тока с самовозбуждением подразделяются на три: шунтирующие, последовательные и составные генераторы.

Применение: Эти генераторы используются в таких областях, как зарядка аккумуляторов, сварка, обычные осветительные приборы и т. Д.

Преимущества генераторов постоянного тока:

Ниже приведены основные преимущества генератора постоянного тока:

1. В этом случае стоимость кабелей снижается, так как не требуется экранирование от излучения.

2. Здесь колебания в генераторе могут быть уменьшены за счет постоянного расположения катушек.

3. В случае генератора постоянного тока рабочие характеристики зависят от обмотки возбуждения и т. Д.

Трансформатор: введение

Устройство, преобразующее напряжение в более высокое или более низкое напряжение. Существуют разные уровни напряжения, которые используются при выработке электроэнергии во время передачи.

Трансформатор обычно состоит из двух катушек, т.е.е. первичная / поле и вторичная / индуктивность, между которыми не существует электрического контакта. Когда мы позволяем пропускать ток через первичную катушку, возникает магнитное поле, которое изменяется. Однако он поддерживает ту же частоту. Это приводит к одновременной генерации переменного напряжения во вторичной катушке. Переменный ток проходит через вторичную обмотку во время замкнутой электрической цепи.

Чем больше разница между количеством обмоток в первичной и вторичной катушках, тем больше будет разница между их напряжениями, поэтому они прямо пропорциональны.

Принцип работы трансформатора:

Принцип работы трансформатора основан на взаимной индуктивности между двумя цепями, которые связаны общим магнитным потоком.

(изображение будет скоро загружено)

Типы трансформаторов:

Существуют два типа трансформаторов, как показано ниже:

1. Повышающий трансформатор:

Эти трансформаторы преобразуют низкое напряжение в высокое. -Напряжение. В этом случае количество витков в первичной обмотке меньше, чем во вторичной обмотке, т.е.е. Np

2. Понижающий трансформатор:

Эти трансформаторы преобразуют высокое напряжение, когда ток уменьшается, в низкое напряжение, когда ток увеличивается, нет. Число витков первичной обмотки больше, чем число витков вторичной обмотки, то есть Np ˃ Ns.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, наведенная ЭДС определяется выражением:

e = — d Ф / dt

ep = — d Фp / dt

es = — d Фs / dt

Используя вышеуказанное уравнения, получаем,

es = Ns x Np x ep

Отношение Ns / Np = K

Помимо этого, могут быть разные типы трансформаторов, основанные на различных параметрах, а именно:

На основе конструкции

1. Трансформатор с сердечником

2. Трансформатор с кожухом

На основе метода охлаждения

1. Маслозаполненный с самоохлаждением.

2. Масляного типа с водяным охлаждением.

3. Тип воздушной струи и т. Д.

Применения трансформатора:

Ниже приведены три основных применения трансформатора:

1. Для увеличения тока и напряжения.

2. Для понижения тока и напряжения.

3. Предотвращение попадания постоянного тока в следующую цепь в трансформаторах постоянного тока и т. Д.

Каков принцип работы однофазного трансформатора — ElectricalDost

Трансформатор однофазный

Введение :
Трансформатор является статическим устройством (т.е.е. тот, который не содержит вращающихся или движущихся частей), который используется для передачи электрической энергии от одной цепи переменного тока к другой цепи переменного тока с увеличением или уменьшением напряжения / тока, но без изменения частоты. Это показано на рис. 1.
. Важно помнить, что вход трансформатора и выход трансформатора являются переменными (переменным током) величинами.

Рисунок 1

Функция трансформатора:
Электрическая энергия вырабатывается и передается при очень высоких напряжениях.Напряжение должно быть. затем снижается до более низкой стоимости для бытового и промышленного использования. Это делается с помощью трансформатора.

Таким образом, можно снизить уровень напряжения с помощью трансформатора (тогда трансформатор называется понижающим трансформатором). С другой стороны, мы также можем использовать трансформатор для увеличения уровня напряжения (повышающий трансформатор).
Система передачи энергии с использованием трансформаторов показана на рисунке 2. Когда трансформатор изменяет уровень напряжения, он также изменяет уровень тока.

Рис.2 Система передачи

Типы трансформаторов:
Трансформаторы предназначены для однофазного или трехфазного питания. Соответственно, их называют однофазными трансформаторами или трехфазными трансформаторами. Однако принцип действия для обоих видов одинаков.

Принцип действия:

Конструкция однофазного трансформатора показана на рисунке 3. Он состоит из двух высокоиндуктивных катушек (обмоток), намотанных на железный или стальной сердечник.Обмотка (катушка), подключенная к источнику переменного тока, называется первичной катушкой, а противоположная — вторичной.

Источник переменного тока подключен к первичной обмотке, а нагрузка — к вторичной обмотке.

Рис.3 Элементарный трансформатор и обозначение трансформатора

Первичная и вторичная обмотки изолированы друг от друга, а также от стального сердечника. Таким образом, нет абсолютно никакой физической связи между первой и вторичной обмотками.Условное изображение трансформатора показано на рисунке 3.

Принцип работы трансформатора поясняется в таблице 1.1.
Таким образом, благодаря первичному току во вторичной катушке возникает индуцированное напряжение благодаря взаимной индукции. Следовательно, ЭДС, индуцированная во вторичной обмотке, названа из-за взаимно индуцированной ЭДС.

Таблица 1.1 Принцип работы трансформатора

Может ли трансформатор работать от постоянного тока?
Ответ — нет. Срабатывание трансформатора не происходит при немедленном токе постоянной величины.Поскольку при постоянном первичном токе поток, создаваемый в сердечнике, не является переменным, но имеет постоянную величину. Поскольку нет изменений в потокосцеплении с вторичной обмоткой, наведенная ЭДС внутри вторичной обмотки равна нулю.

Если к первичной обмотке приложен постоянный ток

lf, то существует вероятность насыщения сердечника трансформатора. Если сердечник насыщается, первичная обмотка потребляет слишком большой ток. Поэтому следует избегать заявителя DC.

Нажмите здесь, чтобы увидеть другой пост tesla battery

советов по поиску вакансий, просто нажмите Jobinger Jobs

Как применить принципы магнетизма и индуктивности для понимания трансформаторов

Ключевые термины

o Постоянный ток (DC)

o Переменный ток (AC)

o Частота

o Трансформатор

Цели

o Примените принципы магнетизма и индуктивности для понимания основных трансформаторов

Вы, наверное, слышали или видели электрический трансформатор недалеко от вашего места жительства: это электрические коробки, которые преобразуют электричество более высокого напряжения от вашей коммунальной компании в более низкое напряжение, подходящее для использования в вашем доме (220 вольт в Америке).На данный момент у нас есть все необходимое, чтобы исследовать, как работают трансформаторы. Однако сначала мы должны рассмотреть два разных «типа» электричества.

Обратите внимание: не пытайтесь воспроизвести схемы, иллюстрации или инструкции из этой статьи в реальной жизни. Это может привести к поражению электрическим током, травме или смерти. Эти примеры предназначены только для теоретического обсуждения, а не для фактического / физического использования.

переменного тока по сравнению с постоянным током

Вы, наверное, слышали аббревиатуры AC и DC в отношении электричества.Единственная реальная разница между этими двумя параметрами заключается в том, является ли напряжение питания постоянным во времени или изменяется во времени. Постоянный ток (DC) — это электричество, которое имеет постоянное напряжение питания (или постоянный ток питания) в любое время (при условии отсутствия изменений в цепи). Батарея, например, вырабатывает электричество постоянного тока: напряжение на клеммах батареи всегда постоянное, по крайней мере, до тех пор, пока в ней все еще остается достаточно накопленной энергии. Переменный ток (AC), а — со временем меняется.Как правило, источник переменного напряжения представляет собой синусоидальную волну, как показано на приведенном ниже графике. Скорость изменения напряжения в этом случае называется частотой . Ближайшим примером источника питания переменного тока является мощность, обеспечиваемая вашей коммунальной компанией. Розетки, к которым вы подключаете свой компьютер, телевизор и другие устройства, обычно представляют собой розетки переменного тока 110 В с частотой 60 Гц. (Частота определяется оборудованием, используемым для выработки электроэнергии.)

Обратите внимание, что напряжение постоянного тока (80 В) постоянно во времени, тогда как напряжение переменного тока (110 В в пике) изменяется синусоидально (т.е.э., как синусоида). Не позволяйте отрицательному напряжению беспокоить вас — отрицательное напряжение ничем не отличается от того, если бы мы просто включили аккумулятор в цепь и «перевернули».

Трансформаторы

Трансформатор — это устройство, которое преобразует одно напряжение в другое — большее или меньшее. Чтобы понять, как работает трансформатор, мы рассмотрим случай с электричеством переменного тока. Напомним, индуктор — это устройство, преобразующее электрическую энергию в энергию магнитного поля. Также помните, что изменяющееся магнитное поле индуктора (которое возникает в результате изменения тока) может создавать ток в другой цепи, когда это изменяющееся магнитное поле «проходит через» другую цепь.Та же логика применяется, когда другая цепь включает индуктор.

При заданном токе индуктор создает магнитное поле, пропорциональное количеству витков провода в индукторе. Точно так же, когда изменяющееся магнитное поле «проходит через» индуктор, генерируемый ток больше, когда индуктор имеет больше петель, чем когда у него меньше петель. Трансформаторы используют эти основные магнитные принципы для преобразования одного напряжения в другое. Трансформатор просто помещает две катушки индуктивности в непосредственной близости, причем индукторы предназначены для создания определенного «выходного» уровня напряжения относительно уровня «входного» напряжения.(Настоящие трансформаторы немного сложнее, но они по-прежнему основаны на этих фундаментальных концепциях.) Не случайно в обозначении цепи трансформатора используются два символа индуктивности:

Давайте подробнее рассмотрим, как работает трансформатор. Если мы запитаем катушку индуктивности источником переменного напряжения (используя символ цепи ниже), то индуктор будет создавать переменное (изменяющееся) магнитное поле.

Ниже катушка индуктивности изображена немного более явно, чем просто с использованием символа цепи.

Теперь давайте разместим рядом вторую катушку индуктивности.

Поскольку напряжение питания переменное (изменяется), магнитное поле, создаваемое индуктором слева, изменяется. В свою очередь, поскольку это магнитное поле является переменным (и поскольку оно «связано» со второй катушкой индуктивности), напряжение (или ток), создаваемое во второй катушке индуктивности, также изменяется (с той же частотой). Теперь обратите внимание, что индуктор слева имеет больше петель, чем индуктор справа.В результате катушка индуктивности справа «получает» меньше энергии магнитного поля, а это означает, что напряжение на этой катушке индуктивности ниже, чем напряжение питания. Если бы количество витков на крайней правой катушке индуктивности было больше, тогда напряжение на самой левой катушке индуктивности было бы больше, чем напряжение питания.

Точное соотношение тока и напряжения для трансформатора, когда другая сторона «нагружена» (резистором или другим устройством), более сложно, чем можно было бы предположить в этом примере.Тем не менее основные принципы верны. Однако обратите внимание, что трансформатор не является источником питания; в результате индуктор слева имеет ту же мощность (произведение напряжения и тока), что и индуктор справа. Все, что происходит в трансформаторе, — это изменение значений напряжения и тока — мощность остается прежней.

A Примечание о неэффективности трансформатора

В идеале все магнитное поле в трансформаторе должно проходить через контуры катушек индуктивности.Однако это не так — некоторые из них находятся за пределами катушек индуктивности, и эта энергия поля не передается через трансформатор. Таким образом, трансформаторы не обладают идеальным (то есть 100%) КПД. Некоторые меры могут быть приняты для повышения эффективности, но неизбежно некоторая мощность, подаваемая источником, «теряется» в процессе преобразования напряжения. Однако проще всего для простоты предположить, что трансформаторы совершенно эффективны.

Практическая задача : Если пиковое напряжение питания в приведенной ниже схеме составляет 10 В, а максимальная рассеиваемая мощность на резисторе составляет 1 Вт, какой ток выдает источник питания, когда его напряжение достигает пика? Предположим, что трансформатор эффективен на 100%.

Решение : На первый взгляд эта проблема кажется чрезвычайно сложной, но, применив ряд изученных нами концепций, мы можем найти ответ логическим образом. Во-первых, отметим, что пиковое (максимальное) напряжение питания составляет 10 В, и это то же самое, что и пиковое напряжение на крайней левой катушке индуктивности трансформатора.

Мы знаем, что мощность, рассеиваемая резистором, составляет 1 Вт. По правилам тока и напряжения мы также знаем, что напряжение на резисторе должно быть таким же, как и на крайней правой катушке индуктивности трансформатора.Кроме того, ток через эту катушку индуктивности также должен быть таким же, как ток через контур. Другими словами, мощность, получаемая крайним правым дросселем от крайнего левого дросселя — при условии, что трансформатор совершенно эффективен — составляет 1 Вт. Таким образом, мощность, «рассеиваемая» крайней левой катушкой индуктивности, также должна составлять 1 Вт. Таким образом, используя степенной закон, мы можем найти ток, подаваемый источником питания при напряжении питания 10 В:

Трансформатор

— его работа, конструкция, типы и использование

Они являются неотъемлемой частью электрической системы, и их применение можно наблюдать практически во всех областях электротехники, от систем электроснабжения до обычных бытовых приборов.

С развитием источников питания переменного тока возникла потребность в трансформаторах. Раньше передача электроэнергии постоянного тока приводила к большим потерям и низкой эффективности.

Мы только что выпустили нашу серию Power Systems Engineering Vlog , и в этой серии мы собираемся поговорить о всевозможных различных исследованиях и комментариях по разработке энергетических систем. Мы рассмотрим различные блоги, написанные AllumiaX. Это весело, это весело, по сути, это видеоблог, и мы надеемся, что вы, , присоединитесь к нам, и получите от этого пользу.

Однако, увеличив напряжение передачи с помощью трансформатора, эта проблема была решена. Повышение напряжения сопровождается уменьшением тока, чтобы поддерживать постоянную мощность в трансформаторе.

А поскольку потери мощности прямо пропорциональны квадрату тока, это приводит к уменьшению тока в 10 раз, следовательно, к снижению потерь в 100 раз. Действительно, без трансформаторов мы не смогли бы использовать электрические власть в том виде, в котором мы ее используем сейчас.

Вот почему мы генерируем электроэнергию с напряжением от 11 до 25 кВ, а затем повышаем его до 132 220 или 500 кВ для передачи с минимальными потерями, а затем мы понижаем напряжение для безопасного использования в жилых и коммерческих помещениях.

Конструкция трансформатора

Трансформатор состоит в основном из сердечника, обмоток и бака, однако в некоторых трансформаторах также присутствуют проходные изоляторы, сапуны, радиаторы и расширители.

Сердечник: Сердечник трансформатора изготовлен из мягкого железа или кремнистой стали, что обеспечивает путь с низким сопротивлением (силовые линии магнитного поля могут легко проходить через них).

Сердечники трансформатора ламинированы для уменьшения потерь на вихревые токи, толщина пластин обычно составляет от 2,5 мм до 5 мм, и они изолированы друг от друга и обмоток покрытием из оксида, фосфата или лака. Ядро состоит из пластин различной формы, таких как E, L, I, C и U.

В трансформаторах с оболочкой сердечник окружает или покрывает обмотки, как оболочка.

В трансформаторах с сердечником обмотки намотаны вокруг двух концов или прямоугольников сердечника.

Обмотки:

Однофазный двухобмоточный трансформатор обычно имеет 2 обмотки, первичная и вторичная обмотки, которые сделаны из высококачественной многожильной меди. Обмотки намотаны на сердечник и полностью не имеют электрического контакта друг с другом.

Их также можно назвать обмотками высокого и низкого напряжения соответственно, причем обмотка высокого напряжения имеет большую изоляцию, чем обмотка низкого напряжения.

Принцип работы:

Основной принцип работы трансформатора — это работа взаимной индукции между первичной и вторичной обмотками, которые связаны общим магнитным потоком через сердечник трансформатора.Сердечник обеспечивает путь для прохождения магнитного потока с низким сопротивлением.

Трансформатор имеет первичную и вторичную обмотки, как описано выше. Обмотка, подключенная к источнику, может рассматриваться как первичная обмотка, и ток, который она проводит, может иметь собственное магнитное поле.

Это магнитное поле создается поперек сердечника и меняет направление из-за переменных токов, и теперь согласно закону электромагнитной индукции Фарадея:

Скорость изменения магнитной связи во времени прямо пропорциональна ЭДС, индуцированной в проводнике или катушке

Это изменение магнитного поля вызывает на вторичной обмотке напряжение, пропорциональное количеству витков на обмотках.Это можно понять с помощью следующего уравнения:

Коэффициент трансформации трансформатора:

Обе обмотки трансформатора, т.е. первичный и вторичный имеют определенное количество витков. Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки известно как отношение витков.

Где:

N _P = Количество витков первичной обмотки

N _S = витков вторичной обмотки

Идеальный трансформатор:

Идеальный трансформатор — это трансформатор, который дает выходную мощность, точно равную входной мощности.Это означает, что у него нет никаких потерь.

Идеальных трансформаторов не существует, и они используются только для упрощения расчетов трансформаторов. Их соотношение напряжений можно смоделировать с помощью этих простых уравнений:

Где:

В _P = Напряжение первичной стороны

В _S = Напряжение вторичной обмотки

А мощность определяется по формуле:

и

или

Где:

Другими словами, идеальный трансформатор будет иметь 100% КПД без потерь мощности.

Мы можем предположить, что идеальный трансформатор будет иметь нулевое сопротивление обмотки, отсутствие потока утечки и потерь в меди или сердечнике.

Схема эквивалента идеального трансформатора:

Эквивалентная схема идеального трансформатора не будет моделировать какое-либо сопротивление или какое-либо реактивное сопротивление, потому что все типы имеющихся потерь считаются несуществующими. Итак, мы получаем очень упрощенную принципиальную схему.

Чем идеальный трансформатор отличается от настоящего трансформатора?

На самом деле у нас есть трансформаторы, которые состоят из некоторых потерь мощности; следовательно, выходная мощность никогда не равна входной мощности трансформатора.

Настоящие трансформаторы будут иметь некоторое значение сопротивления обмотки, будут иметь поток утечки, а также будут иметь потери в меди и сердечнике, которые мы обсудим ниже.

Ток намагничивания:

Это ток, необходимый для создания магнитного потока в сердечнике трансформатора (или его намагничивания).

Можно заметить, что когда на трансформатор подается переменный ток при размыкании цепи во вторичной обмотке, небольшой ток по-прежнему будет течь через первичную обмотку.

Этот ток состоит из тока намагничивания (i _m ) и тока потерь в сердечнике (i _{h + e} ).

Некоторые важные моменты относительно тока намагничивания:

1. Он не является чисто синусоидальным и будет иметь более высокочастотные компоненты, когда ядро ​​начнет насыщаться.
2. Когда сердечник достигает максимального магнитного потока, для небольшого увеличения притока потребуется очень высокий ток намагничивания.

Ток потерь в сердечнике компенсирует гистерезис и потери на вихревые токи в сердечнике.

Сумма тока намагничивания и тока потерь в сердечнике называется током возбуждения трансформатора.

Потери:

Трансформатор является статическим устройством и не имеет вращающейся части, поэтому у него нет вращательных потерь. Однако он имеет следующие электрические потери:

1. Потери в сердечнике или в железе
2. Потери меди

Потери в сердечнике:

Потери в сердечнике называются потерями в сердечнике, потому что они связаны или являются следствием стального сердечника трансформатора.

Их можно разбить на 2 части.

1. Гистерезис потери
2. Потери на вихревые токи

Гистерезис потери:

Можно считать, что любой ферромагнитный материал имеет множество небольших магнитных доменов (маленьких постоянных магнитов), которые указывают в случайных направлениях. Когда к железу прикладывают внешнее магнитное поле, эти домены выстраиваются в направлении поля.

Однако, когда переменный ток меняет свое направление, магнитное поле также меняет свое направление, и магнитные домены также должны менять свое направление в соответствии с магнитным полем.

Некоторые магнитные домены выровняются, но некоторым потребуется дополнительная энергия для их выравнивания. Эта энергия, необходимая для переориентации магнитных доменов во время каждого цикла переменного тока, известна как потеря гистерезиса.

Потери на вихревых токах:

Переменный поток в сердечнике трансформатора соединяется со вторичными обмотками и наводит на них напряжение согласно закону Фарадея.

Также вероятно, что этот переменный поток будет связываться с другими проводящими частями трансформатора, такими как железный сердечник и железный кожух или корпус.

Этот переменный поток затем будет индуцировать локализованные напряжения в этих частях, что затем приведет к возникновению вихрей тока, протекающих внутри них. Эти токи известны как вихревые токи.

Эти токи вызывают потери энергии из-за удельного сопротивления сердечника или проводящей части, на которой они возникают, следовательно, энергия рассеивается в виде тепла.

Гистерезисные потери и потери на вихревые токи приводят к нагреву сердечника трансформатора.

Потери меди:

Первичная и вторичная обмотки трансформатора всегда будут иметь некоторое собственное сопротивление, и прохождение тока через это сопротивление всегда будет приводить к потерям энергии.

Поскольку обмотки сделаны из меди, потери энергии или тепла в них известны как потери в меди.

Потери меди можно определить по:

Итак, чем больше величина тока, тем больше будут потери в меди. Вот почему эти потери также известны как переменные потери, поскольку они зависят от нагрузки.

Реактивное сопротивление утечки:

Первичная и вторичная обмотки создают свой собственный поток, который связан друг с другом, это называется взаимным потоком.

Однако не весь магнитный поток между первичной и вторичной обмотками связан.

Некоторый поток, создаваемый первичной обмоткой, не будет связан с вторичной обмоткой, в то время как некоторое количество потока, создаваемого вторичной обмоткой, не будет связываться с первичной обмоткой.

Этот поток, который соединяется только с одной из обмоток вместо соединения с обеими, известен как поток утечки.

Обмотки являются индуктивными по своей природе, этот поток рассеяния будет создавать в обмотках самореактивное сопротивление или импеданс, который известен как реактивное сопротивление рассеяния.

Это реактивное сопротивление утечки вызовет падение напряжения в первичной и вторичной обмотках.

Схема эквивалента трансформатора

:

Эквивалентная схема трансформатора — это упрощенное представление трансформатора, состоящего из сопротивлений и реактивных сопротивлений.

Эквивалентная схема помогает нам в выполнении расчетов трансформатора, поскольку теперь анализ базовой схемы может быть применен к трансформатору.

Резистор R

_P и резистор R _S :

Эти резисторы моделируют резистивные потери в меди в трансформаторе, и их легко представить.

X _M :

Как мы уже упоминали ранее, ток возбуждения или ток холостого хода равен сумме тока намагничивания и тока потерь в сердечнике.

Таким образом, ток намагничивания можно смоделировать реактивным сопротивлением X _M , подключенным к первичному источнику напряжения.

R _C :

Потери в сердечнике, состоящие из потерь на вихревые токи и гистерезисных потерь, можно смоделировать с помощью сопротивления R _C , подключенного к первичному источнику напряжения

Xm и Rc известны как ветви возбуждения.

X _P и X _S :

X _p — реактивное сопротивление утечки на первичной обмотке, а X _S — реактивное сопротивление утечки на вторичной обмотке.

Для первичной и вторичной сторон:

Приведенная выше эквивалентная схема является точным представлением трансформатора. Однако для решения практических схем трансформатора необходимо преобразовать всю схему на единый уровень напряжения.

Это делается путем привязки цепи к ее первичной или вторичной стороне.

На первичную сторону:

Чтобы отнести или преобразовать схему к первичной стороне, мы сначала находим значение константы «а».

Где a = N _p N _s

Теперь, когда мы нашли «a», мы можем преобразовать сопротивление вторичной стороны Rs и реактивное сопротивление Xs в первичную сторону, умножив их на ² .

R _S ^‘ = R _S x a ²

X _S ^‘ = X _S x a ²

Вторичное напряжение Vs умножается на «a», а вторичный ток Is делится на «a».

На вторичную сторону:

Учитывая значение константы «a», мы делим значения сопротивления первичной стороны и реактивного сопротивления на ² .

То же самое будет сделано для X _M и R _C .

R _P ^‘ = R _P a ²

X _P ^‘ = X _P a ²

R _C ^‘ = R _C a ²

X _M ^‘ = X _M a ²

Первичный ток умножается на «а», а первичное напряжение делится на «а».

После того, как мы отнесли наши значения к одной конкретной стороне, первичной или вторичной, мы можем переместить ветвь возбуждения на передний план и последовательно сложить сопротивления и реактивные сопротивления, как показано на принципиальных схемах.

Эффективность:

КПД трансформатора — это отношение выходной мощности трансформатора к входной мощности.

Выдается

η = P _ВЫХ P _ВЫХ + P _ПОТЕРЯ X 100%

Где:

Так как выходная мощность всегда будет меньше входной, КПД трансформатора всегда будет в пределах 0–100%, в то время как идеальный трансформатор будет иметь КПД 100%.

Чтобы рассчитать КПД трансформатора по эквивалентной схеме, мы просто добавляем потери в меди и потери в сердечнике к уравнению КПД, чтобы получить следующее уравнение:

η = P _ВЫХ P _ВЫХ + P _cu + P _{сердечник} X 100%

Регулировка напряжения:

Также важно знать, что, поскольку трансформатор имеет последовательные сопротивления внутри, на нем также будут падать напряжения.Это приведет к изменению выходного напряжения с изменяющейся нагрузкой, даже если входное напряжение остается постоянным.

Величина, которая сравнивает выходное напряжение без нагрузки с выходным напряжением при полной нагрузке, называется регулировкой напряжения.

Его можно рассчитать по следующей формуле:

VR = V _S.NL — V _S.FL V _S.FL X 100%

Где:

В _С.NL = Выходное напряжение без нагрузки

В _S.FL = Выходное напряжение при полной нагрузке

Следует отметить, что идеальный трансформатор будет иметь регулировку напряжения 0%.

Типы трансформаторов и их применение

Привет! По соответствующей теме мы ранее писали в блоге о типах трансформаторов. Если это вас заинтересует, ознакомьтесь с ним и дайте нам знать, что вы думаете

Повышающий трансформатор:

Эти трансформаторы увеличивают нижний уровень напряжения на первичной стороне до более высокого значения на вторичной стороне.В этом случае вторичная обмотка имеет большее количество витков, чем первичная.

Они в основном используются на генерирующих станциях, где генерируемое напряжение около 11 кВ повышается до 132 кВ или более для передачи.

Понижающий трансформатор:

Понижающие трансформаторы понижают высокое напряжение на первичной стороне до более низкого значения на вторичной стороне. В этом случае первичная обмотка имеет большее количество витков.

Понижающие трансформаторы используются на сетевых станциях для снижения высоких напряжений передачи до подходящего более низкого значения для распределения и использования.Их также можно найти на наших зарядных устройствах для мобильных устройств.

Другие типы включают силовые трансформаторы, распределительные трансформаторы, трансформаторы с сердечником, одно- и трехфазные трансформаторы, внутренние и внешние трансформаторы. Вы можете проверить наш предыдущий блог, посвященный типам трансформаторов и их применению.

Ограничения трансформатора:

Здесь также важно отметить, что трансформатор будет работать только от переменного тока. Это связано с тем, что постоянный ток (DC) будет создавать постоянное магнитное поле вместо изменяющегося магнитного поля, и, следовательно, во вторичной обмотке не будет индуцироваться ЭДС.

На этом мы завершаем нашу тему о трансформаторах. Мы надеемся, что этот блог был полезен и дал вам ценную информацию по этой теме. Не стесняйтесь предлагать или задавать любые вопросы, которые могут у вас возникнуть, в разделе комментариев ниже. Спасибо.

.