Трансформатор это устройство предназначенное для: ТРАНСФОРМАТОР — это… Что такое ТРАНСФОРМАТОР?

Содержание

ТРАНСФОРМАТОР — это… Что такое ТРАНСФОРМАТОР?

ТРАНСФОРМАТОР
ТРАНСФОРМАТОР, устройство для преобразования переменного тока и НАПРЯЖЕНИЯ с сохранением частоты. Состоит из двух или более проволочных обмоток, намотанных на сердечник и индуктивно связанных. Входной ток подается на одну из обмоток (первичную), выходной снимается с другой обмотки (вторичной). Если пренебречь потерями на сердечнике, отношение входного и выходного напряжений равно отношению числа витков проволоки на первой обмотке к числу витков второй. см. также ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.

Научно-технический энциклопедический словарь.

Синонимы:
  • ТРАНСУРАНОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
  • ТРАНСФОРМНЫЙ СБРОС

Смотреть что такое «ТРАНСФОРМАТОР» в других словарях:

  • трансформатор — Статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем …   Справочник технического переводчика

  • ТРАНСФОРМАТОР — (от латинского transformo преобразую) электрический, устройство для преобразования переменного напряжения по величине. Состоит из одной первичной обмотки и одной или нескольких вторичных и ферромагнитного сердечника (магнитопровода). Основные… …   Современная энциклопедия

  • ТРАНСФОРМАТОР — прибор для превращения переменных токов малой силы и большого напряжения в токи большой силы и малого напряжения, или обратно. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов М., 1907. трансформатор I. (лат.… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • трансформатор — преобразователь; актер, фокусник Словарь русских синонимов. трансформатор сущ., кол во синонимов: 7 • автотрансформатор (2) • …   Словарь синонимов

  • ТРАНСФОРМАТОР — (автотрансформатор) аппарат, понижающий или повышающий напряжение переменного тока. Трансформатором, понижающим напряжение до безопасной величины, пользуются для питания электрических звонков переменного тока (обычно трансформатор составляет… …   Краткая энциклопедия домашнего хозяйства

  • Трансформатор — (от латинского transformo преобразую) электрический, устройство для преобразования переменного напряжения по величине. Состоит из одной первичной обмотки и одной или нескольких вторичных и ферромагнитного сердечника (магнитопровода). Основные… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • ТРАНСФОРМАТОР — (от лат. transformo преобразую) устройство для преобразования каких либо существенных свойств энергии (напр., электрический трансформатор, гидротрансформатор) или объектов (напр., фототрансформатор) …   Большой Энциклопедический словарь

  • трансформатор — а, м. transformateur <лат. tranformaro < trans через, сквозь + formo придаю вид, образовываю. 1. Преобразователь чего л. из одного вида, состояния в другой вид, другое состояние. < Кристаллические фосфоры> превращают один вид света в… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • ТРАНСФОРМАТОР — ТРАНСФОРМАТОР, трансформатора, муж. (от лат. transformo придаю другой вид). 1. Преобразователь, переделыватель (книжн. редк.). 2. Аппарат для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения (физ., тех.). 3.… …   Толковый словарь Ушакова

  • ТРАНСФОРМАТОР 1 — ТРАНСФОРМАТОР 1, а, м. Устройство для преобразования видов, форм или свойств энергии. Электрический т. (электромагнитный аппарат, меняющий напряжение тока). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

Книги

  • Трансформатор, Портнягин Дмитрий. Дмитрий Портнягин — бизнес-блогер № 1 в России по охвату аудитории, долларовый миллионер, основатель логистической компании «ТранзитПлюс» . Дмитрий Портнягин — простой парень родом из Тынды,… Подробнее  Купить за 844 руб
  • Трансформатор 2. Как развить скорость в бизнесе и не сгореть, Портнягин Дмитрий. Дмитрий Портнягин — бизнес-блогер № 1 (YouTube-канал «Трансформатор»- 1, 35 млн подписчиков)*, серийный предприниматель, основатель бизнес-сообщества» Трансформатор» и автор самой продаваемой… Подробнее  Купить за 774 руб
  • Трансформатор 2 Как развить скорость в бизнесе и не сгореть, Портнягин Д.
    . Дмитрий Портнягин — автор самого популярного* бизнес-канала на YouTube («Трансформатор» — 1, 35 миллиона подписчиков) и самой успешной** бизнес-книги в России. Более 200 тысяч экземпляров… Подробнее  Купить за 620 руб
Другие книги по запросу «ТРАНСФОРМАТОР» >>

Что такое трансформатор

Что такое трансформатор

Трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) переменного тока без изменения частоты системы (напряжения) переменного тока. Такое определение трансформатору дает ГОСТ 16110-82.

Трансформатор — это устройство, которое преобразует напряжения переменного тока и/или гальваническую развязку для различных нужд в областях  электроэнергетики, электроники и радиотехники.

Конструктивно трансформатор состоит из одной, как в автотрансформаторах, или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), намотанных, обычно, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала, охватываемых при этом общим магнитным потоком.

Базовые принципы действия трансформатора

Работа трансформатора строится на двух базовых принципах:


  • Электромагнетизм — изменяющийся  во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле;

  • Электромагнитная индукция — изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт электродвижущую силу (ЭДС) в этой обмотке.

Практически все современные трансформаторы работают по одному и тому же принципу. На одну из обмоток, которую называют первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. переменный ток, протекающий по первичной обмотке, создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе.

Под действием электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, включая первичную, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону относительно магнитного потока.

Некоторые трансформаторы, работающие на высоких или сверхвысоких частотах,  не имеют магнитопровода.

Трансформаторы, как электромагнитныеустройства, имеют несколько режимов работы:


  • Режим холостого хода. Этот режим характеризуется разомкнутой вторичной цепью трансформатора, вследствие чего ток в ней не течёт. При помощи холостого хода определяют КПД трансформатора, коэффициент трансформации, а также потери в сердечнике.

  • Нагрузочный режим. Данный режим характеризуется замкнутой на нагрузке вторичной цепью трансформатора. Этот режим — основной рабочий для трансформатора.

  • Режим короткого замыкания. Такой режим получается как результат замыкания вторичной цепи накоротко. С помощью этого режима определяют потери полезной мощности на нагрев проводов в цепи трансформатора. Это учитывается в схеме замещения реального трансформатора при помощи активного сопротивления.

Тип трансформатора определяется при помощи коэффициента трансформации, значение которого рассчитывается как отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной:

k = N1/N2

При k >1 трансформатор будет понижающим, а при k < 1 повышающим.

ООО «ТД «Автоматика» уже более 10 лет поставляет трансформаторы различных типов предприятиям электроэнергетики и промышленности. Наша компания имеет партнерские отношения с большинством производителей трансформаторов и может предложить своим клиентам данные изделия по привлекательным ценам. Мы поможем вам правильно подобрать трансформатор, в полном соответствии с требованиями технической и проектной документации. Каталог трансформаторов постоянно обновляется. Кроме данного сайта, у нас имеется тематический сайт по трансформаторному оборудованию.

Трансформатор. Устройство, предназначенное для повышения и понижения напряжения переменного тока, без потери мощности

1. Трансформатор

Венгеровская средняя школа
№2
Учитель: Иванова М.А.

2. Трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) —

Трансформаа тор (от лат. transformo —
преобразовывать) —
• Устройство, предназначенное для
повышения и понижения напряжения
переменного тока, без потери мощности.

3. История

• В 1831 английским физиком Майклом Фарадеем было открыто
явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия
электрического трансформатора, при проведении им
основополагающих исследований в области электричества.
• В 1848 году французский механик Г. Румкорф изобрёл индукционную
катушку. Она явилась прообразом трансформатора.
• 30 ноября 1876 год , дата получения патента Яблочковым Павлом
Николаевичем считается датой рождения первого трансформатора.
Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим
собой стержень, на который наматывались обмотки.
• Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в
Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон.
Устройство
трансформатора.
•Две катушки с разными числами
витков одеты в стальной
сердечник
•Катушка, подключенная к
источнику – первичная
катушка. ( N1, U1, I1 )
•Катушка, подключенная к
потребителю – вторичная
катушка. ( N2, U2, I2 )
N-число витков. U-напряжение.
I-сила тока.
Коэффициент
трансформации
U1 N1 I 2
K
U 2 N 2 I1
Вывод: 1) KN1– повышает
2). K>1если N2
U
P2
I 2U 2
P1
I1U 1
3) Во сколько раз трансформатор
увеличивает напряжение во, столько
же раз и уменьшает силу тока.
4) Для трансформатора
выполняется условие
I1U1≈I2U2
U1 =
U2
I2
I1
Применение в источниках питания
Компактный трансформатор
Для питания разных узлов электроприборов требуются самые
разнообразные напряжения. Например, в телевизоре
используются напряжения от 5 вольт, для питания микросхем и
транзисторов, до 20 киловольт, для питания анода кинескопа.
Все эти напряжения получаются с помощью трансформаторов
(напряжение 5 вольт с помощью сетевого трансформатора,
напряжение 20 кВ с помощью строчного трансформатора). В
компьютере также необходимы напряжения 5 и 12 вольт для
питания разных блоков. Все эти напряжения преобразуются из
напряжения электрической сети с помощью трансформатора со
многими вторичными обмотками.

Устройство управления и защиты трансформатора RET630 (МЭК) — Управление и защита трансформатора (Цифровые реле (Микропроцессорные устройства))

RET630 – Компактное устройство управления и защиты двухобмоточных силовых трансформаторов с возможностью регулирования напряжения

RET620 – это специальное устройство управления трансформатором, предназначенное для защиты, управления, измерения и контроля двухобмоточных силовых и повышающих трансформаторов, включая блоки генератор-трансформатор, на электростанциях и в распределительных сетях энергообъектов.

Устройство управления обеспечивает основную дифференциальную защиту трансформатора, имеет одну ступень с торможение (несколько характеристик) и отсечку, обеспечивающую быструю селективную защиту при междуфазных замыканиях, защиту от межвитковых замыканий  и КЗ ошиновки. Есть также и возможность выбора низкоомной или высокоомной защиты с торможением от КЗ на землю (REF).

Устройство RET620 идеально подходит для регулирования напряжения. Регулятор напряжения предназначен для силовых трансформаторов с РПН, имеющим моторный привод, и дает возможность как ручного, так и автоматического управления.

 

RET620 обеспечивает полную поддержку стандарта МЭК 61850 для связи и обеспечения взаимодействия устройств автоматизации на подстанциях, включая обмен дискретными и аналоговыми сигналами по технологии GOOSE; теперь также поддерживается МЭК 61850-9-2 LE и Редакция 2, что обеспечивает существенные преимущества с точки зрения расширения взаимодействия. RET620 поддерживает протокол постоянного резервирования (PRP) и протокол бесшовного резервирования высокой доступности HSR, наряду с такими протоколами как DNP3, МЭК 60870-5-103 и Modbus®. При использовании преобразователя SPA-ZC 302 можно также использовать протокол Profibus DVP1.

Устройство RET620 относится к продуктовой линейке Relion компании АББ и к серии 620 устройств защиты и управления.

Почему выбирают компанию АББ?

  • Съемное устройство для быстрой установки и тестирования
  • Большой набор функций управления и защиты двухобмоточных силовых трансформаторов, включая новейшую быстродействующую дифференциальную защиту с обеспечением защиты от броска тока при включении.
  • Поддержка различных вариантов заземления нейтрали, использование принципов высокоомной или цифровой низкоомной защиты от замыканий на землю с торможением
  • Автоматической регулирование напряжения силовых трансформаторов с РПН с моторным приводом
  • Поддержка МЭК 61850 Редакции 2 и Редакции 1, включая протоколы HSR и PRP, обмен сообщениям по профилю GOOSE, а также МЭК 61850-9-2 LE для уменьшения количества проводных соединений и контроля связи
  • Применение IEEE 1588 V2 для точной синхронизации и максимального использования преимуществ связи Ethernet на уровне подстанции
  • Большой графический дисплей для отображения однолинейных схем, доступ к которым осуществляется как с локального ИЧМ, так и через веб-ИЧМ.

Урок по теме «Трансформаторы»

Урок №
тема урока: «Трансформаторы»

Цели урока:

Оборудование: ЛАТР, трансформатор демонстрационный, вольтметр демонстрационный, лампочка накаливания 6В, трансформаторы лабораторные на столы учащихся.

Демонстрации: работа трансформатора на холостом ходу, работа трансформатора под нагрузкой.

Цифровые ресурсы: презентации «Трансформатор», «Виды трансформаторов», видеоролик «Принцип действия трансформатора».

Ход урока.

  1. Организационный момент.

  2. Актуализация знаний учащихся.

Вопросы для учащихся:

На предыдущем уроке мы изучили тему «Генерирование электроэнергии».

  1. Скажите, что называют генератором тока?

  2. Какие генераторы постоянного и переменного тока вы знаете?

  3. Какой генератор используется для получения переменного тока в промышленных масштабах?

  1. Изучение нового материала.

Учащиеся сами называют тему урока. Для этого напомнить учащимся последний слайд презентации предыдущего урока и вопрос, который задавался надом «какое устройство преобразует напряжение и силу тока в цепях переменного тока?»

Слайд 1. Ответ «Трансформатор».

Слайд 2. Итак, тема урока – «Трансформатор».

Теперь попробуем назвать цель урока. По какому алгоритму мы изучаем какое либо устройство?

Учащиеся пытаются сформулировать цели урока, учитель помогает.

Слайд 3. Цели урока. Цели урока определены. Ключевые слова отформатированы в виде гиперссылок.

  1. изучить назначение, устройство и принцип действия трансформа

  2. рассмотреть применение трансформаторов в технике

  3. научиться решать задачи по теме.

Слайд 4. Определение трансформатора. Краткий рассказ об изобретателе трансформатора П.Н. Яблочкове. Переход назад по стрелке на цели урока. По гиперссылке переход на слайд 5.

Слайд 5. Устройство трансформатора. Используются лабораторные трансформаторы на столах учащихся. Учащиеся отвечают на вопрос слайда. Переход по стрелке на слайд 3.

Вопрос для учащихся. Как вы думаете, какое явление лежит в основе принципа действия трансформатора? Ответ: явление электромагнитной индукции. Слайд 6. Видеоролик.

Демонстрация работы трансформатора в режиме холостого хода с замкнутым сердечником и разомкнутым. Сделать вывод о назначении магнитопровода.

Слайд 7. КПД трансформатора. Рассказать учащимся, что КПД трансформатора является самым большим из всех известных устройств.

Слайд 8. Режим холостого хода. Рассмотреть зависимость напряжения в обмотке от числа витков в ней.

Слайд 9. Режим нагрузки. Предложить учащимся самостоятельную работу с учебником. Ответить на вопросы:

Вопрос 1.

Почему, при замыкании вторичной обмотки автоматически увеличивается сила тока I1 первичной обмотки?

Вопрос 2.

Каково соотношение токов и напряжений первичной и вторичной обмоток?

Демонстрация работы трансформатора в режиме нагрузки.

Слайд 9. Соотношение токов и напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформатора.

Слайд 10. Применение трансформаторов Проверить наблюдательность учащихся: найдите в классе устройства, в состав которых входят трансформаторы. (блок питания компьютера, зарядное устройство, щиты электропитания и т.д.)

Показ презентации учащегося «Виды трансформаторов» ( встроена в презентацию учителя)

Слайды 11 – 13. Применение трансформаторов. Переход по гиперссылке на слайд «Цели урока». Переход далее на Слайд 14. Решение задач.
После решения задач перейти к Слайду 15. Самоконтроль. Учащиеся определяют для себя, что они усвоили на уроке.

IV. Закрепление изученного.

Слайд 16. Проверь себя. Даётся тест на 5 – 7 минут по изученной теме.

  1. Домашнее задание.

Слайд 17. Домашнее задание. §38, задачи
Выставить оценки за урок!

Измерительный трансформатор тока. Что это и зачем он нужен?

Введение

Одновременно с входом в нашу жизнь электричества остро встали некоторые вопросы, тесно связанные с его эксплуатацией. Одним из них стал вопрос организации токовой защиты цепи. Появилась необходимость в разделении силовых цепей и цепей защиты, а также в создании и организации сложных защит, которые невозможно собрать,  используя аппараты только в силовых цепях.

Дело в том, что защита электропроводки в обычных квартирах сводится к применению автоматических выключателей или предохранителей, а защита от поражения электрическим током — к применению УЗО или АВДТ. Вышеперечисленные аппараты встраиваются непосредственно в защищаемую цепь и, как правило, не имеют дистанционных органов управления.

В сетях с более высокими мощностями и токами, где уже требуется релейная защита, работающая по определенным алгоритмам, (например, АПВ — автоматическое повторное включение) требуется организовать питание целого ряда устройств и реле цепей защиты. Для этого применяется трансформатор тока — электротехническое устройство, предназначенное для уменьшения первичного тока (тока измеряемой рабочей цепи) до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, находящихся во вторничной цепи. К нему подключаются следующие устройства: амперметры, преобразователи тока, обмотки токовых реле, счетчиков, ваттметров и другие.

Технические характеристики и режим работы

Основным параметром трансформатора тока является его коэффициент трансформации, то есть кратность первичного тока ко вторичному. Ряд первичных токов включает следующие значения: 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000 (А).

С целью унификации и стандартизации всего выпускаемого измерительного и защитного оборудования существует стандартная величина вторичного тока — это 5 А. Соответственно, коэффициент трансформации определяется так: Kт= 400/5= 80.

Трансформатор тока работает в режиме близкому к короткому замыканию, т.к. сумма сопротивлений последовательно подключенных приборов защиты не превышает несколько десятых долей Ом. 

Не менее важной задачей, которую как раз и решает трансформатор тока (ТТ) является отделение вторичных цепей измерения и защиты от силовых цепей высокого напряжения и, следовательно, обеспечение безопасности работы с устройствами измерения и защиты.

Применение

Кроме основных задач, описанных выше, трансформаторы тока применяются при косвенном подключении счетчиков электрической энергии. Это обусловлено тем, что счетчики при прямом включении в сеть с большими рабочими токами выйдут из строя. Поэтому возникает необходимость в снижении измеряемых рабочих токов до приемлемых величин, например,  до стандартных 5 Ампер.

Современный рынок предлагает решения совместимые как с  проводами, так и с шинами.

Важное замечание

Размыкание вторичной обмотки трансформатора тока не допускается при протекании рабочих токов в первичной обмотке. При разомкнутой вторичной цепи ТТ ЭДС может достигать 1000 В и более, что крайне опасно для обслуживающего персонала. Поэтому при замене  аппарата, включенного в цепь трансформатора тока, необходимо сначала замкнуть накоротко (шунтировать) измерительную обмотку ТТ, а затем производить отключение вышедшего из строя прибора. Поэтому измерительную (вторичную) обмотку трансформатора тока необходимо заземлить для исключения появления высокого напряжения на выводах И1 И2.

Трансформаторы тока выполняют не только важные задачи  отделения защитных цепей от силовых и унификации оборудования, но и применяются при подключении счетчиков электроэнергии в сетях с большими рабочими токами, где прямое включение невозможно.

Трансформатор, преобразователь — устройство, принцип действия

Трансформатор (Electric Transformer) – устройство, предназначенное для преобразования одного напряжения в другое. Состоит из нескольких изолированных друг от друга (кроме автотрансформаторов) обмоток (первичная, вторичная & etc), общего сердечника (магнитопровод), изготавливаемого из ферро-магнитного материала или прессованной электротехнической стали (в сборе называется остовом трансформатора), для уменьшения потерь от вихревых токов.

Обмотки трансформатора состоят из изолированного эмалевым лаком или пропитанного бумагой квадратного (для более плотной обмотки), медного проводника.

Магнитопровод может быть броневым, либо стержневым. Броневой тип защищает обмотки и окружает их со всех сторон. На стержневой магнитопровод катушки одеваются сами и ничем не защищены.

Часть магнитопровода, которая находится внутри катушки, называется — стержень, а та часть, которая служит для соединения сердечников и замыкания магнитного поля называется – ярмо.

 

Принцип действия обычного трансформатора:

На первичную обмотку подаётся переменный ток, воздействуя посредством магнитной индукции на вторичную обмотку, тем самым образуя в ней переменный ток той же частоты, что и в первичной обмотке. Напряжение на выходе трансформатора будет зависеть от количества витков каждой из обмоток, но не может превышать мощность на входе.

КПД трансформатора, при правильном расчёте можно приблизить практически к 100%.

Существует такой вид трансформаторов как : «Автотрансформаторы» (Auto Transformers).

Их обмотки соединены напрямую и они имеют несколько выходов с различным напряжением на них, за счёт различного количества витков после которого они были выведены. Плюсом таких трансформаторов в сравнении с несколькими отдельными являются меньший вес, габариты, цена. Применяются в местах, где не требуется значительное преобразование энергии (не больше чем в 4 раза), есть качественное заземление и напряжение выше 100 кВ.

Основной причиной выхода трансформатора из строя является пробой обмотки. Происходит это по причине перегрева, либо резкого скачка напряжения. Трансформатор с пробоем, для дальнейшего использования не подлежит. Потому, производители делают трансформаторы с большим запасом прочности, ведь замена трансформатора довольно трудоёмкий процесс.

Что такое трансформатор? — Основы схемотехники

Трансформатор — это электрическое устройство, предназначенное для передачи электрической энергии от одной цепи к другой с той же частотой. Его также называют статическим механизмом, поскольку он не имеет движущихся частей. Он используется для управления уровнями напряжения между цепями. Он состоит из трех основных частей, которые состоят из двух обмоток и металлического сердечника, на который намотаны обмотки. Эти обмотки имеют форму катушек, сделанных из материалов, хорошо проводящих ток.Обмотки трансформатора играют главную роль в машине, поскольку эти обмотки служат в качестве индукторов.

Анатомия преобразователя a T

Трансформатор состоит из следующих частей:

  • Первичная обмотка
  • Вторичная обмотка
  • Сердечник
  • Изоляционные материалы
  • Трансформаторное масло
  • Консерватор
  • Сапун
  • Устройство РПН
  • Охлаждающие трубки
  • Реле Бухгольца
  • Взрывоотводчик

Как работают трансформаторы

Первичная обмотка, вторичная обмотка и сердечник являются основными частями силового трансформатора. Эти детали очень важны для работы трансформатора.

Первичная обмотка обычно изготавливается из меди из-за ее высокой проводимости и пластичности. Количество витков катушки должно быть кратно количеству витков вторичной катушки. Он также отвечает за производство магнитного потока. Магнитный поток создается, когда первичная катушка подключена к источнику электричества. Медный провод, используемый в первичной катушке, должен быть тоньше, чем у вторичной катушки, чтобы ток во вторичной катушке был выше, чем в первичной катушке.

Вторичная катушка, которая также сделана из меди, принимает магнитный поток, создаваемый первичной катушкой. Поток проходит через сердечник и соединяется со вторичной обмоткой. Вторичная обмотка подает энергию на нагрузку при измененном напряжении. В этой катушке будет индуцироваться напряжение, поэтому обмотка должна иметь большее количество витков по сравнению с первичной обмоткой. Ток, идущий от первичной катушки, будет генерировать переменный магнитный поток в сердечнике, чтобы вызвать электромагнитное соединение между первичной и вторичной катушками. Магнитный поток, который проходит через две катушки, индуцирует электродвижущую силу, величина которой пропорциональна количеству витков катушки.

Обмотка проводов катушки и выходное напряжение и ток

Величина наведенного напряжения, вызванного наведенным током во вторичной катушке, зависит от количества витков катушки во вторичной катушке. Соотношение между витками проволоки и напряжением в каждой катушке определяется уравнением трансформатора :

Уравнение трансформатора показывает, что отношение входного и выходного напряжений трансформатора равно отношению количества витков на первичной и вторичной обмотках.

Расчет входного и выходного напряжения / тока в зависимости от первичной и вторичной обмоток

Соотношение входного и выходного тока и витков катушки трансформатора определяется выражением:

Данное уравнение показывает, что отношение входного и выходного тока трансформатора равно отношению количества витков двух катушек.

Оценивая два приведенных выше уравнения, мы можем сделать вывод, что если напряжение увеличивается, ток уменьшается.Таким же образом, если напряжение уменьшается, ток увеличивается.

Что такое рейтинг VA?

ВА или вольт-ампер. обычно используется для определения силы тока при заданном напряжении в трансформаторе. Вольт-ампер также используется для измерения полной мощности в электрической цепи. Этот рейтинг определяет, сколько вольт-ампер способен выдать трансформатор.

Определение ВА и расчет максимального тока для первичной и вторичной обмоток

Чтобы рассчитать ток первичной и вторичной обмоток трансформатора с заданной номинальной мощностью, мы используем следующее:

Для отношения количества витков, напряжения и тока

Для максимального первичного тока

Для максимального вторичного тока

Обозначение выходного напряжения трансформаторов с центральным отводом

Трансформатор с центральным отводом также широко известен как «двухфазный трехпроводной трансформатор». Это тип трансформатора, который имеет дополнительный провод, подключенный к середине вторичной обмотки трансформатора. Он обеспечивает два вторичных напряжения, V A и V B, с общим подключением. Эти вторичные напряжения равны подаваемому напряжению, поэтому каждая обмотка получает одинаковую мощность.


12-0-12 Трансформатор

A 12-0-12 трансформатор — это понижающий трансформатор с центральным отводом с входным напряжением 220 В переменного тока при 50 Гц и выходным напряжением 24 В или 12 В (среднеквадратичное значение).Он назван трансформатором 12-0-12 из-за выходных потенциалов трех клемм, как показано на рисунке выше. Вторичная обмотка состоит из трех выводов: двух выводов от конца до конца и третьего вывода в качестве центрального отвода. На приведенном выше рисунке напряжение будет 24 В от конца до конца (T 1 и T 3 ). Напряжение на T 1 и T 2 будет 12 В. 0 в 12-0-12 представляет собой контрольную точку с нулевым напряжением.


терминов по электричеству, которые вы знаете | Alcoa, TN

Вольт


Единица электродвижущей силы.Это сила, необходимая для пропускания постоянного тока в один ампер через сопротивление в один Ом. Электрические системы большинства домов и офисов имеют напряжение 120 вольт.

Напряжение цепи


Электрическое давление в цепи, измеряемое в вольтах. Обычно номинальное значение, основанное на максимальной нормальной действующей разности потенциалов между любыми двумя проводниками цепи.

Электроэнергетика


Любое лицо или государственное учреждение с монопольной франшизой (включая любой муниципалитет), которое продает электроэнергию конечным потребителям; этот термин включает Управление долины Теннесси, но не включает другие федеральные агентства по энергетическому маркетингу (из EPAct).

Электричество


Свойство основных частиц материи. Форма энергии, обладающая магнитным, излучательным и химическим действием. Электрический ток создается потоком заряженных частиц (электронов).

Энергия


Способность выполнять работу. Формы энергии включают: тепловую, механическую, электрическую и химическую. Энергия может переходить из одной формы в другую.

Трансформатор


Устройство, которое посредством электромагнитной индукции, но без использования движущихся частей, преобразует переменную или прерывистую электрическую энергию в одной цепи в энергию аналогичного типа в другой цепи, обычно с измененными значениями напряжения и тока.

Солнечная энергия


Тепло и свет исходили от солнца.

Подстанция


Объект, повышающий или понижающий напряжение в линиях электропередач. Напряжение повышается там, где мощность передается по линиям передачи на большие расстояния. он понижается там, где мощность должна вводиться в местные распределительные сети.

Ископаемое топливо


Нефть, уголь, природный газ или их побочные продукты. Топливо, которое было сформировано в земле в доисторические времена из останков организмов живых клеток.

Ядерная энергия


Мощность, полученная путем расщепления тяжелых атомов (деление) или соединения легких атомов (слияние). Атомная энергетическая установка использует управляемую атомную цепную реакцию для производства тепла. Тепло используется для того, чтобы заставить пар работать в обычных турбогенераторах.

Гидроэлектростанция


Электроэнергия вырабатывается падающей водой, которая вращает турбогенератор. Также называется HYDRO.

Схема


Один полный проход набора электрических проводов от источника питания к различным электрическим устройствам (приборам, осветительным приборам и т. Д.)) и обратно к тому же источнику питания.

Горение Горение


Быстрое окисление с выделением энергии в виде тепла и света.

Счетчик


Устройство для измерения уровней и объемов потребления газа и электроэнергии потребителем.

Трансмиссия


Транспортировка крупногабаритной энергии на большие расстояния.

Киловольт (кв)


Одна тысяча вольт (1000). Линии распределения в жилых районах обычно составляют 12 кВ (12 000 вольт).

Киловатт (кВт)


Одна тысяча (1000) Вт.Единица измерения количества электроэнергии, необходимой для работы данного оборудования. В жаркий летний полдень типичный дом с центральным кондиционированием воздуха и другим оборудованием может потреблять четыре кВт каждый час.

Киловатт-час (кВтч)


Наиболее часто используемая единица измерения, показывающая количество электроэнергии, потребляемой с течением времени. Это означает один киловатт

Термостат


Устройство автоматического управления, предназначенное для реагирования на температуру и обычно используемое для поддержания заданной температуры путем включения системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Эдисон, Томас Альва


«Отец» американской энергетики Томас Эдисон был американским изобретателем, который родился в 1847 году и умер в 1931 году. Он запатентовал в общей сложности 1093 изобретения — больше, чем любой другой человек в американской истории. Среди наиболее важных — электрическая лампа накаливания (1879 г.), фонограф (1877 г.) и кинопроектор (1893 г.).

Проводимость


Передача тепловой энергии через материал (твердое тело, жидкость или газ) за счет движения соседних атомов и молекул без грубого смещения частиц.

Электропроводность (к)


Количество тепла, которое пройдет через один квадратный фут однородного материала толщиной один дюйм за один час, когда разница температур между его поверхностями составляет один градус Фаренгейта.

типов трансформаторов — AllumiaX Blog

Существуют различные типы трансформаторов, каждый со своим применимым применением. Однако основная цель их использования одна и та же — преобразование электроэнергии из одного типа в другой.

В этом блоге мы будем стремиться познакомить читателей с основами и принципом работы трансформатора, типами трансформаторов в зависимости от напряжения, среды, использования, конфигурации и места использования, их преимуществами и ограничениями.

Мы только что запустили нашу серию Power Systems Engineering Vlog , и в этой серии мы собираемся поговорить о всевозможных различных исследованиях и комментариях по проектированию энергосистем. 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.

Трансформатор

Трансформатор — это электрическое устройство, которое может использоваться для передачи мощности от одной цепи к другой, используя принципы электромагнитной индукции. В трансформаторе есть два типа обмотки: первичная обмотка и вторичная обмотка. Первичная обмотка означает обмотку, к которой подключен источник переменного тока, а вторичная обмотка означает обмотку, к которой подключена нагрузка.Напряжение будет повышаться или понижаться в цепи, но с пропорциональным увеличением или уменьшением номинального тока.

Принцип работы трансформатора

Работа трансформатора зависит от закона электромагнитной индукции Фарадея. Согласно законам Фарадея,

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

Закон Фарадея

Где,

E = наведенная ЭДС

N = количество витков

dϕ = Изменение потока

dt = Изменение во времени

Типы трансформаторов

Трансформатор

можно разделить на категории в зависимости от уровня напряжения, среды, использования, конфигурации и места использования.Теперь подробно остановимся на каждом типе.

1. На основе уровня напряжения

Типы трансформаторов в зависимости от уровня напряжения перечислены ниже.

  • Повышающий трансформатор
  • Понижающий трансформатор
  • Разделительный трансформатор

Повышающий трансформатор — это устройство, которое преобразует низкое напряжение на первичной стороне в высокое напряжение на вторичной стороне. Первичная обмотка катушки имеет меньшее количество витков, чем вторичная обмотка.

  • Передача электроэнергии на большие расстояния по низкой цене.
  • Помогает снизить сопротивление на линии.
  • Умение работать непрерывно.
  • без задержек начинает работу сразу после установки.
  • Высокоэффективный и с очень небольшими потерями.
  • Не требует много времени и денег на обслуживание.
  • Приложения, предназначенные только для работы с переменным током.
  • Использовать круглосуточную систему охлаждения, т.е. сделать систему громоздкой.

Понижающий трансформатор — это устройство, которое преобразует высокое напряжение на первичной стороне в низкое напряжение на вторичной стороне. Вторичная обмотка катушки имеет меньшее количество витков, чем первичная обмотка.

  • Простая передача энергии по низкой цене.
  • Высокая надежность и эффективность.
  • Обеспечивает различные требования к напряжению.
  • Требуется серьезное обслуживание, которое может привести к повреждению трансформатора.
  • Неустойчивость затрат на сырье.
  • Устранение неисправности занимает больше времени.

Изолирующий трансформатор может быть повышающим или понижающим трансформатором, но значения первичного и вторичного напряжения всегда равны, т. Е. Соотношение витков всегда равно 1. Это достигается при одинаковом количестве витков на первичной и вторичной обмотках. Изолирующие трансформаторы называют «изолированными».

Vs / Vp = Ns / Np, где Ns = Np

  • Обеспечьте безопасность электронных компонентов и людей от поражения электрическим током.
  • Подавляет электрический шум.
  • Избегает контуров заземления.
  • Обеспечьте наличие запаса, даже если устройство сломано.
  • Применяются как измерительные трансформаторы
  • Обеспечьте любое необходимое напряжение.
  • Создают искажения на вторичной обмотке при работе в качестве импульсного трансформатора.
  • При подаче импульсного сигнала постоянного тока насыщение сердечника уменьшается.
  • Высокая стоимость.

2.На базе Core Medium

Типы трансформаторов в зависимости от типа сердечника перечислены ниже.

  • Трансформатор с воздушным сердечником
  • Трансформатор с железным сердечником
  • Трансформатор с ферритовым сердечником

Трансформаторы с воздушным сердечником предназначены для передачи радиочастотных токов, т. Е. Используются в радиопередатчиках и устройствах связи и т. Д. Как следует из названия, эти трансформаторы не имеют твердого сердечника, что делает их очень легкими, что делает их идеальными для малогабаритные портативные электронные устройства.Трансформаторы с воздушным сердечником создают магнитный поток, используя обмотки и воздух, проходящий через них. Это помогает трансформатору с воздушным сердечником полностью исключить нежелательные характеристики ферромагнитного сердечника (потери на вихревые токи, гистерезис, насыщение и т. Д.)

  • Нулевые искажения.
  • Нулевое рассеяние качества сигнала.
  • Бесшумная работа.
  • Отсутствие потерь на гистерезис и вихревые токи.
  • Более легкий вес.
  • Низкая степень связи (взаимная индуктивность)
  • Не подходит для использования в распределительных сетях.

В трансформаторе этого типа первичная и вторичная обмотки намотаны на несколько металлических пластин. Эти железные пластины обеспечивают идеальную связь с генерируемым потоком и выполняют аналогичные функции в диапазоне звуковых частот. Трансформаторы с железным сердечником широко используются и высокоэффективны по сравнению с трансформатором с воздушным сердечником.

  • Обработка больших грузов при низкой частоте.
  • Предлагает меньшее сопротивление.
  • Высокоэффективный.
  • Большие потери на вихревые токи

Трансформатор с ферритовым сердечником — это трансформатор, магнитный сердечник которого изготовлен из феррита. Ферриты — это непроводящие керамические соединения, которые имеют ферромагнитную природу. Высокая магнитная проницаемость этих трансформаторов делает их идеальными для различных высокочастотных трансформаторов, регулируемых катушек индуктивности, широкополосных трансформаторов, синфазных дросселей, импульсных источников питания и радиочастотных приложений.

  • Магнитный тракт с низким сопротивлением.
  • Сильноточное сопротивление.
  • Обеспечивает низкие потери на вихревые токи на многих частотах.
  • Высокая магнитная проницаемость, коэрцитивная сила и добротность.
  • Низкий коэффициент гистерезиса, чувствительность по постоянному току и искажение сигнала.
  • Легко насыщается (его плотность потока насыщения обычно <0,5 Тл).
  • Проницаемость меняется в зависимости от температуры.

3. На основе использования

Типы трансформаторов перечислены ниже в зависимости от использования.

  • Силовые трансформаторы
  • Распределительные трансформаторы

Основным принципом силового трансформатора является преобразование входа низкого напряжения в выход высокого напряжения.Этот трансформатор действует как мост между генератором энергии и первичной распределительной сетью. Он имеет сложную конструкцию из-за высокой выработки электроэнергии и в основном устанавливается на генерирующих станциях и передающих подстанциях. Силовые трансформаторы используются в сетях передачи более высокого напряжения.

  • Подходит для высоковольтных систем (более 33 кВ).
  • Высокий уровень изоляции.
  • Минимизируйте потери мощности.
  • Экономически выгодно.
  • На передающей станции нагружен 24 часа, таким образом, потери в сердечнике и меди будут происходить в течение всего дня.
  • Большой размер.

Распределительные трансформаторы

Распределительные трансформаторы — это понижающие трансформаторы, которые используются в распределительных сетях промышленного и бытового назначения. Эти трансформаторы преобразуют высокое сетевое напряжение в напряжение, требуемое конечным потребителем, где электрическая энергия распределяется и используется на стороне потребителя.Эти трансформаторы используются для распределения энергии от электростанции в отдаленные места.

  • Маленький размер.
  • Простая установка.
  • Низкие магнитные потери.
  • Не всегда загружен полностью.
  • Разработан для КПД 50-70%.
  • Низкая магнитная индукция по сравнению с силовым трансформатором.
  • Регулярные колебания нагрузки.
  • Зависит от времени.

4.На основе электроснабжения

Типы трансформаторов в зависимости от конфигурации перечислены ниже.

  • Трансформатор однофазный
  • Трехфазный трансформатор

Когда есть только одна катушка на первичной стороне и одна катушка на вторичной стороне, трансформатор называется однофазным трансформатором. Здесь питание осуществляется по единственному проводнику. Этот тип трансформатора принимает однофазный переменный ток и выходной однофазный переменный ток, как правило, с различным уровнем напряжения, который работает в единой временной фазе.Эти типы трансформаторов чаще всего используются в бытовых приборах.

  • Простая сеть.
  • Экономически выгодно.
  • Самый эффективный источник питания переменного тока мощностью до 1000 Вт.
  • Питание только однофазной нагрузки.
  • применяется для легких нагрузок и малых электродвигателей.
  • Минимальная мощность передачи.
  • Происходит сбой питания.

Трехфазный трансформатор означает, что мощность течет по трем проводам.Трехфазный трансформатор содержит шесть катушек, три катушки на первичной стороне и три катушки на вторичной стороне. Этот тип трансформатора принимает трехфазный переменный ток и выходной трехфазный переменный ток, как правило, с различным уровнем напряжения, который работает в единой временной фазе. Эти типы трансформаторов в основном используются в качестве силовых или распределительных трансформаторов

.
  • Большие двигатели или тяжелые материалы.
  • Передача энергии на большие расстояния через магнитное поле.
  • Максимальная мощность передачи.
  • Сбой питания не происходит.
  • Требуется множество систем охлаждения в зависимости от номинальной мощности трансформатора.
  • Комплексная сеть.

5. По месту использования

Типы трансформаторов перечислены ниже в зависимости от места использования.

  • Внутренние трансформаторы
  • Наружные трансформаторы

Внутренние трансформаторы обычно представляют собой трансформаторы сухого типа.В этих трансформаторах в качестве охлаждающей среды используется воздух, и обычно их первичные и вторичные соединения изолированы. Трансформаторы сухого типа устанавливаются в зданиях и рядом с ними, поскольку они более безопасны для окружающей среды, т. Е. Менее воспламеняемы. Этот тип трансформаторов считается идеальным для торговых центров, больниц, жилых комплексов и других коммерческих помещений.

  • Низкие эксплуатационные расходы.
  • Более безопасный вариант по сравнению с маслонаполненным трансформатором.
  • Увеличение операционного убытка.
  • Шумовое загрязнение.
  • Дорого.

Наружные трансформаторы обычно представляют собой масляные трансформаторы. В этих трансформаторах используется масло в качестве охлаждающей среды, и они предназначены для использования на открытом воздухе из-за возможности утечки масла и разливов, которые создают риск возникновения пожара, и должны быть защищены от воздействия окружающей среды.

  • Меньше и эффективнее.
  • Снижение эксплуатационных расходов.
  • Высокие эксплуатационные расходы.
  • Требуется периодический отбор проб масла.

Это все о различных типах трансформаторов. Мы надеемся, что после прочтения этого блога вы почерпнете ценную информацию и идеи. Если у вас все еще есть какие-либо вопросы, вы можете оставить комментарий в разделе комментариев ниже.


  • Об авторе

    Абдур Рехман (Abdur Rehman) — 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.

Трансформаторы

Трансформаторы
Далее: Согласование импеданса Up: индуктивность Предыдущая: Схема Трансформатор — это устройство для повышения или понижения напряжения переменный электрический сигнал. Без эффективных трансформаторов трансмиссия и распределение переменного тока электричество на большие расстояния было бы невозможно.Рисунок 51 показана принципиальная схема типичного трансформатора. Есть две схемы. А именно, первичная цепь и вторичная цепь . Между двумя цепями нет прямого электрического соединения, но каждая цепь содержит катушку, которая соединяет ее индуктивно, с другой цепью. В реальных трансформаторах две катушки намотаны на один и тот же железный сердечник. Назначение железного сердечника — направлять магнитный поток, генерируемый ток, протекающий вокруг первичной обмотки, так что насколько это возможно, также связывает вторичная обмотка.Общий магнитный поток, связывающий две катушки, обычно обозначается на принципиальных схемах рядом параллельных прямых линий, проведенных между катушками.
Рисунок 51: Принципиальная схема трансформатора.

Рассмотрим особенно простой трансформатор, в котором первичная и вторичная катушки — это соленоиды и с одним и тем же заполненным воздухом сердечником. Предположим, что — длина сердечника; — площадь его поперечного сечения.Пусть будет общее количество витков в первичной катушке, и пусть будет общее количество витков во вторичной обмотке. Предположим, что переменное напряжение

(281)

подается в первичную цепь от некоторого внешнего источника переменного тока. Здесь, — пиковое напряжение в первичной цепи, а — частота чередования (в радианах в секунду). Течение вокруг первичная цепь написана
(282)

где — пиковый ток.Этот ток генерирует изменение магнитного потока, в сердечнике соленоида, который связывает вторичную катушку, и, таким образом, индуктивно генерирует переменную ЭДС
(283)

во вторичной цепи, где — пиковое напряжение. Предположим, что это ЭДС управляет переменным током
(284)

вокруг вторичной цепи, где — пиковый ток.

Записывается уравнение первичной цепи

(285)

при условии, что в этой цепи пренебрежимо малое сопротивление. Первый срок в приведенном выше уравнении — это ЭДС, генерируемая извне. Второй член обратная ЭДС из-за самоиндукции первичной катушки. В последний член — ЭДС из-за взаимной индуктивности первичной и вторичные катушки. При отсутствии значительного сопротивления в первичной обмотке В цепи эти три ЭДС должны в сумме равняться нулю.Уравнения (281), (282), (284) и (285) можно объединить, чтобы получить
(286)

поскольку
(287)

Возникающая во вторичном контуре переменная ЭДС состоит из ЭДС, генерируемая собственной индуктивностью вторичной катушки, плюс ЭДС, создаваемая взаимной индуктивностью первичной и вторичной катушек. Таким образом,

(288)

Уравнения (282), (283), (284), (287) и (288) дают
(289)

Теперь мгновенная выходная мощность внешнего источника переменного тока, который управляет первичный контур

(290)

Точно так же мгновенная электрическая энергия в единицу времени индуктивно передается от первичный к вторичному контуру
(291)

Если резистивные потери в первичной обмотке и вторичные цепи пренебрежимо малы, как предполагается, тогда, за счет сохранения энергии эти две силы должны всегда равняться друг другу. Таким образом,
(292)

что легко сводится к
(293)

Уравнения (286), (289) и (293) дают
(294)

который дает
(295)

и, следовательно,
(296)

Уравнения (293) и (296) можно объединить, чтобы получить
(297)

Обратите внимание, что, хотя взаимная индуктивность двух катушек равна несет полную ответственность за передачу энергия между первичной и вторичной цепями, это собственная индуктивность двух катушек, которые определяют соотношение пиковых напряжений и пиковые токи в этих цепях.

Теперь из Разд. 10.2, собственные индуктивности первичной и вторичные катушки представлены а также , соответственно. Следует что

(298)

и, следовательно, что
(299)

Другими словами, соотношение пиковых напряжений и пиковых токов в первичном и вторичном контурах определяется соотношением количество витков в первичной и вторичной обмотках.Это последнее соотношение обычно называют передаточным числом трансформатора. Если вторичная обмотка содержит на витков больше, чем первичная обмотка, на витка больше, чем пиковое напряжение во вторичной цепи превышает , что в первичной цепи. Этот тип трансформатора называется повышающим трансформатором , а потому что он увеличивает напряжение сигнала переменного тока. Обратите внимание, что в повышении трансформатор пиковый ток во вторичной обмотке цепь на меньше, чем на пиковый ток в первичной цепи (как и должно быть, если необходимо сохранить энергию).Таким образом, повышающий трансформатор фактически понижает ток. Так же, если вторичная обмотка содержит на меньше витков, чем первичная обмотка тогда пиковое напряжение во вторичной цепи на меньше, чем на в первичном контуре. Этот тип трансформатора называется понижающим . трансформатор . Обратите внимание, что понижающий трансформатор фактически увеличивает ток ( то есть , пиковый ток во вторичной цепи превышает значение в первичном контуре).

Электроэнергия переменного тока вырабатывается на электростанциях при довольно низком пиковом напряжении ( я.е. , что-то вроде 440 В), и потребляется внутренним пользователем при пиковом напряжении 110 В (в США). Однако электричество переменного тока передается от электростанции к месту потребления при очень высоком пиковом напряжении (обычно 50 кВ). Фактически, как только сигнал переменного тока выходит из генератора на электростанции, подается на повышающий трансформатор, повышающий пиковое напряжение с нескольких сотен вольт до многих десятков киловольт. Выход повышающего трансформатора подается на линия электропередачи высокого напряжения, которая обычно транспортирует электроэнергию по многие десятки километров, и, как только электричество достигнет своего точка потребления, он питается через серию понижающих трансформаторов до тех пор, пока к моменту выхода из домашней розетки его пиковое напряжение не станет равным только 110В.Но если электричество переменного тока генерируется и потребляется на сравнительно низкие пиковые напряжения, зачем возиться с повышение пикового напряжения до очень высокого значения на электростанции, а затем снова понизить напряжение, когда электричество дошел до своей точки потребления? Почему бы не создавать, передавать и распределять электричество при пиковом напряжении 110В? Что ж, рассмотрим электрический линия электропередачи, по которой передается пиковая электрическая мощность между электростанциями и город. Мы можем думать о том, что зависит от количества потребителей в городе и характера электрические устройства, с которыми они работают, как по существу фиксированное количество.Предположим, что и — пиковое напряжение и пиковый ток сигнала переменного тока, передаваемого по линии, соответственно. Мы можем рассматривать эти числа как переменные, поскольку мы можем изменять их с помощью трансформатора. Однако, поскольку произведение пика напряжение и пиковый ток должны оставаться постоянными. Предположим, что сопротивление линии есть. Пиковая скорость потери электроэнергии из-за к омическому нагреву в строке есть, что можно записать

(300)

Таким образом, если мощность, передаваемая по линии, является фиксированной величиной, как и сопротивление линии, тогда мощность, потерянная в линии из-за омического нагрева, изменяется как обратный квадрат из пиковое напряжение в линии. Оказывается, даже при очень высоких напряжениях например, 50 кВ, омические потери мощности в линии электропередачи протяженностью десятки километров может составлять до 20% передаваемой мощности. Это легко может быть оценил, что если была предпринята попытка передать электроэнергию переменного тока при пиковом напряжении 110 В омические потери будут настолько значительными, что практически ни один из сила достигнет своей цели. Таким образом, можно только генерировать электроэнергию в центральном месте, передавать ее на большие расстояния, а затем распределить его в точке потребления, если передача выполняется при очень высоких пиковых напряжениях (чем выше, тем лучше).Трансформеры играют жизненно важную роль в этом процессе, потому что они позволяют нам активизировать и понизить напряжение электрического сигнала переменного тока очень эффективно (хорошо продуманный трансформатор обычно имеет потери мощности, которые составляют всего несколько процентов от полная мощность, протекающая через него).

Конечно, трансформаторы не работают на электричестве постоянного тока, потому что магнитный поток, создаваемый первичной катушкой, не меняется во времени, и, следовательно, не вызывает ЭДС во вторичной обмотке. На самом деле не существует эффективного метода повышения или понижение напряжения электрического сигнала постоянного тока.Таким образом, это невозможно эффективно передавать электроэнергию постоянного тока на большие расстояния. Это основная причина, почему коммерчески производимая электроэнергия — это переменный ток, а не постоянный ток.



Далее: Согласование импеданса Up: индуктивность Предыдущая: Схема
Ричард Фицпатрик 2007-07-14

У вас есть вопросы по трансформаторам? На нашей странице часто задаваемых вопросов есть ответы!

Не случайно вы редко слышите трансформеры, посещая школы, больницы и офисы.В таких чувствительных к звуку условиях часто требуются тихие трансформаторы, и MGM может проектировать блоки со средним уровнем звука на 3 дБ ниже стандартов NEMA ST-20. Для некоторых номиналов кВА и классов кВ мы можем снизить уровень звука до 7 дБ ниже NEMA!

Что вызывает шум трансформатора?
Трансформаторы по своей конструкции издают слышимый «гул», вызванный вибрациями электротехнической стали. Колебания вызываются свойством, известным как «магнитострикция», которое заставляет стальной сердечник изменять свою форму и размер во время намагничивания.По мере увеличения вибрации увеличивается уровень «гудящего» звука.

Почему важно снижать уровень шума?
Для всех устройств MGM придерживается стандартов NEMA, которые определяют уровни звука в зависимости от кВА. Кроме того, существуют специальные приложения, в которых критически важно повышенное шумоподавление. Примеры включают больницы, высотные здания, школы, офисы, библиотеки или другие объекты, где трансформаторы размещаются рядом с их нагрузками в чувствительной к шуму среде.

Как MGM снижает уровень шума?
MGM имеет запатентованную конструкцию шумоподавления, в которой используются методы, позволяющие минимизировать гудение, вызванное магнитострикцией. Наша конструкция регулирует усилие зажима, материал сердечника, конструкцию сердечника и устанавливает антивибрационные прокладки по всему устройству. В дополнение к дизайну, размещение трансформатора имеет решающее значение, поэтому MGM предлагает услуги поддержки для обеспечения учета акустических принципов во время установки.

Как MGM проверяет уровни шума?
В соответствии со стандартами тестирования NEMA, MGM проверяет каждый блок на его номинальной частоте и напряжении в условиях холостого хода. Помещение для испытаний примерно на 10 футов больше трансформатора со всех сторон с уровнем окружающего звука 5 дБ.С помощью аттестованного / откалиброванного шумомера снимаются пять показаний звука на расстоянии одного фута с каждой стороны кожуха трансформатора и на расстоянии одного фута над кожухом. Оценка звука — это среднее значение этих пяти значений.

Конструкция трансформатора | Электротехнические услуги

Трансформаторы — это электрические машины, которые играют очень важную роль в энергосистеме здания. Они в основном предназначены для изменения любого напряжения переменного тока с помощью электромагнитной индукции.

Если у вас есть здание или, возможно, предприятие, занимающееся производством, то нет сомнений, что у вас есть потребность в постоянном снабжении электроэнергией.Наряду с этим возникает необходимость иметь дело с нестабильностью напряжения, а также с неисправностями на некоторых машинах из-за проблем с напряжением.

Здесь на помощь приходит трансформатор. По сути, это решение для устранения таких сбоев. Однако могут быть случаи, когда трансформатор может работать неэффективно из-за плохой конструкции — случая, которого можно было бы избежать, если бы такие конструктивные проблемы были решены заранее.

К счастью, NY Engineers специализируется в этой области. С помощью наших услуг по 3D-проектированию и моделированию трансформаторов мы сможем разработать надежный и индивидуальный дизайн для вашего трансформатора, что позволит вам изготовить его в соответствии с вашими требованиями.

Имея филиалы в нескольких местах по всей территории США, вы можете легко связаться с нами, будь вы из Чикаго, Нью-Йорка, Нью-Джерси и т. Д.

Типы трансформаторов

Зная различные типы трансформаторов, вы сможете определить, какой из них наиболее подходит для вашего предприятия. Кроме того, сообщив нам желаемый тип трансформатора, мы сможем узнать, как мы можем продолжить разработку вашего дизайна.

Имейте в виду, что трансформаторы подразделяются на следующие категории на основе их классификации:

Уровни напряжения Трансформаторы

классифицируются как повышающие и понижающие в зависимости от уровня их напряжения.Эти трансформаторы считаются наиболее широко используемым типом во всех приложениях. Важно помнить, что между ними не будет никакой разницы в первичной и вторичной мощности.

Повышающий трансформатор, как следует из названия, преобразует низковольтный сильный переменный ток в систему высокого напряжения и низкого переменного тока. Это достигается увеличением витков катушки на вторичных обмотках, чем на первичной.

С другой стороны, понижающий трансформатор преобразует переменный ток высокого напряжения с низким током в переменный ток низкого напряжения с высоким током.В отличие от повышающего варианта, у этого варианта на первичной обмотке больше витков, чем на вторичной.

Обмоточные устройства

Обычный трансформатор имеет две обмотки с двух разных сторон. Однако в автотрансформаторе первичная и вторичная обмотки соединены друг с другом. По сути, это трансформатор особого типа, поскольку две обмотки соединены между собой электрически и магнитно.

По сравнению со стандартными двухобмоточными трансформаторами, автотрансформатор имеет более низкие начальные значения.Кроме того, он также имеет меньшее падение напряжения и намного более эффективен. Однако его использование в обычных распределительных цепях небезопасно. Причина в том, что высоковольтные первичные цепи напрямую подключены к вторичной цепи.

Использование

Каждый тип трансформатора предназначен для выполнения определенной функции. Тем не менее, по применению трансформатор можно классифицировать следующим образом:

  • Силовой трансформатор — Силовой трансформатор обычно имеет большие размеры и в основном используется для передачи больших мощностей, особенно в передающих сетях с более высоким напряжением.Поскольку они рассчитаны на 100% -ный КПД, они в основном используются на передающих подстанциях и генерирующих станциях.
  • Измерительный трансформатор — , как следует из названия, этот тип трансформатора используется для измерения электрических величин, таких как мощность, ток, напряжение и т. Д. Его можно дополнительно классифицировать как потенциал и ток, причем первый используется для измерения напряжения и последний для измерения токов.
  • Распределительный трансформатор — этот тип трансформатора используется для распределения электроэнергии, вырабатываемой электростанциями, на промышленные и бытовые объекты. По сравнению с другими типами трансформаторов, распределительный тип имеет КПД только около 50-70% и не всегда полностью загружен.
Используемая основная среда Трансформаторы

можно классифицировать как трансформаторы с воздушным сердечником и железным сердечником в зависимости от используемой в сердечнике среды.

В трансформаторе с воздушным сердечником обе обмотки намотаны на немагнитной полосе, и связь между ними осуществляется по воздуху. Трансформаторы с воздушным сердечником обычно имеют меньшую взаимную индукцию по сравнению с трансформаторами с железным сердечником.Однако они могут уменьшить или даже устранить текущие потери и гистерезис.

Между тем, трансформатор с железным сердечником имеет обе обмотки, намотанные на железные пластины, а связь осуществляется через железо. Благодаря магнитным свойствам железа сопротивление потоку связи меньше. По сравнению с трансформаторами с воздушным сердечником трансформаторы с железным сердечником имеют более высокий КПД.

Поставка б / у

Что касается источника питания, то трансформатор может быть однофазным или трехфазным.Однофазный трансформатор — это в основном стандартный трансформатор с первичной и вторичной обмотками. Обычно он используется для увеличения или уменьшения вторичного напряжения.

Между тем, трехфазный трансформатор имеет три первичные обмотки и три вторичные обмотки, которые соединены друг с другом.

В некоторых приложениях один трехфазный трансформатор является идеальным по сравнению с тремя однофазными блоками, поскольку он может предложить более высокий КПД при меньших затратах и ​​может быть установлен в ограниченном пространстве.Проблема, однако, в том, что его тяжелее транспортировать, и в этом случае однофазные термометры более предпочтительны.

Компоненты трансформатора

Помимо различных типов трансформаторов, мы также принимаем во внимание различные компоненты, из которых состоит трансформатор. Таким образом, наша команда не упустит ни одной детали, которая должна войти в конструкцию вашего трансформатора.

Чтобы дать вам представление, вот самые основные компоненты трансформатора, которые мы тщательно помним:

Сердечник — это тот, который служит для поддержки обмотки.Кроме того, он предлагает путь к магнитному потоку с низким сопротивлением. Как правило, он сделан из многослойного сердечника из мягкого железа, что снижает потери на вихревые волны и гистерезис.

Другой важный компонент трансформатора — это обмотка. Стандартный трансформатор будет иметь два набора обмоток, изолированных друг от друга. Каждая обмотка имеет несколько витков медных проводников, которые соединяются вместе, а затем соединяются последовательно.

Обмотка классифицируется по диапазону напряжения и входному и выходному питанию.Что касается диапазона напряжений, обмотка может быть как высокого, так и низкого напряжения. В классе высокого напряжения обмотка сделана из медного проводника, который тоньше, чем у класса низкого напряжения. Между тем обмотка низкого напряжения имеет более толстые медные проводники и меньше витков, чем обмотка высокого напряжения.

Когда дело доходит до классификации входного и выходного источника питания, обмотка может быть первичной (подается входное напряжение) или вторичной (подается выходное напряжение).

В трансформаторах

обычно используется картон и изоляционная бумага в качестве средств изоляции первичной и вторичной обмоток друг от друга, а также сердечника трансформатора. Другой изоляционный материал — трансформаторное масло. Этот тип изоляционного материала добавляет дополнительную изоляцию и охлаждает как сердечник, так и катушку в сборе.

Сапун представляет собой цилиндрический контейнер, содержащий силикагель. Как только воздух проходит через гель, влага поглощается кристаллами кремнезема.По сути, сапун отвечает за поддержание уровня влажности внутри трансформатора. Влага обычно увеличивается из-за изменений давления внутри расширителя, в основном из-за колебаний температуры, которые приводят к сжатию и расширению трансформаторного масла.

В основном, сапун предназначен для предотвращения контакта влаги с маслом, поскольку это может привести к плохой бумажной изоляции или даже к внутренним неисправностям.

Этот компонент служит для сохранения изоляционного масла.Он представляет собой металлический цилиндрический барабан, расположенный над трансформатором. Его функция — позволять маслу расширяться и сжиматься при изменении температуры.

Охлаждающие трубки предназначены для охлаждения изоляционного масла путем его естественной или принудительной циркуляции по трубкам. При естественной циркуляции холодное масло опускается вниз и циркулирует, в то время как горячее масло поднимается вверх. Между тем принудительная циркуляция включает использование насоса для циркуляции масла.

Назначение взрывного устройства — предотвратить взрыв трансформатора путем удаления кипящего масла в случае серьезных внутренних неисправностей.

Выходное напряжение трансформатора может изменяться в зависимости от его нагрузки и входного напряжения. В условиях высокой нагрузки напряжение на выходной клемме будет уменьшаться. С другой стороны, он увеличивается в условиях без нагрузки. Вот где необходимо устройство РПН. Его основная цель — уравновесить колебания напряжения.

Устройство РПН может работать как под нагрузкой, так и без нее. Вариант под нагрузкой уравновешивает отклонения без необходимости изолировать трансформатор от источника питания, тогда как устройство РПН выполняет ответвления после успешной изоляции трансформатора.

Наконец, реле Бухгольца служит для обнаружения любой неисправности, которая может произойти в трансформаторе. По сути, это реле, которое работает за счет газов, которые выделяются при разложении изоляционного масла во время внутренних неисправностей. Несмотря на свою простую функцию, это действительно жизненно важное устройство безопасности, которое обнаруживает и защищает трансформатор от любых возможных внутренних неисправностей.

Почему трансформатор не работает от источника постоянного тока вместо переменного тока?

Что происходит, когда первичная обмотка трансформатора подключена к источнику постоянного тока?

Трансформатор — это устройство, повышающее или понижающее уровень переменного тока или напряжения без изменения первичной обмотки (т. е.е. источник входного сигнала) частота.

Трансформатор работает только от переменного тока и не может работать от постоянного тока, т.е. он был разработан для работы только и только от переменного тока и напряжения. Чтобы узнать, что произойдет, если мы подключим источник постоянного тока к первичной обмотке трансформатора, см. Следующие примеры, где мы сначала подключаем трансформатор к переменному току, а затем к постоянному току.

Связанные сообщения:

Трансформатор, подключенный к источнику переменного тока

Предположим, мы подключаем трансформатор к источнику переменного тока со следующими данными.

  • Первичное напряжение = В 1 = 230 В
  • Сопротивление = R 1 = 10 Ом
  • Индуктивность = L = 0,4 Гн
  • Частота источника = 50 Гц

Давайте посмотрим, сколько тока будет протекать через первичный трансформатора в случае переменного тока.

Мы знаем, что сопротивление по переменному току = Импеданс

Импеданс = Z = В / I Ом

Где Z = √ (R 2 + X L ) 2 в случае индуктивной цепи.

X L = 2π f L

X L = 2 x 3,1415 x 50 Гц x 0,4H

X L = 125,67 Ом

Теперь для импеданса

Z = √ ( R 2 + X L ) 2

Ввод значений

Z = √ (10 2 Ом + 125,67 2 Ом)

Z = 126,1 Ом

Текущий ток в первичный

I = V / Z

I = 230 В / 126.1 Ом = 1,82 А

Первичный ток в случае переменного тока = 1,82 А

Связанные сообщения:

Трансформатор, подключенный к источнику постоянного тока

Теперь подключите тот же трансформатор к напряжению постоянного тока и посмотрим, что бывает.

Мы знаем, что в постоянном токе нет частоты, т.е. f = 0. Следовательно, индуктивное реактивное сопротивление X L будет равно нулю, если мы положим f = 0 в X L = 2π f L.

Таким образом, ток в первичной обмотке трансформатора в случае источника постоянного тока.

I = V / R

I = 230 В / 10 Ом

I = 23 A.

Первичный ток в случае постоянного тока = 23A

Связанные сообщения:

Приведенный выше расчет показывает, что чрезмерный ток будет течь в первичной обмотке трансформатора в случае подачи постоянного тока, который сожжет первичные обмотки трансформатора. . Это не единственная причина, поскольку ток будет постоянным, теперь давайте посмотрим, что происходит в случае постоянного тока в трансформаторе.

Если первичная обмотка трансформатора подключена к источнику постоянного тока, первичная обмотка будет потреблять постоянный ток и, следовательно, производить постоянный магнитный поток. Следовательно, обратная ЭДС не будет производиться. Их первичная обмотка будет потреблять чрезмерный ток из-за низкого сопротивления первичной, потому что мы знаем, что индуктивное реактивное сопротивление (X L ) равно нулю из-за формулы индуктивного реактивного сопротивления (X L = 2π f L), где частота Источник постоянного тока равен нулю. В результате первичная обмотка перегревается и перегорает или перегорает предохранитель и автоматический выключатель.Следует соблюдать осторожность, чтобы не подключить первичную обмотку трансформатора к источнику постоянного тока.

Похожие сообщения:

Почему трансформатор не может работать от постоянного тока вместо переменного тока?

Если мы приложим постоянное напряжение или ток к первичной обмотке трансформатора, то следующие результаты:

Мы знаем, что

v = L (di / dt)

Где:

  • v = мгновенно напряжение на первичных обмотках
  • L = индуктивность катушки индуктивности
  • di / dt = мгновенная скорость изменения тока в А / с

Теперь в этом случае напряжения постоянны i.е. Постоянный ток. Теперь ток (i) будет быстро увеличиваться до тех пор, пока не станет насыщенным железный сердечник трансформатора.

На этом этапе ток (i) возрастет до опасного уровня и перестанет изменяться. Когда нет изменения тока (i), индуцированное напряжение в первичной обмотке будет равно нулю, так как di / dt = 0, что приводит к короткому замыканию обмотки трансформатора с источником постоянного тока.

Когда ток превысит безопасный уровень, произойдет большая потеря мощности, так как P = I 2 R . что приведет к повышению температуры до опасного уровня и может привести к взрыву трансформатора, а также может возникнуть возгорание трансформаторного масла.

Или давайте посмотрим на Второй закон Фарадея

e = N dΦ / dt

Где

  • e = Индуцированная ЭДС
  • N = количество витков
  • dΦ = Изменение потока
  • dt = Изменение во времени

В случае подачи постоянного напряжения на трансформатор будет постоянный магнитный поток (Φ), индуцированный в первичной обмотке из-за постоянного тока.

Теперь наведенная ЭДС в первичной обмотке будет равна нулю как (dΦ / dt = 0), то есть e = N dϕ / dt = 0 из-за постоянного потока, индуцированного постоянным током.

Мы также знаем, что в источнике постоянного тока нет частоты и поток обратно пропорционален частоте ( Φ = V / f ), которая насыщает сердечник трансформатора.

Это означает, что первичная обмотка трансформатора будет действовать путем короткого замыкания для дополнительного постоянного тока, который может вызвать взрыв трансформатора в целом. Именно по этой причине мы не должны подключать трансформатор к источнику постоянного тока вместо переменного тока.

Похожие сообщения:

При каких условиях питание постоянного тока безопасно применяется к первичной обмотке трансформатора?

В большинстве случаев это вопрос типа собеседования по электротехнике и электронике, поэтому давайте посмотрим, как подключить трансформатор к источнику постоянного тока.

Есть два условия, при которых мы можем подключить трансформатор к постоянному току.

  • Пульсирующий постоянный ток в качестве входа
  • Высокое сопротивление последовательно с первичной обмоткой

Пульсирующий постоянный ток в трансформаторе

В этом методе пульсирующий постоянный ток (который содержит пульсации и не является чистой формой устойчивого состояния ток) к первичной обмотке трансформатора. В этом случае отрицательный цикл сбрасывает магнитный поток, и интеграл по времени напряжения равен нулю за один полный цикл, что снова помогает сбросить магнитный поток в обмотке.Эта концепция используется в SMPS (импульсный источник питания.

Высокорезистор последовательно с трансформатором

Поскольку мы знаем, что трансформатор работает только от переменного тока. В случае питания постоянного тока первичная обмотка трансформатора может начать работать дым и горение. Но есть способ, которым мы можем управлять трансформатором на постоянном токе (хотя схема бесполезна без выхода), добавив резистор большого номинала последовательно с первичной обмоткой трансформатора.

Когда первичная обмотка трансформатор должен быть подключен к источнику постоянного тока.к первичной обмотке последовательно подключено высокое сопротивление. Это последовательное сопротивление ограничивает первичный ток до безопасного значения постоянного тока и, таким образом, предотвращает выгорание первичной обмотки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.