Что делает трансформатор: Устройство трансформатора | Полезные статьи

Содержание

Работа трансформатора, повышающего или понижающего напряжение. Что делает повышающий трансформатор

Трансформатор, устройство, которое передает электрическую энергию от одной части схемы к другой за счет магнитной индукции и, как правило, с изменением величины напряжения. Трансформаторы работают только с переменным электрическим током (AC).

Трансформаторы имеют важное значение в распределении электроэнергии. Они повышают напряжение, вырабатываемое на электростанциях до высоких значений с целью эффективной передачи электроэнергии. Другие трансформаторы понижают это напряжение в местах потребления.

Многие бытовые приборы оборудованы трансформаторами, для того чтобы по мере необходимости повысить или понизить напряжение поступающее из домашней электросети. Например, для работы телевизора и аудиоусилителя необходимо повышение напряжения, а для работы дверного звонка или термостата низкое напряжение.

Как работает трансформатор

Как правило, простой трансформатора состоит из двух катушек намотанных изолированным проводом.

В большинстве трансформаторов, провода намотаны на стержень из железа, называемый сердечником.

Одна из обмоток, ее еще называют первичной обмоткой, подключается к источнику переменного тока, что в свою очередь приводит к появлению постоянно переменного магнитного поля вокруг обмотки. Это переменное магнитное поле, в свою очередь, создает переменный ток в другой обмотке (вторичной обмотке).

Величина, определяемая как отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке, определяет масштаб понижения или повышения напряжения во вторичной обмотки. Данную величину еще называют коэффициентом трансформации.

Например, если у трансформатора имеется 3 витка первичной обмотке и 6 витков во вторичной обмотки, то напряжение во вторичной обмотке будет в 2 раз больше, чем в первичной. Такой трансформатор называется повышающий трансформатор.

И на оборот, если есть 6 витков в первичной обмотке и 3 виток во вторичной, то напряжение снимаемое с вторичной обмотки будет в 2 раз ниже чем в первичной обмотке. Этот вид трансформатора носит название понижающий трансформатор.

Так же следует иметь ввиду, что соотношение тока в обеих катушках находится в обратной зависимости к соотношению их напряжений. Таким образом, электрическая мощность (напряжение умноженное на силу тока) является одинаковой в обеих катушек.

Импеданс (сопротивление потоку переменного тока) первичной катушки зависит от импеданса вторичной цепи и коэффициента трансформации. При правильном соотношении витков трансформатора можно добиться практически одинакового сопротивления обоих контуров.

Согласованные сопротивления имеют важное значение в стерео системах и других электронных систем, потому это позволяет передавать максимальное значение энергии от одного блока схемы другому.

Своим появлением трансформатор обязан английскому ученому Майклу Фарадею. В 1831 году физик описал явление, которое назвал «электромагнитная индукция». Оно заключается в том, что в близко расположенных катушках (обмотках) проявляется ярко выраженная

электромагнитная взаимосвязь. То есть, если в первой катушке (первичной обмотке) создать переменный ток, то во второй катушке (вторичной обмотке) возбуждается напряжение с аналогичной частотой и мощностью, зависящей от многих параметров, которые рассмотрим далее.

Трансформаторы напряжения назначение и принцип действия

Трансформаторы напряжения предназначены для преобразования энергии источника напряжения в напряжение с нужным нам значением (амплитудой). Нужно заметить, что такие трансформаторы работают только с переменным напряжением и его частота остается неизменной.

Для чего нужен трансформатор напряжения?

Трансформаторы напряжения, в силу своей универсальности, необходимы в блоках питания, устройствах обработки сигналов, передающих устройствах, аппаратах передачи электроэнергии и во многом другом оборудовании.

По коэффициенту трансформации эти устройства могут делиться на 3 типа:

  1. трансформатор напряжения понижающий – на выходе устройства напряжение ниже входного (n>1), например, применяется в блоках питания;
  2. повышающий трансформатор – на выходе устройства напряжение выше, чем напряжение на входе (n
  3. согласующий – трансформатор параметры напряжения не изменяет, происходит только гальваническая развязка цепей (n~1), например, применяется в звуковых усилителях.

В основе работы трансформатора лежит принцип электромагнитной индукции и для наиболее полной передачи энергии, для уменьшения потерь при трансформации, устройство обычно выполняется на магнитопроводе.

Как правило, первичная катушка одна, а вот вторичных может быть несколько, все зависит от назначения трансформатора.

После того, как в первичной обмотке появится переменное напряжение U1, в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток Ф, который возбуждает напряжение во вторичной обмотке U2. Это наиболее простое и краткое описание принципа работы трансформатора напряжения.

Самым главным параметром трансформаторов является «коэффициент трансформации» и обозначается латинской «n». Он вычисляется делением напряжение в первичной обмотке на напряжение во вторичной обмотке или количества витков в первой катушки на количество витков во второй катушке.

Этот коэффициент позволяет рассчитать необходимые параметры вашего трансформатора для выбранного устройства. Например, если первичная обмотка имеет 2000 витков, а вторичная -100 витков, то n=20. При напряжении сети 240 вольт, на выходе устройства должно быть 12 вольт. Так же, можно определить количество витков при заданных, входном и выходном, напряжениях.

Чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения?

По определению эти устройства предназначены для работы с разными электрическими величинами, как основными и соответственно, схемы включения будут различными. Например, трансформатор тока питается от источника тока и не работает, даже может выйти из строя, если его обмотки не нагружены и через них не идет электрический ток. Трансформатор напряжения питаются от источников напряжения и, наоборот, не может долго работать в режиме с большими токовыми нагрузками.

Измерительные трансформаторы напряжения и тока

При эксплуатации оборудования с высокими рабочими напряжениями и большими токами потребления встает вопрос их измерения и контроля. Здесь на помощь приходят измерительные трансформаторы. Они обеспечивают гальваническую развязку измерительного оборудования от цепей с повышенной опасностью и снижение измеряемой величины до уровня, необходимого для замеров.

Дополнительная информация

Прежде чем покупать трансформатор напряжение, нужно проанализировать все требования, выдвигаемые к устройству. Необходимо учитывать не только рабочие напряжения, но и токи нагрузки при использовании трансформатора в различных приборах.

Трансформаторы напряжения можно изготовить самому, но если вам нужен простой бытовой трансформатор с напряжением на 220 вольт и понижением до 12 вольт, то лучше его приобрести . Сколько стоят трансформаторы напряжения можно узнать на любом интернет-сайте, как правило, на бытовые понижающие трансформаторы напряжения цены не очень высоки.

С н/п Владимир Васильев

P.S. Друзья, обязательно подписывайтесь на обновления! Подписавшись вы будете получать новые материалы себе прямо на почту! И кстати каждый подписавшийся получит полезный подарок!

Чтобы питать электроприборы, нужно обеспечить номинальные значения параметров электропитания, заявленные в их документации.

Безусловно большинство современных электроприборов работают от сети переменного тока 220 Вольт, но бывает так, что нужно обеспечить питание приборов для других стран, где напряжение другое или запитать что-нибудь от бортовой сети автомобиля. В этой статье мы рассмотрим, как повысить напряжение постоянного и переменного тока и что для этого нужно.

Повышение переменного напряжения

Повысить переменное напряжение можно двумя способами – использовать трансформатор или автотрансформатор. Основная разница между ними состоит в том, что при использовании трансформатора есть гальваническая развязка между первичной и вторичной цепью, а при использовании автотрансформатора её нет.

Интересно! Гальваническая развязка – это отсутствие электрического контакта между первичной (входной) цепью и вторичной (выходной).

Рассмотрим часто возникающие вопросы. Если вы попали за границы нашей необъятной родины и электросети там отличаются от наших 220 В, например, 110В, то чтобы поднять напряжение со 110 до 220 Вольт нужно использовать трансформатор, например, такой как изображен на рисунке ниже:

Следует сказать о том, что такие трансформаторы можно использовать «в любую сторону». То есть, если в технической документации вашего трансформатора написано «напряжение первичной обмотки 220В, вторичной – 110В» – это не значит, что его нельзя подключить к 110В. Трансформаторы обратимы, и, если на вторичную обмотку подать, те же 110В – на первичной появится 220В или другое повышенное значение, пропорциональные коэффициенту трансформации.

Следующая проблема, с которой многие сталкиваются – , особенно часто это наблюдается в частных домах и в гаражах. Проблема связана с плохим состоянием и перегрузкой линий электропередач. Чтобы решить эту проблему – вы можете использовать ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Большинство современных моделей могут как понижать, так и плавно повышать параметры сети.

Схема его изображена на лицевой панели, а на объяснениях принципа действия мы останавливаться не будем. ЛАТРы продаются разных мощностей, тот что на рисунке примерно на 250-500 ВА (вольт-амперы). На практике встречаются модели до нескольких киловатт. Такой способ подходит для подачи номинальных 220 Вольт на конкретный электроприбор.

Если вам нужно дёшево поднять напряжение во всем доме, ваш выбор — релейный стабилизатор. Они также продаются с учетом разных мощностей и модельный ряд подходит для большинства типовых случаев (3-15 кВт). Устройство основано также на автотрансформаторе. О том, мы рассказали в статье, на которую сослались.

Цепи постоянного тока

Всем известно, что на постоянном токе трансформаторы не работают, тогда как в таких случаях повысить напряжение? В большинстве случаев постоянку повышают с помощью , полевого или биполярного транзистора и ШИМ-контроллера. Другими словами, это называется бестрансформаторный преобразователь напряжения. Если эти три основных элемента соединить как показано на рисунке ниже и на базу транзистора подавать ШИМ сигнал, то его выходное напряжение повысится в Ku раз.

Ku=1/(1-D)

Также рассмотрим типовые ситуации.

Допустим вы хотите сделать подсветку клавиатуры с помощью небольшого отрезка светодиодной ленты. Для этого вполне хватит мощности зарядного от смартфона (5-15 Вт), но проблема в том, что его выходное напряжение составляет 5 Вольт, а распространенные типы светодиодных лент работают от 12 В.

Тогда как повысить напряжение на зарядном устройстве? Проще всего повысить с помощью такого устройства как «dc-dc boost converter» или «импульсный повышающий преобразователь постоянного напряжения».

Такие устройства позволяют повысить напряжение с 5 до 12 Вольт, и продаются как с фиксированной величиной, так и регулируемые, что позволит в большинстве случаев поднять с 12 до 24 и даже до 36 Вольт. Но учтите, что выходной ток ограничен самым слабым элементом цепи, в обсуждаемой ситуации – током на зарядном устройстве.

При использовании указанной платы выходной ток будет меньше входного во столько раз, во сколько поднялось напряжение на выходе, без учета КПД преобразователя (он в районе 80-95%).

Подобные устройства строят на базе микросхем MT3608, LM2577, XL6009. С их помощью можно сделать устройство для проверки реле регулятора не на генераторе автомобиля, а на рабочем столе, регулируя значения с 12 до 14 Вольт. Ниже вы видите видео-тест такого устройства.

Интересно! Любители самоделок часто задают вопрос «как повысить напряжение с 3,7 В до 5 В, чтобы сделать Power bank на литиевых аккумуляторах своими руками?». Ответ прост – использовать плату-преобразователь FP6291.

На подобных платах с помощью шелкографии указано назначение контактных площадок для подключения, поэтому схема вам не понадобится.

Также часто возникающая ситуация — необходимость подключить к автомобильному аккумулятору 220В прибор, а бывает что за городом очень нужно получить 220В. Если бензинового генератора у вас нет – используйте автомобильный аккумулятор и инвертор, чтобы повысить напряжение с 12 до 220 Вольт. Модель мощностью в 1 кВт можно купить за 35 долларов – это недорогой и проверенный способ подключить 220В дрель, болгарку, котёл или холодильник к 12В аккумулятору.

Если вы водитель грузовика, вам не подойдёт именно указанный выше инвертор, из-за того, что в вашей бортовой сети скорее всего 24 Вольта. Если вам нужно поднять напряжение с 24В до 220В – то обратите на это внимание при покупке инвертора.

Хотя стоит отметить, что есть универсальные преобразователи, которые могут работать и от 12, и от 24 вольт.

В случаях, когда нужно получить высокое напряжение, например, поднять с 220 до 1000В, можно использовать специальный умножитель. Его типовая схема изображена ниже. Он состоит из диодов и конденсаторов. Вы получите на выходе постоянный ток, учтите это. Это удвоитель Латура-Делона-Гренашера:

А так выглядит схема несимметричного умножителя (Кокрофта-Уолтона).

С его помощью вы можете повысить напряжение в нужное число раз. Это устройство строится каскадами, от числа которых зависит сколько вольт на выходе вы получите. В следующем видео описан принцип работы умножителя.

Кроме этих схем существует еще множество других, ниже изображены схемы учетвертителя, 6- и 8-кратных умножителей, которые используются для повышения напряжения:

В заключении хотелось бы напомнить о технике безопасности. При подключении трансформаторов, автотрансформаторов, а также работе с инверторами и умножителями будьте аккуратны. Не касайтесь токоведущихчастей голыми руками. Подключения следует выполнять при отключенном питании от устройства, а также избегать их работы во влажных помещениях с возможностью попадания воды или брызг. Также не превышайте заявленный производителем ток трансформатора, преобразователя или блока питания, если не хотите, чтобы он у вас сгорел. Надеемся, предоставленные советы помогут вам повысить напряжение до нужного значения! Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Наверняка вы не знаете:

Нравится(0 ) Не нравится(0 )

Вам понадобится

  • – отвертка;
  • – молоток;
  • – мультиметр;
  • – намоточный станок со счетчиком;
  • – обмоточный провод;
  • – паяльник, припой и нейтральный флюс;
  • – мегомметр

Инструкция

Убедитесь, что трансформатор является разборным. Если его сердечник собран склейкой лаком, или, тем более, сваркой, а также если прибор герметизирован любым способом, то для перемотки он непригоден.

У некоторых трансформаторов имеется несколько вторичных обмоток. Соединяя их последовательно, можно получать различные напряжения. Если некоторые из таких обмоток не задействованы, включив их последовательно с уже использующимися, можно повысить выходное напряжение , не прибегая к разборке трансформатора.Все перепайки выполняйте при отключенном питании. Если снимаемое напряжение после переделки не увеличилось, а уменьшилось, значит, дополнительная обмотка подключена в неправильной фазировке. Поменяйте местами ее выводы.

Убедившись в том, что трансформатор имеет разборную конструкцию, можно приступить к его разборке. Сняв крепление сердечника, разберите его легкими ударами молотка, запоминая расположение пластин.Освободив катушку от сердечника, намотайте на нее измерительную обмотку, имеющую несколько десятков витков. Изолируйте ее, выводы вытащите наружу, после чего соберите трансформатор.

Подключите к измерительной обмотке мультиметр, работающий в режиме измерения переменного напряжения, подайте на первичную обмотку трансформатора номинальное напряжение питания. Разделив число витков измерительной обмотки на измеренное напряжение, вы получите число витков на вольт.

Рассчитайте число витков новой вторичной обмотки, которую необходимо включить последовательно с имеющейся, по следующей формуле:Nдоп=(U2-U1)*(Nизм/Uизм), где:
Nдоп – искомое число витков дополнительной обмотки;
U2 – напряжение, которое необходимо получить;
U1 – напряжение имеющейся вторичной обмотки;
Nизм – число витков измерительной обмотки;
Uизм – напряжение, снятое с измерительной обмотки.Снова разберите трансформатор, смотайте измерительную обмотку и вместо нее намотайте дополнительную. Используйте провод того же сечения, что и у имеющейся вторичной обмотки, при этом, следите, чтобы диаметр катушки не увеличился слишком сильно, иначе сердечник будет невозможно надеть. Если соблюсти это требование не получается, от переделки трансформатора придется отказаться.

Изолируйте дополнительную обмотку, соберите трансформатор, после чего включите новую обмотку последовательно с вторичной. Обеспечьте ее правильную фазировку способом, описанным выше.

После переделки трансформатора ни в коем случае не снимайте с него мощность, превышающую ту, на которую он был рассчитан изначально. Рассчитать эту мощность можно, умножив снимаемое напряжение на потребляемый ток.

С помощью мегомметра убедитесь, что утечка между первичной и вторичной обмотками, а также между каждой из них и сердечником отсутствует даже после длительного прогрева при номинальной снимаемой мощности. Удостоверьтесь, что в ходе испытания не появляются запах гари, дым.

Иногда случается так, что напряжение в сети несколько ниже того, которое необходимо для нормального функционирования приборов. Из этого положения есть выход. Повысить напряжение можно очень просто. Для этого достаточно элементарных знаний по электротехнике.

Вам понадобится

  • Трансформатор

Инструкция

Для того чтобы повысить напряжение , понадобятся простой по и трансформатор ( именно – станет ясно после некоторых нехитрых расчетов, указанных ниже). Итак, первичная обмотка трансформатора должна быть на , а вторичная его обмотка должна быть рассчитана на то напряжение , на которое как раз и нужно повысить напряжение в сети.

Теперь возьмите и проанализируйте следующие :Iн = Рн? Uн и P = U2 ? I2. При помощи первой формулы вычислите ток вторичной обмотки трансформатора. После того как в результате расчетов станет известна P, то по полученным результатам подберите трансформатор, наиболее подходящий по параметрам (мощность и выходное напряжение ).

Далее поработайте с этими формулами:Uвых = Uвх ± (Uвх? Ктр) и Ктр = U1 ? U2. Благодаря этим формулам становится понятным, что для правильного результата достаточно просто фазировать (первичной или вторичной).

Полученное устройство установите в таком месте, из которого оно не будет мешать, так как в процессе работы от трансформатора исходит довольно гул. Поэтому целесообразно устанавливать трансформатор где- в подвале или в подсобном помещении.

Видео по теме

Обратите внимание

Следует также учесть тот факт, что в случае стабилизации напряжения в сети и достижения его нормального значения (220 вольт), на выходе этого трансформатора все равно будет напряжение повышенное, что может привести к выходу из строя бытовых приборов. Поэтому для того, чтобы перестраховаться, используйте в процессе эксплуатации получившегося прибора специальные розетки, реагирующие на изменения напряжения в сети и способные в нужный момент отключить трансформатор от сети.

Источники:

  • как поднять напряжение в 2019

Очень сложно придумать что-либо более интригующее, нежели трансформатор Теслы . В свое время, когда автор данного изобретения – сербский ученый Никола Тесла – продемонстрировал его широкой публике, он получил репутацию колдуна и мага. Самое удивительное, что собрать трансформатор Теслы без особого труда можно у себя дома, а затем, при демонстрации этого агрегата, вызывать шоковое состояние у всех своих знакомых.

Инструкция

Для начала нам будет любой источник тока напряжения. Нужно найти генератор или трансформатор с напряжением не менее 5 кВ. Иначе эксперимент не получится. Затем данный источник тока необходимо подключить к конденсатору. Если емкость выбранного будет большой, то тогда также будет необходим мост. Затем нужно создать так называемый «искровой промежуток». Для этого нужно взять два медных провода, концы которых согнуть в стороны, а основание крепко обмотать изолентой.

Далее необходимо изготовить Теслы . Для этого нужно обмотать проводом любую круглую деталь без сердечника (так, чтобы посередине была пустота). Первичная обмотка должна состоять из трех-пяти толстого медного провода. Вторичная обмотка должна содержать не менее 1000 витков. В итоге, должны получиться катушки в форме чечевицы.

Затем необходимо подключить провода к первичной обмотке катушки, а также источнику . Самый простой трансформатор Теслы готов. Он сможет давать разряды не менее 5 сантиметров, а также создать «корону» вокруг катушек. Стоит только отметить, что явления, создаваемые трансформатор ом Теслы , пока не изучены. Если же вы изготовили трансформатор Теслы , который дает разряды до одного , то ни в коем случае не становитесь под этот разряд, хоть это и безболезненно. Токи высоких энергий не вызывают сенсорной реакции , но могут сильно разогревать ткани. Последствия от подобных экспериментов скажутся с годами.

Видео по теме

Источники:

  • как собрать катушку тесла в 2019

В радиолюбительской практике нередко возникает необходимость изготовить трансформатор с нестандартными значениями тока и напряжения. Хорошо, когда удается найти готовое устройство с требуемыми обмотками, в другом случае изготовить его придется самостоятельно.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Комбинированные трансформаторы тока и напряжения от 110 до 330 кВ типа VAU

Место применения

Комбинированный трансформатор состоит из двух измерительных частей: индуктивного трансформатора напряжения и трансформатора тока.
Комбинированные трансформаторы используют как масштабные преобразователи тока и напряжения, а также и для подачи стандартных, годных к использованию токов и напряжений в различных установках для мониторинга, измерения и защиты и, в тоже время, для изоляции защитного и измерительного оборудования от высокого напряжения системы.

Исполнение 

  • Uном: от 110 до 30 кВ
  • Iном: до 6000 А
  • Короткое замыкание: до 100 kA (Idyn: 250 кА пик)
  • ТТ – вторичные сердечники: до 8-ми
  • ТН – вторичные обмотки: до 6-ти
  • Все измерительные и защитные классы точности

Трансформаторы тока

Активная часть трансформатора тока, размещенная в голове комбинированного трансформатора, состоит из вторичных тороидальных сердечников, проходящей через них первичной обмотки из алюминия или меди и бумажной изоляции. Трансформатор такой конструкции имеет первичную обмотку минимальной длины, прямо охлаждаемой маслом в голове трансформатора, и в отличие от других исполнений, изолированная бумагой является только его часть низкого напряжения. Другим преимуществом этой конструкции является предупреждение локального насыщения, а также и обеспечение минимальных величин потерь и реактивного сопротивления.

Трансформатор напряжения

Магнитопровод стержневого типа сделан из листов электротехнической стали. Конструкция разомкнутого магнитопровода обеспечивает литейные характеристики намагничивания трансформатора, чем устраняется возможность феррорезонанса внутри сети.
Вторичные обмотки, из высококачественного эмалированого медного провода, наматываются прямо вокруг магнитопровода и обеспечивают равномерное распределение магнитного поля по высоте магнитопровода. Одно из главных преимуществ конструкции с разомкнутым магнитопроводом в том, что первичная обмотка состоит из множества независимых и изолированных секций, вертикально уложенных по высоте трансформатора. Это обеспечивает контролированное распределение диэлектрических напряжений внутренней и внешней изоляции.
То, что первичная обмотка состоит из независимых и изолированных секций, делает первичную обмотку устойчивой к дефектам, возникшим внутри ее витков, что делает комбинированные трансформаторы VAU взрывобезопасными.

Бумажно-масляная изоляция

Первичную сторону высокого напряжения от вторичной стороны низкого напряжения отделяет бумага, пропитанная маслом высокой диэлектрической прочности. Конструкция трансформатора напряжения с разомкнутым магнитопроводом позволяет использовать одну, совместную, бумажно-масляную изоляцию для активных частей и трансформации тока и трансформации напряжения.

Изолятор

Внешняя изоляция может быть из фарфора или композита. Фарфоровые изоляторы делают из глиноземного фарфора высочайшего качества С130, а изоляторы из композита состоят из резиновой трубы, упрочненной стекловолокном, и силиконовой юбки.

Корпус

Корпус трансформатора состоит из основания, изолятора, головы и защитного колпака сильфона.
Активная часть трансформатора тока расположена внутри головы из литого алюминия, сконструированного таким образом, чтобы количество масла было минимальным. Основание трансформатора сделано из стали высокого качества, защищенной горячим оцинкованием, и дополнительно перекрашено для долговременной стойкости к коррозии, или из алюминиевого литья. На основании установлены коробки вторичных зажимов, вместе с другими принадлежностями, такими как обозначающие щитки, клапан для взятия пробы масла, ушки для подъема, зажимы для заземления и, на выбор, указатель избыточного давления масла.

Зажимы

Первичные зажимы сделаны из алюминия или из электролитической меди защищенной от гальванической коррозии (оловом или серебром). Форму и тип зажимов конструируют согласно действующим стандартам и по желанию заказчика.

Основные технические и метрологические характеристики

Характеристики VAU-123 VAU-170 VAU-245 VAU-362
Класс напряжения, кВ 110 170 220 330
Номинальный первичный ток, А возможные варианты указаны в таблице внизу
Номинальный вторичный ток, А 1 и/или 5
Для измерительной обмотки:                                                                                                   0,2S или 0,2       0,5S или 0,5
классточности / КБНОМ 5 или 10        5 или 10
номинальная нагрузка, ВА       2 или 5 или 10 или 20 или 30     10 или 20 или 30 или 40 или 50
Для цепей защиты: класс точности             5Р или 10Р
предельная кратность 20 или 30   
номинальная нагрузка, ВА 20 или 30 или 40 или 50 или 60 или 75 ВА
Число вторичных сердечников До 8
Номинальное напряжение первичной обмотки 110/√3 кВ 170/√3 кВ 220/√3 кВ 330/√3 кВ
Номинальное напряжение основной вторичной обмотки, В 100/√3 или 110/√3
Ном напряжение дополнительной вторичной обмотки, В 100 или 110 или 100/3 или 110/3
Количество вторичных обмоток:  – основных – 1 или 2
 – дополнительных – 1 
Класс точности основной вторичной обмотки в классе точности 0,2 в классе точности 0,5 в классе точности 1,0
для измерений и номинальная нагрузка: a1 – x1 50 или 100 или 200 50 или 100 или 200 ВА 100 или 200 или 300 ВА
Класс точности обмотки для защиты и номинальная нагрузка ад – хд в классе точности ЗР
100 или 200 или 400 или 600 ВА
Класс точности основной вторичной обмотки
для учета электроэнергии и номинальная нагрузка а2 -х2
                                          в классе точности 0,2                                                                                                                       
30 или 50 или 100 или 200 ВА
Допустимая суммарная нагрузка для основных обмоток
с сохранением требуемых классов точности 0,2:200 ВА
       
       
Номинальная частота, Гц 50 50 50 50
Диапазон рабочих значений температуры от-60;-45;-35 до+40 °С
Диапазон значений температуры при транспортировании, °С от-45 до+50
  Номинальный первичный ток
а. Без переключения на первичной стороне, А 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500,600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000
б. С переключением на первичной стороне (1:2), А 25 – 50, 50-100, 75-150, 100-200, 150-300, 200-400, 300-600, 400- 800, 500-1000, 600-1200,750-1500, 800-1600, 1000-2000, 1500-3000
в. С переключением на первичной стороне (1:2:4), А 50-100-200, 75-150-300, 100-200-400, 150-300-600, 200-400-800, 300-600-1200, 400-800-1600, 500-1000-2000, 1000-2000-4000
  • первая обмотка для измерения может иметь отпайку на половине обмотки или номинальный коэффициент трансформации может отличаться от коэффициента трансформации остальных обмоток.
  • при желании заказчика возможно изготовление трансформаторов тока и с другими параметрами вторичных обмоток. Нужно только желаемые характеристики вписать в таблички с техническими данными.  

Стандартные габаритно-установочные размеры

Тип Класс
напряжения
Высота
трансформатора
Размеры для
фиксации
Масса масла Масса
трансформатора
Уд. длина
пути утечки
мин.
  кВ мм мм кг кг мм
VAU-123 110 2795 520×520 100 660 3075
VAU-170 170 3100 520×520 160 660 4250
VAU-245 220 3750 520×520 250 980 6125
VAU-362 330 4930 650×650 360 1500 9050

 Указанные информативные размеры относятся к нашим стандартным исполнениям трансформаторов с фарфоровыми изоляторами. Конечные размеры и массы трансформаторов зависят от конкретных электрических, механических характеристик и параметров окружающей среды, указываемых в запросе клиента.

Трансформаторы на основе использования – CoderLessons.com

Существуют трансформаторы, которые классифицируются в зависимости от их применения. Многие из этих трансформаторов большие и громоздкие. Большинство из них используются отделом электричества.

Силовые трансформаторы

Силовые трансформаторы используются в системах передачи высокой мощности как для повышающих, так и понижающих применений, где рабочие напряжения более 33 кВ, как правило, номинальные значения выше 200 МВА. Плотность потока для них намного выше.

Все трансформаторы, которые используются для приложений управления мощностью, таких как трансформаторы с многослойным сердечником, тороидальные трансформаторы, переменные автотрансформаторы, многофазные трансформаторы, трансформаторы рассеянного рассеяния, подпадают под эту категорию.

Они обычно большие по размеру в зависимости от мощности обработки и ее применения. Эти трансформаторы доступны в трехфазном или однофазном типе. Поскольку эти трансформаторы громоздки, они размещаются на большой открытой площадке. Эти трансформаторы имеют тенденцию обеспечивать 100% эффективность в приложениях с полной нагрузкой.

преимущества

  • Они имеют высокий уровень изоляции.
  • Шум низкий.
  • Они очень эффективны.
  • Высоковольтные, рассчитанные на высокие мощности.

Приложения

  • Они используются в системах производства электроэнергии.
  • Они используются в передающих подстанциях.

Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы используются для измерения высокого напряжения и больших токов. Это в основном полезно для изоляции цепей от них. Обычно первичная обмотка трансформатора связана с высокими входами напряжений и токов, тогда как вторичная обмотка трансформатора связана с некоторым реле или цепью, которая должна иметь некоторую изоляцию.

В основном это два типа трансформаторов тока и трансформаторов напряжения . Давайте посмотрим на каждого из них.

Текущий Трансформатор

Трансформаторы тока обеспечивают ток во вторичной цепи пропорционально току в первичной цепи. Они используются в защитных реле и в целях измерения.

Первичная обмотка с одним витком проходит через хорошо изолированный трансформатор с тороидальным сердечником, который намотан на множество витков, что делает трансформатор тока . Это всегда связано последовательно.

Вторичная обмотка может быть рассчитана на один выход или может иметь несколько ответвлений для разных значений. Необходимо позаботиться о том, чтобы вторичная обмотка была подключена к своей нагрузке, имеющей низкий импеданс, а ток течет по первичной обмотке. Это сделано для того, чтобы избежать внезапного высокого напряжения в разомкнутой вторичной обмотке, которое может навсегда повредить точность трансформатора.

Трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения обеспечивают напряжение во вторичной цепи пропорционально напряжению в первичной цепи. Эти трансформаторы также называются потенциальными трансформаторами . Они подключены параллельно к цепи.

Первичная обмотка этого трансформатора может иметь межфазные соединения, но вторичная обмотка будет иметь одну клемму для заземления. На рисунке ниже показано изображение трансформатора напряжения.

Существует три основных типа трансформаторов напряжения. Они есть

  • Электромагнитный — используется проволочный трансформатор с хорошими магнитными связями.

  • Конденсатор — использует конденсатор с потенциальной разделительной сетью.

  • Оптический — использует электрические свойства оптических материалов.

Электромагнитный — используется проволочный трансформатор с хорошими магнитными связями.

Конденсатор — использует конденсатор с потенциальной разделительной сетью.

Оптический — использует электрические свойства оптических материалов.

Трансформаторы напряжения используются в защитных реле и в целях измерения, а также для фазовой фазовой изоляции.

Защитные трансформаторы

Эти трансформаторы очень точны, чем измерительные трансформаторы, так как они используются только для защиты цепей от высоких напряжений и токов. Первичная обмотка этих трансформаторов связана с высокими входами, тогда как вторичная обмотка трансформатора удерживает цепь или реле в изоляции от внезапных скачков или скачков напряжения, которые могут повредить цепь.

Распределительные трансформаторы

Распределительные трансформаторы используются для распределения электрической энергии на уровне конечного пользователя. Рабочее напряжение составляет около 33 кВ для промышленных целей и 440 В — 220 В для бытовых целей. Они обычно оцениваются ниже 200 МВА.

Большие трехфазные автотрансформаторы, используемые в распределении энергии, и трансформаторы с масляным охлаждением также подпадают под эту категорию. На рисунке ниже показано изображение распределительного трансформатора.

Эти трансформаторы обычно меньше по размеру по сравнению с силовыми трансформаторами. Эти трансформаторы находятся в открытом состоянии, но не полностью загружены, как силовые трансформаторы.

преимущества

  • Они маленькие по размеру.
  • Они просты в установке.
  • Эти трансформаторы имеют низкие магнитные потери.

Недостатки

  • Эти трансформаторы имеют низкий КПД.
  • Они не полностью загружены.

Приложения

Они используются для распределения электроэнергии в различных областях, таких как дома, фермерские дворы, земли, железные дороги, ветряные электростанции и т. Д.

СЗТТ :: Трансформатор с литой изоляцией

Трехфазный силовой трансформатор с литой изоляцией ТЛС на напряжение 6-10 кВ

Класс напряжения, кВ: 6 или 10
Мощность, кВА: от 10 до 3150
Материал обмоток: медь или алюминий
Климатическое исполнение: УХЛ2

Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ. 02-27 III

! НОВИНКА !

Класс напряжения, кВ: 27
Номинальное напряжение вторичной обмотки, В: 100
Номинальная мощность, ВА, в классе точности: от 20 до 40

Шинные трансформаторы тока ТШЛ-0,66-III-3-2(3)

Номинальный первичный ток: 300-3000 А
Номинальный вторичный ток: 1 А ;5 А
Класс точности: 0,2;0,2S; 0,5; 0,5S

 

Шинные трансформаторы тока ТШЛ-0,66-V-1

 

Разъемный измерительный трансформатор

Номинальный первичный ток: 300-1000 А
Номинальный вторичный ток: 5 А
Класс точности: 1; 0,5

Трехфазный масляный силовой трансформатор ТМГ

Класс напряжения, кВ: 6 или 10
Мощность, кВА: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600
Климатическое исполнение: У1; ХЛ1

Шинные трансформаторы тока ТШЛ-0,66-VI

 

Номинальный первичный ток: 200-1200 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 5Р; 10P

Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ. 01П(И)-20

 

Класс напряжения, кВ: 20
Количество вторичных обмоток: 3
Напряжение вторичных обмоток, В: 100/√3; 100/3

Опорный трансформатор тока ТОЛ-35 III-7.2

Класс напряжения: 35 кВ
Номинальный первичный ток: 10-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 1, 2, 3 или 4

Силовые однофазные трансформаторы ОЛС-2,5(М), ОЛС-4(М)

!!! НОВИНКА !!!
Малогабартиный силовой трансформатор.

Класс напряжения, кВ: 6 или 10
Номинальная мощность, ВА: 2500 или 4000

Опорные трансформаторы тока ТОЛ-10-11

Класс напряжения: 6, 10 кВ
Номинальный первичный ток: 10-3000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2
Уменьшенные габаритные размеры – всего 210 мм в длину!

 

Трансформатор с литой изоляцией

Смирнов А. С. Ведущий менеджер отдела маркетинга
и внешнеэкономических связей ОАО «СЗТТ»

Среди силовых трансформаторов существует направление, которое условно можно обозначить как трансформаторы «средней мощности». Такие трансформаторы с нагрузкой от 25 до 100 кВА используются в основном в КТП и КРУ, где от них зависит питание приводов выключателей, обогрев или охлаждение автоматики, освещение, а также электропитание любых других приборов для обслуживающего персонала. В настоящее время в России и СНГ указанные трансформаторы производится в двух вариантах: с масляной и воздушной изоляцией, но и тот и другой имеют ряд существенных недостатков. Конечно же, альтернатива существует – это трансформаторы с литой изоляцией, однако до сих пор это перспективное направление в России представляли только иностранные производители. Возможно, имеет смысл разобраться, почему? Нужен ли такой трансформатор отечественной энергетике? Давайте посмотрим.

Итак, трансформатор, в котором в качестве главной изоляции используется масло, требует значительно больше внимания, чем другие типы – это необходимость постоянного контроля состояния масла, взятия проб и его периодической замены. Как следствие, трансформатор не экологичен, пожароопасен и не может устанавливаться внутри жилых и производственных помещений. Необходимость радиаторов естественной циркуляции и расширительного бачка увеличивает габариты трансформатора и его массу. Сухие трансформаторы, в свою очередь, имеют довольно низкую влагостойкость и механическую прочность, что делает его чувствительным к любым ударам при перевозке и монтаже. 

Читать статью полностью (pdf)

Трансформаторы тока ТРГ-УЭТМ®-220

Основные технические характеристики

 №

Наименование параметров

ТРГ-УЭТМ®-220

1

 Номинальное напряжение, кВ

220

2

 Наибольшее рабочее напряжение, кВ

252

3

Напряжение промышленной частоты,

выдерживаемое трансформатором при давлении

изолирующего газа, равном атмосферному, кВ

163

4

Номинальная частота, Гц

50 или 60

5

Номинальный первичный ток, с шагом 5А, А

от 5 до 3000

6

Номинальный вторичный ток, А

от 1 до 5

7

Количество вторичных обмоток

от 1 до 8

8

Параметры тока короткого замыкания:

Наибольший пик (в скобках указаны значения для трансформатора тока с одним коэффициентом трансформации), кА

1021) (160)

Односекундный ток термической стойкости (в скобках указаны значения для трансформатора тока с одним коэффициентом трансформации), кА

401) (63)

9

Максимальная температура окружающего воздуха, °С

для исполнения Т1

+50

для исполнений У1, УХЛ1*, ХЛ1*, ХЛ1

+40

10

Минимальная температура окружающего воздуха по ГОСТ 15150-69, °С

для исполнения Т1

– 10

для исполнения У1

-45

для исполнения УХЛ1*

для исполнения УХЛ1

для исполнения ХЛ1*

-55

для исполнения ХЛ1

-60

11

Изолирующий газ

для исполнения Т1

SF6

для исполнения У1

SF6-

для исполнения УХЛ1*

для исполнения УХЛ1

для исполнения ХЛ1*

смесь газов2)

для исполнения ХЛ1

смесь газов2)

12

Максимальная допустимая утечка газа, % в год

0,5

13

Максимальная скорость ветра, м/с. , при толщине стенки льда до 20 мм

40

14

Тяжение проводов:

в горизонтальной плоскости по оси трансформа-

тора, Н

1000

в вертикальной плоскости вниз, Н

1000

15

Средняя масса трансформатора, кг

с фарфоровым изолятором

850

с полимерным изолятором

545

16

Средний срок службы трансформатора, лет, не менее

40

1) При включении трансформатора тока на минимальный коэффициент трансформации наибольший пик тока короткого замыкания 80 кА, односекундный ток термической стойкости 31,5 кА.

2) Смесь – SF6 (элегаз) и CF4 (тетрафторметан-14) или SF6 (элегаз) и N2 (азот).

Трансформатор тока серии ТРГ представляет собой конструкцию, в верхней части которой расположен металлический корпус, закрепленный на опорном изоляторе. Изолятор, в свою очередь, закреплен на основании, в котором находится коробка выводов вторичных обмоток. В металлическом корпусе закреплена первичная обмотка и ее выводы, внутри корпуса размещаются вторичные обмотки. Внутренние полости корпуса и изолятора заполнены изолирующим газом.

Конструкция первичной обмотки позволяет получить различные коэффициенты трансформации при изменении количества витков путем последовательно-параллельного соединения секций первичной обмотки. Возможно изготовление трансформаторов тока без переключения с одним коэффициентом трансформации.

Вторичные обмотки помещены в электростатические экраны, с целью выравнивания внутреннего электрического поля.

Магнитопровод вторичной обмотки для измерения изготовлен из нанокристаллического сплава, магнитопровод вторичной обмотки для защиты изготовлен из холоднокатаной анизотропной электротехнической стали.

Контроль давления газа производится с помощью сигнализатора плотности, имеющего температурную компенсацию. Сигнализатор плотности оснащен двумя парами контактов, что позволяет получать сигнал при двух значениях плотности (давления) газа и дистанционно осуществлять контроль давления газа.

При необходимости, имеется возможность пломбирования выводов вторичной обмотки для учета электроэнергии. Пломбирование осуществляется любым удобным способом. Для этого в конструкции трансформатора предусмотрены специальные места. В верхней части трансформатора тока расположено защитное устройство, которое соединяет внутренний газовый объем с атмосферой при значительном превышении внутреннего давления (например, при избыточном заполнении газом или внутреннем дуговом перекрытии), что делает аппарат взрывобезопасным.

Метрологические параметры вторичных обмоток

Назначение

Класс точности по ГОСТ 7746-2001 и МЭК60044-1-2003, 60044-6-92

Номинальная вторичная нагрузка, В∙А

Коэффициент безопасности приборов

Номинальная предельная кратность

Коммерческий Учет или измерение

0,2S; 0,5S; 0,2; 0,5; 1; 3; 5

до 100

от 2 до 30

 

Защита

5Р; 10Р; 5PR; 10PR; 5PX; 10PX; TPX; TPY; TPZ

до 100

 

от 2 до 250

 

 

Что такое трансформатор: виды

Трансформатор – это электромагнитное устройство, которое передаёт электрическую энергию от одной схемы к другой через индуктивно связанные провода. Другими словами, если поставить две катушки проводов близко друг к другу, без касания, магнитное поле от первой катушки (называется первичной обмоткой) воздействует на другую катушку (так называемую вторичную обмотку). Свойство называется «индукция». Индукция была обнаружена Джозефом Генри и Майклом Фарадеем в 1831 году.

первичная и вторичная обмотка

Принцип работы трансформатора?

Трансформатор используется для приведения напряжения вверх или вниз в электрической цепи переменного тока. Трансформатор может быть использован для преобразования переменного тока в постоянный. Они могут быть очень большими, как в национальных коммунальных системах, или это может быть очень небольшое устройство, встроенное внутрь электроники. Это неотделимая часть всей электрики сегодня.

Теперь, если вы хотите изменить напряжение на схеме, вы можете сделать это путем изменения тока, протекающего в первичной обмотке (напряжение остается высоким). При этом уровень тока влияет на наведенное напряжение на вторичной обмотке. Переменное магнитное поле индуцирует изменение электромагнитной силы или «напряжение».

Разновидности трансформаторов

Силовой трансформатор класса напряжения 500кВ

Сварочный трансформатор

сварочный трансформатор

Стабилизатор напряжения (основное составляющее прибора — трансформатор)

бытовые трансформаторы

Трансформаторы тока

трансформаторы тока

Электронный трансформатор для галогенных ламп 220В/12В

электронный трансформатор

Кто изобрёл трансформатор?

Отто Блати, Микша Дери, Карой Циперновский, инженеры Австро-Венгерской империи, впервые разработали и использовали трансформатор, одинаково в экспериментальной, и коммерческой системе. Позже Люсьен Голард, Себастьян де Ферранти, и Уильям Стэнли усовершенствовали конструкцию. См. следующий вопрос для более подробной информации.

Когда был изобретён трансформатор?

Свойство индукции было открыто в 1830-х годах, но устройство не существовало до 1886 года, когда Уильям Стэнли, работающий на Вестингауза, собрал первый переработанный, коммерческий трансформатор. Его работа была построена на некоторой элементарной конструкции «Ганц и Ко.», в Венгрии, и Люсьена Голарда, и Джона Диксона Гиббса, в Англии. Никола Тесла не изобрёл трансформатор, как некоторые сомнительные источники утверждают. Европейцы, упомянутые выше, сделали первые работы в этой области, Джордж Вестингауз и Стэнли разработали трансформатор, дешёвый в производстве, и лёгкий для конечного использования.

Где использовали первые трансформаторы?

Первая система переменного тока, которая использовала новый трансформатор, была в Грейт Баррингтон, штат Массачусетс, в 1886 году. Ранее устройства были использованы в Австро-Венгрии в 1878-1880-х, и в 1882 в Англии. Люсьен Голард (француз) употребил систему переменного тока для революционного Ланцо, на электрической выставке в Турине в 1884 (Северная Италия). В 1891 году Михаил Добровский разработал и продемонстрировал трехфазный трансформатор на электро-технической экспозиции во Франкфурте, Германии.

Оцените качество статьи:

трансформатор | Определение, типы и факты

Самые популярные вопросы

Что такое трансформатор?

Трансформатор представляет собой устройство, которое передает электрическую энергию от одной цепи переменного тока к одной или нескольким другим цепям, повышая (повышая) или уменьшая (понижая) напряжение.

Где используются трансформаторы?

Трансформаторы используются для самых разных целей. Например, трансформатор часто используется для снижения напряжения в обычных силовых цепях для работы низковольтных устройств и для повышения напряжения от электрогенераторов, чтобы можно было передавать электроэнергию на большие расстояния.

Почему железный сердечник трансформатора многослойный?

Железный сердечник трансформатора ламинирован для уменьшения вихревых токов. Вихревые токи — это небольшие токи, возникающие в результате изменения магнитного поля, создаваемого переменным током в первой катушке. Их необходимо свести к минимуму, чтобы они не мешали потоку электричества от первичной катушки к вторичной.

трансформатор , устройство, которое передает электрическую энергию от одной цепи переменного тока к одной или нескольким другим цепям, повышая (увеличивая) или уменьшая (понижая) напряжение. Трансформаторы используются для самых разных целей; например, для снижения напряжения в обычных силовых цепях для работы низковольтных устройств, таких как дверные звонки и игрушечные электропоезда, и для повышения напряжения от электрогенераторов, чтобы можно было передавать электроэнергию на большие расстояния.

Трансформаторы изменяют напряжение за счет электромагнитной индукции; т. е. по мере того, как магнитные силовые линии (линии потока) нарастают и разрушаются при изменении тока, проходящего через первичную катушку, ток индуцируется в другой катушке, называемой вторичной.Вторичное напряжение рассчитывается путем умножения первичного напряжения на отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки, т. е. количество витков.

Трансформаторы с воздушным сердечником предназначены для передачи радиочастотных токов, т. е. токов, используемых для радиопередачи; они состоят из двух или более катушек, намотанных на твердый изолирующий материал или на форму изолирующей катушки. Трансформаторы с железным сердечником выполняют аналогичные функции в звуковом диапазоне частот.

Трансформаторы для согласования импеданса используются для согласования импеданса источника и его нагрузки для наиболее эффективной передачи энергии. Разделительные трансформаторы обычно используются из соображений безопасности, чтобы изолировать часть оборудования от источника питания.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Адамом Августином.

Как работают трансформаторы — инженерное мышление

Узнайте, как работают трансформаторы, как создать магнитное поле с помощью электричества, почему в трансформаторах можно использовать только переменный ток, как работают базовые трансформаторы, повышающие и понижающие трансформаторы и, наконец, трехфазные трансформаторы.Эта статья является продолжением нашей серии статей по электротехнике, поэтому ознакомьтесь с другими статьями ЗДЕСЬ , если вы еще этого не сделали.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube

Помните, что электричество опасно и может привести к летальному исходу, вы должны иметь квалификацию и компетентность для выполнения любых электромонтажных работ

Основы трансформатора

Есть два типа электричества; переменного и постоянного тока, но трансформаторы могут работать только с использованием переменного или переменного тока.Теперь, если вы не знаете разницы между этими двумя, то, пожалуйста, прежде всего, сначала прочитайте статьи об основах электричества. Проверьте эти ЗДЕСЬ. Когда мы подключаем генератор переменного тока к замкнутому контуру кабеля, по этому кабелю может течь ток, и направление тока будет меняться назад и вперед при вращении генератора.

Как это работает?

Чередование означает, что ток достигает максимальной и минимальной точек во время цикла, что придает ему синусоидальную форму при подключении к осциллографу. Вы можете думать об этом как о приливе моря; когда он меняет направление и достигает точки максимума и минимума. Когда ток течет по кабелю, он пропускает магнитное поле. Если мы пропустим постоянный ток через кабель, магнитное поле останется постоянным, но если мы пропустим через кабель переменный ток, то магнитное поле будет увеличиваться и уменьшаться по силе и менять полярность по мере того, как ток меняет направление.

Переменный ток

Если мы соединим несколько кабелей и пропустим через них ток, то магнитные поля объединятся, чтобы создать более сильное магнитное поле.Если затем свернуть кабель в катушку, магнитное поле станет еще сильнее. Если мы поместим вторую катушку в непосредственной близости от первой катушки, а затем пропустим переменный ток через первую катушку, то создаваемое ею магнитное поле индуцирует ток во второй катушке, и эта магнитная сила будет толкать и притягивать свободные электроны. заставляя их двигаться.

Электродвижущая сила

Ключевым компонентом здесь является то, что магнитное поле меняет полярность, а также интенсивность. Это изменение интенсивности и направления магнитного поля постоянно возмущает свободные электроны во вторичной обмотке и заставляет их двигаться. Это движение известно как электродвижущая сила или ЭДС.

Магнитное поле, изменяющее полярность

Электродвижущая сила не возникает, когда мы пропускаем постоянный ток через первичную катушку, и это потому, что магнитное поле постоянно, поэтому электроны не вынуждены двигаться. Единственный раз, когда это вызовет ЭДС, очень кратковременно, когда первичная цепь размыкается и закрывается или когда напряжение увеличивается или уменьшается.И это потому, что эти действия приводят к изменению магнитного поля. Поэтому мы используем переменный ток, так как это изменение происходит постоянно.

Постоянный ток через первичную катушку

Теперь проблема с этой установкой заключается в том, что большая часть магнитного поля с первичной стороны тратится впустую, потому что оно не находится в диапазоне вторичной катушки.

Как это исправить?

Чтобы исправить это, поместите сердечник или ферромагнитный материал, например железо, в контур между первичной и вторичной обмотками. Теперь эта петля направляет магнитное поле по пути к вторичной катушке, так что они разделяют магнитное поле, и это делает трансформатор намного более эффективным.

Ферромагнитный материал

Теперь использование железного сердечника не является идеальным решением. Некоторая энергия будет потеряна из-за чего-то, известного как вихревые токи, когда ток закручивается вокруг сердечника, и это нагревает трансформатор, что означает, что энергия теряется в виде тепла. Чтобы уменьшить это, инженеры используют многослойные листы железа для формирования сердечника, и это значительно снижает вихревые токи.

через GIPHY

Повышающие и понижающие трансформаторы

Трансформаторы

изготавливаются как повышающие или понижающие трансформаторы, и они используются для увеличения или уменьшения напряжения просто за счет использования различного количества витков в катушке на вторичной стороне. В повышающем трансформаторе напряжение во вторичной обмотке увеличивается, и это будет означать, что ток уменьшится, но не беспокойтесь сейчас слишком сильно о том, почему это происходит. Мы рассмотрим это в следующей статье по электротехнике.Для повышения напряжения в повышающем трансформаторе; нам просто нужно добавить больше витков к катушке на вторичной стороне, чем на первичной. В понижающем трансформаторе это напряжение уменьшается во вторичной обмотке, а это означает, что ток увеличивается. Для этого мы просто используем меньше витков катушки на вторичной стороне по сравнению с первичной.

Например, электростанции необходимо транспортировать выработанное ею электричество в город, находящийся на некотором расстоянии. Электростанция будет использовать повышающий трансформатор для увеличения напряжения и уменьшения тока, поскольку это снизит потери в длинных кабелях передачи.Затем, когда он достигнет города, его необходимо будет уменьшить, чтобы сделать его безопасным и пригодным для использования в зданиях и домах, поэтому потребуется понижающий трансформатор. Трансформаторы для коммерческих зданий и электростанций обычно имеют трехфазную конфигурацию. Вы увидите, что они размещены вокруг ваших городов и поселков, и они будут выглядеть примерно так.

Пример трансформатора

Эти трехфазные трансформаторы могут быть изготовлены либо из трех отдельных трансформаторов, соединенных вместе, либо могут быть объединены в один большой блок с общим железным сердечником.

В этой конфигурации катушки обычно располагаются концентрически друг в друге, причем катушка с более высоким напряжением находится снаружи, а катушка с более низким напряжением — внутри. Теперь эти катушки изолированы друг от друга, так что между двумя катушками будет проходить только магнитное поле. Для соединения двух сторон существует множество различных конфигураций, но одной из наиболее часто используемых является соединение катушек в конфигурации, известной как треугольник-звезда, иногда называемой треугольником-звездой. Это относится к первичной стороне, подключенной в конфигурации «треугольник», и к вторичной стороне, которая является широкой в ​​конфигурации «звезда».Центральная точка стороны звезды, где встречаются все три разъема, часто заземляется, что позволяет также подключить нейтральную линию.

Конфигурация треугольником и звездой

Мы рассмотрим соединения трансформаторов и расчеты в других более сложных статьях, так как это может быть довольно сложным. Так что пока просто сосредоточьтесь на том, как они работают, чтобы построить свои базовые знания.


Как работают трансформаторы. Основы схем

Трансформатор представляет собой электрическое устройство, предназначенное для передачи электрической энергии из одной цепи в другую с той же частотой.Его также называют статическим механизмом, так как он не имеет движущихся частей. Он используется для контроля уровней напряжения между цепями. Он состоит из трех основных частей, состоящих из двух обмоток и металлического сердечника, на который намотаны обмотки. Эти обмотки выполнены в виде катушек, изготовленных из материалов с хорошими токопроводящими свойствами. Обмотки в трансформаторе играют главную роль в машине, поскольку эти катушки обмотки служат катушками индуктивности.

Анатомия трансформатора T

Трансформатор состоит из следующих частей:

  • Основная катушка
  • Средняя катушка
  • CORE
  • CORE
  • Изоляционные материалы
  • трансформаторное масло
  • Crassister
  • Dresher
  • Tap Changer
  • Охлаждающие трубки
  • Buchholz Relay
  • взрывоохранение

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. Число витков катушки должно быть кратно числу витков вторичной обмотки. Он также отвечает за создание магнитного потока. Магнитный поток создается, когда первичная катушка подключена к электрическому источнику. Медный проводник, используемый в первичной обмотке, должен быть тоньше, чем у вторичной обмотки, чтобы ток вторичной обмотки был выше, чем ток первичной обмотки.

Вторичная катушка, которая также состоит из меди, принимает магнитный поток, создаваемый первичной катушкой. Поток проходит через сердечник и соединяется со вторичной катушкой. Вторичная обмотка отдает энергию в нагрузку при изменении напряжения. В этой катушке будет индуцироваться напряжение, поэтому обмотка должна иметь большее число витков по сравнению с первичной катушкой. Ток, исходящий от первичной катушки, будет генерировать переменный магнитный поток в сердечнике, вызывая электромагнитную связь между первичной и вторичной катушками.Магнитный поток, проходящий через две катушки, индуцирует электродвижущую силу, величина которой пропорциональна числу витков катушки.

Обмотка проводов катушки и выходное напряжение и ток

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

Уравнение трансформатора показывает, что отношение входного и выходного напряжений трансформатора равно отношению числа витков первичной и вторичной катушек.

Расчет входного и выходного напряжения/тока в зависимости от намотки первичных и вторичных проводов

Соотношение входного и выходного тока и витков обмотки трансформатора определяется по формуле:

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

Оценив два приведенных выше уравнения, можно сделать вывод, что при увеличении напряжения ток уменьшается.Точно так же, если напряжение уменьшается, ток увеличивается.

Что такое рейтинг VA?

Номинальная мощность в ВА или вольт-амперная номинальная обычно используется для определения силы тока при заданном напряжении в трансформаторе. Вольт-ампер также используется для обозначения 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

Для расчета тока первичной и вторичной обмотки трансформатора с заданной мощностью ВА мы используем следующее:

За соотношение числа витков, напряжения и тока

Для первичного максимального тока,

Для вторичного максимального тока,

Обозначение выходного напряжения трансформаторов с отводом от средней точки

Трансформатор с отводом от средней точки также широко известен как «двухфазный трехпроводной трансформатор».Это тип трансформатора, который имеет дополнительный провод, подключенный в середине вторичной обмотки трансформатора. Он обеспечивает два вторичных напряжения, В А и В В, с общим соединением. Эти вторичные напряжения равны подаваемому напряжению, таким образом обеспечивая равную мощность каждой обмотке.


12-0-12 Трансформатор

Трансформатор 12-0-12 представляет собой понижающий трансформатор с отводом от средней точки с входным напряжением 220 В переменного тока при частоте 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 встык и третьего вывода в качестве центрального ответвления. На рисунке выше напряжение будет 24 В между концами (T 1 и T 3 ). На Т 1 и Т 2 напряжение будет 12В. 0 в 12-0-12 представляет собой контрольную точку с нулевым напряжением.

Спасибо за прочтение! Оставьте комментарий ниже, если у вас есть вопросы о чем-либо…


Как работают повышающие и понижающие трансформаторы?

Что такое электромагнитная индукция?

Если магнетизм может быть получен из электричества, Фарадей выдвинул гипотезу, что электричество может быть получено из магнетизма. Фарадей использовал аппарат, состоящий из сердечника из мягкого железа, аналогичный показанному ниже. Катушка слева была подключена к батарее, а катушка справа — к гальванометру. Когда ток течет через левую катушку, подключенную к батарее, создается магнитное поле. Сила магнитного поля увеличивается за счет железного сердечника. Хотя Фарадей не мог создать ток в левом проводе, но странным образом он заметил, что ток возникает при изменении тока.Фарадей пришел к выводу, что, хотя постоянное магнитное поле не создает электрического тока, изменение магнитного поля создает ток. Такой ток называется индуцированным током . Процесс, при котором ток создается изменением магнитных полей, называется электромагнитной индукцией.

 

Примечание: Электромагнитная индукция была открыта независимо друг от друга Майклом Фарадеем и Джозефом Генри в 1831 году. Связь между электродвижущей силой ЭДС (напряжением) и магнитным потоком была формализована в уравнении, которое теперь называется Закон индукции Фарадея

Как работают трансформаторы

Трансформатор – это устройство, повышающее или понижающее напряжение переменного тока. Ток в одной катушке индуцирует ток в другой катушке.

Трансформатор состоит из двух катушек (одна катушка — первичная, другая — вторичная), намотанных на металлический сердечник. (см. изображения —) Когда переменный ток проходит через первичную катушку и магнитное поле в наведенном — электромагнитная индукция вызывает ток во вторичной катушке. Если количество витков провода одинаково в обеих катушках, индуцированное напряжение будет одинаковым во вторичной катушке.Если количество витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной, напряжение во вторичной обмотке будет больше. Это пример повышающего трансформатора.

Как количество контуров влияет на напряжение?

Если количество витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной, то и напряжение будет меньше. Трансформатор называется понижающим.

ПОНИЖЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ 10 КАТУШЕК В 2 КАТУШКИ 5:1 ВОЛЬТ

Если количество витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной, то и напряжение будет больше. Трансформатор называется повышающим.

ПОВЫШАЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОР С 2 КАТУШЕК НА 10 КАТУШЕК 1:5 В

 

Почему трансформаторы важны для передачи электроэнергии.

Повышающие трансформаторы используются компаниями при передаче электроэнергии по линиям электропередач. Затем компании используют понижающие трансформаторы для создания напряжения 120 В, используемого в домах.Повышающие трансформаторы также используются в домашних телевизорах, где требуется высокое напряжение. Понижающие трансформаторы также используются в радиоприемниках, компьютерах и калькуляторах

.

 


Проверьте свои Понимание:

Что такое трансформатор? | Вандополис

Что вы считаете величайшим научным открытием или изобретением всех времен? Для некоторых открытие электричества Бенджамином Франклином, вероятно, заняло бы первое место в списке. Ведь без электричества наша жизнь была бы совсем другой, чем сегодня.

Вы когда-нибудь задумывались о том, как электричество поступает от электростанции в ваш дом? Простое подключение электронного устройства к ближайшей розетке — это удобство, которое мы часто воспринимаем как должное. Однако путь электричества к этим маленьким розеткам в стене — увлекательное путешествие.

Если вы когда-либо видели предметы, свисающие с верхушек опор линий электропередач, или большие ящики возле зданий, то вы знакомы с некоторыми из наиболее важных механизмов в системе, которая поставляет энергию в ваш дом.Эти машины называются трансформаторами. Нет, они не превращаются в автомобили супергероев, когда вы не смотрите, но все они меняются!

Трансформаторы представляют собой электрические машины, которые преобразуют электричество с одного напряжения на другое напряжение. Напряжение — это мера электрической силы, которая толкает электроны по цепи. В некоторых случаях трансформаторы могут принимать электричество более низкого напряжения и изменять его на более высокое напряжение. Такие трансформаторы называются повышающими трансформаторами.

Однако большинство трансформаторов являются понижающими трансформаторами.Они берут электричество с высоким напряжением и преобразуют его в более низкое напряжение. Это критический этап в процессе доставки энергии, поскольку электричество, поступающее от электростанции, имеет чрезвычайно высокое напряжение, которое слишком велико для использования в вашем доме.

Например, по линии электропередачи может передаваться электричество напряжением от 400 000 до 750 000 вольт. Электричество передается с таким высоким напряжением, потому что ему часто приходится преодолевать большие расстояния. Использование более высоких напряжений помогает свести к минимуму потери энергии при ее перемещении.

В определенных областях, называемых электрическими подстанциями, огромные трансформаторы уменьшают эти высокие напряжения до более низких напряжений, чтобы отправить их в определенные области. Вы когда-нибудь видели электрическую подстанцию ​​возле своего дома? Обычно их можно узнать по наличию множества электрических линий и оборудования, в том числе многочисленных трансформаторов.

Понижающие трансформаторы на подстанциях снижают высокое напряжение до более низкого в диапазоне 7200 вольт. Когда электричество достигает вашего района, трансформаторы на вершинах опор или заземляющих коробок, подключенных к подземным проводам, снижают напряжение электричества до 220-240 вольт для использования в вашем доме.Некоторые крупные электроприборы, такие как водонагреватели, плиты и кондиционеры, будут использовать 220-240 вольт, в то время как большинство других более мелких электроприборов будут использовать 110-120 вольт.

Так как же трансформаторы работают с этой электрической магией? Все это происходит из-за пары простых фактов об электричестве. Трансформаторы работают, потому что переменный ток электричества (известный как переменный ток или переменный ток), протекающий по проводам, входящим в трансформатор (первичный ток), создает магнитное поле.Это флуктуирующее магнитное поле создает ток (вторичный ток) во втором наборе проводов, выходящих из трансформатора, посредством процесса, называемого электромагнитной индукцией.

Чтобы сделать этот процесс более эффективным, провода, входящие и выходящие из трансформатора, скручиваются в петли или обвиваются вокруг железного стержня, называемого сердечником. Если первичная и вторичная катушки имеют одинаковое количество витков или витков, напряжение в каждой из них будет одинаковым. Однако если вторичная катушка имеет больше или меньше петель или витков, то напряжение вторичного тока будет больше или меньше первичного тока.

Например, если первичная обмотка имеет 10 витков, а вторичная обмотка имеет один виток, то трансформатор уменьшит первичное напряжение в 10 раз. Таким образом, ток, поступающий в трансформатор при 1000 вольт, оставит трансформатор при 100 вольт .

Сколько энергии потребляет небольшой трансформатор при подключении к сети

Тонны продуктов используют трансформаторы. Прогуляйтесь по дому, и вы, вероятно, увидите их повсюду. В моем доме я нашел их прикрепленными к моему принтеру, сканеру, динамикам, автоответчику, беспроводному телефону, электрической отвертке, электродрели, радионяне, радиочасам, видеокамере… Вы поняли. В типичном доме, вероятно, есть от пяти до десяти таких маленьких трансформаторов, подключенных к стене в любой момент времени.

Оказывается, эти трансформаторы потребляют энергию всякий раз, когда они подключены к стене, независимо от того, подключены они к устройству или нет. Они также тратят энергию при питании устройства.

Если вы когда-нибудь чувствовали его тепло, это означает, что потраченная впустую энергия превратилась в тепло. Потребляемая мощность не велика — порядка 1 по 5 Вт на трансформатор . Но это складывается.Допустим, у вас их 10 штук, и потребляют они по 5 Вт каждый. Это означает, что 50 Вт постоянно тратятся впустую. Если киловатт-час стоит копейку в вашем районе, это означает, что вы тратите копейку каждые 20 часов. Это около 44 долларов в год. Или, подумайте об этом так: в Соединенных Штатах около 100 миллионов домохозяйств. Если каждое домашнее хозяйство тратит 50 ватт на эти трансформаторы, то в сумме получается 5 миллиардов ватт. Как нация, это полмиллиона долларов впустую каждый час или 4 380 000 000 долларов впустую каждый год! Подумайте о том, что вы могли бы сделать с 4 миллиардами долларов…

Где эти небольшие нагрузки действительно сказываются, так это в удаленных местах, которые питаются от таких вещей, как солнечные батареи и ветряные генераторы. В этих системах вы платите примерно от 10 до 20 долларов за ватт (если сложить стоимость солнечных элементов, аккумуляторов для хранения энергии, регуляторов мощности, инвертора и т. д.). Пятьдесят ватт по цене 20 долларов за ватт означают, что вам придется потратить дополнительно 1000 долларов только на питание трансформаторов. В системах такого типа малых нагрузок можно избежать, отключив трансформаторы, когда они не используются, или исключив трансформатор и запитав устройство напрямую от аккумуляторной батареи для повышения эффективности.

Однако дополнительные расходы на электроэнергию компенсируются экономией производственных затрат, которая передается покупателю, как мы надеемся, в виде более низкой продажной цены продукта. Например, производство и хранение одного универсального принтера, работающего от 12 вольт постоянного тока, обходится производителю значительно дешевле. Затем производитель комплектует принтер настенным трансформатором переменного тока, зависящим от страны, в которой он продается. Когда выходит новая версия устройства, производителю не нужно переоснащать блок питания.

Для получения дополнительной информации о трансформаторах и экономии энергии перейдите по ссылкам на следующей странице.

Что вызывает взрывы и ожоги трансформатора?

Вероятность взрыва и последующего возгорания трансформатора достаточно мала; однако это возможно. И это потому, что брандмауэры , установленные на трансформаторах, очень эффективно снижают вероятность взрывов и пожаров. Однако бывают случаи, когда трансформаторы взрываются и сгорают.В большинстве этих случаев взрывы и ожоги трансформаторов часто приводят к травмам, гибели людей, повреждению имущества и отключению электроэнергии, которые могут длиться неделями.

Основная причина взрывов и возгораний трансформаторов

Электрические трансформаторы отвечают за передачу энергии между различными цепями при переключении энергии с одного напряжения на другое. Однако из-за аварий или неисправных механизмов может произойти внезапный скачок уровня напряжения, и когда трансформатор залит слишком большим количеством электричества, он взрывается и сгорает.

Причины взрывов и возгораний трансформаторов

Наиболее распространенной причиной взрыва и возгорания трансформаторов являются несчастные случаи, вызванные ударами молнии. Удары молнии часто могут повредить электропроводку и трансформаторное оборудование. Другие экстремальные погодные условия, такие как сильный ветер и дождь, могут привести к падению деревьев на трансформаторы и взрыву.

При повреждении трансформатора могут произойти две вещи. Первая – это перегрузка по подаче электроэнергии, поступающей в трансформатор.Во-вторых, это перегрев изоляционной жидкости (минерального масла) выше ее температуры вспышки или воспламенения.

Еще одной причиной взрывов и ожогов трансформаторов, помимо несчастных случаев, является неисправность электрооборудования, которая может быть вызвана плохой изоляцией, статической электризацией, перенапряжением, частичными разрядами и скачками напряжения. Механический отказ, вызванный телескопированием проводника, опрокидыванием проводника или короблением обруча, также может привести к взрывам и пожарам.

Как происходят взрывы и ожоги трансформатора?

Как вы знаете, электричество является источником тепла.А в трансформаторах количество проходящего через них электричества может генерировать огромное количество тепла. Итак, для увеличения срока службы трансформатора требуется изоляция. И наиболее распространенным изолятором, используемым в трансформаторах, является изоляционная жидкость.

В качестве изоляционной жидкости обычно используется минеральное масло на нефтяной основе. Минеральное масло должно поглощать избыточное тепло для защиты механических частей трансформатора. При выборе изоляционной жидкости специалисты обычно учитывают температуру воспламенения и воспламенения жидкости.Температура воспламенения минерального масла составляет 165°С, а температура вспышки – 145°С.

Однако при перезарядке температура повышается, что приводит к разложению и испарению минерального масла, что приводит к образованию пузырьков газа. Пузырьки газа обычно состоят из пара, водорода и метана — очень горючей комбинации. По мере дальнейшего повышения температуры минеральное масло достигает точки воспламенения и воспламеняет парогазовую смесь. А дальнейшее повышение температуры до точки воспламенения минерального масла теперь будет способствовать горению на поверхности изоляционной жидкости.

Сгорание жидкости приведет к повышению давления. Высокое давление заставит трансформатор разорваться, в результате чего произойдет взрыв, высвобождающий высокие уровни энергии и сильное тепловое излучение, а также горящее масло.

Хотя трудно определить, произойдет ли взрыв трансформатора, вы можете избежать побочного ущерба, связанного с этими взрывами. С нашими противопожарными барьерами для трансформаторов вы можете снизить воздействие отказа трансформатора на конструкцию и окружающую среду.Если вы хотите узнать больше о том, как мы можем вам помочь, посетите наш веб-сайт по этой ссылке https://firebarrierexperts.

Оставить комментарий