Понижающий трансформатор: устройство и принцип работы
Поделиться:
11.05.2010
Трансформатор понижающий представляет собой электромагнитный прибор, который состоит из ферромагнитного сердечника и двух проволочных обмоток – первичной и вторичной.
Магнитопровод – это совокупность элементов ферромагнитного материала (обычно электротехническая сталь), которые собраны в определенной геометрической форме. В нем происходит локализация основного магнитного поля трансформатора понижающего.
Вся магнитная система вместе со всеми компонентами называется остовом. При этом часть, где располагаются основные обмотки, называют стержнем. А часть, необходимая для замыкания магнитной цепи, – это ярмо.
В соответствии с расположением стержней в пространстве понижающий трансформатор может иметь плоскую, пространственную, симметричную либо несимметричную магнитную систему.
Понижающие трансформаторы напряжения отличаются конструктивными особенностями. Производители делают выбор в пользу одной из двух концепций – броневая или стержневая. Принципиальное отличие технических решений сводится к тому, что в первом случае обмотки заключены в сердечнике броневого типа, а во втором – сердечник заключен в обмотках стержневого типа. При этом в устройствах первого типа ось обмоток может располагаться вертикально или горизонтально, в то время когда во втором случае – ось размещается вертикально.
Однако способ производства не влияет на эксплуатационные характеристики и надежность устройства. Предприятие выбирает тот вариант, который считает наилучшим с точки зрения организации технологического процесса.
Принцип действия понижающего трансформатора основан на использовании явления взаимной индукции, которая действует через магнитное поле, и обеспечивает передачу электроэнергии из одного контура устройства в другой.
На сегодняшний день в продаже представлен трансформатор понижающий различных типов и видов: одно- или трехфазный, с открытым корпусом или с защитным кожухом.
Одна из важнейших характеристик прибора – это коэффициент трансформации, который не должен превышать 1.
В зависимости от модификации устройство преобразовывает электрический ток разного начального напряжения, которое может достигать 660В. Трансформатор, понижающий до 220В, получил наибольшее распространение. Существует также понижающий до 380 Вольт трансформатор.
В соответствии с предъявляемыми требованиями для каждого случая выходное напряжение может быть разным: например, трансформатор понижающий до 36 Вольт, а также 12, 24, 42В и т.д.
Понижающий трансформатор (220B 110В) обеспечивает нормальную работу оборудования и электроприборов, которые изготовлены в странах, где нормы сетей электропитания отличаются от российского стандарта.
Понижающие трансформаторы напряжения имеют широкую область применения, однако чаще всего они используются в источниках питания различных приборов и в электросетях. Выбор конкретного устройства необходимо осуществлять с учетом определенных запросов для каждого отдельного случая.
Поделиться:
Просмотров 7627
Какой трансформатор называется повышающим а какой понижающим?
Существует много разных электрических устройств. Рассмотрим одно из основных и распространенных дошедших до наших дней и не потерявшей своей актуальности – трансформатор. Это устройство служит для повышения или уменьшения напряжения в электрических цепях, частоты и числа фаз переменного электрического тока. По изменению напряжения тока они делятся на понижающие и повышающие значение напряжения сети.
Понижающий трансформатор уменьшает напряжение тока в электрической цепи.
Технически – это реализуется за счет разности напряжений между первичной обмотки устройства и вторичной.
Какой трансформатор называется повышающим? Повышающий трансформатор повышает значение напряжения электрического тока. На первичной обмотке оно ниже, а на вторичной выше. Тем самым на выходе прибора напряжение выше и за счет определенного числа витков обмотки и сечения имеет нужное значение.
Автотрансформаторы
Наряду с обычными трансформаторами часто в быту и промышленности применяются автотрансформаторы. Отличие от обычных состоит в том, что первичную и вторичную обмотку связывает не только магнитное поле, но и электрическая связь. Мощность в этом устройстве передается не только за счет магнитного поля, но и за счет электрической связи. Какой трансформатор называют повышающим и какой понижающим в автотрансформаторах? Принципы заложены те же. Какой трансформатор повышающий, а какой понижающий можно определить по соответствующей маркировке. Есть и универсальные устройства, которые выполняют обе функции на понижение и на повышение.
Автотрансформаторы широко применяются в цепях большой мощности и высокого напряжения и, а также регулируют напряжение в устройствах небольшой мощности.
Как подобрать трансформатор
Чтобы грамотно выбрать трансформатор необходимо вначале ознакомится с характеристиками приборов сети, для которой вы будите покупать трансформатор. Узнать их потребляемую мощность и напряжение.
Далее узнать входное напряжение сети. Зная эти значения можно начать подбирать устройство. Определим, вначале, нам необходим повышающий или понижающий трансформатор. Какой трансформатор называют повышающим? Такой, у которого напряжение на входе меньше чем на выходе. Если приборы у нас потребляют напряжение больше, чем на входе сети, то выберем повышающий. Если нет – понижающий.
Смотрим на сумму значений мощности потребляемых приборов. Подбираем трансформатор с выходным параметром соответствующим этой мощности, добавив 20% и напряжению этих приборов.
Входное напряжение устройства должно соответствовать напряжению сети.
Трансформатор ставим в безопасное место и обязательно заземляем.
Часто покупатели затрудняются в выборе трансформатора. В сложностях подсчета мощности потребляемых приборов. Какой трансформатор является повышающим , какой понижающим. Что выбрать и так далее. Проще обратиться к нашему специалисту и он все сделает. Рассчитает и подберет универсальный автотрансформатор на все случаи, когда будет необходимо добавить какой либо новый потребляющий прибор.
Все, что вам нужно знать о понижающем трансформаторе
21 августа 2020 г.
Трансформатор — это устройство, облегчающее изменение напряжения в электронной цепи переменного тока. Они используются во многих электрических и электронных устройствах. Эти трансформаторы различаются по конструкции и принципу действия. Есть два очень общих типа трансформаторов, повышающие и понижающие трансформаторы. Из этих двух типов понижающие трансформаторы являются одними из самых популярных. Итак, что такое понижающий трансформатор напряжения? Этот пост знакомит вас с этим трансформатором и принципами его работы.
Понижающий трансформатор напряжения Обсуждается в Краткое описание
Это просто устройство, которое понижает или понижает входное напряжение на заданный коэффициент, так что вторичное напряжение становится ниже первичного. Это важно в случае распределения электроэнергии, когда напряжение от электростанции подается на подключенные электростанции и в сеть. Понижающий трансформатор работает синхронно с системой распределения электроэнергии, беря гораздо более высокое напряжение электростанции и понижая его до напряжения, которое можно использовать во всех видах электрических устройств. Снижение уровней напряжения имеет важное значение при распределении энергии, поставляемой электростанциями и распределяемой между конечными потребителями.
Как работает Понижающий трансформатор напряжения работает?
В первую очередь, понижающий трансформатор работает по основному принципу электромагнитной индукции. Согласно первому закону электромагнитной индукции Фарадея, проводник, помещенный в переменное электромагнитное поле, будет видеть индуцированный ток, зависящий от скорости изменения потока.
Так как трансформатор состоит из двух катушек, первичной и вторичной обмоток, они имеют большую взаимную индукцию и общее магнитное поле. Таким образом, первичная обмотка может индуцировать ток во вторичной обмотке.
Что включает в себя понижающий трансформатор напряжения?
Понижающий трансформатор напряжения состоит из первичной и вторичной обмотки и магнитопровода. Первичная катушка имеет большее количество витков, чем вторичная. Эти катушки в основном изготавливаются из медных или алюминиевых проводников. Вот несколько указаний, которые вы должны учитывать:
- Первичная обмотка подключена к первичному напряжению, а вторичная обмотка к нагрузке, которая потребляет результирующее пониженное напряжение/ток.
- Приложенное переменное напряжение дает толчок первичной обмотке. Переменный ток в первичной обмотке индуцирует поток в магнитном сердечнике, вокруг которого намотана первичная обмотка.
- Общий переменный магнитный поток, который теперь также проходит через центр вторичной обмотки, теперь индуцирует ток в проводе вторичной обмотки.
- Уровень напряжения вторичной обмотки зависит от количества обмоток, через которые проходит поток. Количество витков первичной обмотки и количество витков вторичной обмотки дают результирующее отношение витков, при котором напряжение снижается.
- Мы знаем, что ток прямо пропорционален напряжению. Таким образом, ток во вторичной обмотке обычно выше из-за более низкого напряжения (при том же уровне мощности). Это означает, что ток в первичной обмотке обычно меньше.
Трансформаторы широко используются в производстве, передаче и распределении электроэнергии. Кроме того, они используются для обеспечения электрической изоляции в таких устройствах, как дверной звонок, в целях безопасности. Они также помогают управлять двигателем в различных электрических и электронных устройствах.
Custom Coils — известный производитель трансформаторов всех типов мирового класса. Компания предлагает понижающие трансформаторы напряжения в различных конфигурациях, которые помогут вам удовлетворить ваши требования.
Понижающий трансформатор
Повышающие, понижающие трансформаторы и обратное питание
Повышающий и понижающий трансформаторы, в чем разница?
Проще говоря, трансформаторы — это машины, которые повышают или понижают напряжение, чтобы электричество можно было перемещать и использовать более эффективно. В этой статье мы в первую очередь рассмотрим важность и различия повышающих и понижающих трансформаторов.
«Понижающий трансформатор» используется для понижения напряжения, а «повышающий трансформатор» — для повышения напряжения.
Напряжение, поступающее в трансформатор от источника питания, называется первичным напряжением , а напряжение, выходящее из трансформатора, называется вторичным напряжением .
Что такое понижающий трансформатор?
Понижающий трансформатор — это трансформатор, первичное напряжение которого на выше вторичного напряжения.
Для иллюстрации предположим, что ваша компания получает 3-фазное питание 480 В от энергетической компании, но у вас есть оборудование, для которого требуется 3-фазное питание 208 В.
Чтобы это работало, вам нужен понижающий трансформатор для преобразования мощности 480 В в 208 В, чтобы ваша машина работала с правильным напряжением.
Что такое повышающий трансформатор?
Повышающий трансформатор — это трансформатор, первичное напряжение которого ниже вторичного напряжения.
В этом случае, допустим, ваше здание подключено к сети 208 В, но вам нужно 480 В для питания большой машины, вам понадобится повышающий трансформатор для повышения напряжения с 208 В до 480 В.
Эти примеры относятся к небольшим промышленным приложениям. Но принцип применим независимо от размера. Например, энергетические компании используют массивные трансформаторы подстанций, называемые трансформаторами GSU (усилитель генератора), для повышения напряжения электростанций с 7200 В до сверхвысокого напряжения, такого как 345 000 В, для крупномасштабной передачи электроэнергии на многие мили. Как только мощность достигает места назначения, трансформатор подстанции используется для понижения напряжения для распределения.
Поскольку трансформаторы работают от переменного тока, технически все трансформаторы могут работать как в повышающем, так и в понижающем режиме. В этом смысле обозначения «повышающий» и «понижающий» просто относятся к способу использования трансформатора.
ПРИМЕЧАНИЕ. AC означает переменный ток, что означает, что направление тока, протекающего через систему, буквально меняет направление 60 раз в секунду. Эта частота изменения измеряется в герцах, поэтому системы переменного тока в США называются 60 герц. Узнайте больше об истории питания переменного тока и питания постоянного тока здесь .
Каковы конструктивные различия между повышающими и понижающими трансформаторами?
Теоретически любой трансформатор можно использовать как для повышающего, так и для понижающего режима. Но есть некоторые заметные различия в конструкции повышающих и понижающих трансформаторов. Это ни в коем случае не жесткие правила, а стандарты, которых придерживается трансформаторная промышленность.
Кроме того, конструктивные различия, как правило, более выражены в трансформаторах низкого напряжения (<600 В) по сравнению с их аналогами среднего напряжения (> 2400 В).
ПРИМЕЧАНИЕ. Повышающие трансформаторы, разработанные специально для солнечных и ветряных электростанций, имеют собственный набор стандартов проектирования, которые мы рассмотрим в следующей статье.
Основные конструктивные различия в разбивке по типам трансформаторов.
1. Расположение обмотки и отвода напряжения
Трансформаторы низкого напряжения
Низковольтные понижающие трансформаторы обычно имеют обмотки высокого напряжения снаружи, а обмотки низкого напряжения внутри. Повышающие трансформаторы имеют противоположную конфигурацию. Основная причина этого в том, что отводы регулировки напряжения обычно располагаются на первичных обмотках, а поскольку обмотки расположены концентрично (одна внутри другой), обмотки с отводами напряжения должны физически располагаться на внешних витках.
Ниже приведен пример, где обмотки высокого напряжения показаны красным цветом, а обмотки низкого напряжения — синим.
Трансформаторы среднего напряжения
Для трансформаторов среднего напряжения практически нет разницы в расположении обмоток или отводов. Обмотки ВН всегда снаружи, а ответвления всегда на стороне ВН.
2. Векторная группировка
Векторная группировка трансформаторов низкого напряжения
Трансформаторы низкого напряжения обычно изготавливаются с векторной группой треугольник-звезда независимо от повышающего или понижающего режима, при этом треугольник является соединением на первичной стороне, а WYE — соединение на вторичной стороне.
Ниже приведен пример того же трансформатора низкого напряжения, но один предназначен для понижающего, а другой для повышающего.
| Пошатой трансформатор | УСТАНОВКА Трансформатор |
| Первичный: 480 Дельта | Первичный: 208 Delta |
| Secondary: 208 Y/ 120121 | |
| Secondary: 208 Y/ 120121 | |
. Ответвители на стороне 480В | Ответвители на стороне 208В |
| Внешние обмотки 480В | Внешние обмотки 208 В |
Трансформаторы среднего напряжения с векторной группировкой
Трансформаторы среднего напряжения обычно изготавливаются с векторной группой треугольник-звезда, если они рассчитаны на понижающий режим, и с векторной группой звезда-звезда, если предназначены для повышения.
Ниже приведен пример того же трансформатора среднего напряжения, но один предназначен для понижающего, а другой для повышающего.
| Понижающий трансформатор | Повышающий трансформатор |
| Primary: 12470 Delta | Primary: 480 Y 277 |
| Secondary: 480 Y/ 277 | Secondary: 12470 Y 7200 |
| Taps on 12470v side | Taps on 12470v side |
| Внешние обмотки 12470 В | Внешние обмотки 12470 В |
3.
Обратное питаниеТехнически любой понижающий трансформатор можно использовать в качестве повышающего трансформатора путем «обратного питания» трансформатора.
Обратное питание — это просто вопрос подачи питания на обмотки низкого напряжения.
Учитывая большую доступность понижающих трансформаторов, реверсивное питание является обычной практикой в отрасли. С учетом сказанного, вот несколько соображений при обратном питании понижающего трансформатора.
Соответствие нормамХотя в NEC нет ничего, что прямо запрещало бы обратное питание, ваш местный инспектор по электротехнике может решить, что он хочет видеть на заводской табличке трансформатора такую формулировку, как «пригоден для работы с повышением мощности», прежде чем одобрить установку.
Пусковой ток Пусковой ток (величина тока, потребляемая трансформатором при начальном включении) больше при обратном питании, что может привести к срабатыванию выключателя.
Это редкость, учитывая, что современные выключатели обычно имеют достаточную выдержку времени, чтобы выдержать пусковой ток без ложных срабатываний. Неприятное отключение обычно происходит только в том случае, если выключатель, питающий трансформатор, устарел и/или мощность трансформатора очень высока.
Чем больше кВА, тем больше пусковой ток, поэтому некоторые производители рекомендуют только обратную подачу 75 кВА и ниже. Но пока прерыватель имеет достаточную выдержку времени, вы можете реверсивно питать более крупные трансформаторы.
Группировка вектора / Без нейтрали Наиболее распространенная векторная группа трансформатора — это треугольник-звезда, где треугольник представляет собой конфигурацию на первичной стороне, а звезда — на вторичной стороне. Следовательно, обратное питание трансформатора, изначально предназначенного для работы в режиме понижения, приведет к вторичному соединению треугольником, в котором отсутствует нейтраль. Если это ваша ситуация, вам необходимо убедиться, что нагрузка не требует нейтрали, а вторичную обмотку, возможно, необходимо заземлить в углу.