Элеком37, Переменный ток. Трансформатор.
Переменный ток. Трансформатор.
Основная часть электроэнергии в мире в настоящее время вырабатывается генераторами переменного тока, создающими синусоидальное напряжение. Они позволяют наиболее просто и экономно осуществлять передачу, распределение и использование электрической энергии.
Устройство, предназначенное для превращения механической энергии в энергию переменного тока, называется генератором переменного тока. Он характеризуется переменным напряжением U(t) (индуцированной ЭДС) на его клеммах. В основу работы генератора переменного тока положено явление электромагнитной индукции.
Переменным током называется электрический ток, который изменяется с течением времени по гармоническому закону. Величины U0,
I0 = U0/R называются амплитудными значениями напряжения и силы тока. Значения напряжения U(t) и силы тока I(t), зависящие от времени, называют мгновенными.
Переменный ток характеризуется действующими значениями силы тока и напряжения. Действующим (эффективным) значением переменного тока называется сила такого постоянного тока, который, проходя по цепи, выделил бы в единицу времени такое же количество теплоты, что и данный переменный ток. Для переменного тока действующее значение силы тока может быть рассчитано по формуле:
Аналогично можно ввести действующее (эффективное) значение и для напряжения, рассчитываемое по формуле:
Таким образом, выражения для мощности постоянного тока остаются справедливыми и для переменного тока, если использовать в них действующие значения силы тока и напряжения:
Обратите внимание, что если идет речь о напряжении или силе переменного тока, то (если не сказано иного) имеется в виду именно действующее значение.
Так, 220В – это действующее напряжение в домашней электросети.
Конденсатор в цепи переменного тока.
Строго говоря, конденсатор ток не проводит (в том смысле, что носители заряда через него не протекают). Поэтому, если конденсатор подключен в цепь постоянного тока,
то сила тока в любой момент времени в любой точке цепи равна нулю. При подключении в цепь переменного тока из-за постоянного изменения ЭДС конденсатор перезаряжается.
Ток через него по-прежнему не течет, но ток в цепи существует. Поэтому условно говорят, что конденсатор проводит переменный ток.
В этом случае вводится понятие сопротивления конденсатора в цепи переменного тока (или
Обратите внимание, что емкостное сопротивление зависит от частоты переменного тока. Оно в корне отличается от привычного нам сопротивления R.
Так, на сопротивлении R выделяется теплота (поэтому его часто называют активным), а на емкостном сопротивлении теплота не выделяется.
Активное сопротивление связано со взаимодействием носителей заряда при протекании тока, а емкостное – с процессами перезарядки конденсатора.
Катушка индуктивности в цепи переменного тока.
При протекании переменного тока в катушке возникает явление самоиндукции, и, следовательно, ЭДС. Из-за этого напряжение и сила тока в катушке не совпадают по фазе (когда сила тока равна нулю, напряжение имеет максимальное значение и наоборот). Из-за такого несовпадения средняя тепловая мощность, выделяющаяся в катушке, равна нулю. В этом случае вводится понятие сопротивления катушки в цепи переменного тока (или индуктивного сопротивления). Это сопротивление определяется выражением:
Обратите внимание, что индуктивное сопротивление зависит от частоты переменного тока. Как и емкостное сопротивление, оно отличается от сопротивления R. Как и на емкостном сопротивлении, на индуктивном сопротивлении теплота не выделяется. Индуктивное сопротивление связано с явлением самоиндукции в катушке.
Трансформаторы
Среди приборов переменного тока, нашедших широкое применение в технике, значительное место занимают трансформаторы.
Принцип действия трансформаторов,
применяемых для повышения или понижения напряжения переменного тока, основан на явлении электромагнитной индукции. Простейший трансформатор состоит из сердечника замкнутой формы,
на который намотаны две обмотки:
Коэффициент трансформации вычисляется по формуле:
Если трансформатор идеальный, то выполняется следующее соотношение (мощности на входе и выходе равны):
В неидеальном трансформаторе вводится понятие КПД:
Другие стаьи по теме “Электричество”
Сила тока. Сопротивление.
Электромагнитная индукция. Движение проводника в магнитном поле.Как работает трансформатор преобразование тока
Преобразование переменного тока
Переменный ток выгодно отличается от постоянного тока тем, что он хорошо поддается трансформированию, т. е. преобразованию тока относительно высокого напряжения в ток более низкого напряжения, или наоборот. Трансформаторы позволяют передавать переменный ток по проводам на большие расстояния с малыми потерями энергии. Для этого переменное напряжение, вырабатываемое на электростанциях генераторами, с помощью трансформаторов повышают до напряжения в несколько сотен тысяч вольт и «посылают» по линиям электропередачи (ЛЭП) в различных направлениях.
Трансформаторы широко применяют и в радиотехнике.
Схематическое устройство простейшего трансформатора показано на рис. 1. Он состоит из двух катушек из изолированного провода, называемых обмотками, насаженных на магнитопровод, собранный из пластин специальной, так называемой трансформаторной стали. Обмотки трансформатора изображают на схемах так же, как катушки индуктивности, а магнитопровод — линией между ними.
Рис. 1.Трансформатор с магнитопроводом из стали:
а — устройство в упрощенном виде; б — схематическое изображение
Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции.
Переменный ток, текущий по одной из обмоток трансформатора, создает вокруг нее и в магнитопроводе переменное магнитное поле. Это поле пересекает витки другой обмотки трансформатора, индуцируя в ней переменное напряжение той же частоты. Если к этой обмотке подключить какую-либо нагрузку, например лампу накаливания, то в получившейся замкнутой цепи потечет переменный ток — лампа станет гореть.
Обмотку, к которой подводится переменное напряжение, предназначаемое для трансформирования, называют первичной, а обмотку, в которой индуцируется переменное напряжение — вторичной.
Напряжение, которое получается на концах вторичной обмотки, зависит от соотношения чисел витков в обмотках. При одинаковом числе витков напряжение на вторичной обмотке приблизительно равно напряжению, подведенному к первичной обмотке. Если вторичная обмотка трансформатора содержит меньшее число витков, чем первичная, то и напряжение ее меньше, чем напряжение, подводимое к первичной обмотке. И наоборот, если вторичная обмотка содержит больше витков, чем первичная, то развиваемое в ней напряжение будет больше напряжения, подводимого к первичной обмотке.
Напряжение, индуцируемое во вторичной обмотке, можно довольно точно подсчитать по отношению чисел витков обмоток трансформатора: во сколько раз она имеет большее (или меньшее) число витков по сравнению с числом витков первичной обмотки, во столько же раз напряжение на ней будет больше (или меньше) по сравнению с напряжением, подводимым к первичной обмотке. Так, например, если одна обмотка трансформатора имеет 1000 витков, а вторая 2000 витков, то, включив первую обмотку в сеть переменного тока с напряжением 220 В, мы получим во второй обмотке напряжение 440 В — это повышающий трансформатор. Если же напряжение 220 В подвести к обмотке, имеющей 2000 витков, то в обмотке, содержащей 1000 витков, мы получим напряжение 110 В — это понижающий трансформатор. Обмотка, имеющая 2000 витков, в первом случае будет вторичной, а во втором случае — первичной.
Но, пользуясь трансформатором, не стоит забывать о том, что мощность тока (Р = U·I), которую можно получить в цепи вторичной обмотки, никогда не превышает мощности тока первичной обмотки.
Для питания радиоаппаратуры от сети переменного тока часто используют трансформаторы с несколькими вторичными обмотками с различным числом витков. С помощью таких трансформаторов, называемых сетевыми, или трансформаторами питания, получают несколько напряжений, питающих разные цепи.
Наибольшая мощность тока, которая может быть трансформирована, зависит от размера магнитопровода трансформатора и диаметра провода, из которого выполнены обмотки. Чем больше объем магнитопровода, тем большая мощность тока может быть трансформирована. Практически же в трансформаторе всегда бесполезно теряется часть мощности. Поэтому мощность в цепи вторичной обмотки (или сумма мощностей, получаемых от всех вторичных обмоток) всегда несколько меньше мощности, потребляемой первичной обмоткой.
Если, однако, в первичной обмотке трансформатора течет пульсирующий ток, то во вторичной обмотке будет индуцироваться переменное напряжение, частота которого равна частоте пульсаций тока в первичной обмотке. Это свойство трансформатора используется для индуктивной связи между разными цепями, разделения пульсирующего тока на его составляющие и ряда других целей, о которых разговор будет впереди.
Все трансформаторы со стальными магнитопроводами и магнитопроводами из железоникелевых сплавов (пермаллоя) называют низкочастотными трансформаторами, так как они пригодны только для преобразования переменного напряжения низкочастотного диапазона. На схемах низкочастотные трансформаторы обозначают буквой Т, а их обмотки римскими цифрами.
Принцип действия высокочастотных трансформаторов, предназначаемых для трансформации колебаний высокой частоты, также основан на электромагнитной индукции. Они могут быть как с сердечниками, так и без сердечников. Их обмотки (катушки) располагают на одном или разных каркасах, но обязательно близко одну к другой (рис.
2).
Рис. 2.Высокочастотные трансформаторы без сердечников (слева катушки трансформатора с общим каркасом; справа — катушки трансформатора на отдельных каркасах; в центре обозначение на схемах)
При появлении тока высокой частоты в одной из катушек вокруг нее возникает быстропеременное магнитное поле, которое индуцирует во второй катушке напряжение такой же частоты. Как и в низкочастотных трансформаторах, напряжение во вторичной катушке зависит от соотношения чисел витков в катушках.
Для усиления связи между катушками в высокочастотных трансформаторах используют сердечники в виде стержней или колец (рис. 3), представляющие собой спрессованную массу из неметаллических материалов. Их называют магнитодиэлектрическими или высокочастотными сердечниками.
Рис 3.Высокочастотные трансформаторы с магнитодиэлектрическими сердечниками (слева — со стержневым, справа с кольцевым (тороидальным) сердечником)
Магнитодиэлектрический сердечник высокочастотного трансформатора независимо от его конструкции и формы обозначают на схемах так же, как магнитопровод низкочастотного трансформатора, — прямой линией между катушками, а обмотки, как и катушки индуктивности, — латинскими буквами L.
Трансформаторы переменного тока VARIAC
| Поиск:
| С измерительными приборами или без них Множество опций, включая корпуса, элементы управления и измерительные приборы. Номинальное напряжение трансформатора переменного тока до 600+ Вольт 1000+ АмперМножество вариантов VARIAC, включая корпуса, элементы управления и измерители. Варианты измерительных преобразователей VARIACНапряжение, сила тока и автоматическое управление Преобразователь переменного тока для лабораторных счетчиков и вытяжных шкафовПредыдущийСледующий
Доступны версии однофазного и трехфазного переменного трансформатора с номинальной нагрузкой от дробных до 1000+ ампер.Трансформаторы Variac ® представляют собой переменные источники питания переменного тока , которые обеспечивают регулируемое напряжение переменного тока. Их выходной сигнал без искажений идеален для чувствительных электронных приложений, тестовых устройств для утверждения агентством и многих других приложений, где требуется переменное напряжение переменного тока. Наши 9Доступны трансформаторы VARIAC 0060 , повышающие выходное напряжение более чем в два раза по сравнению с входным напряжением. Входные частоты 50 Гц, 60 Гц и другие частоты до 2000 Гц могут использоваться в некоторых стандартных и нестандартных моделях .
Variac Переменная селектор трансформаторов Variac Pricing Другие ресурсы: Вариакные рисунки обеспечивают подробные механические и электрические рисунки нашей продукции, когда известно наши части. Перекрестный номер Variac определяет подходящие замены для старых и устаревших регулируемых трансформаторов. В интернет-магазине ISE представлены цены на некоторые из наших наиболее популярных трансформаторов VARIAC.
Различные конфигурации Variac доступны для удовлетворения ваших требований. Доступны открытые, закрытые, портативные и измерительные тестовые наборы. Многие модели являются прямой заменой других марок, таких как Superior, Powerstat Ohmite и Variac. Чтобы просмотреть полный список стандартных VARIAC ®, регулируемых трансформаторов, нажмите «Продолжить».
ПРОДОЛЖИТЬ ISE, Inc. Ссылки – Регулируемые трансформаторы Variac® – – Другие продукты ISE – – Общие и технические ссылки – |
Контакт ISE с номером модели для любой марки трансформатора для точной замены часто с меньшими затратами. Ассортимент нашей продукции включает полную линейку вариаторов (переменных трансформаторов), регуляторов напряжения, стабилизаторов напряжения, регуляторов мощности SCR, контрольно-измерительных приборов и датчиков.
д.)VARIAC® является зарегистрированным товарным знаком ISE, Inc. Использование другими лицами без разрешения может привести к судебному иску.
Регулируемые трансформаторы | Sinalda
от 3 до более 800 ампер
, управляемые вручную и моторизован
ПАРИТЕЛЬНЫЕ Трансформаторы с переменным охлаждением и нефть надежный и долговременный контроль напряжения. Наш ассортимент регулируемых трансформаторов Setavolt® подходит для самых разных областей применения.
Несмотря на то, что сегодня существует множество современных альтернатив автотрансформатору переменного тока для управления напряжением, устойчивый к нагрузке характер трансформатора переменного тока гарантирует, что он по-прежнему остается лучшим и самым надежным методом управления для большого количества приложений, где бесступенчатая контроль выхода переменного тока без искажений и зависимых параметров имеет важное значение.
Наш надежный ассортимент однофазных и трехфазных регулируемых трансформаторов обеспечивает эффективный и безотказный метод изменения напряжения переменного тока и доступен с ручным или моторизованным управлением.
Типичные области применения включают контроль качества, приработку электронного оборудования, оценку производительности при низком напряжении, анализ выпрямителя/регулятора постоянного тока или другие промышленные и инженерные приложения.
Чтобы узнать больше о нашем ассортименте вариационных трансформаторов Setavolt® с ручным и моторизованным управлением, ознакомьтесь со следующими списками или загрузите брошюру ниже:0059
Ручное управление
Однофаза
3-100 А.
3-60 Amps
Модели HB-от 380 до 415 В
LB Модели-от 190 до 208 В
Модели HB-X-440 до 480 В
Моторизированный контроль.0130
Однофаза
3-100 А.
AMPS
Модели HB-от 380 до 415 В
LB Модели-от 190 до 208 В
Модели HB-X-440 до 480 В
Охлаждение нефти
40123 От 150 до 800 АМодели H — от 380 до 415 В
Что измеряет Variac?
Variac, или регулируемый автотрансформатор, обеспечивает регулируемый источник питания переменного тока, а также контролирует мощность переменного тока в оборудовании, отслеживая, как машины реагируют на переменный ток. Преобразователь Variac помогает вам измерять количество потребляемой мощности переменного тока, чтобы вы могли повышать и понижать напряжение по мере необходимости.
Регулируемые трансформаторы Часто задаваемые вопросы
Здесь вы найдете ответы на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов при поиске вариационного трансформатора.
У нас также есть специальная страница часто задаваемых вопросов, где мы пытаемся ответить на другие вопросы.
Посетите страницу часто задаваемых вопросов .
Если у вас есть вопрос, на который вы не можете найти ответ, сообщите нам об этом на странице Контакты.
Что такое переменный трансформатор?
Переменный трансформатор (часто также называемый вариатором) — это трансформатор, который может создавать бесступенчатое регулируемое выходное напряжение без искажений всего от одного входного напряжения. Выходное напряжение обычно регулируется от нескольких вольт до более чем 100% входного напряжения.
Обычно одно- и трехфазные модели предлагаются в виде решений с ручным управлением (с циферблатом и ручкой управления), но они также доступны в виде моторизованных систем для более высоких номиналов или использования OEM.
Кому нужен переменный трансформатор?
Несмотря на то, что сегодня существует множество современных альтернатив переменному трансформатору, терпимая к нагрузке природа переменного трансформатора гарантирует, что он по-прежнему остается лучшим и самым надежным методом регулирования напряжения для многих приложений.
Типичные области применения включают контроль качества, приработку электронного оборудования, оценку характеристик низкого напряжения, анализ выпрямителей/регуляторов постоянного тока или другие промышленные и инженерные приложения.
Как работает переменный трансформатор?
Переменный трансформатор состоит из медной обмотки на тороидальном сердечнике из многослойной кремнистой стали. Угольная щетка, подключенная к выходной клемме, вращается по длине дорожки коммутатора, чтобы снять напряжение на любом витке от нуля вольт до максимального выходного напряжения обмотки.
Обычно регулируемые трансформаторы предназначены для обеспечения плавного бесступенчатого изменения выходного напряжения в диапазоне от 0 до 117 % от входного напряжения трансформатора. Там, где требуется более высокое выходное напряжение, доступны модели с удлиненными обмотками.
Какое обслуживание требуется для регулируемого трансформатора?
Для обеспечения рабочих характеристик и длительного срока службы регулируемого трансформатора рекомендуется проводить ежегодный общий осмотр, очистку и эксплуатационную проверку.