Устройство понижающего трансформатора – конструкция, виды и как выбрать?

конструкция, виды и как выбрать?

Понижающие трансформаторы относятся к категории преобразователей значения электрического тока. Причем их входящее напряжение будет выше, чем исходящее. Представленные установки применяются в линиях электропередач и быту. Принцип работы понижающих приборов, особенности и применение будут рассмотрены далее.

Конструкция

В принципе работы трансформаторов используется физический закон электромагнитной индукции. Стандартные устройства имеют сердечник и две обмотки. Первичная обмотка понижающего трансформатора подключается к электрической сети. Вокруг сердечника магнитопривода генерируется магнитное поле. Во вторичной обмотке появляется электричество с определенным показателем напряжения.

Мощность на выходе определяется соотношением количества витков в обеих катушках. Соотношением витков, составляющих обмотку первичной и вторичной катушек, можно выбирать характеристики выходного напряжения. Устройство трансформаторов позволяет получить требуемое значение тока для питания промышленных и бытовых электроприборов.

Трансформаторы напряжения не меняют частоту тока. Для этого понижающему агрегату потребуется иметь в конструкции выпрямитель. Он будет менять частоту тока с переменного до постоянного значения, и наоборот.

В понижающих трансформаторах сегодня применяются полупроводники. Их работу дополняет схема интегрального типа. В цепь включаются конденсаторы, микросхемы, пьезоэлементы, резисторы и т. д. Такой понижающий бытовой трансформатор имеет небольшие габариты, высокий уровень КПД, малый вес. Он не шумит, не нагревается. В трансформаторах представленных типов допускается выбрать мощность исходящего тока. Устройство включает в схему защиту против короткого замыкания. Традиционные конструкции также пользуются спросом. Подобные схемы просты, надежны.

Интересное видео: Понижающий трансформатор

Назначение

Трансформаторы понижающие применяются в различных сферах человеческой деятельности. Силовые конструкции устанавливаются на подстанциях на пути следования линий электропередач. Представленные типы аппаратов понижают при работе показатель тока в сети от 380 до 220 В. При такой мощности работают бытовые электроприборы. Представленная установка называется промышленным трансформатором понижения тока.

К бытовым понижающим разновидностям относят приборы, которые работают на более низких мощностях. Они принимают 220 В на первичный контур, а выдают 42, 36, 12 В, учитывая требования потребителя.

Расчет характеристик оборудования

Трансформатор понижающий может относиться к различным категориям, что зависит от ряда параметров. Помимо конструкционных отличий (наличие пьезоэлементов, конденсаторов и т. д.) оборудование отличается мощностью, назначением, строением. Общим для них является коэффициент трансформации. Он всегда будет меньше 1. Не существует понижающий трансформатор с коэффициентом больше 1. Такие приборы относятся к категории повышающих агрегатов.

Чтобы подобрать правильное количество витков в контурах, производится расчет. Известно, что коэффициент трансформации, равен 0,2. Прибор понижает напряжение в сети. В первичной обмотке 120 витков. Определим количество витков во вторичной катушке:

ВО = 120*0,2 = 24 витка.

Используя коэффициент трансформации, определяем выходное напряжение. Если на первичную обмотку поступает ток 220 В, расчет будет таким:

НВ = 220*0,2 = 44 В.

Зная коэффициент трансформации, как определить мощность оборудования, не составит труда. Когда мы выбираем прибор для изменения параметров тока в цепи, требуется определение потребностей стандартных потребителей. При пониженной нагрузке в сети бытовая техника не будет работать правильно. Чтобы в трансформаторе не вырабатывалось слишком низкое значение тока, обязательно учитывают коэффициент трансформации.

Разновидности

Когда потребность промышленного или бытового оборудования в вопросе уровня напряжения определена, нужно обратить внимание на выбор разновидности аппарата. Различают следующие виды:

  1. Тороидальный. Сердечник получил форму тора. Прибор характеризуется малым весом, незначительными габаритами. Широко применяется в радиоэлектронике.
  2. Стержневый. Применяются для оборудования высокой или средней мощности. Простота конструкции отличает устройство сердечника.
  3. Броневой. Относятся к категории маломощных конструкций. Магнитопривод как броня охватывает контуры.
  4. Многообмоточный. Имеет две и более обмотки.
  5. Трехфазный. Применяется в промышленной сети. Прибор призван понижать напряжение с 380 В до приемлемого потребителем уровня. В некоторых случаях применяется в бытовых целях.
  6. Однофазный. Подключаются к однофазной сети. Это одна из наиболее востребованных разновидностей.

Многообразие представленных конструкций позволяет применять их в различных сферах деятельности человека. Стоимость оборудования зависит от мощности аппаратуры, сложности конструкции, области применения. Про понижающие трансформаторы 380/220 мы уже писали на этой странице.

 

Видео: Силовой понижающий трансформатор с несколькими вторичными обмотками.

Распространенные модели

Покупатели отдают предпочтение в большинстве случаев всего нескольким моделям. Чтобы правильно выбрать аппаратуру, потребуется знать их маркировку, ее расшифровку. Большим спросом пользуются такие модели:

  1. ТСЗИ. Трехфазная разновидность, внутренняя конструкция которой защищена специальным кожухом.
  2. ОСМ. Применяются в системах сигнализации, освещения. Их устанавливают в специальный ящик. Внутрь корпуса не должна попадать грязь, пыль, влага. Монтируются на дин-рейку.
  3. ТТп, ТС-180, ЯТП применяются в бытовых сетях. Монтируются просто. Используются для напряжения невысокого уровня.
  4. ОСОВ, ОСО. Обладает сухой системой охлаждения. Применяют в бытовых сетях.

Информация о разновидности прибора приведена в маркировке. Она указывается на корпусе трансформатора. Маркировка находится в открытом доступе для обслуживающего персонала.

Интересное видео: Сетевой понижающий трансформатор

Как выбрать?

Выбрать трансформаторное устройство представленного типа может профессионал. Существует несколько правил в проведении этого процесса. В первую очередь следует обратить внимание на показатель входного напряжения. Оборудование должно быть рассчитано на прием определенного напряжения.

Затем нужно установить, какой уровень тока требуется потребителю. В соответствии с этой характеристикой выбирают параметры выходного напряжения. Мощность приборов, подведенных к трансформатору, должна быть немного ниже, чем его выходное напряжение.

Качественные изделия выдерживают аварийные ситуации. В них предусмотрена особая защита от короткого замыкания, перенапряжения, резких скачков электричества, перегрузок. В этом случае система работает стабильно даже в неблагоприятных условиях.

Установка и эксплуатация

Внутреннюю часть представленного агрегата нужно тщательно защищать от неблагоприятных внешних воздействий. В корпус не должны попадать пыль, влага, грязь и прочие посторонние вещества. Поэтому оборудование устанавливается в защитный корпус, кожух или ящик. В него должен быть обеспечен легкий доступ. Обслуживающий персонал при необходимости быстро произведет осмотр системы в случае необходимости.

Монтаж нужно проводить таким образом, чтобы исключить вероятность случайного соприкосновения человека к неизолированным проводникам тока. Агрегат подключается к заземлению при помощи медного провода. Сечение должно составлять от 2,5 мм и более.

Периодически производится осмотр, обслуживание и ремонт трансформаторов. Неисправности должны вовремя устраняться.

Интересное видео: Как намотать своими руками сетевой понижающий трансформатор 220 на 12 вольт?

При выборе места установки, условий эксплуатации обязательно учитывают требования производителя. ГОСТ устанавливает климатическое исполнение, которое должно учитываться при установке.

Рассмотрев особенности, применение и условия эксплуатации понижающих трансформаторов, можно выбрать оптимальную разновидность приборов.

protransformatory.ru

способность понижать напряжение в бытовых целях

Для бытовых целей в основном используется напряжение 220, 380 В. Однако, мало электроприборов рассчитано на эту величину. Телевизоры, телефоны, компьютеры имеют свои номиналы. Чтобы обеспечить нормальную работу электроприборов, используются трансформаторы. Промышленность выпускает огромный ассортимент этих устройств. Разберемся, как выбрать нужный.

Устройство трансформатора

Само слово «трансформатор» наводит на мысль трансформировать, видоизменять. Чем он, по сути, и занимается. Он меняет одну величину на другую. Они используются для изменения величин напряжения, токов, согласования сопротивления и гальванической развязки. Это устройство может работать только с переменным током. Если имеется постоянный ток, то он должен быть прерывистым или пульсирующим. По роду напряжения можно выделить следующие группы:

  • трансформатор
  • импульсный трансформатор

Трансформатор — электрическое устройство, состоит из сердечника, выполненного из магнитомягкого материала. Раньше использовались литые сердечники, сегодня их собирают из пластин. Пластины стягиваются болтами или кожухом. Материал и способ изготовления позволяют бороться с вихревыми токами, что повышает КПД. Современные трансформаторы имеют высокий КПД, что позволяет почти полностью передавать энергию от первичной катушки.

Обмотка — другой компонент. Она представляет собой намотанный на каркас (или без него) провод. Материал провода может быть различным. Первичная намотка тщательно изолируется от вторичных, чтобы не произошла гальваническая передача напряжения. Это когда ток с источника питания сразу попадает на выход. По подключению обмотки бывают двух типов:

  • первичная
  • вторичная

Если к катушке подводится ток, она первичная, если отводится — вторичная. Например, та, что подключается к сети, будет первичная, а та, с которой идет питание на электроприбор — вторичная. Первичная обмотка всегда одна (речь идет об однофазных, есть еще многофазные, чаще всего 3-х фазные), а вторичных может быть сколько угодно. Все катушки надеваются на сердечник. В зависимости от того, как они надеваются, трансформаторы подразделяются на:

  • стержневые
  • броневые

Определить тип легко. Если связь между катушками осуществляется через стержень магнитопровода, то это стержневой тип. Допустим, первичная находится на одном сердечнике магнитопровода, а вторичная на другом. Если связь осуществляется непосредственно, все обмотки собраны на одном сердечнике, то это броневой. Однако, если у броневого трансформатора убрать сердечник, тогда снизится КПД, да и называться уже будет не трансформатором, а катушкой.

Концы всех обмоток выводятся на корпус и закрепляются, образуя клеммы под резьбовое соединение или пайку. У малогабаритных такое соединение может отсутствовать. В таком случае у них выходят изолированные провода, с которыми и производится соединение.

Расчет обмоток

Как работает вся эта конструкция? Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что катушка — это электромагнит. Магнитное поле через магнитопровод или непосредственно передается на другую катушку, где и создается электричество. Чем больше витков в катушке, тем большее магнитное поле создается.

По специальной формуле высчитывается, сколько витков наматывается, чтобы получить 1 вольт напряжения. Зная это соотношение, можно высчитать, сколько витков необходимо иметь. Допустим, на 1 вольт приходится 27,567 витков. Тогда, чтобы подключить эту обмотку, к напряжению 220 в необходимо намотать (27,567 витков умножаем на 220 в и получаем) 6064,74 витка. Такая же формула используется и для вторичной. Допустим, на выходе нужно 12 В. Тогда 27,567 витков умножаем на 12 и получаем 330 витков.

Первичная может содержать больше или меньше витков, чем вторичная. В связи с этим их определяют как:

  • понижающий
  • повышающий

Если на первичную подается большее напряжение, чем на вторичную, то это понижающий, он понижает напряжение, например, с 220 в до 12 в. Если, наоборот, на выходе напряжение выше, чем на входе, то это повышающий. К примеру, в Америке в сети 110 в, поэтому, чтобы подключить электробритву европейского производства, потребуется устройство которое преобразует 110 вольт в привычные 220 в.

Мощность определяется суммой нагрузок на все вторичные обмотки. После чего вычисляется сечение провода первичной и вторичных обмоток. От сечения провода зависит ток, который будет проходить по обмоткам.

Выбор трансформатора

Как правило, на обмотку приклеивается наклейка, где указаны показатели устройства. В нее обычно входят первичные и вторичные напряжения, мощность, может указываться ток, схема подключения. Рекомендуется выбирать трансформатор так, чтобы он был загружен на 50 — 70% по мощности, тогда его КПД будет максимальным.

На маркировке указаны напряжения холостого хода, когда нагрузка равна нулю. При нагрузке напряжение падает на 5−10%, иногда это необходимо учитывать.

220v.guru

значение, принципы работы, сфера применения — ПРОВОТОК

В расширенной электрической цепи обязательно используют трансформатор понижающий, чтобы на выходе потребители получали нужный импульс и могли безопасно эксплуатировать бытовую технику, запускать агрегаты, заводское оборудование на длительный срок. С правильно подобранными параметрами трансформатор понижающий просто необходим, чтобы обеспечить нормальную работоспособность магистрали без сбоев и энергетических потерь.

Что такое понижающий трансформатор: точное и развернутое определение агрегата

Современное оборудование, нацеленное на понижение напряжения в сети до заданных параметров, называется понижающим трансформатором. При этом устройство данного агрегата очень простое, достаточно для его бесперебойного функционирования специальный сердечник с двумя катушками или обмотками. При этом одна из обмоток по схеме подключается к сети переменного тока. И данное «гнездо» считается нормальным источником питания энергетического оборудования, а используемая обмотка за свой функционал получает точное название – «первичная обмотка». В устройстве, как вы помните, имеется и вторая обмотка, которая подключается непосредственно к электроприбору, получая при этом название – вторичная.

Важно знать! В устройстве понижающего трансформатора предусматривается две катушки, имеющие разность в напряжении. Обеспечивается разность показателей напряжения числом витков внутри системы.

Два основным принципа работы понижающего энергооборудования

Принципы работы пониженного трансформатора очень просты, спокойно объясняются стандартными законами физики, трактующими особенности появления магнитного поля, и звучат они следующим образом:

  • Наличие в системе магнитного поля переменного типа. Напомним, что магнитное поле переменного типа формируется вокруг стержня, как следствие функционирования первичной обмотки, на которую по схеме подается ток. Движение импульса направленное, а не хаотичное.
  • Поле магнитное создает ток во вторичной обмотке. При этом получаемая величина тока на выходе будет целиком и полностью зависеть от количества витков и в первой, и второй обмотке.

Таким образом, работа электрических агрегатов, работающих на повышение или понижение импульса, зависит от магнитного поля, возникающего внутри и приводящего в действие трансформатор.

Где и для чего используют понижающие трансформаторы

  • трансформатор пониженного напряжения используют для питания рабочих инструментов;
  • понижающие агрегаты используют обязательно в основной магистрали, если необходимо оборудовать цеха или предприятия с различной автоматикой;
  • электрооборудование с понижающим потенциалом обязательно используют, если заново оборудуется низковольтная сеть освещения;
  • понижающий трансформатор 12 вольт задействуют для питания электроники.

Ассортимент трансформаторов огромен, и выбор агрегата в пользование всецело зависит от вольтажа вторичной обмотки. И не обойтись без понижающей подстанции ни в строительной сфере, ни в бытовой, то есть там, где идет применение инструментов от простых электрических шуруповертов до массивных крановых двигателей.

Какие выгоды имеют электронные трансформаторы понижающего типа и почему они вытесняют старые модели трансформаторов?

Уже несколько лет как в продажу поступили электронные трансформаторы понижающего типа. Внутри современных агрегатов нет тех привычных катушек и сердечников, потому что уже используются точные микросхемы, специальные конденсаторы, все необходимые резисторы, а также всевозможные и положенные по регламенту электронные элементы. И сразу возникает вопрос: чем он лучше предыдущим и привычных образцов.

В чем же его преимущество перед классическим вариантом? – Постараемся разобраться.

Во-первых, ящик с понижающим трансформатором ятп уже не такой громоздкий, не занимает много места. Его в большей степени характеризуют, как мобильное оборудование, не громоздкое, которое своей небольшой массой не доставляет проблем при монтаже и дальнейшей эксплуатации. Согласитесь, что многие пожелают приобрести прибор небольшой массы и приемлемых для транспортировки и установки на место использования габаритов.

Во-вторых, размеры трансформатора понижающего 110 не преуменьшают КПД оборудования. Наладчики такого электрического агрегата вообще хвалят его за высокий коэффициент полезного действия.

В виду массы преимуществ электронных трансформаторов понижающего типа их задействуют на многих предприятиях, офисных комплексах, торговых площадках, да еще и потому что они не продуцируют надоедливый шум, раздражающий и угнетающий рабочих и посетителей. Работают трансформаторы практически бесшумно, не издавая ранее привычный гул.

Не стоит забывать еще об одном положительном качестве электронных трансформаторов понижающего типа. И оно проявляется в чрезмерной работоспособности агрегата без сбоев и проблем в процессе наладок, профилактических осмотров и непосредственной эксплуатации. И самое главное, в момент такой интенсивной работы, понижающее импульс оборудование не нагревается, его поверхности остаются безопасными и комфортными для окружающих.

Для пассивных пользователей еще одно положительное качество покажется малоэффективным, так как обыватели в основном привыкли только пользоваться энергосистемой, даже не задумываясь, а как же она функционирует, за счет чего вырабатывает свой потенциал. Но вот специалисты и электрики-наладчики хвалят понижающие трансформаторы 36в за возможность проводить регулировку выходного напряжения, таким образом, расширяя границы сферы применения данного эффективного современного образца техники.

Во главу угла можно поставить также очень важное преимущество электронных трансформаторов понижающего типа. Это – безопасность. А как же без нее! Ведь вводится в эксплуатацию сложная электрическая магистраль, рассчитанная на большое количество пользователей, на подачу сигнала к отдаленным от основной подстанции участкам. И чтобы обезопасить от сбоев сеть, в схеме понижающего прибора обязательно предусматривается встраиваемая защитная система от короткого замыкания.

Таким образом, можно найти массу преимуществ электронных трансформаторов понижающего типа. Они, конечно же, конкурентно способны, но все равно не считаются единственно вариантом, избираемым для создания современных энергетических сетей.

Любопытный вариант – понижающий трансформатор серии ЯТП

Представим ситуацию, что выполняются ремонтные работы на отдаленных участках от цивилизации или же просто нет возможности подключится к общей магистрали, тогда стоит рассмотреть любопытный вариант оборудования – понижающий трансформатор серии ЯТП. Его рекомендуют использовать на территории маломощных цехов, на небольших и временных строительных площадках, когда, например, надо провести временное освещение для выполнения ремонтных работ или же создать дополнительное освещение, подключая переносные светильники. ЯТП в корпусном исполнении выглядит как обычный переносной малогабаритный ящик с удобной ручкой. Внутри короба находится однофазный трансформатор, дополнительно имеющий автоматический выключатель и штепсельную розетку.

Перед самым моментом эксплуатации понижающий трансформатор 380 размещают на кронштейнах или подготовленных полках, опорах около стен.

Как правильно выбрать трансформатор понижающий: на что обратить внимание

  1. Данные о входном напряжении. Для быта лучше избирать агрегаты с показателем – 220 В, а для более мощных цехов допустимо и 380 В.
  2. Данные о выходном напряжении. Все зависит от электроприборов, которые будут применяться на участке. Обычно спекут расширен от 220 до 12 В.
  3. Мощность. Цифровой показатель мощности у трансформатора хотя бы должен быть на 20 процентов больше, чем импульс уже подаваемый потребителям. Только при таком условии работа системы будет нормально налажена.

Таким образом, трансформатор понижающий используется для создания мощной магистрали, когда от к основной подстанции подключается и трансформатор повышающий, импульсы которого надо снижать к допустимым нормам. Эту роль и выполняет трансформатор понижающий. Выбирать агрегат надо тщательно, чтобы запросы потребителей совпадали с возможностями электрического оборудования.

provotok.ru

Понижающие трансформаторы: устройство и принцип работы

Есть много разных типов электрических преобразователей тока. В бытовых условиях часто используются высоковольтные и низковольтные понижающие трансформаторы напряжения.


Мы представили подробную информацию об этом виде трансформаторных устройств. При необходимости вы также можете изучить фото и видео.

Понижающие трансформаторы и их принцип работы

Чтобы понизить напряжение поступающего тока используют понижающие автотрансформаторы, а, чтобы повысить – повышающие. Это абсолютно безопасные бытовые устройства, которые нужны, если у вас на производстве или дома высокое напряжение в основной сети. А также, чтобы сохранить работу домашних электроприборов. Если же у вас в сети 385 вольт, а домашняя автоматика работает на 220, то вам нужен однофазовый или трёхфазовый понижающий трансформатор. Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про импульсный трансформатор.

Трехфазовые и двухфазовые устройства выполняют такие функции:

  1. Электрическую изоляцию. Это является обязательным условием, если у вас повышенный уровень опасности и поражения током.
  2. Распределение тока между потребителями.
  3. Могут использоваться для измерения ампер т вольт.

Обязательно нужно помнить, что для трехфазной сети нужно подбирать двух фазный преобразователь, а для двухфазной – однофазный.

Трансформатор тока ТОГ-110 кВ

Трансформатор 220 24 ватт может использоваться в сети 445 вольт (иногда 385). То есть коэффициент трансформации понижающего трансформатора не изменяется от условий использования. Но нужно помнить, что нельзя применять устройство в цепи с высокими максимальными показаниями, нежели указано в паспорте.

Понижающие силовые трансформаторы обычно состоят из двух или более катушек из изолированного провода. Они намотаны вокруг сердечника, который сделан из железа. Когда напряжение подается на первичную обмотку, то происходит намагничивание железного сердечника. А он в свою очередь индуцирует напряжение в другой катушке.

Этот показатель можно рассчитать у абсолютно всех трансформаторов. Но расчеты не всегда бывают правильными, поэтому всегда читайте характеристики, которые дает производитель.

Технические характеристики

Если вы планируете купить этот трансформатор, тогда вам следует изучить его технические характеристики:

  1. ОСМ. Они нужны для контроля систем сигнализации освещения. Монтировать их можно только в защищенных ящиках. Обязательно нужно учесть, что к ним не должна попадать пыль и влага. Эти трансформаторы нужно установить на din-рейку.
  2. ТСЗИ. Это понижающие трехфазовые трансформаторы. Вмонтированы они в защитном кожухе. Он защищает прибор от внешних агрессивных факторов.
  3. ОСО и ОСОВ. Это приборы сухого класса. Используют их при напряжении сети до 380 кВт.
  4. ТТП, ЯТП, ТС-180-2 ГОСТ 14254 отличается от всего небольшого напряжения, которое образуется на вторичной обмотке. Их используют в бытовых целях. Он очень удобный тем, что его можно установить своими руками.

Это характеристики этого трансформатора. Если их изучить детально, тогда можно понять, что устройство работает качественно. При необходимости можете прочесть про силовой трансформатор.

Виды трансформаторов

На данный момент можно встретить огромное количество понижающих трансформаторов. К основным видам можно отнести:

  1. Сухие
  2. Масляные

Сухие модели применяют в повседневном использовании для распределения поступающей энергии на клеммы галогеновых ламп. Их преимуществом является то, что они невелики в размерах и обладают высоким классом защиты. Такие трансформаторы часто используют на химических заводах или нефтеперерабатывающих производствах. Схема их работы нечем не отличается от стандартной.

Еще их применяют для бытовых и производственных цепей, для контроля работы галогенных ламп и других приборов.

Обзор цен

Купить ящик с понижающим трансформатором и прибор на 220, 12, 180 можно найти в специализированном магазине. При необходимости вы также можете обратиться на завод к производителю и найти этот товар у него. Ниже мы представили информацию, которая представлена на фото:

Это основные цены, которые представлены на трансформаторы. Если вы желаете получить импортные модели, тогда их стоимость будет значительно выше.

Как видите, на видео представлена основная информация о понижающих трансформаторах. Надеемся, что эта информация будет полезной.

Читайте также: намотка тороидального трансформатора.

vse-elektrichestvo.ru

Трансформатор понижающий: принцип действия и виды

Принцип действия любого трансформатора основан на явлении самоиндукции. Трансформатор понижающий практически ничем не отличается от повышающего.Достаточно изменить способ подключения (перевернуть элемент) и из понижающего получится повышающий аналог.

В цепях управления трансформаторы используются для организации гальванической развязки, когда на вход устройства приходит фаза и заземлённый ноль, а на выходе появляется напряжение без заземлённой нейтрали. Преимущественно это используется для питания оборудования, работающего на логических элементах.

Бывают трансформаторы понижающие однофазные, двухфазные и трёхфазные. Существуют автотрансформаторы и трансформаторы тока – все эти виды удачно используются в разных направлениях энергоотрасли.

Трансформатор – устройство, состоящее из двух обмоток с шихтованным сердечником, который набирается из электротехнической стали. Если необходимо сделать обычную гальваническую развязку, то эти катушки должны быть выполнены с одинаковым количеством витков. Если нужно сделать трансформатор понижающий, то количество витков будет отличаться.

На вход устройства подаётся напряжение (при этом в обмотке возникает электродвижущая сила, которая порождает магнитное поле). Это поле пересекает витки второй катушки, где возникает своя электродвижущая сила самоиндукции. В свою очередь во второй катушке тоже возникает напряжение, которое будет отличаться от первичного во столько же раз, во сколько отличается количество витков обеих обмоток.

Расчёт понижающего трансформатора необходим, чтобы понять, какими должны быть параметры устройства. В силу того, что ЭДС самоиндукции возникает вследствие движения, трансформатор работает лишь на переменном напряжении. Именно поэтому в бытовой сети – только переменный ток.

Сегодня преимущественно используется такая разновидность, как трансформатор понижающий. Ибо чаще всего возникает необходимость преобразовать высокое напряжение в низкое. Их используют в сфере городской электрификации (на подстанциях и электростанциях). Паровые турбины и гидроагрегаты вырабатывают напряжение с расчётом на обеспечение энергией определённой площади города, поэтому важно использовать понижающие трансформаторы, чтобы начальное напряжение на каждом из участков преобразовывалось в допустимое для бытовых нужд.

Но трансформатор понижающий нередко используется и в домашних условиях (для адаптации низковольтных устройств к сети 220 вольт). С этой целью они применяются в электронике, в блоках питаниях и всевозможных адаптерах, в стабилизаторах и прочих приборах.

При покупке трансформатора важно обратить внимание на коэффициент полезного действия, мощность и число витков обеих обмоток. Бывают трансформаторы с несколькими выводами (это означает, что в устройстве реализовано несколько групп соединений и, в зависимости от величины входного и выходного значения, формируется нужная схема). Это универсальные трансформаторы. Они, правда, немного дороже, но пользуются огромным спросом.


Существуют трансформаторы для сварки. Здесь используются повышающие аналоги. Это делается для того, чтобы создать токи, необходимые для плавления металла. Эти устройства также выбираются согласно некоторым параметрам. Основной, как несложно догадаться, – сила тока.

fb.ru

изготовление своими руками и схемы

Бытовая электрическая сеть имеет напряжение 220 вольт, на которое рассчитано большинство электроприборов. При этом часто возникает необходимость понижения напряжения до 12 В для питания отдельных потребителей – низковольтных нагревателей, галогенных ламп и питания других устройств (светодиодные ленты и т. д.), рассчитанных на переменный ток. Такое преобразование обеспечивается трансформатором, который имеет небольшие размеры и цельный корпус.

Устройство можно подобрать и приобрести в торговых сетях, и при необходимости изготовить своими руками.

Конструкция, принцип работы

Стандартный трансформатор для понижения напряжения состоит из 2х обмоток (первичной и вторичной), намотанных на ферримагнитный сердечник медным проводом. Первичную подсоединяют в сеть, а вторичную к нагрузке. Принцип работы такого устройства заключается в следующем:

  1. Напряжение, поданное на первичную обмотку, генерирует вокруг сердечника переменное поле.
  2. Магнитная индукция при подсоединении к нагрузке создает в витках вторичной обмотки напряжение, а от первичной обмотки будет поступать энергия, отдаваемая в цепь вторичной.

На величину выходного напряжения оказывает влияние соотношение и число витков каждой обмотки. Регулируя этот показатель, можно добиться любого значения тока на вторичной обмотке, и получить как понижающий, так и повышающий трансформатор. При этом нужно иметь в виду, что прибор, подключенный к бытовой сети 220 В, выдаст переменное напряжение, которое после при необходимости можно преобразовать выпрямителем.

В настоящее время широко применяются понижающие устройства электронного типа, изготовленные на основе полупроводников, работу которых дополняет интегральная схема. Они имеют определенные преимущества в виде малых размеров, высокого КПД, небольшого веса, отсутствия нагрева и шума, возможности осуществления регулировки тока, защиты от короткого замыкания. Но традиционный трансформатор продолжает активно применяться из-за надежности и простоты конструкции.

Выбор готового решения, критерии

Магазины электротехники и электроники предлагают готовые бытовые трансформаторы для различных нужд. Выбирая необходимое устройство, нужно руководствоваться следующими критериями:

  1. Параметрами входного напряжения. Корпус прибора должен быть отмечен маркировкой 220 или 380 В. В данном случае необходим бытовой вариант для сети 220 вольт.
  2. Параметрами входного напряжения, которые должны соответствовать 12 В.
  3. Мощностью. Для этого предварительно подсчитывают суммарную нагрузку, которая будет запитана через трансформатор. Данный показатель устройства должен превышать расчетное значение минимум на 20%.
При помощи трансформатора, преобразующего 220 до 12 В, можно хорошо сэкономить на защитных материалах и кабеле, реализовав на его основе бытовую систему освещения, применив галогеновые лампы и светодиодные ленты. Это безопасная схема в плане поражения электротоком, к тому же защищенная от перепадов напряжения и короткого замыкания. Подобные системы исключают возможность возникновения пожаров.

На видео рассказ про покупку готового решения

Разновидности

Понижающие трансформаторы классифицируются, исходя из вида исполнения (открытые или имеющие корпус) и по применению (промышленные, бытовые). Также устройства делятся по способу крепления:

  1. Стержневой, в котором обмотки собирают вокруг стержня, а его самого устанавливают только в вертикальном положении.
  2. Броневой, в котором применяется броневая обмотка, позволяющая устанавливать прибор в любом положении.

Обзор готовых моделей

Среди готовых моделей устройств, представленных в магазинах электротехники для преобразования тока бытовой сети 220 в 12 вольт, можно отметить следующие:

Средние цены по регионам

В зависимости от местоположения региона, цена на один и тот же трансформатор может различаться. К примеру, трансформатор ОСО 0,25 220/12 в различных городах будет иметь разную стоимость:

Город Цена Город Цена
Алматы 600 Екатеринбург 595
Москва 605 Ростов-на-Дону 595
Челябинск 600 Пермь 595
Новосибирск 600 Владивосток 595

Самостоятельное изготовление

При необходимости изготовления понижающего трансформатора с 220 до 12 В, после проведения расчетов мощности изделия приступают к приобретению необходимых материалов. Для этого понадобятся:

  1. Сердечник. Можно использовать эту часть подходящего размера от вышедшего из строя телевизионного трансформатора.
  2. Эмалированный медный провод необходимого сечения.
  3. Ленточную изоляцию (лакоткань), пропарафиненную бумагу и картон.
Намотку витков можно производить вручную или изготовить для этого своими руками простой намоточный станок, схема которого находится в свободном доступе в сети. Размер изделия будет зависеть от размера сердечника. Если он имеет форму кольца, то намотку витков придется производить вручную.

Процесс самостоятельного изготовления трансформатора состоит из следующих этапов:

Расчет характеристик и количества витков будущего устройства. Расчет ведется от напряжения первичной сети (220В), а также его параметров на выходе и сечения сердечника. К примеру, если его площадь равна 6 см2, то константа для среднего трансформаторного металла, равная 60, делится на сечение. В нашем случае выходит, что на единицу напряжения (1В) придется по 10 витков. Результат умножают на 220 и получают кол-во витков. Вторичную считают по тому же принципу: 10 витков умножают на 12 В.

Для первичной обмотки берут провод с лаковой изоляцией и небольшим сечением (около 0,3). Вторичной подойдет сечение 1 мм. Сердечник очищается от налета, лакируется, и оклеивается пропарафиненной бумагой.

Изготавливают каркас для катушки. Для этого берут толстый картон, по внутренним размерам он должен быть немного больше стержня сердечника, и легко заходить в окно трансформатора.

Наматывается первичная обмотка, которую после 2-3 рядов изолируют накладыванием бумаги. Концы обмотки закрепляют на каркасе, и кладут слои пропарафиненной бумаги.

Вторичная обмотка мотается в направлении, аналогичном первичной. После закрепления выводов, сверху на витки наклеивают бумагу.

Изготавливают основание. Для этого подойдет доска, толщиной до 5 см, прикрепленная к сердечнику металлическими скобами, огибающими его снизу. На основание выводятся и закрепляются концы обмоток.

Схема подключения устройства достаточно проста, так как изделие, изготовленное на заводе, обязательно маркируется. Нулевой провод обозначают «N» или «0», а фазу «L» или «220», на выходе чаще всего пишут параметры выходного напряжения. Если на приборе схема стерта, или он изготовлен своими руками, обмотка распознается по сечению провода: в понижающем трансформаторе первичная всегда будет тоньше вторичной.

Эксплуатация, нюансы

Главное требование правильной эксплуатации трансформатора – это место, специально оборудованное для его установки или использования.

Его нужно содержать в сухости, чистоте, и предохранять от проникновения мусора и пыли. В бытовых условиях для этого применяют специальный ящик или корпус. Также устройство в обязательном порядке заземляют.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание понижающего трансформатора производится с периодичностью, установленной в зависимости от конкретного устройства.

Как правило, оно заключается в следующих процедурах:

  1. Наружный осмотр с устранением загрязнений.
  2. Осмотр уплотняющих деталей (прокладок и колец) и подтяжка их при необходимости.

В устройстве могут возникать неполадки и поломки в виде повреждения витков и трещин секций обмотки, что не требует демонтажа обмоток, и устраняется наложением на поврежденный участок лакоткани. При коротком замыкании в обмотках или их обрыве, производится демонтаж с последующим ремонтом, представляющим собой последовательность операций, аналогичных самостоятельному изготовлению устройства.

Трансформатор – это электроприбор, состоящий из стального сердечника и пары катушек-обмоток. Устройство преобразует поданный на первичную обмотку ток до нужного напряжения, исходя из характеристик сердечника, диаметра провода и числа витков. Прибор для понижения тока с 220 до 12 В можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно, если стоимость материалов дешевле стоимости готового изделия, после чего использовать для подключения потребителей, использующих переменный ток 12 В, которыми являются светодиодные ленты, лампы и другие осветительные приборы, электронагревателя или блоки питания.
Трансформаторы, рекомендованные к заказу:

Описание и характеристики

Цена

FERON 21004

Вес брутто – 0.05 кг

Степень защиты от пыли и влаги – IP 20

Мощность – 60 Вт

Напряжение – 220/12 В

Гарантия – 6 мес.

140

FERON 21003

Вес брутто – 0.05 кг

Степень защиты от пыли и влаги – IP 20

Мощность – 50 Вт

Напряжение – 220/12 В

Гарантия – 6 мес.

142

FERON 21005

Вес брутто – 0.1 кг

Степень защиты от пыли и влаги – IP 20

Мощность – 105 Вт

Напряжение – 220/12 В

Гарантия – 6 мес.

209

FERON 21006

Вес брутто – 0.1 кг

Степень защиты от пыли и влаги – IP 20

Мощность – 150 Вт

Напряжение – 220/12 В

Гарантия – 6 мес.

289

FERON 21029

Вес брутто – 0.1 кг

Степень защиты от пыли и влаги – IP 20

Мощность – 200 Вт

Напряжение – 220/12 В

Гарантия – 6 мес.

519

generatorexperts.ru

Понижающий трансформатор и все аспекты его выбора

Большинство бытовых приборов не могут напрямую подключаться к электросети в 220В. Для их питания необходимо пониженное напряжение и получить его можно только при использовании специального оборудования. К таким приборам относится понижающий силовой трансформатор. Этот прибор способен преобразовывать переменное напряжение одного значения в такой же параметр, только с другими показателями. Он широко используется в радиоэлектронной и электротехнической отраслях промышленности, в быту.

Конструктивные особенности

Схема трансформатора

Основным блоком агрегата является ферромагнитная катушка. Ее обмотки выполнены из медных проводов. По принципу действия они делятся на первичные – на них подается напряжение из сети и вторичные – с которых оно снимается потребителями.

Между собой их связывает переменное магнитное поле, наводимое в сердечнике трансформатора электронного понижающего. При этом между ними отсутствует электрический контакт. У таких моделей число витков на первичной обмотке больше, чем у вторичной, что приводит к уменьшению параметров на выходе.

Все рабочие детали трансформатора напряжения понижающего, располагаются в корпусе, но есть приборы и не имеющие его. Наличие или отсутствие кожуха зависит от технологии изготовления устройства. В одном случае – это сердцевина, заключенная в обмотке, выполненной в стержневом виде. Во втором сердечник находится внутри броневого вида, при котором витки могут располагаться как вертикально, так и горизонтально.

На чем основывается работа оборудования

Функционирование таких приборов основывается на законе Фарадея или явлении электромагнитной индукции. Она заключается в следующем. На первичную обмотку трансформатора электронного понижающего поступает напряжение. При этом переменный ток проходя через нее приводит к созданию магнитного поля. Это обеспечивает появление напряжения во вторичной обмотке за счет возбуждения электродвижущей силы.

Смотрим видео, принцип работы прибора:

Соотношение параметров приблизительно соответствует числу витков в соответствующих обмотках трансформаторов понижающих однофазных. Поэтому уменьшение напряжения приводит к повышению силы тока. Кроме этого в процессе работы оборудования неизбежны незначительные потери энергии, не превышающие 2-3% и мощности.

Виды и их особенности

Приборы, используемые для преобразования напряжения, представлены различными модификациями. В зависимости от типа сердечника они подразделяются на:

  1. Стержневые;
  2. Броневые;
  3. Тороидальные.

Технические характеристики у понижающих трансформаторов почти не отличаются, в то время как способ изготовления у каждого из представленных видов особенный.

Смотрим видео, виды и их классификация:

Среди всего разнообразия моделей наибольшее распространение получили сухие трансформаторы напряжения понижающие. Но очень часто находят применение и силовые приборы, работающие на масле.

Они могут быть:

  • Одно;
  • Трехфазными.

Трансформатор электронный понижающий первого типа получает питание от сети, в которой ток течет по четырем проводам, три из которых – это фаза и один – ноль. Однофазные получают ток, протекающий по двух проводам. В жилых домах обычно используются именно такие сети.

Силовые масляные трансформаторы понижающие трехфазные имеют идеальный единичный коэффициент, а некоторые из них могут преобразовывать напряжение равное 600В. Обычно такими параметрами характеризуются крупногабаритные приборы, использующиеся на производстве. Есть среди трансформаторов электронных понижающих, и компактные, предназначенные для применения в быту.

Различают оборудование и по выходному напряжению. Оно может быть, как 12 так 380В. Возможно некоторые собирают трансформатор своими руками. Особых сложностей в этом нет, а инструкцию и схему можно легко найти в сети.

Основные характеристики

Маркировка оборудования зависит от его параметров. И чтобы в ней разобраться необходимо знать все его технические характеристики. Поскольку трансформаторы электронные понижающие бывают одно- или трехфазными, то и параметры у них будут соответственно отличаться.

Виды и типы

Основными для рассматриваемых приборов считаются такие показатели, как:

  • Частота;
  • Мощность;
  • Выходное напряжение;
  • Габариты;
  • Вес.

И если первый параметр будет неизменным у различных моделей, то все остальные имеют существенные различия. Причем габариты и все увеличиваются вместе с возрастанием мощности. Наибольшего значения эта характеристика достигает у больших промышленных устройств. Но и габариты такого трансформатора электронного понижающего весьма впечатляющие.

В то же время бытовые модели отличаются небольшими размерами и массой. Они легки в транспортировке и монтаже.

Как правильно выполнить расчет?

Отличие понижающих приборов от повышающих состоит в соотношении количества витков на обмотках. И именно этот параметр называется коэффициентом трансформации напряжения. У всех повышающих моделей этот параметр меньше единицы.

Выполнить расчет понижающего трансформатора можно основываясь на законах физики. Выполняется это следующим образом. Доказанным фактом является утверждение, что работа прибора основана на явлении электромагнитной индукции. Ток, проходя по обмотке приводит к появлению магнитного потока. Он возбуждает ЭДС. А так как сердечник трансформаторов напряжения понижающих бытовых изготавливается из стали, то он концентрирует магнитное поле с потоком внутри него.

Определить значение ЭДС в одном витке можно основываясь на законе Фарадея по формуле:

е=Ф, где

Ф- производная потока магнитной индукции по времени.

Основываясь на этом равенстве и проведя ряд вычислений получаем следующее соотношение:

U1/U2 ≈ E1/E2 = N1/N2 = К, где

U1 и U2 – действующие напряжения;

E1 и E2 – ЭДС;

N1 и N2 – число витков.

Если исходя из этой формулы коэффициент получается больше 1, значит, ваш прибор понижающий.

Назначение обмоток

Устройство трансформатора напряжения понижающего, было рассмотрено выше, а в этом разделе будет рассказано об одном из самых важных элементов. Это первичная и вторичная обмотки. Они располагаются на магнитопроводе понижающих трансформаторов. Причем ближе к нему находится та, на которой более низкое напряжение. Такое расположение не случайно, так как ее легче изолировать.

Смотрим видео, правильное подключение трансформатора к сети:

Между ними находятся прокладки или другие изоляционные детали, которые чаще всего выполняются из электрокартона.

Первичная обмотка подключается к источнику переменного напряжения, а вторичная к устройствам, потребляющим энергию. Причем к одному трансформатору может быть одновременно подключено несколько таких приборов.

Для выполнения обмотки используются провода, изолированные кабельной бумагой. Они могут иметь различные типы сечения:

  • Круглое;
  • Прямоугольное.

По способу расположения они делятся на:

  • Располагаемые на стержнях концентрически;
  • Дисковые наматываемые в порядке чередования.
Преимущества и недостатки

Использование рассматриваемого оборудования не только в промышленности, но и в быту объясняется не только необходимостью снижения напряжения до безопасной для человека величины 12В. Такие приборы отличаются нетребовательностью к входным параметрам. Они способны работать при напряжении в 110В, обеспечивая постоянное его значение на выходе.

К недостаткам понижающих трансформаторов можно отнести;

  • Ограниченный емкостной ресурс, ограниченный 5 годами;
  • Малую мощность, лучшие из них не способны обеспечивать более 30 Вт;
  • Более высокая стоимость, чем у индуктивных моделей.

Но в то же время у них не мало и преимуществ. Одним из основных являются более компактные габариты и вес, что делает из более удобными в монтаже и транспортировке. Также эти приборы не создают радиопомех и способны обеспечить плавное увеличение напряжения. Понижающие трансформаторы меньше нагреваются. Этот параметр очень часто оказывается решающим при выборе оборудования.

Оснащение некоторых моделей терморегуляторами позволяет им отключаться при перегреве электросхем и КЗ, тем самым продлевая срок службы.

 

generatorvolt.ru

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *