На каком явлении основан принцип действия трансформатора

Myslide.ru - это сайт презентаций, докладов, проектов в формате PowerPoint. Мы помогаем учителям, школьникам, студентам, преподавателям хранить и обмениваться своими учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей >

Принципы работы трансформаторов

Трансформатор представляет собой электрическое устройство, которое передает электричество переменного тока между цепями за счет электромагнитной индукции, сохраняя при этом исходную частоту.

Первичная обмотка подключается к источнику переменного тока (например, к электрической розетке 230 В). Переменный ток, протекающий в катушке, создает магнитное поле. В результате возникает переменный магнитный поток, который, проходя через сердечник трансформатора, проходит через остальные катушки (обмотки или вторичные обмотки).Переменный магнитный поток во вторичной обмотке вызывает явление электромагнитной индукции, т. е. напряжения. Таким образом, подключив приемник к клеммам вторичной обмотки, мы можем подать на него напряжение, и значение его изменится по отношению к первичному напряжению.

Принцип работы однофазного трансформатора иллюстрирует рисунок:

Где:

ɸ - магнитный поток в сердечнике;

N1 - число витков первичной обмотки

N2 - число витков вторичной обмотки

Для идеального трансформатора, т.е. трансформатора без потерь, можно предположить, что:

Соотношение следующее:

Трансформаторное снаряжение.

При выборе трансформатора малой мощности для подходящего применения обратите внимание на:

• Значения напряжения: первичное (PRI) и вторичное (SEC).
• Мощность трансформатора – наиболее распространена полная мощность S = U * I, выраженная в ВА (вольтамперах). Например, если нам нужно напряжение 24В и ток 2А на выходе (вторичной обмотке) трансформатора, произведение этих значений будет ≈ 50ВА. С учетом потерь самого трансформатора его мощность следует увеличить на 20%, что в итоге дает нам ≈ 60ВА.

В случае трансформаторов с ответвлениями должна быть указана общая мощность (сумма мощностей ответвлений).

Если постукивания попеременно, установите емкость терминала "0".

• Способ монтажа - крепление к пластине или TS-рейке.
Класс защиты IP
• - следует помнить, что чем выше IP трансформатора, тем больше потери.
• Тепловой класс - определяет мощность трансформатора при данной температуре.

Ищете подходящий трансформатор? Мы приглашаем вас к нашему предложению и связаться с нами. Полимет рад предоставить профессиональные консультации.

Принцип действия трансформатора - Электрические цепи

Трансформатор состоит из двух обмоток (первичной и вторичной), намотанных на общий сердечник. Обычно встречаются трансформаторы с более чем одной вторичной обмоткой.

Когда мы подключим источник переменного напряжения U1 к первичной обмотке, в ней потечет переменный ток. Это, в свою очередь, вызывает индукцию переменного магнитного поля, которое, проходя через оставшуюся обмотку, создает в ней - за счет электромагнитной индукции - переменную электродвижущую силу.

Эта электродвижущая сила (ЭДС) является источником переменного напряжения U2 на выходе трансформатора.

Дополнительно необходимо учитывать явление самоиндукции, возникающее в первичной обмотке в результате изменения протекающего в ней электрического тока.

Из второго закона Кирхгофа имеем:

U1 + E = 0

E - ЭДС самоиндукции

E = -n1 * ΔYo / Δt,

первичной обмотке на

U1 = n1 * ΔYo / Δt

Однако во вторичной обмотке будем иметь напряжение:

U2 = n2 * ΔYo / Δt = n2 * U1 / n1

Отсюда следует, что:

U1 / U2 = n1 / n2

Трансформаторы использовались во многих электронных устройствах:

1) Мы можем использовать их для изменения (уменьшения или увеличьте, если необходимо) напряжение.

Мы знаем, что мощность на входе трансформатора выражается формулой:

P1 = U1 * I1

Аналогично мощность на выходе:

P2 = U2 * I2,

где I1, I2 токи, протекающие соответственно в первичной обмотке и вторичной

Предполагая отсутствие потерь энергии на трансформаторе, можно записать, что:

P1 = P2

Итак:

U1 / U2 = I2 / I1 = n1 / n2

2) Как мы видим, трансформатор также позволяет нам изменять силу тока.

Наконец, определим КПД трансформатора как процентное отношение выходной мощности трансформатора к его входной мощности:

ч = P2 / P1 * 100%

Как работает трехфазный трансформатор? | Бреве

Трехфазные трансформаторы работают так же, как и однофазные трансформаторы. Принцип работы аналогичный. Однако у нас минимум три силовых кабеля с переменными напряжениями, сдвинутыми по фазе через каждые 120°. Обмотки такого трансформатора намотаны на три сердечника.

В типовых сердечниках обмотка на центральной колонне создает поток , замыкающий путь которого отличается от других, что необходимо учитывать в процессе проектирования.

На рисунке ниже показана упрощенная конструкция трехфазного трансформатора.

Напряжения Uf1… Uf3 – это фазные напряжения первичной стороны, а uf1… uf2 – фазные напряжения вторичной стороны. На практике с первичной и вторичной стороны выводят три или четыре проводника (четыре проводника присутствуют при дополнительном выводе так называемой нулевой точки). Отсюда вывод, что обмотки подключаются раньше выводов.

Есть много способов подключения.Основные три показаны на рисунке.

При соединении с зигзагом необходимо разделить витки обмотки на две части.

Условно обозначения способа соединения даются буквами:

Первичная и вторичная обмотки могут быть соединены одинаково: Yy, Dd, Zz или смешанно Yd, Dy, Yz, Dz.Это, конечно, сказывается на свойствах трансформатора. Одной из причин создания комбинации напряжений является подходящая намагниченность сердечника для различных применений, что важно при несимметричных нагрузках на вторичной стороне. Способы подключения также влияют на соотношение напряжений и угловой сдвиг векторов выходного напряжения по отношению к входному напряжению. Пока первичная и вторичная стороны соединены одинаково, фазовые сдвиги отсутствуют, а виток трансформатора такой же, как и коэффициент напряжения.Пример:

Yy-n = N1 / N2 = U1R / U2R

Однако, если соединения смешанные, соотношение витков и напряжения другое.

Dy - n = N1 / N2 = √3 U1R / U2R

Ярд - n = N1 / N2 = U1R / √3U2R

Yz - n = N1 / N2 = √3 U1R / 2U2R

В дополнение к изменению соотношения напряжений в смешанных соединениях происходит фазовый сдвиг между первичным и вторичным напряжениями. Затем говорится о так называемом часовая смена.Например, если вторичное напряжение сдвинуто по фазе на 150 ◦ , что соответствует сдвигу часов с двенадцати часов на пять часов, то говорят, что часовой сдвиг равен 5,

Общая группа соединений, например, Dy11. Это означает, что обмотки первичной стороны соединены треугольником, поэтому трансформатор может питаться от трехпроводной электросети, а вторичная сторона соединена звездой, что позволяет, помимо вывода трех токовых выводов, четвертого общая для обмоток клемма, так называемаянулевая точка. Напряжения вторичной стороны отстают от напряжений первичной стороны на угол 330° или также можно сказать, что они опережают напряжения первичной стороны на угол -30°.

Магистр наук Кшиштоф Маевский

Начальник коммерческого отдела

Бреве-Туфвассонс

Как определено в Википедии, электрический трансформатор — это стационарное устройство, которое обменивается электричеством через несколько плотно намотанных катушек за счет магнитной индукции.

Постоянно изменяющийся ток в одной обмотке трансформатора создает переменный магнитный поток, который, следовательно, индуцирует переменную электродвижущую силу, действующую на вторую катушку, построенную на том же сердечнике.

Основной принцип работы

Как правило, трансформаторы работают путем передачи электрической энергии между парой катушек посредством взаимной индукции, независимо от какой-либо формы прямого контакта между двумя обмотками.

Этот процесс передачи электричества за счет индукции был впервые доказан законом индукции Фарадея в 1831 году. Согласно этому закону, индуцированное напряжение на двух катушках создается переменным магнитным потоком, окружающим катушку.

Основной функцией трансформатора является увеличение или уменьшение переменного напряжения/тока в различных соотношениях в соответствии с требованиями применения. Пропорции определяются количеством витков и коэффициентом витков обмотки.

Анализ идеального трансформатора

Идеальный трансформатор можно представить как гипотетическую конструкцию, практически лишенную потерь. Более того, в этой идеальной конструкции первичная и вторичная обмотки могут быть идеально соединены друг с другом.

Это означает, что магнитная связь между двумя обмотками проходит через сердечник с бесконечной магнитной проницаемостью, а индуктивности обмоток имеют в сумме нулевую магнитодвижущую силу.

Мы знаем, что в трансформаторе переменный ток, подаваемый в первичную обмотку, создает переменный магнитный поток в сердечнике трансформатора, который также включает окружающую вторичную обмотку.

Благодаря этому переменному потоку на вторичной обмотке возникает электродвижущая сила (ЭДС) за счет электромагнитной индукции. Это создает поток на вторичной обмотке с величиной, противоположной, но равной потоку первичной обмотки, в соответствии с законом Ленца.

Поскольку сердечник имеет бесконечную магнитную проницаемость, весь (100%) магнитный поток может передаваться через две обмотки.

Это означает, что когда первичная обмотка подвергается воздействию источника переменного тока, а нагрузка подключена к клеммам вторичной обмотки, ток протекает через соответствующую обмотку в направлениях, указанных на схеме ниже. В этом состоянии магнитодвижущая сила сердечника нейтрализуется до нуля.

Фото предоставлено: https: // commons.Викимедиа. количество витков обмотки, как показано на рисунке ниже:

Протестируйте видео, которое подтверждает линейную зависимость между первичным и вторичным соотношением витков.

НОМИНАЛЬНОЕ ВРАЩЕНИЕ И НАПРЯЖЕНИЕ

Попробуем подробно разобраться в расчете коэффициента трансформации: витки наматываются на первичную и вторичную секции.

• Np = 400 витков
• Ep = 5 вольт
• Es = 1 вольт
• 3 Ns = ? Оказывается
90 112

Ответ:

EPNS = ESNP

транспонирование для NS:

NS = ESNP / EP

Замена:

NS = (1V x

вольт)

NS = 80 витков

Примечание: Коэффициент напряжения (5:1) эквивалентен коэффициенту обмотки (400:80).Иногда вместо определенных значений назначается коэффициент скорости или напряжения.

В этих случаях вы можете просто принять любое число для одного из напряжений (или обмоток) и рассчитать другое альтернативное значение из коэффициента.

В качестве иллюстрации предположим, что соотношение обмотки задано как 6:1, вы можете представить количество витков для первичной части и рассчитать эквивалентное количество вторичных витков, используя аналогичные соотношения, такие как 60:10, 36:6, 30 : 5 и т.д.

Во всех приведенных выше примерах трансформатор делает меньше витков во вторичной части по сравнению с первичной частью. По этой причине можно найти меньшее напряжение на вторичной стороне трансформатора, чем на первичной.

Что такое повышающие и понижающие трансформаторы

Трансформатор с номинальным напряжением вторичной обмотки ниже номинального напряжения первичной обмотки называется ПОНИЖАЮЩИМ трансформатором.

Или, наоборот, если вход переменного тока подключен к обмотке с большим количеством витков, трансформатор действует как понижающий трансформатор.

Соотношение понижающего трансформатора четыре к одному обозначается как 4:1. Трансформатор, который имеет меньше витков на первичной стороне по сравнению со вторичной стороной, будет генерировать более высокое напряжение на вторичной стороне по сравнению с напряжением, подключенным на основная сторона.

Трансформатор, у которого номинальное напряжение вторичной обмотки выше первичного напряжения, называется ПОВЫШАЮЩИМ трансформатором. Или, альтернативно, если вход переменного тока подается на обмотку с меньшим количеством витков, то трансформатор действует как повышающий трансформатор.

Соотношение от одного к четырем повышающим трансформаторам следует записывать 1:4. Как видно по обоим соотношениям размер первичной обмотки последовательно заменяется в начале.

Можно ли использовать понижающий трансформатор как повышающий и наоборот?

Да, обязательно! Все трансформаторы работают по тому же основному принципу, что описан выше. Использование повышающего трансформатора в качестве понижающего трансформатора просто меняет местами входные напряжения на их первичной/вторичной обмотках.

Например, если у вас есть обычный повышающий трансформатор, который обеспечивает выходное напряжение 12-0-12 В из входного напряжения 220 В переменного тока, вы можете использовать тот же трансформатор в качестве повышающего трансформатора для получения выходного напряжения 220 В из источника переменного тока 12 В. поставка. .

Классическим примером является файл схемы инвертора, в котором трансформаторы не имеют ничего особенного. Все они работают с использованием обычных понижающих трансформаторов, подключенных обратным образом.

Влияние нагрузки

Каждый раз, когда нагрузка или электроприбор подключаются к вторичной обмотке трансформатора, ток или ампер протекает на вторичной стороне обмотки вместе с нагрузкой.

Магнитный поток, создаваемый током во вторичной обмотке, взаимодействует с магнитными линиями потока, создаваемого током на первичной стороне. Этот конфликт между двумя линиями потока возникает из-за общей индуктивности между первичной и вторичной обмотками.

Взаимный поток

Абсолютный поток в материале сердечника трансформатора преобладает как в первичной, так и во вторичной обмотках. Кроме того, это путь, по которому электричество может мигрировать из первичной обмотки во вторичную обмотку.

Из-за того, что этот поток соединяет обе обмотки, это явление широко известно как ВЗАИМНЫЙ ПОТОК. Причем индуктивность, создающая этот поток, в основном возникает в обеих обмотках и называется взаимной индуктивностью.

На рисунке (2) ниже показан поток, создаваемый токами в первичной и вторичной обмотках трансформатора каждый раз, когда ток питания подается на первичную обмотку.

Рисунок 2)

Всякий раз, когда к вторичной обмотке подключается сопротивление нагрузки, подаваемое во вторичную обмотку напряжение вызывает протекание тока во вторичной обмотке.

Этот ток создает кольца потока вокруг вторичной обмотки (обозначены пунктирными линиями), что может быть альтернативой полю потока вокруг первичной обмотки (закон Ленца).

Следовательно, поток вокруг вторичной обмотки устраняет большую часть потока вокруг первичной обмотки.

При меньшем магнитном потоке, окружающем первичную обмотку, обратная ЭДС отключается, и от источника питания потребляется больше ампер. Ток подпитки в первичной обмотке высвобождает дополнительные линии потока, почти восстанавливая исходное количество линий абсолютного потока.

НОМИНАЛЬНЫЕ ВРАЩЕНИЯ И ТОКИ

Количество силовых линий, образующихся в сердечнике трансформатора, пропорционально силе намагничивания

(В АМПЕР-ТУР) первичной и вторичной обмоток.

Ампер-оборот (I x Н) обозначает магнитную движущую силу, которую можно понимать как магнитодвижущую силу, создаваемую током в один ампер, протекающим по катушке за 1 виток.

Поток, имеющийся в сердечнике трансформатора, окружает первичную и вторичную обмотки вместе.

Учитывая, что поток идентичен для каждой обмотки, ампер-витки в каждой первичной и вторичной обмотке всегда должны быть одинаковыми.

по этой причине:

IPNP = ISNS

, где:

IPNP = ампер / повороты в первичной обмотке
ISN - AMPS / повороты во вторичном обмотке


72 Разделение обеих сторон экспрессии Ip получаем:
Np/Ns = Is/Ip

из: Es/Ep = Ns/Np

Тогда: Ep/Es = Np/Ns

2 Также: Is / Ip

где

• Ep = напряжение первичной цепи в вольтах 90 104
• Es = вторичное напряжение в вольтах 90 104
• Ip = первичный ток в амперах 90 104
• Is = вторичный ток в амперах 90 104 90 104 90 112

  Обратите внимание, что уравнения показывают, что отношение ампер является обратной величиной отношения обмотки или витка, а также отношения напряжения.

  Это означает, что трансформатор с меньшим количеством витков на вторичной стороне по сравнению с первичной может снизить напряжение, но увеличить ток. Например:

  Предположим, трансформатор имеет отношение напряжения 6:1.

  Попробуйте найти вторичный ток или амперы, если первичный ток или амперы равны 200 мА.

  Допустим

  Ep = 6В (для примера)
  Is = 1В.
  Ip = 200 мА или 0,2 А
  Is =?

  Ответ:

  EP / ES = IS / IP

  Транспоминация для IS:

  IS = EPIP / ES

  Замена:

  IS = (6 В х 0,2А) / 1 В.
  Is = 1,2 А

  Приведенный выше сценарий заключается в том, что несмотря на то, что напряжение на вторичной обмотке составляет одну шестую от напряжения на первичной, ток на вторичной обмотке в 6 раз больше, чем напряжение на вторичной обмотке , первичный.

  Приведенные выше уравнения вполне можно рассматривать с альтернативной точки зрения.

  Коэффициент обмотки представляет собой сумму, на которую трансформатор увеличивает, увеличивает или уменьшает напряжение, подключенное к первичной обмотке.

  Чтобы проиллюстрировать это, предположим, что если вторичная обмотка трансформатора имеет в два раза больше витков, чем первичная обмотка, то напряжение на вторичной обмотке, вероятно, будет в два раза выше напряжения на первичной обмотке.

  В случае, если вторичная обмотка содержит половину числа витков на первичной обмотке, напряжение на вторичной стороне будет равно половине напряжения на первичной обмотке.

  При этом коэффициент обмотки вместе с коэффициентом мощности трансформатора представляет собой обратную зависимость.

  В результате повышающий трансформатор 1:2 может иметь половину усилителя на вторичной стороне по сравнению с первичной. Понижающий трансформатор 2:1 может иметь вдвое больший ток во вторичной обмотке первичной.

  Иллюстрация: Трансформатор с соотношением обмоток 1:12 имеет 3 ампера на вторичной обмотке. Найдите силу тока в амперах первичной обмотки?

  Дано:

  Np = 1 виток (для примера)
  Ns = 12 витков
  Is = 3Amp
  Lp =?

  Ответ:

  NP / NS = IS / IP

  Замена:

  IP = (12 поворотов х 3 а) / 1 поворот

  IP = 36A

  Оценка взаимного индуктивности

  Взаимная индукция - это процесс, при котором одна обмотка проходит через электромагнитную индукцию из-за скорости изменения тока в соседней обмотке, что приводит к индуктивной связи между обмотками.

  Другими словами Взаимная индуктивность представляет собой отношение ЭДС, индуцированной в одной обмотке, к скорости изменения тока в другой обмотке, выражаемое следующей формулой:

  М = ЭДС / di (t) / dt

  Вход трансформаторов:

  Обычно, когда мы проверяем трансформаторы, большинство из нас считает, что напряжения и токи первичной и вторичной обмоток находятся в фазе друг с другом. Однако это не всегда может быть правдой. В трансформаторах соотношение между напряжением, током, фазовым углом на первичной и вторичной обмотках зависит от того, как эти обмотки вращаются вокруг сердечника.Это зависит от того, обе ли они против часовой стрелки или по часовой стрелке, или если одна обмотка повернута по часовой стрелке, а другая против часовой стрелки.

  Обратитесь к приведенным ниже схемам, чтобы понять, как ориентация обмотки влияет на фазовый угол:

  В приведенном выше примере направления обмотки выглядят одинаково, т. е. и первичная, и вторичная обмотки повернуты по часовой стрелке.Из-за этой одинаковой ориентации фазовый угол выходного тока и напряжения идентичен фазовому углу входного тока и напряжения.

  Во втором примере выше направление обмотки трансформатора можно увидеть в противоположном направлении. Как видите, первичная обмотка обычно закручивается по часовой стрелке, а вторичная – против часовой стрелки. Из-за этой противоположной ориентации обмотки фазовый угол между двумя обмотками составляет 180 градусов, а индуцированный вторичный выход имеет противофазную реакцию по току и напряжению.

  Обозначение точками и условное обозначение точек

  Во избежание путаницы для обозначения ориентации обмотки трансформатора используется точечное обозначение или условное обозначение точек. Это позволяет пользователю понять характеристики входного и выходного фазового угла, независимо от того, находятся ли первичная и вторичная обмотки в фазе или в противофазе.

  Точечное соглашение реализовано точками в начальной точке обмоток, указывая, находятся ли обмотки в фазе или в противофазе.

  Приведенная ниже схема трансформатора помечена точками и означает, что первичная и вторичная стороны трансформатора находятся в фазе друг с другом.

  Точечное обозначение, используемое на рисунке ниже, показывает точки, расположенные в противоположных точках на первичной и вторичной обмотках. Это указывает на то, что ориентация обмоток на обеих сторонах неодинакова, и, следовательно, фазовый угол на двух обмотках будет сдвинут по фазе на 180 градусов, когда на одну из обмоток подается переменный ток.

  Потери в реальном трансформаторе

  Расчеты и формулы, рассмотренные в предыдущих параграфах, основаны на идеальном трансформаторе. Однако в реальном мире и для настоящего трансформера сценарий может быть самым разным.

  Вы обнаружите, что в идеальной конструкции следующие основные линейные коэффициенты реальных трансформаторов будут игнорироваться:

  (a) Многие типы потерь в сердечнике, известные под общим названием потери тока намагничивания, которые могут включать следующие типы потерь:

  • Гистерезисные потери: вызваны нелинейным влиянием магнитного потока на сердечник трансформатора.
  • Потери на вихревые токи: Эти потери происходят из-за явления, называемого джоулевым нагревом в сердечнике трансформатора. Оно пропорционально квадрату напряжения, приложенного к первичной обмотке трансформатора.

  (b) В отличие от идеального трансформатора, сопротивление обмотки реального трансформатора никогда не может быть нулевым. Это означает, что обмотка в конечном итоге будет иметь некоторое сопротивление и соответствующие индуктивности.

  • Потери в джоулях: Как объяснялось выше, сопротивление, создаваемое на клеммах обмотки, приводит к потерям в джоулях.
  • Поток утечки: Мы знаем, что трансформаторы сильно зависят от магнитной индукции в их обмотках. Однако, поскольку обмотка построена на общем одиночном сердечнике, магнитный поток имеет тенденцию просачиваться через обмотку через сердечник. Это создает сопротивление, называемое первичным/вторичным реактивным сопротивлением, которое способствует потерям трансформатора.

  (c) Поскольку трансформатор также является типом индуктора, из-за распределения электрического поля на него также влияют такие явления, как паразитная емкость и собственный резонанс.Эти паразитные емкости обычно могут принимать 3 различных формы, как показано ниже:

  • Емкость, генерируемая между витками друг над другом внутри одного слоя 90 104
  • Ёмкость, генерируемая на двух или более соседних слоях 90 104 слой (слои) обмотки, прилегающий к сердечнику

  Заключение

  Из приведенного выше обсуждения мы можем понять, что в практических приложениях расчет трансформатора, особенно трансформатора с железным сердечником, может быть не таким простым, как расчет идеального трансформатора. быть.

  Чтобы получить наиболее точные результаты для ваших данных об обмотке, вам может потребоваться учитывать множество факторов, таких как: плотность потока, площадь сердечника, размер сердечника, ширина пера, площадь окна, тип материала сердечника и т. д.

  Вы можете узнать больше о все эти расчеты под этим постом:

  Предыдущая: Схема ультразвукового датчика уровня топлива Следующая: Схема компаратора с использованием IC 741, IC 311, IC 339

  .

  Что такое трансформаторы, как они работают, каковы их функции и области применения? - МКПТ

  Трансформатор

  А представляет собой электрическое устройство, использующее индукцию для передачи электроэнергии переменного тока из одной цепи в другую при сохранении исходной частоты. Таким образом, он позволяет изменять величину электрического напряжения в цепи - от меньшего к большему или наоборот. Трансформеры имеют множество полезных функций, благодаря чему их применение очень широко.

  Строительство трансформатора

  Стандартный трансформатор состоит из двух основных компонентов. На столбах монтируются обмотки из изолированных алюминиевых или медных жил. Они играют роль электрических цепей устройства. Обмотки обычно гальванически развязаны, поэтому между ними нет электрической связи. В трансформаторах применяют разные виды обмоток - обычно в виде цилиндрической обмотки.Второй элемент – сердечник, представляющий собой магнитопровод трансформатора. Он состоит из колонн с намотанными обмотками, а также соединяющих их ярма. Он в основном используется для проведения магнитного потока, поэтому для его производства используются тонкие, изолированные, соответствующим образом заиленные листы.

  Как работает трансформатор

  Первичная обмотка трансформатора подключена к источнику переменного тока, что позволяет ему течь. Таким образом создается переменное магнитное поле.Его поток протекает через вторичную обмотку, вызывая явление электромагнитной индукции. Таким образом, в них возникает переменная электродвижущая сила, т. е. напряжение. Широкий диапазон мощностей имеющихся агрегатов свидетельствует о разнообразном использовании трансформаторов. Благодаря этому разнообразию диапазон параметров трансформатора может быть адаптирован ко многим конструкциям. Однако принцип работы остается прежним.

  Применение трансформаторов

  Наибольшее распространение получили силовые трансформаторы

  .Они используются как для передачи электроэнергии, так и для ее распределения. Они позволяют передавать большое количество энергии на большие расстояния, обеспечивая при этом минимальные потери. В электронных и электрических устройствах обычно применяют маломощные трансформаторы - в т.ч. в области автоматизации, телетехники и связи. Специальные трансформаторы также строятся для многих целей. Они имеют вид. например, измерительные трансформаторы, а также сварочные, печные, испытательные и выпрямительные трансформаторы.

  Функции трансформатора

  Трансформаторы

  широко используются не только в профессиональной энергетике. Их применяют везде, где необходимо изменить значение тока или напряжения в цепях переменного тока. Однако трансформатор может служить и совсем другим целям. Этот тип оборудования не передает составляющие постоянного тока и напряжения на вторичную сторону, поэтому иногда используется в виде фильтра для их устранения. Трансформаторы также используются, когда необходимо настроить отдельные элементы схемы, чтобы получить оптимальные условия.

  .

  Трансформатор - Medianauka.pl

  Трансформатор представляет собой устройство, с помощью которого переменное напряжение может быть изменено на более высокое или более низкое напряжение, оно используется для передачи энергии переменного тока из одной цепи в другую.

  Строительство трансформатора

  Конструкция трансформатора предельно проста. На сердечник из мягкого ферромагнетика намотаны витки в соответствующем количестве в зависимости от назначения трансформатора.У них есть свои имена. Первичная обмотка подключена к источнику переменного тока. Вторичная обмотка используется для питания токоприемника. Сердечник из ферромагнетика с высокой магнитной проницаемостью облегчает передачу магнитного потока на вторичную обмотку.

  Первичная обмотка, в которой протекает переменный ток, действует как магнит, создающий магнитный поток, меняющийся во времени. Сердечник переносит этот поток на вторичную обмотку.Изменения магнитного поля (потока) создают во вторичной обмотке электродвижущую силу. Затем ток начинает течь в другой цепи. Это тоже переменный ток, но с другим напряжением и силой, в зависимости от количества витков в обеих обмотках.

  
  © doethion — stock.adobe.com

  Шестерня трансформатора

  Коэффициент трансформации — это частное числа витков вторичной и первичной обмотки.

  Коэффициент трансформации равен отношению ЭДС вторичной обмотки к ЭДС первичной обмотки.

  где:

  • n ₂ - число витков вторичной обмотки,
  • n ₁ - число витков первичной обмотки,
  • У ₂ - напряжение на вторичной обмотке,
  • У ₁ - напряжение на вторичной обмотке,

  Формула тоже верна:

  Некоторые источники определяют коэффициент трансформации как отношение числа витков первичной и вторичной обмоток.

  Мощность, потребляемая первичной обмоткой, равна мощности, отдаваемой вторичной обмоткой, поскольку потери энергии в трансформаторе очень незначительны (пренебрежимо малы). Следовательно:

  П ₁ = П ₂

  I ₁ U ₁ = I ₂ U ₂

  Где напряжения и токи U и I обозначают действующие напряжения и токи в первичной и вторичной обмотках соответственно.

  Приведенная выше формула показывает, что увеличение напряжения во вторичной обмотке в два раза уменьшит ток во вторичной обмотке в два раза.

  Приведенные выше формулы являются результатом очень упрощенной модели. На самом деле есть потери энергии в обмотках, сердечнике и есть частичная емкостная связь между витками.

  КПД трансформатора

  КПД трансформатора представляет собой отношение мощности, отдаваемой в нагрузку вторичной обмоткой трансформатора, к мощности, потребляемой первичной обмоткой P ₂ / P ₁ .

  КПД всех трансформаторов меньше единицы.

  Откуда происходит потеря энергии? Каждый проводник имеет определенное внутреннее сопротивление. Итак, если мы пропускаем ток через обмотку, на ней выделяется тепло. Потери энергии возникают в сердечнике также за счет процесса перемагничивания ферромагнетика, из которого выполнен сердечник, а также за счет вихревых токов, наводимых в самом сердечнике из-за возникновения переменного магнитного потока.Эти токи также выделяют тепло. Вихревые токи значительно предотвращаются тем, что сердечники для трансформаторов выполнены из тонких пластин, изолированных друг от друга.

  Применение трансформаторов

  Трансформаторы используются для увеличения или уменьшения электрического напряжения.

  Если число витков вторичной обмотки больше числа витков первичной обмотки ( n ₂ > n ₁ ), то трансформатор повышает напряжение .

  Если число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной обмотки ( n ₂ < n ₁ ), то трансформатор понижает напряжение .

  Использование трансформаторов имеет большое практическое значение при передаче электроэнергии на большие расстояния. Закон Джоуля-Ленца описывает количество тепла, выделяемого на сопротивлении при протекании электрического тока, которое пропорционально электрическому напряжению и квадрату силы тока.Следовательно, уменьшение тока оказывает существенное влияние на выделение джоулева тепла. Когда электричество передается на большие расстояния, выделяемое тепло является чистой потерей энергии. Поэтому с помощью трансформаторов повышают напряжение и снижают силу тока передачи.

  Понижающие трансформаторы обычно используются в устройствах, требующих более низкого напряжения, таких как радиоприемники, принтеры, телевизоры и т. д.

  вопросов

  Работает ли трансформатор в цепях постоянного тока?

  №

  Откуда берется ток во вторичной обмотке?

  Ток во вторичной обмотке является индуктивным. Переменный ток в первичной обмотке создает переменное магнитное поле. Поток этого поля «передается» на вторую обмотку благодаря ферромагнитному сердечнику. Сердечник есть не что иное, как магнитная цепь. Изменения магнитного потока во вторичной обмотке создают электродвижущую силу, являющуюся источником переменного напряжения во второй цепи (вторичной обмотке).

  Что такое траф?

  В чем разница между трафом и трансформером? Трафо — еще одно техническое и сокращенное название трансформатора в разговорном языке.

  © medianauka.pl, 2021-08-01, ART-4114
  

  
  .

  Назначение и принцип действия трансформатора тока

  Человечество сильно зависит от электричества. Но только потому, что он не слушается, ему нужны специальные транспортные средства. Работает как трансформатор тока. Что это такое и какова его цель? По какому принципу работает трансформатор тока? И насколько это важно?

  Что такое трансформатор тока?

  Под ТТ понимают измерительный прибор, необходимый для преобразования тока.Конструктивно в трансформаторе первичная обмотка включена последовательно в цепь, а вторичные измерительные приборы, а также реле защиты и автоматики. ТТ является основным измерительным прибором в электроэнергетике. Обе обмотки изолированы. Вторичка при работе обычно имеет потенциал, близкий к «земле», что получается заземлением одного конца.

  Благодаря трансформатору можно учитывать и измерять ток высокого напряжения низковольтными приборами.В конечном итоге все сводится к первичному измерению, которое записывается в амперах. Приборный трансформатор тока от силового следует отличать. Таким образом, в первой индукции он нестабилен и напрямую зависит от режима работы. Поэтому трансформаторы тока считаются универсальными.

  Назначение и принцип действия

  Как дела? По какому принципу работает трансформатор тока? По первичной силовой обмотке, имеющей определенное число витков, протекает напряжение, преодолевающее полное сопротивление.Вокруг катушки создается магнитный поток, который может захватывать магнитопровод. Он должен располагаться перпендикулярно направлению тока. Таким образом, минимальная электрическая мощность будет потеряна при ее преобразовании в электрическую. Разрезая перпендикулярные витки вторичной обмотки, магнитный поток активирует электродвижущую силу, которая создает ток, преодолевающий импеданс катушки и выходную нагрузку. При этом на выводах второй цепи наблюдается падение напряжения.

  Теперь немного о частных случаях:

  • Принцип работы сварочного трансформатора основан на максимальной выходной мощности. Его конструкция должна выдерживать высокое напряжение.
  • Принцип работы однофазного трансформатора на основе магнитного потока. Так что если замкнуть вторичную обмотку с некоторым сопротивлением, то при появлении тока появится движущая сила. Если обратить внимание на закон Ленца, то можно сделать вывод, что магнитный поток уменьшится.Но обеспечивается принципом работы однофазного трансформатора с постоянным током на первичную обмотку, в результате чего уменьшения магнитного потока не происходит.

  Классификация

  Все трансформаторы тока (как для измерения, так и для защиты) можно классифицировать по следующим критериям:

  • По характеру установки.
  • ТТ предназначен для работы в воздухе.
  • Трансформаторы тока для работы внутри помещений.
  • ТТ, предназначенные для встраивания внутрь электрических устройств.

  Основные параметры

  Трансформаторы тока предъявляют множество требований. Вся необходимая информация должна быть указана в паспорте или в прилагаемой таблице.

  Вот их краткий перечень:

  • Номинальное напряжение может быть в широком диапазоне.
  • Номинальный первичный ток, проходящий через первую обмотку. Указывает значения для непрерывной работы устройства.
  • Номинальный вторичный ток через вторую обмотку. О его качестве свидетельствует номинал в 1 или 5 ампер.
  • Вторичная нагрузка соответствует сопротивлению внешней второй цепи и выражается в омах.

  Ограничения

  Термическое сопротивление:

  • I1т - рассчитаны на номинальное напряжение свыше 330 кВ.
  • И3т - применяется в диапазоне значений 110-220 кВ.
  • И4т - применяются на напряжение не более 35 кВ.

  Принцип работы трансформатора может зависеть от материала:

  • При изготовлении токопроводящих частей из алюминия температура не должна превышать 200°С.
  • Если токоведущие части выполнены из меди или ее сплавов и соприкасаться с масляной или органической изоляцией, предел 250 °С.

  

  Также существуют требования к механическим нагрузкам, которые должен выдерживать трансформатор тока при скорости ветра 40 м/с.Принцип работы устройства может быть несколько изменен в результате конструктивных дополнений:

  • Если трансформатор тока имеет напряжение до 35 кВ, то это значение составляет 500 Ньютонов.
  • При значениях 110-220 кВ требуется сопротивление 1000 Н.
  • После превышения 330 кВ потребность в механических нагрузках возрастает до уровня 1500 Ньютонов.

  Опасные факторы при работе с трансформатором тока

  Будьте очень осторожны при работе с ТТ, так как существует серьезная опасность для жизни или смерти.Так что будьте осторожны:

  • Возможное повреждение от высокого напряжения, которое может произойти в случае пробоя изоляции. Поскольку магнитопровод трансформатора тока выполнен из металла, он имеет хорошую проводимость и магнитно соединяет разделенные обмотки ТТ (первичную и вторичную). Поэтому существует повышенный риск получения персоналом электротравм или повреждения оборудования из-за дефектов изоляционного слоя. Чтобы избежать этого, заземлите одну из вторичных клемм трансформатора.

  

  • Возможно разрушение высоким напряжением из-за обрыва во вторичной цепи. Его результаты отмечены как «I1» и «I2». Чтобы направление, в котором протекает ток, было полярным и совпадало на всех обмотках, они всегда подключены к нагрузке при работе трансформатора. Это необходимо в связи с тем, что ток, протекающий по первичной обмотке, имеет большую потенциальную мощность, которая с ничтожными потерями направляется во вторичную цепь.Периодически в таких случаях показатели значительно снижаются из-за просачивания во внешнюю среду. При таких происшествиях значительно ускоряется падение напряжения в этом разорванном участке. Потенциал, создаваемый разомкнутыми контактами, достигает нескольких киловольт при утечке тока. Это значение опасно для жизни. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы все вторичные цепи на трансформаторах тока были надежно собраны. А после срыва ставятся маневровые сабли.Принцип работы трансформатора не терпит пренебрежения правилами техники безопасности, а получить удар током очень легко.

  

  • Конструктивные решения, применяемые в трансформаторах тока. Любой ТТ, как и все электроприборы, должен решать определенные задачи, возникающие при эксплуатации электроустановок. К счастью, отрасль предлагает значительные возможности. Но в некоторых случаях лучше улучшить существующую структуру с точки зрения предприятия, чем производить что-то новое, чем многие другие, не имея достаточного опыта.Не зная, что такое принцип трансформатора, последствия такого вмешательства могут создать опасные для жизни ситуации.

  Применение

  В этой статье мы рассмотрели назначение и принцип действия трансформатора тока. Как видите, это устройство очень важно для нормального функционирования общества. Но в то же время это довольно опасно, поэтому всегда будьте осторожны, чтобы не залезть внутрь устройства, особенно при работающих трансформаторах тока.Назначение и принципы работы таких устройств нами учитывались, лишь бы позволял размер артикула. Тем не менее, мы исследовали все самое важное.

  .

  ---

  Смотрите также

  • 
    Отключили газ куда звонить
  • 
    В катализаторе какой металл находится
  • 
    Устройство термостатического смесителя
  • 
    Виды стальных труб
  • 
    Дизайн откатных ворот
  • 
    Дюраль состав сплава
  • 
    Электронная сушилка
  • 
    Принцип работы сварочного трансформатора
  • 
    Прямая и обратная полярность сварки
  • 
    Прибор определяющий влажность воздуха
  • 
    Лучшее средство для чистки ванны от желтизны и известкового налета