Первичная и вторичная цепи силового трансформатора

Работа трансформатора основана на явлении взаимоиндукции. Электродвижущая сила взаимоиндукции возникает в одной из двух катушек (рисунок 1), например в катушке 2, когда в другой 1 протекает ток, создающий переменный магнитный поток Ф₀. При изменении магнитного потока силовые линии магнитного поля, возникающие вокруг катушки 1, проникают в другую катушку и пересекают ее витки. В результате этого в катушке 2 создается электродвижущая сила (эдс), которая и является электродвижущей силой взаимоиндукции.

1 — катушка (обмотка) первичной цепи; 2 — катушка вторичной цепи; 3 — реостат для изменения тока в первичной цепи
Рисунок 1 — Магнитная связь двух катушек, обтекаемых переменным током

Если концы катушки 2 соединяют с каким-нибудь приемником электрической энергии, то эдс взаимоиндукции создает в нем ток, т. е. передает ему некоторую энергию. Эту энергию катушка 2 получает с помощью магнитного поля, созданного током первой катушки, причем источник тока тотчас же пополняет эту энергию. Так, на основе электромагнитной связи происходит переход энергии источника из одной катушки в другую.

Ток, протекающий в первой катушке и создающий вокруг нее магнитное поле, называют возбуждающим или первичным и обозначают I1. Электрическую цепь, составленную из источника тока, соединительных проводов и катушки 1, называют первичной. Переменное магнитное поле пересекает не только витки ω2 катушки 2, но и витки ω1 катушки 1. Поэтому и в первичной катушке возникает эдс самоиндукции E1.

Электродвижущую силу взаимоиндукции, возникающую в катушке 2, называют вторичной и обозначают Е2; электрическую цепь, соединенную с этой катушкой, также называют вторичной. Ток, протекающий во вторичной цепи, называется вторичным и обозначается I₂ (рисунок 2, а, б).

а — режим холостого хода; б — режим нагрузки; 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка, 3 — рубильник; 4 — магнитопровод
Рисунок 2 — Первичная и вторичная обмотки на магнитопроводе

Магнитный поток, пересекая любой замкнутый контур (например, виток обмотки), создает в нем эдс и ток. По правилу Ленца этот ток (например, вторичный ток I₂) направлен так, что своим магнитным действием препятствует причине, его вызвавшей.

Интенсивность магнитного поля, т. е. магнитная индукция, пропорциональна току, зависит от числа витков первичной обмотки и свойств среды (от магнитной проницаемости), в которой расположены витки. Для ферромагнитных веществ, например для стали, магнитная проницаемость во много раз больше магнитной проницаемости воздуха. Поэтому для усиления магнитного поля, созданного первичным током, группы последовательно соединенных витков, т. е. катушки обмотки, помещают на магнитопровод, изготовленный из пластин специальной электротехнической стали. Комплект пластин из электротехнической стали, собранный в такой геометрической форме, которая позволяет локализовать в ней основную часть магнитного поля, составляет магнитную систему, или магнитопровод трансформатора. Стержнем называют ту часть магнитопровода, на которой или вокруг которой располагаются катушки обмотки.

Благодаря высокой магнитной проницаемости стали магнитопровод усиливает магнитное поле тока, увеличивает магнитный поток Ф₀ и эдс Е2 (рисунок 2, а). При холостом ходе, когда ток протекает по обмотке, присоединенной к источнику питания, а в другой обмотке тока нет (нагрузка не включена), мощность, потребляемая от сети, расходуется только на создание потока Ф₀, т. е. на намагничивание магнитопровода и индуктирование напряжения на разомкнутых зажимах обмотки 2. Поток Ф₀, который полностью сцеплен со всеми витками обмоток 1 и 2, называют главным или основным, а первичный ток I1 при холостом ходе — током холостого хода трансформатора. Ток холостого хода обозначают обычно I0.

Как известно, магнитный поток индуктирует эдс, создающую ток не только в обмотке, но и в стали магнитопровода. Ток, создаваемый эдс, протекает по замкнутому контуру (вихревое движение) в сердечнике в направлении, перпендикулярном магнитному потоку (рисунок 3, а).

а — сплошном; б — шихтованном; 1 — магнитопровод; 2 — вихревые токи; 3 — слои (пластины) магнитопровода
Рисунок 3 — Вихревые токи в магнитопроводе

Магнитопровод всегда можно представить себе состоящим из большого числа цилиндрических слоев, образующих в сечении подобные замкнутые контуры. Совокупность токов, протекающих по всем этим контурам, образует вихревые токи магнитопровода; вследствие электрического сопротивления стали они вызывают в ней нагрев и потери мощности, поступающей от источника.

Если магнитопровод выполнить из сплошной стали, то сопротивление его будет невелико и вихревые токи могут достигнуть больших значений. Для уменьшения величины вихревых токов (полностью устранить их не удается) магнитопровод собирают из отдельных изолированных листов стали.

Действительно, для уменьшения вихревых токов следует уменьшить возникающую в магнитопроводе эдс и увеличить сопротивление. При этом, чем тоньше лист, тем меньше элементарная эдс, создающая ток, меньше сечение, т. е. больше сопротивление, меньше величина тока (рисунок 3, б). Как видно из рисунка, возникающие в контурах вихревые токи 2 замыкаются только в каждой отдельной пластине, а не по всему магнитопроводу.

Вследствие небольшой величины эдс, а также увеличения сопротивления контура, сечение которого стало значительно меньше, чем у сплошного магнитопровода, вихревые токи оказываются небольшими. Чтобы сделать их еще меньше, в сталь, применяемую для изготовления магнитопровода, добавляют кремний, который существенно повышает удельное сопротивление, не ухудшая в то же время ее магнитных свойств. Свойства стали зависят, кроме того, от способа ее изготовления. В частности, большую роль играет способ прокатки стали. Горячекатаная сталь имеет значительно большие удельные потери, чем холоднокатаная. Учитывая, что удельные потери от вихревых токов пропорциональны квадрату толщины листа стали, сейчас вместо толщины 0,5 мм все шире используют сталь толщиной 0,33—0,35 мм и даже 0,28 мм.

Однако вихревые токи — не единственная причина потерь в магнитопроводе. Другой причиной является перемагничинание стали вследствие непрерывного изменения величины и направления переменного тока. А так как изменение магнитного поля непосредственно связано с изменением направления и величины тока, то сталь магнитопровода непрерывно намагничивается и размагничивается.

Известно, что кривая намагничивания, т. е. зависимость магнитной индукции от величины и направления тока, образует так называемую петлю гистерезиса (рисунок 4). Непрерывное перемагничивание сопровождается нагреванием стали, т. е. потерями энергии. Площадь, охватываемая петлей гистерезиса, пропорциональна удельным потерям мощности, затрачиваемой на намагничивание. Эти потери называют потерями от гистерезиса или потерями на перемагничивание. Для их уменьшения применяют сталь с малым содержанием углерода и другими присадками, улучшающими ее свойства.

Рисунок 4 — Петля гистерезиса — зависимость индукции В от изменения тока намагничивания I

Рассмотренные нами потери, возникающие в магнитной системе трансформатора при номинальном напряжении на первичной обмотке и номинальной частоте, называют магнитными потерями.

Расчет коэффициента трансформации. Опыт короткого замыкания трансформатора. Потери в сердечнике трансформатора (Вариативные вопросы контрольной работы № 8)

Кривая 1 соответствует чисто активной нагрузке трансформатора. При какой нагрузке получена кривая 2?	При индуктивной	1
При ёмкостной	2
При номинальной	3
Для ответа на вопрос недостаточно данных	4
Что показывает ваттметр, включённый в первичную цепь трансформатора, если вторичная цепь разомкнута?	Нуль	1
	Потери энергии в сердечнике трансформатора	2
	Потери энергии в обмотке трансформатора	3
	Потери энергии в обмотках трансформатора	4
Вопросы	Ответы	№
Чем принципиально отличается магнитный поток рассеяния трансформатора от магнитного потока, замыкающегося через сердечник трансформатора?	Тем, что магнитный поток рассеяния замыка- ется по агнитный поток рассеяния замыкается по воздухуа? первичной обмотке? нагрузки увеличился в два раза. ется по воздуху	1
	Тем, что магнитный поток рассеяния в десятки раз меньше	2
	Тем, что магнитный поток рассеяния сцеплён с одной обмоткой трансформатора	3
	Тем, что магнитный поток рассеяния колеблется с двойной частотой.	4
Какие приборы необходимы для опыта короткого замыкания трансформатора?	Два амперметра, вольтметр и ваттметр	1
	Два вольтметра, амперметр и ваттметр	2
	Два вольтметра и ваттметр	3
	Амперметр и вольтметр	4
Угол сдвига фаз между напряжением на вторичной обмотке трансформатора и током нагрузки увеличился в два раза. Как измениться угол сдвига фаз между напряжением и током в первичной обмотке?	Не изменился	1
	Увеличился примерно в 2 раза	2
	Увеличился примерно в 4 раза	3
	Немного уменьшился	4
Кривая 1 соответствует чисто активной нагрузке трансформатора. При какой нагрузке получена кривая 2?	При ёмкостном	1
	При индуктивном	2
	Это зависит от характера нагрузки	3
	Это зависит от частоты питающего напряжения	4
Ток нагрузки трансформатора увеличился в два раза. Как изменились потери энергии в сердечнике трансформатора?	Увеличились в два раза	1
	Увеличились в четыре раза	2
	Практически не изменились	3
	Это зависит от характера нагрузки	4
Вопросы	Ответы	№
Что показывает ваттметр, включённый в цепь первичной обмотки трансформатора в опыте короткого замыкания?	Потери в сердечнике трансформатора	1
	Потери в первичной обмотке	2
	Потери во вторичной обмотке	3
	Потери в обмотках трансформатора	4
Сколько стержней должен иметь сердечник трёхфазного трансформатора?	Один	1
	Два	2
	Три	3
	Четыре	4
Чем приципиально отличается автотрансформатор от трансформатора?	Малым коэффициентом трансформации	1
	Возможностью изменения коэффициента трансфорации	2
	Электрическим соединением первичной и вторичной цепей	3
	Меньшими размерами сердечника	4
Какие однофазные сварочные трансформаторы выпускаются отечественной промышленностью?	СТЭ	1
	СТАН — 1	2
	ТС — 500	3
	Все перечисленные марки	4
Укажите одно из важнейших достоинств цепей переменного тока по сравнению с цепями постоянного тока.	Возможность передачи электроэнергии на дальние расстояния	1
	Возможность преобразования электрической энергии в тепловую	2
	Возможность преобразования электрической энергии в механическую	3
	Возможность изменения величины напряжения и тока в цепи с помощью трансформатора	4
Вопросы	Ответы	№
При каком напряжении целесообразно передовать электрическую энергию на дальние расстояния.	При высоком	1
	При низком	2
	Это зависит от характера нагрузки	3
	Это зависит от мощности генератора	4
Магнитный поток в сердечнике трансформатора изменяется по закону Ф=0,01 cos ωt. Найдите амплитуду магнитного потока.	Фm=0.01 Вб	1
	Фm=0.001 Вб	2
	Фm=0.0001 Вб	3
	Для решения задачи недостаточно данных	4
Чему равно отношение напряжений на зажимах первичной и вторичной обмоток тансформатора?	Отношение чисел витков обмоток	1
	Приближённо отношению чисел витков обмоток	2
	Отношению мощностей на входе и выходе трансформатора	3
	Отношение частот тока на входе и выходе трансформатора	4
Какую мощность измеряет ваттметр, включённый в первичную обмотку при холостом ходе трансформатора?	Мощность номинальных потерь в трансформаторе	1
	Мощность номинальных потерь в сердечнике трансформатора	2
	Мощность потерь в обмотках при холостом ходе	3
	Мощность номинальных потерь в обмотках трансформатора	4
Ток нагрузки трансформатора увеличился в полтора раза. Как изменился магнитный поток в сердечнике трансформатора?	Увеличился в полтора раза	1
	Увеличился в три раза	2
	Уменьшился в полтора раза	3
	Не изменился	4
Вопросы	Ответы	№
Трансформатор включён в сеть промышленной частоты 50 Гц. Амплитуда магнитного потока в сердечнике трансформатора Фm=0.01 В∙с. Число витков первичной обмотки 100. Найдите ЭДС Е1	444 В	1
	222 В	2
	44,4 В	3
	100 В	4
Может ли напряжение на зажимах вторичной обмотки превышать ЭДС первичной обмотки трансформатора?	Не может, т.к. напряжение всегда меньше ЭДС	1
	Может, но только в режиме холостого хода трансформатора	2
	Может	3
	Может при условии, что трансформатор понижающий	4
Какие приборы необходимы для опыта холостого хода трансформатора?	Два вольтметра и два амперметра	1
	Два вольтметра, ваттметр, амперметр	2
	Два вольтметра	3
	Два амперметра	4
На рисунке изображена внешняя характеристика трансформатора. Какая величина откладывается по оси абсцисс?	Rн	1
	I2	2
	cos φ	3
	U1	4
Измерена мощность на входе и выходе трансформатора P1=10

В четырехпроводной трехфазной цепи произошел обрыв нулевого провода. Изменятся или нет фазные и линейные напряжения.

⇐ ПредыдущаяСтр 27 из 32Следующая ⇒

а) не изменятся, не изменятся;

б) изменятся, не изменятся;

в) изменятся, изменятся;

г) не изменятся, изменятся.

7. В симметричной трехфазной цепи, соединенной в треугольник ток в фазе СА А. Определите ток в линейном проводе А.

а) А;

б) А;

в) А;

г) необходимо больше информации для ответа на этот вопрос.

8. Симметричная нагрузка трехфазной цепи соединена в треугольник. Активная мощность, потребляемая одной фазой, равна 1000 Вт. Полная мощность трехфазной цепи составляет 3000 В А. Реактивная мощность, потребляемая трехфазной нагрузкой и угол нагрузки:

а) Вар, ; б) , ; в) Вар, ;

г) , .

 

9. Симметричная нагрузка трехфазной цепи соединена звездой. Ток в фазе равен 1 А. Токи в линейном и нулевом проводах:

а) А, А; б) А, ; в) А, ;

г) , .

 

10. В фазах трехфазной нагрузки, соединенной в треугольник установлены следующие сопротивления: , , . Является ли эта нагрузка: 1) симметричной; 2) равномерной.

а) 1. да, 2 нет; б) 1. нет, 2. да; в) 1. нет, 2. нет; г) 1. да, 2. да

Трансформаторы

Для чего предназначены трансформаторы?

а) для преобразования переменного напряжения одной величины в пере­менное напряжение другой величины без изменения частоты тока;

б) для преобразования частоты переменного тока;

в) для повышения коэффициента мощности;

г) все перечисленные выше ответы верны.

Для чего сердечник трансформатора собирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга?

а) для уменьшения нагревания магнитопровода;

б) для увеличения коэффициента трансформации;

в) для уменьшения коэффициента трансформации.

Где широко применяются трансформаторы?

а) в линиях электропередачи;

б) в технике связи;

в) в автоматике и измерительной технике;

г) во всех перечисленных выше областях.

 

4. Можно ли использовать повышающий трансформатор для понижения
напряжения сети?

а) можно; б) нельзя; в) затрудняюсь ответить.

5. Определите напряжение сети, в которую можно включить однофазный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 400 В и коэффициентом трансформации 20,5.

а) 8200 В; б) 195 В; в) 4100 В.

6. Чем принципиально отличается автотрансформатор от трансформатора?а) малым коэффициентом трансформации; б) возможностью изменения коэффициента трансформации;

в) электрическим соединением первичной и вторичной цепей;

г) меньшими размерами сердечника.

 

7. Что показывает ваттметр, включенный в первичную цепь трансформа­тора, если вторичная цепь разомкнута?

а) потери энергии в сердечнике трансформатора;

б) потери энергии в первичной обмотке трансформатора;

в) потери энергии в обмотках трансформатора;

г) ничего не показывает (нуль).

 

8. Как изменятся потери в обмотках трансформатора при уменьшении
тока нагрузки в два раза?

а) уменьшатся в два раза;

б) уменьшатся в четыре раза; в) увеличатся в два раза;

г) не изменятся.

 

В каком режиме нормально работает измерительный трансформатор тока?

а) в режиме холостого хода;

б) в режиме короткого замыкания;

в) в режиме, при котором КПД максимален; г) в режиме оптимальной нагрузки.

 

10. Сколько стержней должен иметь сердечник трехфазного трансфор­матора?

а) один; б) два; в) три; г) четыре.

 

 

Электрические машины

Машины постоянного тока

Каково основное назначение коллектора в машине постоянного тока?

а) крепление обмотки якоря;

б) электрическое соединение вращающейся обмотки якоря с неподвиж­ными зажимами машины;

в) выпрямление переменного тока, индуцируемого в секциях обмотки якоря;

г) все перечисленные выше ответы.

2. Почему сердечник якоря машины постоянного тока набирают из тон­ких листов электротехнической стали, электрически изолированных друг от друга?

а) для уменьшения магнитных потерь в машине;

б) для уменьшения электрических потерь в машине;

в) для уменьшения тепловых потерь;

г) из конструктивных соображений.

3. Почему в момент пуска двигателя через обмотку якоря протекает боль­шой ток?

а) трение в подшипниках неподвижного ротора больше, чем у вращающе­гося;

б) в момент пуска активное сопротивление обмотки якоря мало;

в) в момент пуска отсутствует ЭДС в обмотке якоря;

г) по всем перечисленным выше причинам.

Рекомендуемые страницы:

понятие, определение, назначение, принцип работы, монтаж и применение

Вторичные цепи – кабели и провода, образующие систему, которая соединяет автоматику, управление, сигнализацию, устройства защиты, измерения. Таким образом формируется вторичная система электростанции.

Виды

Вторичные цепи бывают нескольких разновидностей. Так, к ним относятся цепи напряжения и токовые. Они отличаются наличием устройств для измерения показателей тока, мощности, напряжения.

Бывает и оперативная разновидность. Она способствует передаче тока к основным исполнительным устройствам. Вторичные цепи такого вида представлены электромагнитами, контакторами, автоматизированными выключателями, предохранителями, ключами и так далее.

Токовая цепь, которая идет от ТТ для измерений, применяется чаще всего, чтобы питать:

• Приборы, которые показывают и измеряют амперметры, ваттметры, варметры и так далее.
• Защитные систем реле: дистанционные, против замыканий, от отказа выключателей и другие.
• Устройств для того, чтобы регулировать перетоки мощности, противоаварийную автоматику.
• Ряда устройств, входящих в систему сигнализации либо блокировки.

Помимо этого, токовую цепь применяют, когда есть необходимость питать приспособления для превращения переменного тока в постоянный, которые используются как источники оперативного тока.

Как строятся

Монтаж вторичных цепей осуществляется с учетом ряда правил. Так, каждое устройство может быть подключено к 1 или нескольким источникам тока. Это определяют, принимая во внимание потребляемую мощность, нужную точность, протяженность.

Если речь идет о многообмоточном трансформаторе, вторичная цепь является независимым источником тока. Все вторичные приспособления, которые присоединяются к ТТ одной фазы, соединяют со вторичной обмоткой в определенном порядке. Приспособления и соединительные цепи должны составить замкнутую систему. Нельзя размыкать вторичную цепь трансформатора тока, если имеется ток в первичной. Поэтому в ней никогда не устанавливают автоматические выключатели, предохранители.

Защита

Чтобы защитить персонал, когда образуются неисправности вторичной цепи, к примеру, когда перекрывается изоляция между первичной и вторичной структурой, устанавливают защитные заземления. Это делается в ближайших от ТТ точках, на зажимах. Изоляция вторичной цепи важна и в случае, когда между собой соединены несколько ТТ, и она фиксируется в одной точке. Заземление обеспечивают предохранителем-разрядником, чей показатель напряжения не превышает 1000 В.

Обязательно берут во внимание характеристики первичной системы, в частности, возможность питать обе линии 2 систем шин. По этой причине вторичные токи от ТТ, который подводят к реле и устройствам первичных соединений, складывают. Но при этом не берут в расчет дифференциальную защиту шин и УРОВ.

Если соединения на данный момент не функционируют, подлежат ремонту, то с испытательного блока снимают рабочую крышку. Это ведет к тому, что вторичные цепи трансформаторов тока замыкаются и заземляются. В то же время цепи, которые шли к защитным реле, подлежат разрыву.

О цепях напряжения

Цепи напряжения, которые идут от трансформаторов напряжения, применяют, чтобы питать:

• Устройства для измерения, которые указывают и регистрируют данные – вольтметры, частотомеры, ваттметры.
• Счетчики энергии, осциллографы, телеизмерительные приспособления.
• Защитные системы реле – дистанционные, направленные и другие.
• Автоматизированные устройства, противоаварийную автоматику, перетоки мощности, устройства блокировки.
• Органы, которые контролируют наличие напряжения.

Также их применяют, чтобы питать выпрямительные приспособления, которые выступают источниками постоянного оперативного тока.

О заземлении

Заземление для защиты всегда вставляют во вторичную цепь. Делается это посредством объединения соответствующего устройства с одним из фазных проводов либо нулевой точкой вторичной системы. Заземление делают на точке, которая находится максимально близко к сборкам зажимов ТН либо рядом с его выводами.

В проводах на подвергшейся заземлению фазе на вторичной цепи работу по установке автоматических выключателей между ней и местом заземления рубильника не осуществляют. Выводы обмоток трансформатора напряжения, которые были заземлены, не соединяют. Жилы контрольных кабелей прокладывают до места назначения – к примеру, до шинок. Не соединяют и выводы, подвергшиеся заземлению на разных трансформаторах напряжения.

В процессе использования может повредиться трансформатор напряжения, вторичные цепи с защитой которого соединены с устройствами автоматики, измерений и так далее. Во избежание случаев повреждений осуществляют резервирование.

Если имеется схема, включающая двойную систему сборных шин, ТН резервируют друг друга взаимно, когда из работы выводится один из трансформаторов. Если в схеме имеется 2 системы сборных шин, в процессе переключения соединения с одной системы на вторую автоматически переключаются цепи напряжения.

Всегда исключают вероятность того, что заземленные цепи обоих трансформаторов соединятся. Это крайне важно. Практика доказывает, что если это произойдет, работа защитной релейной системы, автоматических устройств будет серьезно нарушена.

Необходимо всегда следить за тем, чтобы разъемные контакты находились в хорошем состоянии, а также за вторичными цепями напряжения, оперативного тока, которые отходят от них.

Оперативный ток

На данный момент нередко используют оперативный ток в электроустановках. При построении его цепей обязательно защищают их от токов КЗ. С этой целью используют ряд отдельных предохранителей либо выключателей, в которых есть дополнительные контакты для сигнализации, они и питают оперативным током устройства вторичных цепей. Лучше всего использовать автоматические выключатели вместо традиционных предохранителей. Они с данной ролью справляются эффективнее, как показывает практика.

Подводят оперативный ток к защитным системам реле и управлению выключателями посредством отдельных автоматических выключателей. Это никогда не осуществляют вместе с цепями сигнализации и блокировки.

На линиях электропередачи, трансформаторах напряжения от 220 кВ фиксируют выключатели на основные и резервные защитные системы.

Цепь с оперативным постоянным током всегда обладает приспособлениями, контролирующими изоляцию, а также помогающими обеспечить появление предупреждающих сигналов, когда сопротивление изоляции снижается. В цепях с постоянным током сопротивление изоляции измеряют на всех полюсах.

Чтобы работа устройств была надежной, нужно осуществлять контроль за правильным питанием цепи с оперативным током на каждом присоединении. Лучше всего делать это, применяя реле, дающие предупредительный сигнал, когда напряжение падает.

О термине

Техническая литература нередко по-разному выражает понятие «вторичные цепи электропередачи». Так, у него есть и синонимы. Часто то же явление называют цепями вторичной коммутации. Однако многие специалисты считают такую замену неудачной. Все дело в том, что цепь вторичной коммутации скорее относится к процессам переключения электрических цепей, ведь термин «коммутация» является наименованием действия.

Важно различать между собой и ряд иных понятий. Электрическая энергия передается по первичным цепям. Вторичные цепи чаще всего применяются с источниками оперативного питания. Их напряжение составляет 220 В либо 110 В, нередко отмечается использование комбинированных источников питания.

Понятие «вторичные цепи электропередачи» может включает в себя несколько их разновидностей:

• с постоянным током;
• с переменным током;
• в трансформаторах тока;
• в трансформаторах напряжения.

В него включают и несколько шинок с различным назначением. Чтобы различать вторичные цепи электропередачи от разных их участков, применяют ряд особых обозначений.

Нумеруют их, учитывая полярности цепей. Так, области вторичных цепей электропередачи с положительной полярностью обозначают нечетными числами. Если же полярность отрицательная – применяют четные.

Если речь идет о вторичной электрической цепи с переменным током, то их обозначают числами по порядку, не деля по признаку четности. Иногда наряду с числовыми обозначениями используют и буквы.

Особенности

В трансформаторах напряжения, которые помещают на электростанции либо подстанции с рядом распределительных устройств, размещают релейные щиты и щиты управления достаточно далеко друг от друга, заземляя их в месте, удаленном от трансформатора напряжения. Из-за такой особенности невозможно установить автоматические выключатели, которые бы защищали трансформатор в случае замыкания цепи.

Вторичная цепь, питание которой осуществляется с помощью аккумулятора, обладает некоторыми нюансами. Их всегда учитывают, выбирая предохранители.

Понятие «вторичные цепи» относится к проводам и кабелям, в том числе объединяющим оборудование, предназначенное для измерения величин в первичной цепи.

Их применяют в заливочных и разливочных кранах, которые работают с жидкими металлами. Также используются и в быстроходных кранах. В обоих случаях цепи представлены проводами с медными жилами, а также с термостойкой изоляцией.

Важно учитывать, что предохранители должны быть открыты для того чтобы без труда их осматривать и ремонтировать, не понижая напряжения на всей сборке.

Цепь состоит из изолированных проводов, объединенных в потоки. Если в одном потоке проводов больше 25 штук, то работа с ними становится чрезмерно сложной.

Каждый поток кладут по самому короткому пути, помещая его в горизонтальном либо вертикальном направлении. Допустимо отклонять их от этих положений лишь на 6 мм в каждом метре длины. Формируя потоки, провода никогда не скрещивают. Каждое ответвление проводится под прямыми углами. Важно чтобы ряды их были ровными. Обычно на поток берется 10-15 проводов. В нижних рядах находятся самые длинные провода, а в верхних – с наименьшей длиной.

Если вторичная цепь в шкафах и панелях включает медные провода, то во внешних соединениях – между шкафами и панелями – контрольные кабели. Иногда внешнее соединение реализуется с применением проводов в стальных трубах.

В двигателях

Нередко вопросы, касающиеся вторичной цепи зажигания, возникают у автомобилистов. Система зажигания в автомобиле воспламеняет горючую смесь в двигателе в нужный момент времени. Она помогает менять момент зажигания, учитывая нагрузку на двигатель.

Система катушечного зажигания состоит из первичной и вторичной цепи катушки зажигания.

Порой у владельца автомобиля появляется необходимость проверить катушку зажигания. Она обеспечивает работу целой системы, создавая искру между свечами. Во многих двигателях есть лишь одна катушка, но порой их бывает две.

Именно катушка является трансформатором напряжения, превращая его в тысячи вольт. Вторичным напряжением образуется искра в зазоре электродов свечи. Его показатель определяется зазором, электрическим сопротивлением свечи зажигания, проводов, составом топлива, нагрузкой на двигатель. Максимальный показатель напряжения – 40000 В, оно часто меняется.

Принцип работы

Катушка располагает 2 обмотками, намотанными на сердечник из металла. Первичную с сотнями витков и 2 внешних контакта катушки соединяют между собой. Положительный вывод ее подсоединяют к АКБ, а отрицательный – к модулю зажигания и массе кузова.

Во вторичной цепи находятся тысячи витков, ее подключают положительным полюсом к первичной, а отрицательным – к выводу в центре катушки.

Количество витков в других цепях укладывается в пропорцию 80:1. С увеличением пропорции увеличивается и напряжение катушки на выходе. Обладающие наивысшей мощностью катушки обладают самой значительной пропорцией витков.

Когда первичную обмотку замкнут на «массу», пускают электрический ток. Так, посредством появившегося магнитного поля, заряжается катушка.

Далее модули зажигания размыкают первичную цепь. Тогда поле внезапно исчезает. В катушке остается много энергии, и она передает ток вторичной цепи. Напряжение может увеличиться более чем в сто раз. В этот момент «пробегает» искра.

Неисправности

Катушки зажигания являются надежными, прочными устройствами. Но порой встречаются и их неисправности. Так, среди причин для появления дефектов выделяют перегревы, вибрации. Это ведет к повреждению обмоток, нарушению изоляции, в результате чего происходит короткое замыкание, а цепи прерываются. Самой большой опасностью для них становятся перегрузки, которые вызываются повреждениями свеч либо высоковольтных проводов.

В случаях когда свечи зажигания повреждаются, в них возникает слишком высокое сопротивление. Напряжение в катушке может повыситься вплоть до образования пробоев в изоляции.

Изоляция может повредиться из-за достижения напряжения в 35000 В. Когда достигнут такой показатель, напряжение уменьшается, образуется пропуск зажигания под нагрузками, катушка не будет давать достаточного напряжения, чтобы работал двигатель.

Когда к ее положительному контакту присоединена АКБ, а при замыкании на «массу» не создается искра — это верный признак того, что катушка окончательно вышла из строя и теперь подлежит замене.

Диагностика

Когда проблема появляется в системе зажигания, которую относят к распределительному виду, то это влияет на все цилиндры двигателя. Его запуск превращается в весьма трудную задачу. Когда двигатель работает, но пропускает порой зажигание, и при этом загорается лампа «Проверить двигатель», то пришла пора применения диагностического сканера. С его помощью проверяют код, который связан с пропуском зажигания.

Тем не менее такая проблема может быть связана со сбоями в подаче топлива, по этой причине нельзя сразу точно диагностировать неисправность в катушке, свечах либо высоковольтных проводах.

И тут важно знание первичных и вторичных цепей. Если отсутствует соответствующий кол, то обязательно измеряют сопротивление в цепях. Для этого используют цифровой мультиметр. Важно посмотреть, в каком состоянии находятся свечи зажигания, каков зазор между контактами. Нередко на неисправности указывает цвет нагара на свечах. Вероятно, пропуск появился по причине наличия масляных отложений, сильного нагара. Важно осмотреть высоковольтные провода, чтобы удостовериться в том, что сопротивление в них находится в пределах установленной нормы.

Когда установлено, что катушка, ее цепи в норме, то можно предположить, что топливная форсунка загрязнилась либо повредилась. Поэтому обязательно проверяют ее. Когда вероятность ее неисправности исключена, то проверкам подвергают компрессию, клапаны, смотрят, не произошла ли утечка прокладки головки блока цилиндров.

Но если двигатель прокручивается, а искры нет, то, вероятно, неисправность находится в цепи управления. Проверку осуществляют руководствуясь рядом строгих правил.

Предупреждение

Ни в коем случае нельзя заниматься отсоединением высоковольтных проводов от свечей зажигания либо катушек, чтобы проверить наличие искр. Угроза пострадать от электрического тока крайне высока. Помимо этого, есть шанс того, что вторичное напряжение сильно повредит устройство. Поэтому при возникновении необходимости в этой процедуре используют тестеры для свечей, а также щуп.

Если в катушке есть проблема, то измеряют сопротивление в обоих обмотках, пользуясь омметром. Когда выявляются отклонения от нормальных показателей, катушку заменяют. Также ее проверяют, пользуясь омметром с 10 МОм входного сопротивления.

Чтобы ее протестировать, подключают провода для измерений к контактам в первичной цепи. Чаще всего сопротивление колеблется в пределах 0,4 — 2 Ом. Если был выявлен нулевой уровень, то это верный признак того, что в катушке произошло короткое замыкание. Если же сопротивление оказалось высоким, то цепь оборвалась.

Вторичное сопротивление измеряют между положительными контактами и выводами с высоким напряжением. Современные устройства чаще всего обладают сопротивлением 6000-8000 Ом, но иногда встречается и показатель в 15000 Ом.

В другой разновидности катушек первичный контакт может располагаться в разъемах или быть спрятанным.

Опасность

Если не применить полученные знания и оставить катушку неисправной, она однажды повредит весь блок РСМ. Все дело в том, что пониженное сопротивление первичной цепи ведет к повышению тока в катушке. Поэтому шансы того, что сломается блок РСМ, возрастают.

Также может понизиться вторичное напряжение, а искрообразование – ослабеть, запуск двигателя будет сопровождаться множеством сложностей, пропуски зажигания будут возникать снова и снова.

Повышенное сопротивление вторичной обмотки провоцирует ослабление искр в цилиндрах, сильную самоиндукцию в первичной цепи.

Замена

Катушку можно заменить только аналогичной в случаях, когда в планах нет совершенствования системы зажигания. Обязательно каждый контакт и соединение в ней предварительно очищают, смотрят, не проявилось ли на ней следов коррозии, проверяют, насколько надежны подключения. Все дело в том, что коррозийные процессы ведут к повышению сопротивления в электрическом проводнике, неустойчивости соединения, обрыву. Все это значительно уменьшает время службы катушки. Чтобы понизить вероятность пробоев в условиях повышенной влажности, пользуются диэлектрической свечной смазкой на контактах катушки.

Когда в двигателе появилась проблема, катушка служит в жесточайших условиях. Неисправность провоцирует высокое вторичное сопротивление. Так, могут износиться свечи либо образоваться слишком большой зазор между электродами.

Если пробег достаточно большой, то одновременно с новой катушкой производят и установку новых свечей.

Монтаж вторичной цепи

Чтобы провести данную операцию, нужно ознакомиться со многими особенностями компоновки потоков. Необходим опыт, чтобы выполнять монтаж вторичной цепи грамотно. Конечный результат будет во многом зависеть от правильности раскладки, исполнения потоков.

Перед началом монтажа специалист знакомится с монтажной, а иногда и принципиальной схемами. Тогда он определяет, каким методом будет осуществлять прокладку, компоновать потоки проводов. В этой процедуре существует ряд правил. Так, провода, которые относятся к 1 монтажной единице, соединяют в одном потоке.

Также помнят о том, что большое количество проводов потребует больше работы над ними. Никогда не прокладывают провода таким образом, что они прикрывают контакты устройств, часть крепежных деталей.

Прокладывая много слоев потоков, в одном ряду не укладывают больше 10 проводов сразу. Провода одного ряда соединяют с соседними контактами устройств либо зажимов. Провода, которые кладут между присоединениями, всегда целые. Ни в коем случае нельзя заниматься их сращиванием.

Внешний вид каждого потока будет зависеть от того, как подготовлены провода. Если объем работы небольшой, то подготовка провода будет заключаться в том, чтобы разрезать его на нужную длину и подровнять.

Способы прокладки

Существует несколько способов монтажа вторичной цепи. Если изготавливаются нестандартные панели, то чаще всего осуществляют это, прокладывая провода напрямую. Для монтажа таким методом понадобится панель, изготовленная подходящим для этого способом. Если в ней имеется аппаратура, чтобы присоединять провода спереди, то на расстоянии около 40 мм от зажимов сверлят ряд отверстий, диаметр которых составляет 10,5 мм. В каждое вставляют втулку типа У-457. Наборные зажимы ставят на лицевую сторону. В зажимах делают такие же отверстия и вставляют проходные втулки. Провода кладут на задней стороне панели. Они выводятся посредством втулок к лицевой стороне.

До того как присоединить провода, идущие от втулки, их сгибают в полукруг, создавая компенсатор. Их также натягивают максимально сильно, что позволяет создать более эстетичный вид на другой стороне панели. Наиболее длинные из них скрепляют монтажными лентами. Провода, которые идут в одном и том же направлении, не нужно стягивать.

Есть и иной способ крепления – с применением полосок Лоскутова. Для этого предварительно чертят линии прокладки. Когда скрепление проводом осуществляют, применяя скобы, также проделывают отверстия, нарезают резьбу. Для изготовления скоб берут листовую сталь, чья толщина составляет около 0,7 мм. Размер их будет зависеть от количества проводов потока.

Обычно провода крепят используяполосы листовой стали, которые приваривают к панелям точечной сваркой по методу Лоскутова. Расстояние между ними составляет 150-200 мм.

Некоторые области трассы подразделяют на несколько равных промежутков. Приварку осуществляют в 2 — 4 точках. Вдоль трассы кладут изоляционную электрокатронную полосу. Также прокладки для изоляции помещают и между проводами с полосами.

Потоки с проводами стягиваются полосами, которые пропускают через пряжки. Концы каждой полосы подгибают, а лишнее подрезают.

Укладка проводов в потоки проходит так:

• Нарезав провода, их кладут в поток, а затем соединяют с зажимами устройств.
• Обязательно следят за тем, чтобы отсутствовали отклонения от горизонтального и вертикального положения.
• Если трасса подобрана грамотно, линии прямые, то устройство отличается приятным внешним видом.
• Изгиб проводов осуществляют таким образом, чтобы не навредить их изоляции. По этой причине радиус изгиба должен составлять не меньше 2 наружных диаметров провода. Изгиб делают вручную, никогда не изгибая провода повторно. Выкладывают их плотно.

Однофазный трансформатор

1. Укажите формулы расчёта коэффициента трансформации n понижающего тран­сформатора.

Е₂/Е₁w₁/w₂P₂/P₁Е₁/Е₂P₁/S₁

    

2. Можно ли измерить (методом вольтметра-амперметра) активное сопротивление первичной обмотки, подключив её к источнику постоянного напряжения с ЭДС, равной, например, 5 В.

Да Нет

3. Укажите порядок КПД силовых трансформаторов.

50…0% 60…80% 80…90% 90…95% 97…99,5% 100%

4. Укажите, каким потерям мощности, в основном, соответствует показание ваттметра при опыте КЗ трансформатора?

Потерям в меди Потерям в стали Потерям в первичной обмотке

5. Можно ли утверждать, что трансформатор есть статическое устройство, предназначенное для изменения частоты выходного напряжения?

Да Нет

6. Укажите, как изменится магнитный поток в сердечнике трансформатора при уве­личении тока нагрузки в три раза, но не превысившего значение номинального тока?

Практически не изменится Увеличится в три раза

Уменьшится в три раза Увеличится незначительно

7. Укажите график внешней характеристики трансформатора:

1. При активно-индуктивной нагрузке: а) б) в) г) д)

2. При активно-ёмкостной нагрузке: а) б) в) г) д)

8. Укажите, какие потери мощности определяют с помощью ваттметра, включенного в пер­вичную цепь трансформатора при разомкнутой вторичной цепи?

Потери мощности в первичной обмотке трансформатора

В этом случае показание ваттметра равно нулю

Потери мощности в магнитном сердечнике трансформатора

9. Укажите, как изменились потери мощности в сердечнике трансформатора, если ток нагрузки увеличился в два раза, но не превысил значение номинального тока?

Увеличились в два раза Увеличились в четыре раза

Практически не изменились Это зависит от характера нагрузки

10. Укажите измерительные приборы, необходимые для проведения опыта холостого хода трансформатора.

Два вольтметра Два амперметра и ваттметр

Два амперметра и вольтметр Два вольтметра, амперметр и ваттметр

11. Определите номинальный ток нагрузки однофазного трансформатора типа ОСМ-1,0/0,66/0,036.

32,2 А 27,8 А12,2 А 1,22 А

12. Однофазный трансформатор типа ОСМ-0,16/0,22/0,024 имеет отношение потерь холостого хода к потерям короткого замыкания P_х/P_к = 0,33 (P_х = 1,6 Вт). Определи­­те относительное активное напряжение короткого замыкания трансформатора u_ка (%).

5% 4% 3% 2%

13. Можно ли утверждать, что показание ваттметра при опыте КЗ трансформатора приближённо равно потерям в меди?

Да Нет

Что такое холостой ход трансформатора: опыт и таблица потерь

Холостой ход трансформаторов может понадобиться тогда, когда требуется определить реальные параметры тока и напряжения, выводимыми во время трансформации. Ее обеспечивают специальные устройства, обеспечивающие понижение или повышение напряжения переменного электрического тока. С помощью холостого хода выясняются  фактические потери процесса работы устройства.

При режиме работы с разомкнутой вторичной обмоткой частота тока не изменяется. Остаются прежними и показатели мощности. Таким образом можно выяснить фактическую силу тока, электрическое сопротивление. Какого бы не был типа трансформатор, они имеют аналогичные характеристики. Наблюдение за работой холостого хода трансформатора необходимо при их эксплуатации и при проверки их работоспособности.

В данной статье будут описаны основные технические нюансы режима холостого хода и область его применения. К статье бонусом добавлен видеоролик с информацией о холостом ходе трансформатора и файл с учебным пособием Каганович Е.А. “Испытания трансформаторов”.

Трансформатор.

Передача и использование электрической энергии

Электрическая энергия, которая вырабатывается генераторами на электростанциях, передается к потребителям на большие расстояния. Трансформаторы в случае широко используются Линии, по которым электрическая энергия передается от электростанций к потребителям, называют линии электропередачи (ЛЭП).

При передаче электроэнергии на большие расстояния неизбежны ее потери, связанные с нагреванием проводов. Потери при нагревании электрических проводов прямо пропорционально I² через проводник (согласно закону Джоуля — Ленца).  Работа любого трансформатора состоит из трех основных режимов:

• Режим холостого хода трансформатора называется режим с разомкнутой вторичной обмоткой;
• рабочим режимом (ходом) трансформатора называется режим, при котором в цепь его вторичной обмотки включена нагрузка с сопротивлением R = 0;
• режимом короткого замыкания называется режим, при котором вторичная обмотка трансформатора замкнута без нагрузки. Данный режим опасен для трансформатора, т.к. в этом случае ток во вторичной обмотке максимален и происходит электрическая и тепловая перегрузка системы.

Один из самых основных режимов – это холостой ход. На основании характеристик холостого хода происходит анализ всех режимов работы трансформатора.

Чтобы уменьшить потери энергии, необходимо уменьшить силу тока в линии передачи. При данной мощности уменьшение силы тока возможно лишь при увеличении напряжения (P=UI).

Для этого между генератором и линией электропередачи включают повышающий трансформатор, а понижающий трансформатор — между ЛЭП и потребителем электроэнергии. В бытовых электроприборах (по технике безопасности) используются небольшие напряжения 220 и 380 В. У современных трансформаторов высокий КПД — свыше 99%.

Режим холостого хода трансформатора

Режимом холостого хода трансформатора называют режим работы при питании одной из обмоток трансформатора от источника с переменным напряжением и при разомкнутых цепях других обмоток. Такой режим работы может быть у реального трансформатоpa, когда он подключен к сети, а нагрузка, питаемая от его вторичной обмотки, еще не включена.

По первичной обмотке трансформатора проходит ток I_{, в то же время во вторичной обмотке тока нет, так как цепь ее разомкнута. Ток I, проходя по первичной обмотке, создает в магнитопроводе синусоидально изменяющийся лоток Ф, который из-за магнитных потерь отстает по фазе от тока на угол потерь δ.}

Очевидно, что переменный магнитный поток Ф _{пересекает обе обмотки трансформатора. В каждой из них возникают эдс: в первичной обмотке — эдс самоиндукции Е1, во вторичной обмотке — эдс взаимоиндукции Е2. Действующие значения этих эдс зависят от числа витков в обмотках, магнитного потока Ф и частоты его изменения f. Величины эдс определяют по формулам:}

Е₁ = 4,44fω₁Ф_{0 макс}10^-8В,

Е₂ = 4,44fω₂Ф_{2 макс}10^-8В,

где ω₁ и ω₂ — числа витков в обмотках;

f — частота, Гц;

Ф_{0 макс} — максимальное значение магнитного потока, Вб.

Разделив Е₁ на Е₂, получим

Е₁ / Е₂ = ω₁ / ω₂.

Это соотношение характеризует одно из основных свойств трансформатора: эдс в обмотках трансформатора пропорциональны количеству витков. Отношение числа витков ω₁ / ω₂ = k называют коэффициентом трансформации.

Таким образом, если мы хотим повысить полученное от генератора напряжение в 10, 100 или 1000 раз, то необходимо так подобрать обмотки трансформатора, чтобы число витков ω₂ вторичной обмотки было больше числа витков ω₁ первичной обмотки соответственно в 10, 100 или 1000 раз.

Тогда вторичная обмотка оказывается обмоткой высшего напряжения (ВН), а первичная — обмоткой низшего напряжения (НН). Наоборот, если необходимо снизить напряжение в линии, первичное напряжение подводят к обмотке ВН, а к обмотке НН подключают приемники электрической энергии.

Итак, любой трансформатор может работать как повышающий и как понижающий. Все зависит от того, к какой из его обмоток будет подведено напряжение для преобразования. Обмотка трансформатора, к которой подводится энергия преобразуемого переменного тока, называется первичной (независимо от того, будет ли эта обмотка высшего или низшего напряжения). Обмотка трансформатора, от которой отводится энергия преобразованного переменного тока, называется вторичной.

Мы рассмотрели действие только рабочего, или основного, магнитного потока Ф_{. Однако в трансформаторе кроме рабочего существует еще магнитный поток рассеяния Фр1. Этот магнитный поток образуется силовыми линиями, которые ответвляются от основного потока в сердечнике и замыкаются по воздуху вокруг витков обмотки ω1.}

Поскольку поток рассеяния замыкается по воздуху, его величина пропорциональна току, в нашем случае — току холостого хода I_{. Следовательно, поток рассеяния Фр1 является, как и ток I, переменным и, пересекая витки первичной обмотки, создает в ней эдс самоиндукции Ер1. В первичной обмотке трансформатора создаются две эдс самоиндукции: одна E1 — рабочим магнитным потоком Ф, другая Ер1 — магнитным потоком рассеяния.}

Интересный материал для ознакомления: полезная информация о трансформаторах тока.

Мы знаем, что эдс самоиндукции всегда направлена против приложенного напряжения и ее действие на ток в цепи равносильно добавочному сопротивлению, которое называют индуктивным и обозначают х. Для поддержания неизменным тока холостого хода подводимое напряжение U₁ должно расходоваться не только на преодоление активного сопротивления r₁ обмотки, но и на создание эдс самоиндукции.

Другими словами, приложенное напряжение U₁ складывается из нескольких частей: первая часть равна эдс самоиндукции E₁ от потока Ф_{, вторая — эдс самоиндукции Ер1 от потока рассеяния Фр1, третья — активному падению напряжения Ir1.}

Режимы работы трансформатора.

Холостой ход тpexфaзного устройства

Характер работы З-фaзного устройства в режиме XX зависит от магнитной системы и схемы подключения обмоток:

• первичная катушка — «треугольником»;
• вторичная — «звездой» (D/Y): имеет место свободное замыкание TГC тока I1 по обмоткам устройства. Поэтому магнитный поток и ЭДC являются синусоидальными и нежелательные процессы, описанные выше, не происходят; схема Y/D: TГC магнитного потока появляется, но ток от наведённой им дополнительной ЭДC свободно течет по замкнутым в «треугольник» вторичным катушкам.

Этот ток создаёт свой поток вектора магнитной индукции, который гасит вызывающую его третью ГC основного MП. B результате магнитный поток и ЭДC, имеют почти синусоидальную форму, соединение первичной и вторичной катушек «звездой» (Y/Y).

B последней схеме TГC тока I1 отсутствует, поскольку для нее нет пути: третьи гармонии каждой из фаз в любой момент времени направлены к нулевой точке или от неё. Из-за этого искажается магнитный поток.

Дальнейшее определяется магнитной системой: З-фазный трансформатор в виде группы 1-фaзныx: TГC магнитного потока замыкается в каждой фазе по собственному сердечнику и из-за малого магнитного сопротивления последнего, достигает амплитуды в 15% – 20% рабочего магнитного потока.

Она созидает дополнительную ЭДC, амплитуда которой может достигать уже 45% – 60% от основной ЭДC. Такой рост напряжения может привести к пробою изоляции c последующей поломкой электроустановок. Трансформаторы c бронестержневой магнитной системой имеют место такие же явления (третьи гармонические магнитного потока замыкаются по боковым ярмам мaгнитопpоводa).

Тpexcтepжнeвaя магнитная система: TГC пути по мaгнитопpоводa не имеет и замыкается по среде c малой магнитной проницаемостью — воздух, масло, стенки бака. Поэтому она имеет малую величину и значительной дополнительной ЭДC не наводит.

Как определить коэффициент трансформации

Что такое «холостой ход трансформатора»? По сути, это особый режим работы устройства, условием которого является разомкнутость вторичной обмотки, а первичная обмотка имеет номинальное напряжение. В таком состоянии, при проведении ряда расчетов, можно определить точные параметры целого ряда показателей, например, для трансформаторных устройств распространенного однофазного типа так рассчитываются:

• коэффициент трансформации;
• активное, полное, индуктивное сопротивление ветви намагничивания;
• коэффициент мощности, процентное значение тока и измерения холостого хода.

Материал в тему: как устроен тороидальный трансформатор и в чем его преимущества.

Алгоритм проведения измерений холостого хода выглядит так:

• Измеряется ток, который был приложен к первичной обмотке, посредством измерительных приборов, которые включены в общую цепь.
• Замыкается вторичная обмотка на вольтметре. Сопротивление должно быть такой величины, чтобы значение тока вторичной обмотки приближалось к минимальной отметке.
• Величина тока холостого хода в первичной обмотке минимальна относительно значения номинала, если сравнивать с прикладываемым напряжением, которое приводит в равновесие электродвижущая сила первичной обмотки. И оба этих показателя отличаются незначительно, а значит значение хода электродвижущей силы в первичной обмотке можно определить по данным вольтметра.

Наиболее точны

е искомые значения можно получить, используя обмотки различного напряжения – низкого и высокого. Точность таких измерений будет определяться разницей номиналов между ни

ми.

Схема потерь электроэнергии.

Причины и следствия потерь холостого хода трансформатора

Потери холостого хода трансформаторных устройств любого типа — это следствие износа устройств. Со временем их магнитная система и структура используемого металла стареет и меняется, межлистовая изоляция становится хуже, а прессовка сердечника ослабляется. Естественно, вы это негативно сказывается на уровне потерь электроэнергии.

Практика показывает, что вопреки установленных нормам, согласно которым потери могут отличаться от заводских показателей не более, чем на пять процентов, во многих случаях они превышают порог в пятьдесят процентов. Особенно это касается трансформаторов силового типа. Данные измерений такого типа устройств позволяют довольно точно прогнозировать потери энергии в каждом отдельном муниципалитете. Таблица допустимых потерь при холостом ходу трансформатора приведена ниже.

Таблица допустимых потерь при холостом ходу трансформатора.

Как измерить потери холостого хода трансформатора

Основные принципы измерений потерь холостого хода всех видов трансформаторных приборов прописаны в ГОСТах. Главной причиной ошибочных результатов, полученных во время проведения измерений, можно назвать низкую точность измерительных устройств и неверные действия замерщиков, а также несоответствие необходимым условий проведения измерений. Чтобы избежать отклонений, влияющих на прогнозы и корректировку условий и интенсивности эксплуатации приборов, стоит предварительно разработать, согласовать с изготовителем и утвердить методику измерения потерь в данном режиме.

Эффективность действия устройства напрямую зависит от такого явления, как электромагнитная индукция. Что такое режим холостого хода сварочного трансформатора? Напомним, что такой режим устанавливается при разомкнутой вторичной обмотке в тот момент, когда подключается первичная обмотка с током I1. Напряжение сети переменного тока в данном случае равно U1.

Ток, идущий по первичной обмотке, моделирует магнитный поток с переменными характеристиками, индуцирующий переменное напряжение U2, возникающее во вторичной обмотке. А так как ее цепь находится в разомкнутом состоянии, соответственно ток I2 имеет нулевое значение.

То есть во вторичной цепи нет никаких затрат электроэнергии. В этих условиях вторичное напряжение, которое возникает в комментируемом режиме, достигает пиковых значений. Такая величина является напряжением холостого хода.

Принцип действия таких устройств базируется на преобразовании стандартного сетевого напряжения. Этот стандарт преобразуется в напряжение холостого хода, имеющее приблизительный диапазон от 60 до 80 В.

Все параметры и их соотношение влияют на уровень и плавность регулировки. Делать это можно двумя путями: меняя значение либо индуктивного сопротивления, либо напряжения холостого хода.

В первом случае, который является более частотным и популярным, регулировка сварочного тока происходит более плавно. Вторым предпочитают пользоваться, как альтернативным.

Плавность двухдиапазонного регулирования мощности тока в процессе работы трансформатора сварочного типа играет важную роль, так как дает возможность значительно снизить показатели массы, а также ощутимо уменьшить размеры устройства. Получить широкий диапазон больших токов можно, включая попарно параллельно катушки как первичной, так и вторичной обмоток, а чтобы получить диапазон токов малой мощности, их необходимо включать в последовательном режиме.

Заключение

Более подробно о проверке трансформаторов на холостом ходу можно почитать в файле с учебным материалом Кагановича Е.А. “Испытания трансформаторов”. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте.

Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.coм/еlеctroinfonеt. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.forca.com.ua
www.energiatrend.ru
www.ets.ifmo.ru
www.proprovoda.ru
www.kaplio.ru

почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока

В измерительных схемах для измерения силы тока, применяются так называемые измерительные трансформаторы тока, которые предназначены для преобразования значения тока, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора последовательно подключается к истонику тока, а во вторичной обмотке протекает ток пропорциональный току первичной и намного меньшей величины, что удобно для измерения. Вотричная обмотка обязательно постоянно нагружается . Если во вторичной обмотке нет нагрузки то в ней возникает высокое напряжение отчего во первых появляется угроза прямого пробоя изоляции, что опасно персоналу, во вторых в сердечнике трансформатора увеличиваются потери, сердечник греепся, что также со временем приводит к пробою изоляции.

Можно! Только не писай рядом с розеткой!!!

это кто решил?

В катушке зажигания, когда свеча искру даёт, это считается размыканием или нет..?

Почему нельзя? Кто сказал? В мощных трансах только не надо это делать надолго. На «холостом ходу» он начинает греться, если я не ошибаюсь.

Если тр-р стоит в цепи, где потребление тока большое, то на вторичной обмотке может возникнуть значительное напряжение, на которое изоляция тр-ра не рассчитана. Может возникнуть пробой межвитковой изоляции,

Ну во-первых, трансформатор тока работает в режиме КЗ и размыкать его вторичные цепи не следует. При нормальной работе по первичной обмотке протекает ток, возникает магнитная поток ( допустим Y1) первичной обмотки, по магнитопроводу магнитный поток будет индуцировать ЭДС во вторичной обмотке, где также появится вторичный ток, но уже другого значения. Как и в первичной, так и во вторичной будет магнитный поток ( допустим Y2) Они как раз имеют встречное направление, т. е компенсируют друг друга, и образуют малый основной магнитный поток. Так при размыкании, магнитного потока вторичной цепи не будет, основной магнитный поток возрастет в разы, что приведет к перегреву и дальнейшему выходу из строя оборудования. Вторая причина следующая: Везде применим закон сохранения энергии, а именно мощность передаваемая из первичной во вторичную, если не брать в расчет на потери, должна быть равна. P1=Р2. Мощность у нас это произведение тока и напряжения тогда: I1*U1=I2*U2 отсюда, усли обрыв вторичной цепи, составляющая I2 пропадает. Левая часть а именно: I1*U1 = const, так как первичная обмотка имеет один виток который подключен к источнику тока. И как раз таки по закону сохранения энергии составляющая U2, возрастать до хороших величин, которых вполне достаточно, чтобы нанести вред и персоналу и оборудованию.