Понижающие трансформаторы где и для чего применяются, особенности работы понижающих трансформаторов

Трансформатор — это аппарат без подвижных частей, который преобразует электрическую энергию из одной цепи в другую с изменением напряжения тока и без изменения частоты. Существует два типа трансформаторов, классифицируемых по их функции: повышающий трансформатор и понижающий трансформатор, про принцип работы которого мы и расскажем.

Понижающий трансформатор преобразует высокое напряжение (ВН) и низкий ток с одной стороны в низкое напряжение (НН) и высокое значение тока на другой стороне. Этот тип трансформатора имеет широкое применение в электронных устройствах и электрических системах.

Когда доходит до операций с напряжением, применение трансформатор можно разделить на 2 вида: НН (напряжение тока ниже 1кВ) и ВН (напряжение тока выше 1 кВ).

Первый способ НН относится к трансформаторам в электронных устройствах. Электронные схемы требуют поставки низкого значения напряжения (например, 5В или ещё ниже).

Понижающий трансформатор используется для того чтобы обеспечить соответствие поставляемого низкого напряжения требованиям электроники. Оно преобразовывает бытовое напряжение тока (220/120 В) из первичного в напряжение более низкое на вторичной стороне, которая используется для снабжения электронных приборов.

Если электронные устройства рассчитаны на более высокую номинальную мощность, то используются трансформаторы с высокой рабочей частотой (кГц). Трансформаторы с более высоким номинальным значением мощности и номинальной частотой 50/60 Гц были бы слишком большими и тяжелыми. Также, ежедневно-используемые зарядки используют понижающий трансформатор в своей конструкции.

Понижающие трансформаторы имеют очень большое значение в энергосистеме. Они понижают уровень напряжения и адаптируют его для систем-потребителей энергии. Трансформация выполняется в несколько шагов, описанных ниже:

1. Система передачи энергии на большие расстояния должна иметь максимально высокий уровень напряжения. С высоким напряжением и низким током, потеря мощности передачи будет значительно уменьшена. Электрическая сеть сконструирована таким образом, что должна соединяться с системой передачи с различными уровнями напряжения тока.
   
2. Понижающие трансформаторы используются в соединении систем передачи с различным уровнем напряжения. Они уменьшают уровень напряжения тока от максимального к более низкому значению (например,  765/220 кВ, 410/220 кВ, 220/ 110 кВ). Эти трансформаторы огромны и имеют очень высокую  мощность (даже 1000 МВА). В том случае, когда коэффициент оборотов трансформатора не высок, обычно устанавливаются автоматические трансформаторы.
   
3. Следующим шагом преобразования уровня напряжения является адаптация напряжения передачи к уровню распределения. Характерные отношения напряжений в этом случае 220/20 кВ, 110/20 кВ (также можно найти вторичные напряжения ЛВ 35 кВ и 10 кВ). Номинальная мощность этих трансформаторов составляет до 60 мВА (обычно 20 мВА). Переключатель  изменения нагрузки почти всегда установлен в таких трансформаторах.
   
4. Заключительный шаг преобразования напряжения — адаптация напряжения к уровню домашнего напряжения. Эти трансформаторы называемые малыми распределительными трансформаторами имеют номинальную силу до 5 мВА (чаще всего 1 мВА) и с номинальными значениями напряжения тока 35, 20, 10 кВ на стороне ВН и 400/200 В на стороне НН. Такие трансформаторы имеют высокий коэффициент оборота.

Виды понижающих трансформаторов

В нашем каталоге понижающих трансформаторов есть разные модели и виды.

Однофазный трансформатор

Самый популярный и распространенный вид. Как правило, используется в быту. Подключается от однофазной сети. Фазный и нулевой провод подключены на первичную обмотку.

Трехфазный трансформатор

По большей части применяется в промышленности, но есть случаи применения и в быту. Призван понижать более высокое напряжение около 380 В до необходимого в трехфазной сети.

Многообмоточный трансформатор

Трансформатор, имеющий две или более обмотки. Устанавливается несколько вторичных обмоток для получения нескольких различных показателей  напряжения тока от одного источника.

Тороидальный трансформатор

По сравнению с другими трансформаторами имеет легкий вес и малые габариты. Используется в радиоэлектронике для получения высокой плотности тока, из-за хорошего охлаждения обмотки. Стоит недорого, так как длина обмотки значительно короче других из-за сердечника в форме тора. Может выдерживать более высокие температуры, чем остальные виды прибора.

Броневой трансформатор

Рекомендуемые товары

Не выбран товар

На нем установлена одна катушка, из-за чего очень агрегат прост и дешев в производстве. Броневым он называется из-за того что обмотки покрывают стержень как броня.

Однако из-за плотности той же обмотки его трудно осматривать и ремонтировать.

Стержневой трансформатор

Этот вид трансформаторов используется для обработки высоких и средних значений напряжения. Также имеет хорошее охлаждение. Устроен это вид прибора довольно просто, что позволяет легко осматривать и ремонтировать его.

Преимущества

• Понижает напряжение, что делает передачу энергии проще и дешевле.
• Более 99% эффективности.
• Обеспечивает различные требования к напряжению.
• Бюджетный.
• Высокая надежность.
• Высокая длительность работы.

• Требует внимательного обслуживания, ошибки в котором могут привести к поломке аппарата.
• Устранение неисправностей занимает много времени.

Мощность в понижающих трансформаторах

Мощность в любом трансформаторе неизменяема, т. е. мощность, поступающая на вторичную обмотку трансформатора такая же как мощность на первичной  обмотке трансформатора. Это применимо и к понижающему трансформатору. Но, поскольку вторичное напряжение в понижающем трансформаторе меньше, чем первичное, сила тока на вторичном будет увеличена, чтобы сбалансировать общую мощность в трансформаторе.

Принцип работы

В большинстве домов ток проходит под напряжением в 220 В. Однако для правильной работы многие приборы подключаются к трансформатору. Но что делать, если вы купили прибор, который работает при более низком напряжении. Если вы подключите прибор к розетке без трансформатора, то, скорее всего, как только вы его включите, он сломается.

Как работает трансформатор? Первый комплект катушки, который называется первичной катушкой или первичной обмоткой, подключен к источнику переменного напряжения, называемому первичным напряжением.

Другая катушка, которая называется вторичной катушкой или вторичная обмотка, соединена с нагрузкой и нагрузка показывает измеренное напряжение (повышенное или пониженное).

Из источника ток проходит через витки первичной обмотки, вызывая появление магнитного потока, он проходит по виткам второй обмотки. Во вторичной обмотке возникает ЭДС (электродвижущая сила) в результате чего образуется напряжение, отличающееся от первичного напряжения. Разница между начальным и конечным напряжением определяется разницей числа витков на первичной и вторичной обмотке.

Если на вторичной витков меньше, чем на первичной  – напряжение понизится, если витков больше – повысится. Напряжение тока меняется без изменения его частоты.

Где используется понижающий трансформатор?

Все уличные трансформаторы, которые мы видим возле наших домов, — это понижающие трансформаторы. Они принимают переменное напряжение 11 кВ на первичной обмотке и преобразуют его в напряжение 220 В для распределения в наших домах.

До широкого использования импульсных источников питания почти все низковольтные настенные адаптеры использовали понижающие трансформаторы.

Как определиться с выбором понижающего трансформатора?

Пользоваться трансформатором в бытовых целях очень легко. Подключите трансформатор к розетке, а устройство к трансформатору. Однако чтобы пользоваться трансформатором, нужно выбрать правильный трансформатор. При выборе подходящего прибора нужно учитывать следующие пять критериев.

Какова средняя мощность, потребляемая приборами, подключаемыми к трансформатору?

Выберите свой аппарат в зависимости от того, сколько ватт потребляет ваше устройство. Например: Playstation 3 потребляет 380 Вт, поэтому вам необходим понижающий трансформатор на 500 Вт. Убедитесь в том, что ваше устройство не превышает мощность выбранного типа трансформатора.

Есть ли в вашем устройстве мотор?
Если мотор присутствует, то добавьте 20% к необходимой мощности.

В каких условиях вы будете работать?
В условиях низких температур, например, вам понадобится тороидальный трансформатор.

Знаете ли вы амперы вашего устройства?

Так вы можете рассчитать необходимые ватты = Ампер х 110 В (например, 5 А х 110 = 550 Вт)

Вы хотите использовать один трансформатор для нескольких устройств? Проверьте общую мощность всех устройств, она должна быть меньше, чем значение ВА трансформатора.

Заключение

Понижающие напряжение трансформаторы применяются повсеместно. В зависимости от типа, прибор может применяться как в бытовых условиях, так и в промышленных, однако чаще всего они используются в источниках питания различных приборов и в электросетях. Выбор конкретного устройства необходимо осуществлять очень тщательно, предварительно посоветовавшись с профессионалом и учитывать все, даже малозначительные, факторы для каждой конкретной ситуации.

Понижающий трансформатор — что нужно знать

Что такое понижающий трансформатор?

Трансформатор, предназначенный для понижения напряжения с первичной обмотки на вторичную, называется понижающим трансформатором. Ящики с понижающим трансформатором серии ЯТП http://housekvar.ru/poleznoe/kak-ustanovit-i-dlya-chego-nuzhny-yashhiki-yatp.html преобразуют электроэнергию в системах локального подключения (освещение, переносные электроинструменты, светильники и прочие приборы).

Применение понижающего трансформатора

Он используется в основных адаптерах и зарядных устройствах для сотовых телефонов, проигрывателей компакт-дисков и стереосистем. Его можно использовать для понижения уровня напряжения в линии передачи. В сварочных аппаратах он используется для снижения напряжения и увеличения тока.

Можно ли использовать понижающий трансформатор в качестве повышающего трансформатора?

Да, вы можете использовать понижающий трансформатор как повышающий. Когда вы подаете 220 В на первичную обмотку, на выходе получается около 12 В. Вы можете получить на выходе максимум 1А. Теперь вы можете использовать тот же трансформатор, что и повышающий.

Как работают повышающие и понижающие трансформаторы?

Когда трансформатор увеличивает напряжение, ток понижается. Повышающий трансформатор на электростанции увеличивает напряжение и, следовательно, снижает ток. Передача небольшого тока значительно снижает тепловые потери в кабелях, что, в свою очередь, уменьшает количество необходимых электростанций.

В чем преимущества понижающего трансформатора?

Полезно для понижения напряжения, что упрощает и удешевляет передачу электроэнергии. КПД более 99%. Обеспечивает различные требования к напряжению. Бюджетный.

Зачем нужен понижающий трансформатор?

Повышающие трансформаторы используются на электростанциях для выработки очень высокого напряжения, необходимого для передачи электроэнергии по линиям электропередач национальной электросети. Эти высокие напряжения слишком опасны для использования в домашних условиях, поэтому на местном уровне используются понижающие трансформаторы для снижения напряжения до безопасного уровня.

В чем разница между повышающими трансформаторами и понижающими трансформаторами?

Трансформатор, который увеличивает напряжение от первичной до вторичной (больше витков вторичной обмотки, чем витков первичной обмотки), называется повышающим трансформатором. Напротив, трансформатор, предназначенный для работы с точностью до наоборот, называется понижающим трансформатором.

Повышает ли понижающий трансформатор напряжение?

Повышающий трансформатор — это трансформатор, который увеличивает напряжение, тогда как понижающий трансформатор снижает напряжение. Если предположить, что сопротивление незначительно, выходная электрическая мощность трансформатора равна его входной.

Как снизить напряжение в цепи?

Чтобы разделить напряжение пополам, все, что вам нужно сделать, это подключить последовательно любые 2 резистора равного номинала, а затем установить перемычку между резисторами. В этом месте, где размещается перемычка, напряжение будет составлять половину значения напряжения, подаваемого в цепь. 5 В теперь 2,5 В.

Что происходит с током в понижающем трансформаторе?

Точно так же, когда в понижающем трансформаторе уменьшается напряжение, пропорционально увеличивается ток. Таким образом, если напряжение уменьшается вдвое, ток удваивается. Другими словами, мощность равна напряжению, умноженному на ток.

Как выбрать размер понижающего трансформатора?

Рассчитайте пример следующим образом. Двигатель на 120 вольт имеет силу тока нагрузки 5 ампер. Умножив 120 вольт на 5 ампер, получится 600ВА, теперь давайте умножим 125-процентный начальный коэффициент. Если 600 умножить на 1,25, получится 720 ВА, и большинство трансформаторов имеют размер 25 или 50 ВА.

Какие бывают 2 типа трансформаторов?

Есть два типа трансформаторов напряжения; обычный электромагнитный и конденсаторный трансформатор напряжения. Для напряжений, превышающих 100 кВ (фаза), трансформаторы напряжения обычного типа становятся чрезвычайно дорогими из-за требований к изоляции.

Сколько ватт нужно понижающему трансформатору?

Он будет передавать ровно столько энергии, сколько нужно подключенному устройству. Если устройству требуется всего 200 ватт, то это то, что вам даст трансформатор. 1000 Вт — это максимальная мощность, на которую рассчитан трансформатор. Вы не должны превышать это значение, вероятно, не более 900 Вт, чтобы не рисковать.

Преобразование понижающего трансформатора в повышающий: 5 важных фактов —

Автор Kaushikee Banerjee

Мы можем преобразовать понижающий трансформатор в повышающий, просто поменяв местами первичную и вторичную обмотки. Теперь мы обсудим технику Как преобразовать Step Down To Step Up Transformer вместе с некоторыми соответствующими часто задаваемыми вопросами в деталях.

Понижающий трансформатор подразумевает, что его вторичная обмотка имеет меньше витков, чем его первичная обмотка. Если мы подключим трансформатор в обратном порядке, первичная обмотка станет вторичной, а вторичная обмотка станет первичной. Таким образом, поведение трансформатора становится аналогичным поведению повышающего трансформатора.  

Как преобразовать понижающий трансформатор в повышающий — См. также

Повышающий трансформатор – принцип работы и схема от первичной катушки к вторичной. Обычно он используется на электростанциях, где происходит генерация и передача напряжения.

 Повышающий трансформатор состоит из двух основных частей: сердечника и обмотки. Сердечник трансформатора изготовлен из материала, проницаемость которого выше, чем у вакуума. Причина использования вещества с высокой проницаемостью заключается в ограничении силовых линий магнитного поля и уменьшении потерь. Кремниевая сталь или феррит используются для защиты трансформатора от избыточного вихревого тока и потерь на гистерезис. Так, магнитный поток может легко протекать через сердечник, а КПД трансформатора возрастает.

Обмотки трансформатора изготовлены из меди. Медь обладает огромной жесткостью и идеально подходит для передачи большого количества тока. Они покрыты изоляторами для обеспечения безопасности и долговечности для лучшей производительности. Обмотки намотаны на сердечник трансформатора. Первичная катушка состоит из меньшего количества обмоток с более толстыми проводами, специально разработанными для передачи низкого напряжения и высокого тока. Совершенно противоположное явление имеет место для вторичной катушки. На этот раз провода тоньше с большим количеством витков. Эти провода являются хорошими носителями значительного напряжения и небольшого тока.

Первичная обмотка состоит из меньшего количества витков, чем вторичная обмотка. Итак, N _s >N _p где,

N _s = число витков вторичной обмотки.

N _p = число витков в первичной обмотке

Из свойств идеального трансформатора мы знаем, с

Поэтому , чем больше число витков во вторичной обмотке, тем больше наведенное напряжение.

Но мощность должна быть зафиксирована для трансформатора. Таким образом, повышающий трансформатор повышает напряжение и снижает ток, так что мощность остается неизменной.

Повышающие трансформаторы являются неотъемлемой частью энергосистем. Линии электропередачи используют повышающие трансформаторы для передачи напряжения на большие расстояния. Напряжение, вырабатываемое на электростанциях, повышается, передается через них и достигает бытовых систем. Понижающий трансформатор снижает напряжение и делает его безопасным для использования в домашних условиях. Обмотка повышающего трансформатора

Понижающий трансформатор – принцип работы и схема  

Электрическое устройство, понижающее напряжение с первичной обмотки на вторичную, называется понижающим трансформатором. Функция понижающего трансформатора прямо противоположна работе повышающего трансформатора.

Сердечник понижающего трансформатора обычно изготавливается из мягкого железа. Конструкция аналогична конструкции повышающего трансформатора — ферромагнитные свойства сердечника способствуют намагничиванию и передаче энергии.

Медные провода, покрытые изолятором, используются для катушек индуктивности. Первичная обмотка соединена с источником напряжения, а вторичная обмотка соединена с сопротивлением нагрузки. Напряжение, подаваемое на вход первичной обмотки, создает магнитный поток и индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. Нагрузка, подключенная к вторичной обмотке, требовала «пониженного» переменного напряжения.

Мы знаем, что в понижающем трансформаторе количество витков в первичной обмотке больше, чем количество витков во вторичной обмотке. Итак, № _p >N _s где,

N _s =число витков вторичной обмотки

N _p =число витков первичной обмотки

Известно, N 9003 3 р /N _s =V _p /V _s

Следовательно, V _s = (N _p /N _s ) x V _p 9000 3

Как соотношение N _с /N _р <1 , V _с p . Итак, можно сделать вывод, что понижающий трансформатор снижает напряжение.

Как и в случае повышающего трансформатора, мощность понижающего трансформатора поддерживается постоянной. Когда уровень напряжения падает, ток во вторичной обмотке увеличивается для поддержания баланса.

Для домов или других распределительных систем понижающие трансформаторы являются важным компонентом. Обмотка понижающего трансформатора и понижающий трансформатор?

Повышающий трансформатор	Понижающий трансформатор
Повышающий трансформатор повышает первичное напряжение до вторичной обмотки.	Понижающий трансформатор понижает первичное напряжение до вторичной обмотки.
Количество витков вторичной катушки индуктивности повышающего трансформатора больше, чем количество витков первичной катушки индуктивности.	Количество витков в первичной катушке индуктивности повышающего трансформатора больше, чем количество витков во вторичной катушке индуктивности.
Значение выходного напряжения больше, чем значение входного напряжения.	Значение выходного напряжения ниже значения входного напряжения.
Толстые медные провода используются в первичной обмотке, а тонкие — во вторичной обмотке.	Тонкие медные провода используются в первичной обмотке, а толстые — во вторичной обмотке.
Повышающие трансформаторы являются важными компонентами электрических подстанций, электростанций и т. д.	Понижающие трансформаторы являются важными компонентами распределительных систем, адаптеров, проигрывателей компакт-дисков и т. д.

В линиях передачи используется повышающий трансформатор

Как использовать понижающий трансформатор в качестве повышающего?

Понижающий трансформатор может в достаточной мере работать как повышающий трансформатор при реверсивной работе.

Источник напряжения и нагрузочный резистор присоединены к первичной обмотке и вторичной обмотке в случае понижающего трансформатора соответственно. Если мы питаем вторичную обмотку напряжением и подключаем нагрузку к первичной обмотке, вторичная обмотка действует как первичная и наоборот. Так что можно сказать, теперь понижающий трансформатор ведет себя как повышающий трансформатор и выдает повышенное напряжение на вторичной обмотке.

Если понижающий трансформатор подключен так, что его выход и вход поменяны местами, работает ли он как повышающий трансформатор?

Вход и выход понижающего трансформатора можно поменять местами, чтобы он работал как повышающий трансформатор.

Хотя мы можем выполнить эту обратную операцию, мы должны помнить, что она хороша для временного использования. Мы должны сохранить первоначальные номиналы трансформаторов; в противном случае могут возникнуть серьезные опасности.

Каковы условия преобразования понижающего трансформатора в повышающий?

Есть несколько моментов, которые необходимо помнить, когда мы собираемся использовать понижающий трансформатор в качестве повышающего.

• ‌ Теоретически этот метод выглядит простым и правдоподобным. На самом деле, это сложная работа, и у нее есть ограничения. Когда мы подключаем трансформатор наоборот, мы меняем полярность, но количество витков остается таким же, как и раньше. Таким образом, соотношение оборотов также не меняется. Следовательно, уровень напряжения должен быть увеличен, чтобы все было сбалансировано. Возьмем пример. Предположим, у нас есть понижающий трансформатор, который дает вторичное напряжение 100 вольт при подаче входного напряжения 200 вольт. Передаточное отношение, N _p /N _s = V _p /V _s = 200/100= 2. Если мы хотим использовать трансформатор в качестве повышающего, то те же самые 200 вольт входного напряжения произведут 400 вольт повышенный выход. Поэтому можно сказать, что эта конверсия подходит для низких рейтингов. В противном случае цепь может быть закорочена, и установка будет разрушена.
• ‌Другой важной стороной этого метода является использование высокопрочных материалов для заполнителя и изоляции. Если используются материалы со слабыми магнитными свойствами, высокое напряжение может повредить материал и в конечном итоге привести к серьезным повреждениям.
• ‌ Коэффициент поворота не должен быть высоким. Если коэффициент равен 10, выходное напряжение увеличивается в десять раз и превышает предел трансформатора. Таким образом, лучше иметь коэффициент поворота <=3.

Как сделать повышающий трансформатор

Что такое трансформатор?

Трансформатор представляет собой статическое устройство, которое используется в электрических или электронных схемах для изменения напряжения в электросети переменного тока. Он преобразует электрическую энергию из одной цепи в другую с помощью взаимной индукции между первичной и вторичной обмотками. Обычно частота входного сигнала не изменяется, но напряжение может быть увеличено или уменьшено в зависимости от необходимости.

Типы трансформаторов

Как упоминалось выше, существует два основных типа трансформаторов:

• Повышающий трансформатор:  Повышающий трансформатор увеличивает выходное напряжение по отношению к входному напряжению. В этом типе трансформатора число витков вторичной обмотки больше числа витков первичной обмотки.
• Понижающий трансформатор: Понижающий трансформатор снижает выходное напряжение по отношению к входному напряжению. Этот тип трансформатора противоположен предыдущему, число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной обмотки.

   

Части трансформатора

Прежде чем приступить к сборке повышающего трансформатора, давайте разберемся с основными частями трансформатора:

• Первичная обмотка — изготовлена ​​из магнитной проволоки.
• Магнитный сердечник – выбирается в зависимости от мощности и частоты входного сигнала
• Вторичная обмотка – изготовлена ​​из магнитопровода

Вещи, необходимые для сборки простейшего повышающего трансформатора

Перед началом процесса строительства вам потребуются следующие компоненты:

• Электроизоляционная лента
• Медная проволока с покрытием (т. е. магнитная проволока)
• Материал сердечника (т. е. стальной болт может использоваться для обозначения сердечника)
• A резистивный элемент (например, лампочка)
• Источник питания переменного тока

Создание электрического повышающего трансформатора

Следующие этапы подробно объясняют процесс сборки повышающего трансформатора:

• Используйте большой стальной болт в качестве магнитного сердечника трансформатора. Сначала проверьте болт на намагниченность, прижав его к кухонному магниту. Если магнит прилипает, стальной болт можно использовать в качестве сердечника.

• Оберните болт изоляционной лентой, чтобы изолировать обмотки от «сердечника». Разрежьте медный провод с покрытием на две неравные части и зачистите их на концах. Использование одного и того же провода поможет вам обеспечить сопоставимость количества витков катушки.

• Намотайте два медных провода несколько раз (не менее 12 витков) на концы «жилы» (стальной болт). Эти проволочные катушки будут действовать как первичная и вторичная обмотки трансформатора. Убедитесь, что оголенные концы проводов остаются свободными. Также соблюдайте расстояние между первичной и вторичной обмотками. Закрепите изоляционной лентой.

• Теперь подключите оголенные концы вторичной катушки к контактным клеммам резистивного элемента (лампы). Убедитесь, что они не касаются друг друга на контактах лампы, потому что короткое замыкание не позволит лампе загореться. При необходимости можно использовать электроизоляционную ленту, чтобы зафиксировать провода на месте.

• Наконец, подключите оголенные концы первичной катушки к источнику питания переменного тока. Выбор блока питания переменного тока с выключателем питания, регулируемой настройкой напряжения и предохранителем на входе поможет обеспечить безопасность и изоляцию от «стены». Начните с мощности переменного тока на самом низком уровне и постепенно увеличивайте, чтобы увидеть изменение яркости лампы. Лампочка должна загореться при включении питания. Если нет, проверьте соединения и повторите попытку.

• При появлении запаха гари немедленно отключите концы первичной обмотки от источника питания. Однако это маловероятная ситуация, поскольку трансформатор должен обеспечивать достаточное сопротивление, чтобы предотвратить прохождение слишком большого тока.

• Если вы почувствовали запах гари, проверьте, не связано ли короткое замыкание с контактом оголенных проводов. Закройте оголенные провода электроизоляционной лентой и повторите попытку.

• Обратите внимание, что яркость лампочки будет увеличиваться в ступенчатой ​​конфигурации.