Комплектующие на трансформатор / Каталог товаров

Каталог

Подбор товаров

• Трансформаторы ТМЗ, ТМФ
• Трансформаторы ТМГ
• Трансформаторы сухие ТСЗ,ТСЛ(З)
• Трансформаторы ТМ
• МЕДНЫЕ масляные трансформаторы ТМ, ТМГ, ТМЗ
• МЕДНЫЕ сухие трансформаторы ТСЛ ТСЛЗ ТС ТСЗ
• Подстанции КТПН
• Щитовое оборудование
• Вакуумные выключатели
• Выключатели нагрузки
• Кабель силовой
• Комплектующие на трансформатор
  • Зажимы аппаратные для ТМ (ТМГ)-400 за 1 шт.
  • Моновакууметр
  • Ремкомплект РТИ для трансформатора 1000А
  • ТКП-160 Электроконтактный термомтр
  • Зажимы аппаратные для ТМ (ТМГ)-630 за 1 шт.
  • Зажимы аппаратные для ТМ (ТМГ)-1000 за 1 шт.
  • Зажимы аппаратные для ТМ (ТМГ)-1600 за 1 шт.
  • Расширительный бак
  • Изоляторы на трансформатор
  • Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМ (25-2500)
  • Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМ (25-2500) включая изоляторы
  • Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМГ (25-2500)
  • Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМГ (25-2500) включая изоляторы
  • Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМЗ (400-2500) включая изоляторы
  • Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМЗ(400-2500)
  • Обмотки трансформаторные мощностью 25-1000 кВА
  • Ввод ВН для трансформаторов ТМ — 25-2500кВА
  • Ввод НН для трансформаторов ТМ — 25-2500кВА
  • Шпильки ввода силовых трансформаторов
  • Шайбы латунные
  • Переключатель трансформаторный реечный ПТРЛ
  • Газовое реле Бухгольца
  • Головки изоляторные (Колпачки латунные)
  • Гайки латунные
  • Электровакуумметр
  • Маслоуказатель
  • Отстойник расширительного бака
  • Фланец
  • Демпферы
• Масло трансформаторное
• Шахтные подстанции КТПВ (ТСВП)
• Трансформаторы ТМН,ТМТН, ТДН, ТДНС, ТДТН, ТРДН, ТРНДЦН
• Трансформаторы преобразовательные ТСЗП
• автоматика HYNDAI
• SIEMENS
• Schneider Electric

Подбор товаров:

На складе

Товары со скидкой

Наименование товара

Характеристика

Найдено товаров: 29

Зажимы аппаратные для ТМ (ТМГ)-400 за 1 шт.

1 950р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Моновакууметр

7 450р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Ремкомплект РТИ для трансформатора 1000А

4 900р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

ТКП-160 Электроконтактный термомтр

12 200р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Зажимы аппаратные для ТМ (ТМГ)-630 за 1 шт.

2 150р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Зажимы аппаратные для ТМ (ТМГ)-1000 за 1 шт.

2 400р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Зажимы аппаратные для ТМ (ТМГ)-1600 за 1 шт.

3 800р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Расширительный бак

12 500р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Изоляторы на трансформатор

340р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМ (25-2500)

3 240р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМ (25-2500) включая изоляторы

10 950р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМГ (25-2500)

2 700р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМГ (25-2500) включая изоляторы

10 500р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМЗ (400-2500) включая изоляторы

11 700р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

Резинотехнические изделия (РТИ) ремкомплект на ТМЗ(400-2500)

3 105р.

*цена с НДС 20%

Подробнее

В процессе эксплуатации трансформаторов отдельные части силового трансформатора под влиянием электродинамических,термических, механических и других воздействий постепенно теряют свои первоначальные свойства и могут прийти в негодность.

В целях своевременного обнаружения и устранения развивающихся дефектов и предупреждения аварийных отключений для силовых трансформаторов следует периодически осуществлять техническое обслуживание(регулярно проводить текущий и капитальный ремонт трансформатора).

По вопросам заказа и приобретения продукции

звоните тел:  8(351) 233-44-66;

пишите e-mail:  [email protected].

 

Сегодня на складе

• Зажимы аппаратные (флажки)
• Ввод ВН
• Переключатель трансформаторный реечный ПТРЛ-10/63-5 с приводом
• Гайка латунная
• Фланец отстойника
• Газовое реле Бухгольца
• Расширительный бак
• Шайбы латунные
• Шпильки ввода ВН
• Изоляторы для силовых трансформаторов
• Обмотки трансформаторные
• Ввод НН

• для трансформатора ТМ (ТМГ) — 400
• для трансформатора ТМ (ТМГ) — 630
• для трансформатора ТМ (ТМГ) — 1000
• для трансформатора ТМ (ТМГ)-1600
• для трансформаторов 25-2500кВА
• используется с пятью контактами на фазу
• для трансформаторов 25-1000кВА
• для крепления отстойника
• для масляных трансформаторов мощностью 1000 кВА и более
• для масляного трансформатора ТМ — 25
• НН 0,4 высота-328(304)мм, внутр. диаметр-90(96)мм, наружный-127(132)мм

Последствия воздействия нагрузки на трансформатор выше номинальной

Действительный срок службы трансформатора в значительной степени зависит от исключительных воздействий, таких как перенапряжения, короткие замыкания в сети и аварийные перегрузки. Вероятность безотказной работы при таких воздействиях, возникающих отдельно или в сочетании, зависит в основном от:
— амплитуды и длительности воздействия;
— конструкции трансформатора;
— температуры различных частей трансформатора;

— содержания кислорода и других газов в изоляции и масле;
— количества, размера и вида частиц примесей;
— содержания влаги в изоляции и масле.
Предполагаемый нормальный срок службы — это некоторая условная величина, принимаемая для непрерывной постоянной нагрузки при нормальной температуре охлаждающей среды и номинальных условий эксплуатации. Нагрузка и/или температура охлаждающей среды, превышающие номинальную, вызывают ускоренный износ и создают некоторую степень риска.
Целью вышеуказанных стандартов является определение степени риска и установление некоторых ограничений режимов нагрузки трансформаторов, превышающих номинальные значения.

Последствия нагрузки трансформатора, выше ее номинального значения могут быть следующими:
а) температура обмоток, отводов, изоляции и масла увеличиваются и могут достигнуть неприемлемого уровня;
б) индукция магнитного потока рассеяния увеличивается, вызывая увеличение вихревых токов, нагревающих металлические части;
в) сочетание главного потока и увеличенного потока рассеяния накладывает ограничение на возможное перевозбуждение магнитной системы;
г) с изменением температуры изменяется содержание влаги и газа в изоляции и масле;
д) вводы, переключатели, подсоединения отводов, и трансформаторы тока будут подвергаться более жестким воздействиям, которые могут превысить их проектный уровень.

Как следствие, появляется риск повреждения, связанный с величиной тока и температуры. Этот риск может привести к повреждению во время превышения нагрузки или иметь кумулятивный эффект в течение многих лет.

Опасность при кратковременных аварийных воздействиях

а) Главным риском во время кратковременной нагрузки является снижение электрической прочности вследствие образования пузырьков газа в области высокой напряженности, т. е. у обмоток или на отводах. Эти пузырьки могут возникать в бумажной изоляции, когда температура наиболее нагретой точки достигает 140—160 °С при нормальном содержании влаги в изоляции. С повышением влагосодержания критическая температура начала образования пузырьков может снизиться.

Газовые пузырьки образовываться на поверхности неизолированных металлических деталей, когда их температура вследствие увеличения индукции потока рассеяния повыситься выше 180°С, что приводит к разложению масла.
б) Временное уменьшение механической прочности вследствие высокой температуры может привести к снижению прочности обмоток при воздействии токов короткого замыкания.
в) Повышение давления во вводах может привести к утечке масла и повреждению ввода. Во вводе также могут образовываться пузырьки газа при температуре изоляции выше 140 °С.
г) Переключения при больших токах могут вызывать повреждения в переключателе.

Опасность длительной перегрузки

а) Ускоренное старение витковой изоляции и снижение ее механической прочности. Если это снижение значительно, снижается срок службы трансформатора, особенно если он подвержен воздействию токов короткого замыкания.
б) Ускоренному старению подвержены и другие части изоляции.
в) Вследствие воздействия высокой температуры и больших токов увеличивается сопротивление контактов переключающих устройств.
г) Старению подвергаются и уплотнения бака, которые становятся более хрупкими. Риск повреждения при кратковременном воздействии обычно исчезает при уменьшении уровня нагрузки до номинальной, но для общего уровня надежности кратковременные воздействия могут иметь более серьезные последствия, чем длительные воздействия.
Стандарты предусматривают, что нагрузочная способность может быть ограничена как для кратковременных, так и длительных воздействий. Таблицы и диаграммы, рассчитанные согласно традиционным методам определения механических свойств бумажной изоляции под воздействием времени и температуры наиболее нагретой точки обмотки, являются основой рассмотрения риска немедленного повреждения.

Ограничения, вызванные размерами (мощностью) трансформатора

Чувствительность трансформаторов к нагрузкам выше номинальной обычно зависит от мощности трансформатора. С увеличением мощности наблюдается следующая тенденция:
а) плотность потока рассеяния увеличивается;
б) усилия при коротких замыканиях возрастают;
в) увеличивается объем электрически напряженной изоляции;
г) становится более трудным точное определение температуры горячей точки.
Поэтому большие трансформаторы могут быть более чувствительны к нагрузке выше номинальной, чем трансформаторы меньшей мощности. Кроме того, последствия повреждения большого трансформатора более серьезны, чем для трансформатора меньшего размера.

Чтобы установить разумную степень риска, стандарты рассматривают три категории трансформаторов:
а) распределительные трансформаторы, для которых учитываются только температура наиболее нагретой точки и степень разложения (старения) изоляции;
б) трансформаторы средней мощности, для которых воздействие поля рассеяния не является критическим, но должны учитываться различные способы охлаждения;
в) большие силовые трансформаторы, в которых эффект полей рассеяния может быть значительным и последствия повреждения очень тяжелыми.

Зажим контактный на трансформатор нн, ФЛАЖОК НА ТРАНСФОРМАТОР

Главная Трансформаторы Зажим контактный на…

Контактные зажимы для трансформатора НН (называемые также: лопатки, лапки, флажки) к силовым масляным трансформаторам ТМ(Г)-25, ТМ(Г)-40, ТМ(Г)-63, ТМ(Г)-100,ТМ(Г)-160, ТМ-250, ТМ-400, ТМ-630, ТМ(Г)-1000, ТМ(Г)-1250, ТМ(Г)-1600. Установка контактных зажимов обязательна на силовых трансформаторах.

Контактные зажимы служат для  надежного контакта шинопроводов трансформаторной подстанции со стороны НН с токоведущими частями выводов силового трансформатора со стороны НН, а также для уменьшения влияния последствий переходных процессов в электрической сети.

Материал — латунь ЛС-59-1

Изготовление в соответствии с ГОСТом
Возможно также изготовление отверстий под шпильку других размеров и шаг резьбы.

Контактные зажимы для трансформатора НН (называемые также: лопатки, лапки, флажки) к силовым масляным трансформаторам ТМ(Г)-25, ТМ(Г)-40, ТМ(Г)-63, ТМ(Г)-100,ТМ(Г)-160, ТМ-250, ТМ-400, ТМ-630, ТМ(Г)-1000, ТМ(Г)-1250, ТМ(Г)-1600. Установка контактных зажимов обязательна на силовых трансформаторах.

Контактные зажимы служат для  надежного контакта шинопроводов трансформаторной подстанции со стороны НН с токоведущими частями выводов силового трансформатора со стороны НН, а также для уменьшения влияния последствий переходных процессов в электрической сети.

Материал — латунь ЛС-59-1

Изготовление в соответствии с ГОСТом
Возможно также изготовление отверстий под шпильку других размеров и шаг резьбы.

Описание и размеры контактных зажимов на трансформаторы

№	Наименование детали	Номинальный ток	Вес детали, кг	К шпильке	Кол-во отверстий	Габаритные размеры
1.	Зажим контактный на ВН 25 — 2500 кВа	250 А	0,21	М12х1,75	2	34х25х68
2.	Зажим контактный НН на 25-160 кВа	250 А	0,27	М12х1,75	2	30х40х84
3.	Зажим контактный НН на 250 кВа	400 А	0,37	М16х2	2	40х30х81
4.	Зажим контактный НН на 400 кВа	630 А	0,57	М20х2,5	2	50х40х98
5.	Зажим контактный НН на 630 кВа	1000 А	1,4	М27х1,5	2	39х62х160
6.	Зажим контактный НН на 1000 кВа	1600 А	2,7	М33х2	4	48х80х172
7.	Зажим контактный НН на 1600 кВа	2000 А	4,4	М42х3	4	60х96х215
8.	Зажим контактный НН на 2000 кВа	2500 А	6,3	М48х3	4	66х107х240
9.	Зажим контактный НН на 4500 кВа	5000 А	7,3	М72х2	4	58х120х255

микрогенерации | технология | Британника

Похожие темы:

здание с нулевым потреблением энергии электроснабжение

См. весь связанный контент →

микрогенерация , маломасштабное производство тепла и электроэнергии, предназначенное для удовлетворения потребностей сообществ, предприятий или жилых домов. Микрогенерация зависит от энергии, вырабатываемой на генерирующем объекте, который меньше, чем электростанция промышленного масштаба, обслуживающая город или регион. Энергия производится локально, а не на больших расстояниях, поэтому линии электропередачи короче, что приводит к меньшим потерям энергии в процессе распределения. Микрогенерация часто имеет меньший углеродный след и меньшее воздействие на окружающую среду, чем генерация в промышленных масштабах, поскольку она больше зависит от альтернативных источников энергии, таких как биомасса, солнечные батареи, ветряные турбины, водородные топливные элементы и гидроэлектроэнергия.

Процесс

Микрогенерация использует различные технологии. В дополнение к подключению к электрической сети страны (сети распределения электроэнергии), если применимо, должна быть электростанция и инфраструктура для хранения и преобразования энергии. Устройство накопления энергии необходимо для повышения эффективности и обеспечения доступности избыточной энергии, когда спрос превышает генерируемое предложение. Аккумуляторное хранение является распространенным решением, но также используются водородные топливные элементы, маховик и гидроаккумулятор. Оборудование для кондиционирования электроэнергии используется для преобразования энергии постоянного тока в полезный переменный ток. Устройства защиты от перенапряжений, выключатели и заземления составляют необходимое оборудование для обеспечения безопасности, а счетчики контролируют энергопотребление, мощность, подаваемую в сеть, и накопление энергии.

Системы микрогенерации сильно различаются от региона к региону. Например, в урбанизированном развитом мире жилой дом или бизнес могут сохранить свое подключение к традиционной энергосистеме, но использовать некоторые альтернативные средства выработки электроэнергии, так что они получают из сети только тогда, когда требуется дополнительная энергия или когда система микрогенерации ремонтируется. Сохранение подключения к сети также позволяет поставлять избыточную энергию от микрогенерации обратно в коммунальное предприятие.

Микрогенерация необходима для автономных зданий, работающих независимо от местной инфраструктуры. (Эти здания отделены от электрических и газовых сетей, систем связи, систем водоснабжения и систем очистки сточных вод.) В некоторых частях мира основным преимуществом автономии является не экологическая ответственность, а способность продолжать функционировать, когда национальная или региональная сеть ненадежна. В развитых странах автономную резиденцию иногда называют «домом без счетов». Поскольку начальные затраты высоки, микрогенерация должна быть тщательно и продуманно спланирована, чтобы быть экономически целесообразной, но некоторые технологии, такие как ветряные турбины и солнечные панели, выиграли от эффекта масштаба (снижение стоимости технологии по мере увеличения ее производства).

Измерение нетто

Сторонники микрогенерации получают экономию за счет меньшего потребления энергии из сети, а те, кто вырабатывает избыточную энергию, могут получать прибыль, продавая избыточную электроэнергию обратно местным электроэнергетическим компаниям. В Соединенных Штатах в соответствии с Законом об энергетической политике 2005 года все коммунальные предприятия электроснабжения обязаны предоставлять потребителям по запросу чистые измерения. Процесс чистого измерения кредитует счета чистых производителей энергии, не связанных с коммунальными услугами, когда они добавляют электроэнергию в сеть, что снижает сумму, которую они платят за электроэнергию. Он регистрирует притоки и оттоки энергии и выставляет клиентам счета только за разницу между использованным и произведенным количеством. Переносятся ли кредиты в пользу клиента — когда произведено больше энергии, чем потреблено — на следующий платежный цикл, зависит от штата. В большинстве штатов кредиты переносятся из месяца в месяц; однако некоторые штаты вместо этого предоставляют годовые кредиты. Законы штатов также различаются в зависимости от того, могут ли электрические коммунальные предприятия ограничивать процент абонентов, подключенных к чистому измерению, существует ли ограничение мощности для притока энергии и как клиенты, счета которых заканчивают расчетный год кредитом, получают компенсацию.

Правовая среда, относящаяся к микрогенерации, также различается. В Соединенных Штатах существуют федеральные и, во многих случаях, льготы по подоходному налогу штата для использования возобновляемых источников энергии; однако некоторые из этих программ вызывают споры, поскольку они фактически превращают налоговую льготу в повышенное налоговое бремя, которое платят люди, не использующие микрогенерацию. Кроме того, многие коммунальные предприятия чувствуют угрозу со стороны программ сетевых измерений, поскольку они обычно предвещают потерю доходов; сторонники микрогенерации потребляют меньше энергии, произведенной коммунальными предприятиями, а законы о чистых измерениях вынуждают коммунальные предприятия покупать электроэнергию у них.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

В Соединенном Королевстве Схема сертификации микрогенерации (MCS) охватывает все технологии микрогенерации. MCS была основой национальной программы низкоуглеродных зданий, в рамках которой зеленые здания получали государственные субсидии для компенсации их первоначальных затрат.

Билл Кте’пи

Викторина по энергетике и термодинамике | Britannica

Викторина по энергетике и термодинамике | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Спросить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британика представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полета на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые питают наше любопытство к космосу!

Вопрос: Какая из этих вещей хранит электроэнергию?

Ответ: Генераторы и генераторы переменного тока могут производить электроэнергию, но аккумулятор хранит электроэнергию.

Вопрос: Какая из этих форм энергии не является возобновляемой?

Ответ: Возобновляемая энергия поступает от Солнца (солнечная энергия), ветра (энергия ветра), рек (гидроэлектроэнергия), горячих источников (геотермальная энергия), приливов (энергия приливов) и биомассы (биотопливо).

Вопрос: Излучение – это перемещение чего из одного места в другое?

Ответ: Излучение — это перемещение энергии из одного места в другое. Свет, звук, тепло и рентгеновские лучи являются примерами излучения.

Вопрос: Что из перечисленного не является ископаемым топливом?

Ответ: Солнечный свет является возобновляемой формой энергии. Он исходит непосредственно от Солнца. Остальные — ископаемое топливо.

Вопрос: Что из перечисленного является единицей измерения энергии?

Ответ: Джоуль — это единица измерения энергии.

Вопрос: Что из перечисленного не является заменой ископаемого топлива?

Ответ: Бензин получают из ископаемого топлива. Альтернативные источники энергии включают сжиженный нефтяной газ (СНГ), биодизель, чистые растительные масла, этанол и водородные топливные элементы.

Вопрос: Что из перечисленного не является возобновляемым источником энергии?

Ответ: Возобновляемые источники энергии, в отличие от ископаемого топлива, не могут быть исчерпаны. Примеры включают солнечную, ветровую, гидроэлектрическую и геотермальную энергию.

Вопрос: Какой из этих видов топлива не подходит для движущегося транспортного средства?

Ответ: Кровь дает энергию живым существам, но она не содержит горючего топлива, необходимого для машин.

Вопрос: Что из перечисленного не является широко используемым топливом для приготовления пищи?

Ответ: Можно использовать жидкий азот в качестве топлива для приготовления пищи, но это крайне редко. Другие виды топлива довольно распространены.

Вопрос: Что из перечисленного не является источником энергии?

Ответ: Песок не дает энергии, но дает полезные вещи, такие как стекло. Сыр дает энергию для пищи, а ветер и солнечный свет могут генерировать электричество.

Что такое трансформатор? | Вандополис

НАУКА — Физические науки

Задумывались ли вы когда-нибудь…

• Что такое трансформатор?
• Как работает трансформатор?
• Почему электростанции выдают электричество с таким высоким напряжением?

Теги:

Просмотреть все теги

• Изобретение,
• Наука,
• Технология,
• Бенджамин Франклин,
• Электричество,
• Мощность,
• Завод,
• Электронный,
• Устройство,
• Заглушка,
• Электрика,
• Розетка,
• Путь,
• Утилита,
• Машины,
• Машина,
• Трансформатор,
• Напряжение,
• Сила,
• Электрон,
9Цепь 0035,
• Понижающий,
• Повышение,
• Энергия,
• Трансмиссия,
• Вольт,
• Подстанция,
• Подземный,
• Провод,
• Текущий,
• Переменный ток,
• Ас,
• Магнитный,
• Поле,
• Электромагнитная индукция,
• Катушка,
• Петля,
• Поворот,
• Железо,
• Бар,
• Ядро

 

Что вы считаете величайшим научным открытием или изобретением всех времен? Для некоторых открытие электричества Бенджамином Франклином, вероятно, заняло бы первое место в списке. Ведь без электричества наша жизнь была бы совсем другой, чем сегодня.

Вы когда-нибудь задумывались о том, как электроэнергия поступает от электростанции в ваш дом? Простое подключение электронного устройства к ближайшей розетке — это удобство, которое мы часто воспринимаем как должное. Однако путь электричества к этим маленьким розеткам в стене — увлекательное путешествие.

Если вы когда-либо видели предметы, свисающие с верхушек опор линий электропередач, или большие ящики возле зданий, то вы знакомы с некоторыми из наиболее важных механизмов в системе, которая поставляет энергию в ваш дом. Эти машины называются трансформаторами. Нет, они не превращаются в автомобили супергероев, когда вы не смотрите, но все они меняются!

Трансформаторы — это электрические машины, которые преобразуют электричество с одного напряжения на другое напряжение. Напряжение — это мера электрической силы, которая толкает электроны по цепи. В некоторых случаях трансформаторы могут принимать электричество более низкого напряжения и изменять его на более высокое напряжение. Такие трансформаторы называются повышающими трансформаторами.

Однако большинство трансформаторов являются понижающими трансформаторами. Они берут электричество с высоким напряжением и преобразуют его в более низкое напряжение. Это критический шаг в процессе доставки энергии, поскольку электричество, поступающее от электростанции, имеет чрезвычайно высокое напряжение, которое слишком велико для использования в вашем доме.

Например, линия электропередачи может передавать электричество напряжением от 400 000 до 750 000 вольт. Электричество передается с таким высоким напряжением, потому что ему часто приходится преодолевать большие расстояния. Использование более высоких напряжений помогает свести к минимуму потери энергии при ее перемещении.

В определенных областях, называемых электрическими подстанциями, огромные трансформаторы уменьшают эти высокие напряжения до более низких напряжений, чтобы отправить их в определенные области. Вы когда-нибудь видели электрическую подстанцию ​​возле своего дома? Обычно их можно узнать по наличию множества электрических линий и оборудования, в том числе многочисленных трансформаторов.

Понижающие трансформаторы на подстанциях снижают высокое напряжение до более низкого в диапазоне 7200 вольт. Когда электричество достигает вашего района, трансформаторы на вершинах опор или заземляющих коробок, подключенных к подземным проводам, снижают напряжение электричества до 220-240 вольт для использования в вашем доме. Некоторые крупные электроприборы, такие как водонагреватели, плиты и кондиционеры, будут использовать 220-240 вольт, в то время как большинство других более мелких электроприборов будут использовать 110-120 вольт.

Так как же трансформаторы работают с этой электрической магией? Все это происходит из-за пары простых фактов об электричестве. Трансформаторы работают, потому что переменный ток электричества (известный как переменный ток или переменный ток), протекающий по проводам, входящим в трансформатор (первичный ток), создает магнитное поле. Это флуктуирующее магнитное поле создает ток (вторичный ток) во втором наборе проводов, выходящих из трансформатора, посредством процесса, называемого электромагнитной индукцией.

Чтобы сделать этот процесс более эффективным, провода, входящие и выходящие из трансформатора, скручиваются в петли или обвиваются вокруг железного стержня, называемого сердечником. Если первичная и вторичная катушки имеют одинаковое количество витков или витков, напряжение в каждой из них будет одинаковым. Однако если вторичная катушка имеет больше или меньше петель или витков, то напряжение вторичного тока будет больше или меньше первичного тока.

Например, если первичная обмотка имеет 10 витков, а вторичная обмотка имеет один виток, то трансформатор уменьшит первичное напряжение в 10 раз. Таким образом, ток, поступающий в трансформатор при 1000 вольт, оставит трансформатор при 100 вольт .

Интересно, что дальше?

Завтрашнее чудо дня может заставить вас ЗАДУМАТЬСЯ, что такое x!

Попробуй

Разве сегодняшнее Чудо дня не было просто потрясающим? Пригласите друга или члена семьи, чтобы помочь вам изучить следующие виды деятельности:

• Где находится ближайший к вашему дому трансформатор? Выйдите на улицу и узнайте! Если в вашем районе есть подземные линии электропередач, вам может потребоваться немного больше времени, чтобы найти трансформатор, но мы уверены, что вы сможете найти его без особых проблем и путешествий. Попросите помощи у взрослого друга или члена семьи, если вам это нужно.
• Вы когда-нибудь ездили на экскурсию в местное управление электроснабжения? Попросите взрослого друга или члена семьи отвести вас в местное коммунальное управление, где вы сможете пообщаться один на один с некоторыми работниками, которые помогают поддерживать электроэнергию в вашем районе. Спросите их, могут ли они научить вас нескольким вещам о том, как вырабатывается и транспортируется электроэнергия в вашем районе.
• Что, если бы электрический трансформатор был трансформатором другого типа… знаете… вроде тех, что в фильмах превращаются в удивительные транспортные средства и тому подобное? Напишите короткий рассказ, описывающий типичный электрический трансформатор, который днем ​​висит на столбе на улице. Но во что он превращается ночью? Он трансформируется в самолет? Автомобиль? Кондиционер? Что-то другое? Получайте удовольствие, используя свое воображение, чтобы рассказать историю о трансформере, который тоже трансформер!

Wonder Sources

• http://energyquest. ca.gov/how_it_works/transformer.html
• http://www.explainthatstuff.com/transformers.html
• http://science.howstuffworks.com/ трансформатор-info.htm

Вы поняли?

Проверьте свои знания

Wonder Words

• вилка
• путь
• полюс
• строка
• вольт
• провод
• электричество
• розетка
• утилита
• трансформатор
• текущий
• первичный
• резко
• удобство
• напряжение
• подстанция
• колеблющийся
• электромагнитный

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо

Поделись этим чудом

×

ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте Wonder of the Day® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции. Узнай первым!

Поделись со всем миром

Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.

Поделиться Wonderopolis

Wonderopolis Widget

Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.

Добавить виджет

Ты понял!

Продолжить

Не совсем!

Попробуйте еще раз

The Illustrated Transformer — Джей Аламмар — Визуализация машинного обучения по одной концепции за раз.

Обсуждения: Hacker News (65 баллов, 4 комментария), Reddit r/MachineLearning (29 баллов, 3 комментария)
Переводы: Арабский, Китайский (упрощенный) 1, Китайский (упрощенный) 2, Французский 1, Французский 2, Японский, Корейский, Русский, Испанский, Вьетнамский
Смотреть: лекция MIT Deep Learning State of the Art со ссылкой на этот пост

В предыдущем посте мы рассмотрели внимание — вездесущий метод в современных моделях глубокого обучения. Внимание — это концепция, которая помогла повысить производительность приложений нейронного машинного перевода. В этом посте мы рассмотрим Трансформер — модель, использующая внимание для повышения скорости обучения этих моделей. Transformer превосходит модель нейронного машинного перевода Google в определенных задачах. Однако самое большое преимущество заключается в том, как The Transformer поддается распараллеливанию. На самом деле Google Cloud рекомендует использовать Transformer в качестве эталонной модели для использования своего предложения Cloud TPU. Итак, давайте попробуем разобрать модель и посмотреть, как она работает.

Трансформатор был предложен в статье «Внимание — это все, что вам нужно». Его реализация TensorFlow доступна как часть пакета Tensor2Tensor. Гарвардская группа НЛП создала руководство, аннотирующее документ с реализацией PyTorch. В этом посте мы попытаемся немного упростить вещи и представить концепции одну за другой, чтобы, надеюсь, их было легче понять людям, не обладающим глубокими знаниями предмета.

Обновление 2020 : Я создал видео «Рассказываемый трансформер», которое представляет собой более мягкий подход к теме:

Взгляд высокого уровня

Давайте начнем с рассмотрения модели как единого черного ящика. В приложении для машинного перевода оно берет предложение на одном языке и выводит его перевод на другом.

Открывая этот Оптимус Прайм, мы видим компонент кодирования, компонент декодирования и связи между ними.

Компонент кодирования представляет собой стопку энкодеров (на бумаге шесть из них уложены друг на друга — в числе шесть нет ничего волшебного, с другими расположениями определенно можно поэкспериментировать). Компонент декодирования представляет собой стек декодеров с одинаковым номером.

Все энкодеры имеют одинаковую структуру (однако они не имеют общего веса). Каждый из них разбит на два подуровня:

Входные данные кодировщика сначала проходят через уровень внутреннего внимания — слой, который помогает кодировщику смотреть на другие слова во входном предложении, когда он кодирует конкретное слово. Мы подробнее рассмотрим само-внимание позже в этом посте.

Выходные данные слоя внутреннего внимания передаются в нейронную сеть с прямой связью. К каждой позиции независимо применяется одна и та же сеть прямой связи.

Декодер имеет оба эти уровня, но между ними находится уровень внимания, который помогает декодеру сосредоточиться на соответствующих частях входного предложения (аналогично тому, что делает внимание в моделях seq2seq).

Внедрение тензоров в картину

Теперь, когда мы рассмотрели основные компоненты модели, давайте начнем рассматривать различные векторы/тензоры и то, как они перетекают между этими компонентами, чтобы превратить ввод обученной модели в выход.

Как и в случае с приложениями НЛП в целом, мы начинаем с преобразования каждого входного слова в вектор с помощью алгоритма встраивания.

Каждое слово встроено в вектор размером 512. Мы будем представлять эти векторы с помощью этих простых прямоугольников.

Встраивание происходит только в самом нижнем кодировщике. Абстракция, общая для всех кодировщиков, заключается в том, что они получают список векторов, каждый из которых имеет размер 512. В нижнем кодировщике это будут вложения слов, но в других кодировщиках это будут выходные данные кодировщика, который находится непосредственно ниже. . Размер этого списка — это гиперпараметр, который мы можем установить — в основном это будет длина самого длинного предложения в нашем наборе обучающих данных.

После встраивания слов в нашу входную последовательность каждое из них проходит через каждый из двух слоев кодировщика.

Здесь мы начинаем видеть одно ключевое свойство Преобразователя, а именно то, что слово в каждой позиции проходит в кодировщике по своему пути. Между этими путями на уровне внимания к себе существуют зависимости. Однако уровень прямой связи не имеет таких зависимостей, и поэтому различные пути могут выполняться параллельно при прохождении через уровень прямой связи.

Далее мы переключим пример на более короткое предложение и посмотрим, что происходит на каждом подуровне кодировщика.

Приступаем к кодированию!

Как мы уже упоминали, энкодер получает на вход список векторов. Он обрабатывает этот список, передавая эти векторы в слой «самовнимания», затем в нейронную сеть с прямой связью, а затем отправляет выходные данные вверх следующему кодировщику.

Слово в каждой позиции проходит через процесс внутреннего внимания. Затем каждый из них проходит через нейронную сеть с прямой связью — точно такую ​​же сеть, в которой каждый вектор проходит через нее отдельно.

Внимание к себе на высоком уровне

Не дайте себя одурачить тем, что я разбрасываюсь словом «внимание к себе», как будто это понятие, с которым должен быть знаком каждый. Лично я никогда не сталкивался с этой концепцией, пока не прочитал статью «Внимание — это все, что вам нужно». Давайте разберемся, как это работает.

Допустим, следующее предложение является входным предложением, которое мы хотим перевести:

” Животное не перешло улицу, потому что оно слишком устало ”

Что означает «оно» в этом предложении? Это относится к улице или к животному? Это простой вопрос для человека, но не такой простой для алгоритма.

Когда модель обрабатывает слово «оно», внутреннее внимание позволяет ей ассоциировать «оно» с «животным».

По мере того, как модель обрабатывает каждое слово (каждую позицию во входной последовательности), самостоятельный поиск позволяет ей искать в других позициях во входной последовательности подсказки, которые могут помочь улучшить кодирование этого слова.

Если вы знакомы с RNN, подумайте о том, как поддержание скрытого состояния позволяет RNN объединять свое представление предыдущих слов/векторов, которые она обработала, с текущим, который она обрабатывает. Самовнимание — это метод, который Трансформер использует, чтобы встроить «понимание» других релевантных слов в то, которое мы сейчас обрабатываем.

Поскольку мы кодируем слово «оно» в кодировщике № 5 (верхнем кодировщике в стеке), часть механизма внимания фокусируется на «Животном» и запекает часть его представления в кодировку «оно».

Обязательно ознакомьтесь с записной книжкой Tensor2Tensor, где вы можете загрузить модель Transformer и изучить ее с помощью этой интерактивной визуализации.

Самовнимание в деталях

Давайте сначала посмотрим, как рассчитать самовосприятие с помощью векторов, а затем перейдем к тому, как это на самом деле реализуется — с помощью матриц.

Первый шаг в вычислении собственного внимания состоит в создании трех векторов из каждого из входных векторов кодировщика (в данном случае встраивания каждого слова). Итак, для каждого слова мы создаем вектор запроса, вектор ключа и вектор значения. Эти векторы создаются путем умножения вложения на три матрицы, которые мы обучали в процессе обучения.

Обратите внимание, что эти новые векторы меньше по размеру, чем вектор вложения. Их размерность равна 64, в то время как векторы ввода/вывода встраивания и кодирования имеют размерность 512. Они НЕ ДОЛЖНЫ быть меньше, это выбор архитектуры, чтобы сделать вычисление многоголового внимания (в основном) постоянным.

Умножение x1 на весовую матрицу WQ дает q1, вектор «запроса», связанный с этим словом. В итоге мы создаем «запрос», «ключ» и «значение» проекции каждого слова во входном предложении.

Что такое векторы «запрос», «ключ» и «значение»?

Это абстракции, полезные для расчета внимания и размышлений о нем. Как только вы продолжите читать ниже, как рассчитывается внимание, вы узнаете почти все, что вам нужно знать о роли, которую играет каждый из этих векторов.

Второй шаг при подсчете внимания к самому себе заключается в подсчете балла. Скажем, мы вычисляем само-внимание для первого слова в этом примере «Думаю». Нам нужно сопоставить каждое слово входного предложения с этим словом. Оценка определяет, сколько внимания нужно уделять другим частям входного предложения, когда мы кодируем слово в определенной позиции.

Оценка рассчитывается путем скалярного произведения вектора запроса на ключевой вектор соответствующего слова, которое мы оцениваем. Итак, если мы обрабатываем самовнимание для слова в позиции № 1, первая оценка будет скалярным произведением q1 и k1. Вторая оценка будет скалярным произведением q1 и k2.

третий и четвертый шаги должны разделить баллы на 8 (квадратный корень из размерности ключевых векторов, используемых в статье – 64. Это приводит к более стабильным градиентам. Здесь могут быть и другие возможные значения , но это значение по умолчанию), затем передайте результат через операцию softmax. Softmax нормализует оценки, чтобы все они были положительными и в сумме давали 1.

Эта оценка softmax определяет, насколько каждое слово будет выражено в этой позиции. Очевидно, что слово в этой позиции будет иметь наивысший балл softmax, но иногда полезно обратить внимание на другое слово, имеющее отношение к текущему слову.

Пятый шаг заключается в умножении каждого вектора значений на оценку softmax (при подготовке к их суммированию). Интуиция здесь состоит в том, чтобы сохранить нетронутыми значения слов, на которых мы хотим сосредоточиться, и заглушить нерелевантные слова (например, умножив их на крошечные числа, такие как 0,001).

Шестой шаг заключается в суммировании взвешенных векторов значений. Это производит вывод слоя внутреннего внимания в этой позиции (для первого слова).

На этом расчет собственного внимания завершен. Результирующий вектор — это тот, который мы можем отправить в нейронную сеть с прямой связью. Однако в реальной реализации этот расчет выполняется в матричной форме для более быстрой обработки. Итак, давайте посмотрим на это теперь, когда мы увидели интуицию расчета на уровне слов.

Матрица расчета собственного внимания

Первым шагом является вычисление матриц запроса, ключа и значения. Мы делаем это, упаковывая наши вложения в матрицу X и умножая ее на матрицы весов, которые мы обучили (WQ, WK, WV).

Каждая строка в матрице X соответствует слову во входном предложении. Мы снова видим разницу в размере вектора вложения (512 или 4 прямоугольника на рисунке) и векторов q/k/v (64 или 3 прямоугольника на рисунке)

Наконец, , так как мы имеем дело с матрицами, мы можем объединить шаги со второго по шестой в одну формулу, чтобы рассчитать выходные данные слоя внутреннего внимания.

Расчет собственного внимания в матричной форме

Многоголовый зверь

В статье дополнительно усовершенствовали слой само-внимания, добавив механизм, называемый «многоголовым» вниманием. Это улучшает производительность слоя внимания двумя способами:

1. Расширяет возможности модели фокусироваться на разных позициях. Да, в приведенном выше примере z1 содержит немного любой другой кодировки, но в ней может доминировать само фактическое слово. Если мы переводим предложение вроде «Животное не перешло улицу, потому что слишком устало», было бы полезно знать, к какому слову относится «оно».

2. Это дает слою внимания несколько «подпространств представления». Как мы увидим далее, при многоголовом внимании у нас есть не один, а несколько наборов весовых матриц Запрос/Ключ/Значение (преобразователь использует восемь головок внимания, поэтому мы получаем восемь наборов для каждого кодировщика/декодера). . Каждый из этих наборов инициализируется случайным образом. Затем, после обучения, каждый набор используется для проецирования входных вложений (или векторов из нижних кодеров/декодеров) в другое подпространство представления.

С многоголовым вниманием мы поддерживаем отдельные весовые матрицы Q/K/V для каждой головки, что приводит к различным матрицам Q/K/V. Как и раньше, мы умножаем X на матрицы WQ/WK/WV, чтобы получить матрицы Q/K/V.

Если мы проведем тот же расчет собственного внимания, который мы описали выше, только восемь раз с разными весовыми матрицами, мы получим восемь разных Z-матриц

Это оставляет нам небольшую проблему. Слой прямой связи не ожидает восьми матриц — он ожидает одну матрицу (вектор для каждого слова). Поэтому нам нужен способ сжать эти восемь в одну матрицу.

Как нам это сделать? Мы объединяем матрицы, а затем умножаем их на дополнительную матрицу весов WO.

Вот, пожалуй, и все, что можно сказать о многоголовом само-внимании. Я понимаю, что это довольно много матриц. Позвольте мне попытаться поместить их все в один визуальный ряд, чтобы мы могли рассматривать их в одном месте.

Теперь, когда мы коснулись головок внимания, давайте вернемся к нашему предыдущему примеру, чтобы увидеть, на чем фокусируются разные головки внимания, когда мы кодируем слово «это» в нашем примере предложения:

Когда мы кодируем слово «это», одна головка внимания больше всего сосредотачивается на «животном», в то время как другая сосредотачивается на «усталом» — в некотором смысле модельное представление слова «это» запекается в некоторых репрезентациях. как «животного», так и «усталого».

Однако, если мы добавим все головы внимания к картинке, интерпретировать вещи будет труднее:

Представление порядка последовательности с помощью позиционного кодирования

Одна вещь, которая отсутствует в модели, как мы ее описывали до сих пор это способ учета порядка слов во входной последовательности.

Чтобы решить эту проблему, преобразователь добавляет вектор к каждому входному встраиванию. Эти векторы следуют определенному шаблону, который изучает модель, что помогает ей определять положение каждого слова или расстояние между разными словами в последовательности. Интуиция здесь такова, что добавление этих значений к вложениям обеспечивает значимые расстояния между векторами вложений после их проецирования в векторы Q/K/V и во время скалярного произведения внимания.

Чтобы дать модели представление о порядке слов, мы добавляем векторы позиционного кодирования, значения которых следуют определенному шаблону.

Если предположить, что размерность встраивания равна 4, фактическое позиционное кодирование будет выглядеть так:

Реальный пример позиционного кодирования с игрушечным встраиванием размера 4

Как может выглядеть этот шаблон?

На следующем рисунке каждая строка соответствует позиционному кодированию вектора. Таким образом, первая строка будет вектором, который мы добавим к встраиванию первого слова во входную последовательность. Каждая строка содержит 512 значений, каждое со значением от 1 до -1. Мы пометили их цветом, чтобы узор был виден.

Реальный пример позиционного кодирования для 20 слов (строк) с размером встраивания 512 (столбцов). Вы можете видеть, что он кажется разделенным пополам по центру. Это потому, что значения левой половины генерируются одной функцией (использующей синус), а правой половины генерируются другой функцией (использующей косинус). Затем они объединяются для формирования каждого из векторов позиционного кодирования.

Формула позиционного кодирования описана в статье (раздел 3.5). Вы можете увидеть код для генерации позиционных кодировок в get_timing_signal_1d() . Это не единственный возможный метод позиционного кодирования. Это, однако, дает преимущество, заключающееся в возможности масштабирования последовательностей невидимой длины (например, если нашу обученную модель просят перевести предложение длиннее, чем любое из предложений в нашем обучающем наборе).

Обновление за июль 2020 г.: Позиционное кодирование, показанное выше, взято из реализации Transformer в Transformer2Transformer. Метод, показанный в статье, немного отличается тем, что он не объединяет напрямую, а переплетает два сигнала. На следующем рисунке показано, как это выглядит. Вот код для его генерации:

Остатки

Одна деталь в архитектуре кодировщика, которую мы должны упомянуть, прежде чем двигаться дальше, заключается в том, что каждый подуровень (само-внимание, ffnn) в каждом кодировщике имеет остаточную связь вокруг него и следует за ним. шаг нормализации слоя.

Если мы хотим визуализировать векторы и операцию нормы слоя, связанную с вниманием к себе, это будет выглядеть так:

Это относится и к подуровням декодера. Если бы мы подумали о преобразователе из двух сложенных кодеров и декодеров, это выглядело бы примерно так:

Сторона декодера

Теперь, когда мы рассмотрели большинство концепций на стороне кодировщика, мы в основном знаем, как работают компоненты декодеров. Но давайте посмотрим, как они работают вместе.

Кодер запускается с обработки входной последовательности. Затем выходные данные верхнего кодировщика преобразуются в набор векторов внимания K и V. Они должны использоваться каждым декодером в его слое «внимание кодировщика-декодера», который помогает декодеру сосредоточиться на соответствующих местах во входной последовательности:

После завершения фазы кодирования мы начинаем фазу декодирования. Каждый шаг в фазе декодирования выводит элемент из выходной последовательности (в данном случае предложение английского перевода).

Следующие шаги повторяют процесс до тех пор, пока не будет достигнут специальный символ, указывающий, что декодер преобразователя завершил свой вывод. Выходные данные каждого шага подаются на нижний декодер на следующем временном шаге, и декодеры выводят результаты декодирования так же, как это делали кодеры. И точно так же, как мы делали с входными данными кодировщика, мы внедряем и добавляем позиционное кодирование к этим входным данным декодера, чтобы указать положение каждого слова.

Слои самоконтроля в декодере работают немного иначе, чем в кодере:

В декодере уровень самоконтроля может обращать внимание только на более ранние позиции в выходной последовательности. Это делается путем маскирования будущих позиций (устанавливая их на -inf ) перед шагом softmax в расчете собственного внимания.

Уровень «Внимание кодировщика-декодера» работает так же, как многоголовое самовнимание, за исключением того, что он создает свою матрицу запросов из слоя, расположенного ниже, и берет матрицу ключей и значений из выходных данных стека кодировщика.

Последний линейный слой и слой Softmax

Стек декодера выводит вектор чисел с плавающей запятой. Как мы превратим это в слово? Это работа последнего линейного слоя, за которым следует слой Softmax.

Линейный слой представляет собой простую полностью связанную нейронную сеть, которая проецирует вектор, созданный стеком декодеров, в намного больший вектор, называемый логитс-вектором.

Предположим, что наша модель знает 10 000 уникальных английских слов («выходной словарь» нашей модели), которые она изучила из своего обучающего набора данных. Это сделало бы логит-вектор шириной 10 000 ячеек, каждая из которых соответствовала бы счету уникального слова. Вот как мы интерпретируем выходные данные модели, за которыми следует линейный слой.

Затем слой softmax превращает эти оценки в вероятности (все положительные, все в сумме дают 1,0). Выбирается ячейка с наибольшей вероятностью, и слово, связанное с ней, создается в качестве выходных данных для этого временного шага.

Этот рисунок начинается снизу с вектора, полученного в качестве выходных данных стека декодера. Затем оно превращается в выходное слово.

Итоги обучения

Теперь, когда мы рассмотрели весь процесс прямого прохода через обученный Трансформер, было бы полезно взглянуть на интуицию обучения модели.

Во время обучения необученная модель будет проходить точно такой же прямой проход. Но поскольку мы обучаем его на помеченном обучающем наборе данных, мы можем сравнить его вывод с фактическим правильным выводом.

Для наглядности предположим, что наш выходной словарь содержит только шесть слов («а», «ам», «я», «спасибо», «студент» и «<эос>» (сокращение от «конец предложения» )).

Выходной словарь нашей модели создается на этапе предварительной обработки еще до того, как мы начнем обучение.

После того, как мы определили наш выходной словарь, мы можем использовать вектор той же ширины для обозначения каждого слова в нашем словаре. Это также известно как однократное кодирование. Так, например, мы можем указать слово «ам», используя следующий вектор:

Пример: горячее кодирование нашего выходного словаря

После этого резюме давайте обсудим функцию потерь модели — показатель, который мы оптимизируем на этапе обучения, чтобы получить обученную и, надеюсь, удивительно точную модель.

Функция потерь

Допустим, мы обучаем нашу модель. Скажем, это наш первый шаг на этапе обучения, и мы тренируем его на простом примере — переводим «merci» в «спасибо».

Это означает, что мы хотим, чтобы на выходе было распределение вероятностей, указывающее слово «спасибо». Но поскольку эта модель еще не обучена, это вряд ли произойдет.

Поскольку все параметры модели (веса) инициализируются случайным образом, (необученная) модель создает распределение вероятностей с произвольными значениями для каждой ячейки/слова. Мы можем сравнить его с фактическим выходом, а затем настроить все веса модели с помощью обратного распространения, чтобы сделать результат ближе к желаемому результату.

Как сравнить два распределения вероятностей? Просто вычитаем одно из другого. Для получения дополнительной информации посмотрите на кросс-энтропию и дивергенцию Кульбака-Лейблера.

Но учтите, что это слишком упрощенный пример. Более реалистично, мы будем использовать предложение длиннее одного слова. Например, ввод: «je suis étudiant» и ожидаемый вывод: «я студент». На самом деле это означает, что мы хотим, чтобы наша модель последовательно выводила распределения вероятностей, где:

• Каждое распределение вероятностей представлено вектором ширины vocab_size (6 в нашем игрушечном примере, но более реалистично число вроде 30 000 или 50 000)
• Первое распределение вероятностей имеет наибольшую вероятность в ячейке, связанной со словом «i»
• Второе распределение вероятностей имеет наибольшую вероятность в ячейке, связанной со словом «am»
• И так далее, пока в пятом выходном распределении не будет указан символ ‘ <конец предложения> ’, с которым также связана ячейка из словаря из 10 000 элементов.

Целевые распределения вероятностей, на которых мы будем обучать нашу модель в обучающем примере для одного примерного предложения.

После обучения модели в течение достаточного времени на достаточно большом наборе данных мы надеемся, что полученные распределения вероятностей будут выглядеть следующим образом:

Надеемся, что после обучения модель выдаст правильный перевод, который мы ожидаем. Конечно, это не является реальным указанием на то, что эта фраза была частью обучающего набора данных (см.: перекрестная проверка). Обратите внимание, что каждая позиция получает небольшую долю вероятности, даже если она вряд ли будет результатом этого временного шага — это очень полезное свойство softmax, которое помогает процессу обучения.

Теперь, поскольку модель выдает выходные данные по одному, мы можем предположить, что модель выбирает слово с наибольшей вероятностью из этого распределения вероятностей и отбрасывает остальные. Это один из способов сделать это (называемый жадным декодированием). Другой способ сделать это состоит в том, чтобы удерживать, скажем, два верхних слова (например, «я» и «а»), а затем на следующем шаге запускать модель дважды: один раз, предполагая, что первая выходная позиция была слово «I», а в другой раз, предполагая, что первой выходной позицией было слово «a», и сохраняется та версия, которая дает меньше ошибок с учетом обеих позиций № 1 и № 2. Мы повторяем это для позиций № 2 и № 3… и т. д. Этот метод называется «поиск луча», где в нашем примере beam_size был равен двум (это означает, что всегда в памяти хранятся две частичные гипотезы (незавершенные переводы)), а top_beams также равен двум (это означает, что мы вернем два перевода). ). Это оба гиперпараметра, с которыми вы можете поэкспериментировать.

Идти вперед и трансформироваться

Надеюсь, вы нашли это полезным местом, чтобы начать растопить лед с основными концепциями Трансформера. Если вы хотите углубиться, я бы предложил следующие шаги:

• Прочитайте статью «Внимание — это все, что вам нужно», запись в блоге Transformer (Transformer: новая архитектура нейронной сети для понимания языка) и объявление Tensor2Tensor.
• Посмотрите выступление Лукаша Кайзера, посвященное модели и ее деталям
• Играйте с Jupyter Notebook, входящим в репозиторий Tensor2Tensor
.
• Ознакомьтесь с репозиторием Tensor2Tensor.

Последующие работы:

• Разделимые по глубине свертки для нейронного машинного перевода
• Одна модель, чтобы изучить их все
• Дискретные автоэнкодеры для моделей последовательностей
• Создание Википедии путем суммирования длинных последовательностей
• Преобразователь изображения
• Советы по обучению для Transformer Model
• Самостоятельное внимание с репрезентациями относительного положения
• Быстрое декодирование в моделях последовательности с использованием дискретных скрытых переменных
• Adafactor: адаптивные скорости обучения с сублинейной стоимостью памяти

Благодарности

Спасибо Илье Полосухину, Якобу Ушкорейту, Ллиону Джонсу, Лукашу Кайзеру, Ники Пармар и Ноаму Шазиру за отзывы о предыдущих версиях этого поста.

Пожалуйста, напишите мне в Твиттере, чтобы узнать о любых исправлениях или отзывах.

Трансформаторы

Трансформаторы
Следующий: Согласование импеданса Верх: Индуктивность Предыдущий: Цепь Трансформатор – это устройство для повышения или понижения напряжения переменный электрический сигнал. Без эффективных трансформаторов передача и распределение переменного тока электроэнергия на большие расстояния была бы невозможна. Рисунок 51 показана принципиальная схема типичного трансформатора. Есть два контура. А именно первичная цепь и вторичная цепь . Прямого электрического соединения между двумя цепями нет, но каждая цепь содержит катушку, которая индуктивно соединяет ее с другой цепью. В настоящих трансформаторах две катушки намотаны на один и тот же железный сердечник. Железный сердечник предназначен для направления магнитного потока, создаваемого ток, протекающий по первичной обмотке, так что насколько это возможно, также связывает вторичная катушка. Общий магнитный поток, связывающий две катушки, условно обозначается на принципиальных схемах рядом параллельных прямых линий, проведенных между катушками.

Рисунок 51: Принципиальная схема трансформатора.

Рассмотрим особо простой трансформатор, в котором первичная и вторичная обмотки катушки представляют собой соленоиды с одним и тем же заполненным воздухом сердечником. Предположим, что — длина сердечника, а — площадь его поперечного сечения. Пусть общее число витков в первичной обмотке, и пусть общее количество витков во вторичной катушке. Предположим, что переменное напряжение

(281)

подается в первичную цепь от какого-либо внешнего источника переменного тока. Здесь, пиковое напряжение в первичной цепи, частота чередования (в радианах в секунду). Ток, движущийся вокруг первичная цепь написана

(282)

где максимальный ток. Этот ток создает изменяющийся магнитный поток, в сердечнике соленоида, который связывает вторичную катушку, и, тем самым, индуктивно генерирует переменную ЭДС

(283)

во вторичной цепи, где пиковое напряжение. Предположим, что это ЭДС вызывает переменный ток

(284)

вокруг вторичной цепи, где пиковый ток.

Записано уравнение цепи для первичной цепи

(285)

предполагая, что сопротивление в этой цепи пренебрежимо мало. Первый срок в приведенном выше уравнении — ЭДС, генерируемая извне. Второй срок противо-ЭДС из-за собственной индуктивности первичной катушки. окончательный термин — это ЭДС из-за взаимной индуктивности первичной обмотки. и вторичные катушки. При отсутствии какого-либо значительного сопротивления в первичном цепи эти три ЭДС в сумме должны равняться нулю. Уравнения (281), (282), (284) и (285) можно комбинировать, чтобы получить

(286)

поскольку

(287)

Переменная ЭДС, создаваемая во вторичной цепи, состоит из ЭДС, создаваемая собственной индуктивностью вторичной обмотки, плюс ЭДС, создаваемая взаимной индуктивностью первичной и вторичной катушек. Таким образом,

(288)

Уравнения (282), (283), (284), (287) и (288) дают

(289)

Теперь мгновенная выходная мощность внешнего источника переменного тока, питающего первичный контур

(290)

Точно так же мгновенная электрическая энергия в единицу времени, индуктивно передаваемая от первичный во вторичный контур

(291)

Если резистивные потери в первичной а вторичные цепи пренебрежимо малы, как и предполагается, тогда по энергосбережению, эти две силы должны быть всегда равны друг другу. Таким образом,

(292)

который легко сводится к

(293)

Уравнения (286), (289), и (293) дают

(294)

который дает

(295)

и, следовательно,

(296)

Уравнения (293) и (296) можно объединить, чтобы получить

(297)

Обратите внимание, что хотя взаимная индуктивность двух катушек несет полную ответственность за передачу энергия между первичной и вторичной цепями, это собственная индуктивность двух катушек, которые определяют соотношение пиковых напряжений и пиковые токи в этих цепях.

Теперь из разд. 10.2, собственные индуктивности первичного и вторичные катушки задаются а также , соответственно. Следует что

(298)

и, следовательно, что

(299)

Другими словами, отношение пиковых напряжений и пиковых токов в первичном и вторичном контурах определяется соотношением количество витков в первичной и вторичной обмотках. Это последнее соотношение обычно называют витков трансформатора. Если вторичная катушка содержит на витков больше, чем первичная катушка на витков. пиковое напряжение во вторичной цепи превышает таковое в первичной цепи. Этот тип трансформатора называется повышающим трансформатором , , потому что он увеличивает напряжение сигнала переменного тока. Обратите внимание, что при повышении трансформатор пиковый ток во вторичной обмотке цепи на 90 788 меньше, чем на 90 789 пикового тока в первичной цепи (как и должно быть, если необходимо сохранить энергию). Таким образом, повышающий трансформатор фактически понижает ток. Так же, если вторичная обмотка содержит меньше витков, чем у первичной обмотки тогда пиковое напряжение во вторичной цепи на меньше, чем на в первичном контуре. Этот тип трансформатора называется понижающим . трансформатор . Обратите внимание, что понижающий трансформатор фактически увеличивает мощность. ток ( т.е. , пиковый ток во вторичной цепи больше, чем в первом контуре).

Электроэнергия переменного тока вырабатывается на электростанциях при довольно низком пиковом напряжении. ( т.е. , что-то типа 440В), и потребляется бытовыми пользователем при пиковом напряжении 110 В (в США). Однако электричество переменного тока передается от электростанции к месту, где он потребляется при очень высоком пиковом напряжении (обычно 50 кВ). Фактически, как только сигнал переменного тока выходит из генератора на электростанции он подается на повышающий трансформатор, повышающий пиковое напряжение с нескольких сотен вольт до многих десятков киловольт. Выходной сигнал повышающего трансформатора подается на линия электропередач высокого напряжения, которая обычно транспортирует электричество по многие десятки километров, и, как только электричество достигло своего точка потребления, питание подается через серию понижающих трансформаторов до тех пор, пока он не выйдет из бытовой розетки, его пиковое напряжение не только 110В. Но если электроэнергия переменного тока вырабатывается и потребляется при сравнительно низкие пиковые напряжения, зачем утруждать себя повышение пикового напряжения до очень высокого значения в электростанции, а затем снова понизить напряжение, как только электричество достиг точки потребления? Почему бы не генерировать, передавать и распределять электроэнергию при пиковом напряжении 110В? Ну думай об электрике линия электропередач, которая передает пиковую электрическую мощность между электростанцией и город. Мы можем думать о том, что зависит от количества потребителей в городе и характера электрические устройства, которыми они управляют, по существу, как фиксированное количество. Предположим, что и пиковое напряжение и пиковый ток сигнала переменного тока, передаваемого по линии, соответственно. Мы можем думать об этих числах как о переменных, поскольку мы можем изменить их с помощью трансформатора. Однако, поскольку произведение пика напряжение и пиковый ток должны оставаться постоянными. Предположим, что сопротивление линии есть . Пиковая скорость, при которой электрическая энергия теряется из-за к омическому нагреву в линии есть , что можно записать

(300)

Таким образом, если мощность, передаваемая по линии, является фиксированной величиной, как сопротивление линии, то мощность, теряемая в линии из-за омического нагрева, изменяется подобно обратному квадрату из пиковое напряжение в линии. Оказывается, даже при очень высоких напряжениях таких как 50кВ, омические потери мощности в линии электропередач протяженностью в десятки километров может составлять до 20% передаваемой мощности. Это легко может быть оценил, что если была предпринята попытка передать электроэнергию переменного тока при пиковом напряжении 110 В омические потери были бы настолько велики, что практически ни один из сила достигла бы своей цели. Таким образом, можно создать только электроэнергию в центральном месте, передавать ее на большие расстояния, а затем распределять его по месту потребления, если передача выполняется при очень высоких пиковых напряжениях (чем выше, тем лучше). Трансформеры играют жизненно важную роль в этом процессе, потому что они позволяют нам активизировать и понижать напряжение электрического сигнала переменного тока очень эффективно (хорошо продуманный трансформатор обычно имеет потери мощности, которые составляют всего несколько процентов от общая мощность, протекающая через него).

Конечно, трансформаторы не работают на постоянном токе, т.к. магнитный поток, создаваемый первичной катушкой, не изменяется во времени, и, следовательно, не индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. На самом деле не существует эффективного метода активизации или понижение напряжения постоянного электрического сигнала. Таким образом, это невозможно эффективно передавать электроэнергию постоянного тока на большие расстояния. Это главная причина, по которой коммерчески вырабатываемое электричество является переменным, а не постоянным током.

---

Следующий: Согласование импеданса Верх: Индуктивность Предыдущий: Цепь

Ричард Фицпатрик 2007-07-14

Объяснение электрического трансформатора — инженерное мышление

Изучите основы трансформаторов и принципы их работы в этой статье.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube.

Это трансформатор. Мы находим их повсюду, они необходимы для нашего современного образа жизни. Они обеспечивают связь между нашими домами и электростанциями. В этой статье я собираюсь показать вам, как они работают, почему они издают такой шум и как их рассчитать.

Что такое трансформатор?

Трансформеры выглядят примерно так. Мы найдем их проиллюстрированными такими символами на электрических чертежах. Трансформаторы — это просто устройства, используемые для передачи электрической энергии. Он может изменять напряжение и ток в процессе, что очень полезно. Однако они работают только с переменным током, с постоянным током не работают.

Большинство бытовых приборов оцениваются в ваттах или киловаттах, но трансформаторы оцениваются в единицах ВА для вольт-ампер или даже киловольт-ампер, мы узнаем почему позже в статье.

Мы можем найти небольшие трансформаторы, используемые в дверных звонках или зарядных устройствах для ноутбуков, у нас есть более крупные версии для снабжения наших домов и предприятий, а также мы находим огромные трансформаторы, которые питают целые районы городов и даже городов.

Итак, где вы видели используемые трансформаторы, дайте мне знать в разделе комментариев ниже.

Существует множество различных способов изготовления трансформатора. У меня есть несколько небольших общих примеров здесь. Но, по сути, это одно и то же. У них две отдельные катушки проволоки, намотанные на железный сердечник. Генератор или источник питания подключается к одной катушке, известной как первичная сторона, а затем нагрузка, на которую нам нужно подавать питание, подключается к другой катушке, известной как вторичная сторона.

Если я разберу его, мы увидим, что это просто два отдельных витка проволоки и множество листов железа. Вот и все. Трансформатор просто преобразует мощность между катушками.

Электричество опасно, поэтому не пытайтесь делать это дома, если вы не квалифицированы и не компетентны.

Итак. Если мы используем что-то, называемое повышающим трансформатором, то мы можем увеличить напряжение на выходе. Если мы используем понижающий трансформатор, то мы можем уменьшить напряжение на выходе. Но зачем нам это? Ну, электростанция может вырабатывать 12000 вольт. Но вашему дому нужно от 120 до 240 вольт. Электростанция, вероятно, находится на большом расстоянии, поэтому в кабелях будет большое сопротивление, что приведет к огромным потерям энергии в пути.

Вместо этого мы используем повышающий трансформатор, чтобы увеличить напряжение примерно до 400 000 вольт. Затем, когда мы добираемся до города, мы используем понижающий трансформатор, чтобы уменьшить это напряжение примерно до 11 000 вольт для местного распределения, а затем снова уменьшить его примерно до 240 вольт для наших домов.

Увеличивая напряжение через трансформатор, мы уменьшаем ток. Потери энергии в кабеле зависят от электрического тока и сопротивления кабеля.

Если этот кабель имеет сопротивление, например, 5 Ом, и мы попытаемся передать через него 10 кВт при 240 Вольтах, мы потеряем около 87%, потому что ток большой, а напряжение низкое, поэтому потери огромны. Но если мы отправим его на 400 000 вольт, мы потеряем крошечную долю 1%, потому что ток низкий. Таким образом, мы можем передавать мощность дальше и эффективнее при высоких напряжениях.

В качестве примечания, причина, по которой дома в Северной Америке могут иметь либо 120, либо 240 В, заключается в том, что они используют 3-проводную систему, где дополнительный провод подключается к центру вторичной катушки. Поэтому мы можем использовать только половину катушки, чтобы получить 120 вольт, или полную катушку, чтобы получить 240 вольт. Тем не менее, в большинстве стран мира используется около 230 вольт, и для этого они используют только 2-проводную систему, которая имеет гораздо более простую конструкцию и обеспечивает большую мощность в розетках. А это пригодится например, чтобы быстро вскипятить воду в чайнике.

Кстати, ранее я подробно рассказывал о системах электроснабжения жилых домов, посмотрите ЗДЕСЬ.

Как это работает

Когда мы пропускаем электрический ток через провод, вокруг провода создается магнитное поле. Если мы изменим направление тока, изменится и магнитное поле. Мы можем увидеть это, поместив циркуль вокруг провода.

Когда мы подключаем генератор переменного тока к замкнутому контуру провода, магнитное поле внутри генератора будет толкать и притягивать электроны в проводе, так что они постоянно меняют направление движения вперед и назад. Следовательно, магнитное поле постоянно реверсируется. Из-за этого напряжение будет варьироваться между максимальным и минимальным значениями. Вот почему мы видим синусоидальную форму, если подключаем осциллограф к розетке. Этот шаблон повторяется 50 или 60 раз в секунду в зависимости от того, является ли источник питания частотой 50 или 60 Гц. Частота переменного тока в Северной Америке составляет 60 герц, но в большинстве стран мира она составляет 50 герц. С трансформатором частота, которую мы вводим, является частотой, которую мы получаем. Мы можем просто увеличивать или уменьшать напряжение, но не частоту.

Когда мы сворачиваем проволоку в катушку, это магнитное поле становится еще сильнее. Провод должен быть изолирован эмалевым покрытием, чтобы обеспечить протекание тока по всей длине, иначе он просто пойдет по кратчайшему пути и не будет работать.

Если мы поместим вторую катушку провода в непосредственной близости от первой катушки, то магнитное поле индуцирует напряжение в этой второй катушке, потому что это магнитное поле будет толкать и притягивать электроны во второй катушке, заставляя их шаг. Следовательно, это трансформер.

То же самое произойдет, если мы проведем магнит мимо катушки с проволокой. Магнит будет индуцировать напряжение в катушке.

Ключевым компонентом здесь является то, что магнитное поле постоянно меняет полярность, а также интенсивность. Это возмущает свободные электроны и заставляет их двигаться. Мы называем это электродвижущей силой.

Однако работает только с переменным током. Не получится, если мы подключим к трансформатору источник постоянного тока. Поток электронов по-прежнему будет создавать магнитное поле вокруг первичной катушки, но оно будет постоянным, с фиксированной полярностью и напряженностью. Таким образом, это не будет мешать электронам во вторичной обмотке.

Единственный раз, когда он будет создавать электродвижущую силу с использованием постоянного тока, это кратковременно, когда переключатель размыкается и закрывается, потому что это возбуждает и обесточивает магнитное поле катушки, поэтому оно изменяется. Или, в качестве альтернативы, мы могли бы изменить напряжение, потому что это также будет увеличивать и уменьшать магнитное поле катушки.

Обратите внимание, что когда я пропускаю постоянный ток через этот трансформатор, мы получаем очень короткий всплеск напряжения по мере увеличения и уменьшения магнитного поля. Но если я использую источник переменного тока, мы получаем постоянное выходное напряжение, потому что магнитное поле постоянно меняется. Вот почему мы используем переменный ток.

Теперь мы можем просто использовать два отдельных витка провода в качестве трансформатора, он будет работать, но не очень хорошо. Проблема в том, что мы теряем большую часть магнитного поля, потому что оно не находится в зоне действия вторичной катушки. Итак, между катушками помещаем сердечник из ферромагнитного железа. Это концентрирует магнитное поле и направляет его на вторичную катушку, так что трансформатор работает более эффективно.

Однако это не идеальное решение. Это приведет к вихревым токам, протекающим вокруг сердечника, которые нагревают трансформатор и, следовательно, расходуют энергию. Чтобы уменьшить это, сердечник сделан из множества тонких ламинированных листов, которые ограничивают движение вихревых токов и уменьшают их влияние. Хотя мы по-прежнему теряем часть магнитного поля из-за потока рассеяния, а также получаем некоторые потери из-за помех, возникающих в соединениях. Мы также теряем энергию в проводе и катушках, потому что они всегда будут иметь некоторое сопротивление, а это выделяет тепло. Итак, в трансформаторе у нас есть потери в меди, а также потери в железе.

Переменный ток заставляет листы расширяться и сжиматься на крошечные, крошечные величины, что вызывает вибрацию между листами, и поэтому мы получаем этот жужжащий звук.

Повышающий трансформатор работает просто за счет большего количества витков провода на вторичной стороне. Это увеличивает напряжение, но уменьшает ток. Понижающий трансформатор работает за счет меньшего количества витков провода на вторичной стороне. Это снижает напряжение, но увеличивает ток. Это не волшебное устройство, которое производит больше энергии, чем получает.

Например, понижающий трансформатор может получать 240 вольт и выдавать 120 вольт, мы видим, что напряжение уменьшается вдвое, а ток удваивается. Если мы умножим напряжение и ток, мы увидим одно и то же значение с каждой стороны. Это значение вольт-ампер, которое представляет собой мощность или полную мощность, и оно должно оставаться неизменным, поэтому, если напряжение изменяется, ток должен изменяться пропорционально для поддержания мощности.

Почему трансформаторы используют единицы кВА вместо киловатт?

Трансформатор просто передает мощность между катушками, поэтому мы используем вольтамперные единицы. Киловатты зависят от того, что вы подключаете к трансформатору. Производитель не знает, что вы будете подключать к трансформатору, поэтому указывает общую номинальную полную мощность в вольт-амперах. И это потому, что в цепях переменного тока нагрузка зависит от фактической мощности в киловаттах, умноженной на коэффициент мощности, который в основном является эффективностью, и это зависит от устройства.

 Некоторое количество энергии потребляется, но она не производит работы, она просто тратится впустую в виде тепла, и мы называем это реактивной мощностью в единицах В.А.Р. Коэффициент мощности — это просто отношение истинной мощности к кажущейся мощности. (PF=KW/KVA)

Если вы думаете о стакане пива. Жидкое пиво — полезная штука, это ваша истинная мощность в киловаттах. Но всегда есть немного пены, которая бесполезна, мы этого не хотим. Это реактивная мощность или вольт-ампер реактивный. Вы платите за общий объем стакана, вне зависимости от того, сколько внутри пены и пива, это ваша кажущаяся мощность, в вольт-амперах. Если у вас есть хороший бармен, вы получите немного пены и много пива за свои деньги. Если у вас плохой бармен, то за ваши деньги вы получите много пены и мало пива.

Производитель трансформатора в основном говорит, что трансформатор может выдержать такой большой стакан, но вам решать, сколько пива и пены вы положите в него. Чем меньше пены вы пытаетесь пройти, тем больше пива вы можете получить. Таким образом, чем эффективнее устройство, которое вы подключаете, тем больше вещей вы можете запитать.

Трансформаторы также часто используются в выпрямительных цепях для преобразования переменного тока в постоянный. Трансформатор снижает напряжение, а затем некоторые диоды преобразуют его в грубый постоянный ток, а конденсатор затем сглаживает его в хороший чистый источник питания. Вы можете подробно узнать, как это работает, в нашей предыдущей статье 9.0011 ЗДЕСЬ.

Базовые расчеты трансформаторов

Давайте проведем базовые расчеты трансформаторов, предполагая, что они идеальны и не имеют потерь.

Если бы у нас был трансформатор с 1000 витков на первичной обмотке и 100 на вторичной, и мы подали бы на него 120 вольт, какое напряжение мы бы увидели на вторичной обмотке? Мы можем использовать эту формулу, чтобы узнать это, и мы видим, что ответ — 12 вольт, так что это понижающий трансформатор.

Что, если бы мы знали только выходное напряжение и количество витков. Ну, мы могли бы найти входное напряжение, используя эту формулу; и мы вводим значения, чтобы получить ответ.

Если бы мы хотели найти количество витков на вторичной стороне и знали напряжения и витки на первичной обмотке, то мы могли бы использовать эту формулу, чтобы получить ответ.

Если бы мы хотели найти количество витков на первичном ядре, мы могли бы использовать эту формулу, и это даст нам ответ.

Если бы у нас был ток 1,2 ампера на вторичной обмотке, то мы находим ток первичной обмотки, используя эту формулу, и видим, что ответ равен 0,12 ампера
Мы также могли бы найти ответ, если бы знали вторичный ток и оба напряжения, используя эту формулу формула

Если бы мы знали ток на первичной стороне и напряжения на первичной и вторичной обмотках, мы могли бы найти вторичный ток, используя эту формулу, или мы также могли бы найти ответ, используя эту формулу.

Затем мы проверяем, что мощность одинакова на обеих сторонах трансформатора, умножая напряжение и ток.

Давайте теперь рассмотрим некоторые примеры повышающих трансформаторов.

Если бы у нас было 100 витков на первичной обмотке и 200 на вторичной, и мы подали на нее 120 вольт, какое напряжение мы бы увидели на вторичной обмотке? Мы можем использовать эту формулу, чтобы найти, что ответ равен 240 В, следовательно, это повышающий трансформатор.

Что, если бы мы знали только выходное напряжение и количество витков. Ну, мы могли бы найти входное напряжение с помощью этой формулы.

Если бы мы хотели найти количество витков на вторичной стороне и знали напряжение и витки на первичной обмотке, мы могли бы использовать эту формулу.

Если бы мы хотели найти количество витков на первичной обмотке, мы могли бы использовать эту формулу.

Если бы у нас был ток 1 ампер на вторичной обмотке, то мы находим ток первичной обмотки по этой формуле и видим ответ 2 ампера.