Повышающий трансформатор работает от сети с напряжением U1 = 220 В. Определить напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора

избегайте прогулок в одиночестве в малолюдных местах;

откажитесь, по возможности, от ночных передвижений, в крайнем случае, воспользуйтесь такси;

если к вам грубо обращаются по поводу якобы допущенной ошибки или делают вас объектом насмешек, не отвечайте и не поддавайтесь на провокации;

старайтесь предвидеть и избегать неприятных ситуаций;

не останавливайте, по возможности, машины автостопом и не соглашайтесь на то, чтобы вас подвозили незнакомые люди;

никогда не показывайте деньги или драгоценности, их надо держать во внутреннем кармане, в дипломате или в другом надежном месте;

не нагружайте себя свертками и пакетами, лучше всегда иметь свободу движений на тот случай, если возникнет необходимость защищаться;

если кто-либо мешает вам передвигаться, и вы не можете освободиться, обратитесь к милиционеру, позвоните в звонок на любой входной двери;

в незнакомом городе передвигайтесь с картой, которая позволит время; по той же причине побольше обращайтесь к разным людям, когда вы ищите какой-нибудь адрес, потому что единственный ответ может быть неправильным;

не показывайте слишком ясно, что вы турист; прогуливайтесь с местной газетой под мышкой, смешивайтесь с местными жителями;

будьте внимательны к подворотням и плохо освещенным углам, стараясь по возможности их избегать;

если какой-нибудь автомобилист спрашивает совета, дайте его быстро и четко или извинитесь, что вы не знаете этого места, но не вызывайтесь сопровождать незнакомого человека;

избегайте садиться в пустой автобус, а если вам все-таки приходится делать это, садитесь ближе к водителю;

когда вы передвигаетесь в городе, всегда удобно иметь в распоряжении несколько мелких монет и билетов на городской транспорт. избегайте мест большого скопления людей: рынки, толпы, очереди и т.д. именно в толпе легко столкнуться с тем, кто крадет сумки и бумажники. сами вы этого даже не заметите из-за нехватки времени. вот еще несколько советов, которые, хотя они и очевидны, полезно не забывать:

обращайтесь в учреждения для оплаты какой-либо квитанции или для продления срока действия какого-либо документа не в час пик и не в последние дни перед окончанием срока действия документа;

Задачи на тему «Трансформатор» с решением

Трансформатор – устройство для изменения напряжения или тока. В сегодняшней статье рассмотрим несколько простых задач на расчет трансформаторов.

Подписывайтесь на нас в телеграме, чтобы не пропустить ничего важного. А если хотите получить скидку – загляните на наш второй канал с акциями и бонусами для клиентов.

Задачи на расчет трансформаторов

Специально для тех, кто не знает, как подступиться к задачам по физике, мы подготовили памятку и собрали вместе более 40 формул по разным темам.

Задача на трансформатор №1

Условие

Определите напряжение на концах первичной обмотки трансформатора,имеющей N1=2000 витков, если напряжение на концах вторичной обмотки, содержащей N2=5000 витков, равно 50 В. Активными сопротивлениями обмоток трансформатора можно пренебречь.

Решение

Применим форулу для коэффициента трансформации:

k=N1N2=U1U2

Из данной формулы следует, что:

U1=U2·N1N2

Подставим значения и вычислим:

U1=50·20005000=20 В

Ответ: 20 В.

Задача на трансформатор №2

Условие

Первичная обмотка трансформатора находится под напряжением 220 В, по ней проходит ток 0,5 А. На вторичной обмотке напряжение составляет 9,5 В, а сила тока равна 11 А. Определите коэффициент полезного действия трансформатора.

Решение

Формула для коэффициента полезного действия трансформатора:

η=P2P1·100%

Здесь P=UI –  мощность тока в обмотке.

Возьмем данные из условия и применим указанную формулу:

η=U2I2U1I1·100%η=9,5·11220·0,5·100%=95%

Ответ: 95%

Задача на трансформатор №3

Условие

Напряжение на первичной обмотке понижающего трансформатора 220 В, мощность 44 Вт. Определите силу тока во вторичной обмотке, если отношения числа витков обмоток равно 5. Потерями энергии можно пренебречь

Решение

Напряжение на вторичной обмотке будет равно:

U2=U1kU2=2205=44 В

Если считать, что потерь энергии нет, то мощность во вторичной обмотке будет такая же, как и в первичной:

I2=P2U2=44 Вт44 В=1 А

Ответ: 1А

При решении задач не забывайте проверять размерности величин!

Задача на трансформатор №4

Условие

Понижающий трансформатор включен в сеть с напряжением 1000 В и потребляет от сети мощность, равную 400 Вт. Каков КПД трансформатора, если во вторичной обмотке течет ток 3,8 А, а коэффициент трансформации равен 10?

Решение

Сначала определим напряжение на вторичной обмотке трансформатора:

U2=U1k=100010=100 В

Запишем формулу для КПД трансформатора и рассчитаем:

η=P2P1·100%=U2I2P1·100%η=100·3,8400·100%=95%

Ответ: 95%

Задача на трансформатор №5

Условие

Вторичная обмотка трансформатора, имеющая 95 витков, пронизывается магнитным потоком, изменяющимся со временем через один виток по закону Ф=0,01sin100πt. Напишите формулу, выражающую зависимость ЭДС во вторичной обмотке от времени.

Решение

По закону электромагнитной индукции:

ε=-NdФdt

Продифференцируем магнитный поток по времени:

dФdt=d(0,01sin100πt)dt=0,01·100π·cos100πt=πcos100πt

Подставим результат в формулу для ЭДС:

ε=-Nπcos(100πt)

От минуса в данном выражении можно избавиться с помощью формул тригонометрии. Сделаем это и запишем окончательный результат:

ε=Nπsin(100πt-π2)=95πsin(100πt-π2)

Ответ: 95πsin(100πt-π2)

Вопросы на тему «Трансформаторы»

Вопрос 1. Что такое трансформатор?

Ответ. Трансформатор – статическое устройство, имеющее две или более связанные обмотки на магнитопроводе. Трансформатор предназначен для преобразования одной величины напряжения и тока в другое без изменения частоты посредством электромагнитной индукции.

Основное назначение трансформаторов: изменять напряжение переменного тока.

Вопрос 2. Где используются трансформаторы?

Ответ. Трансформатор – очень распространенное устройство в электронике и электротехнике. Трансформаторы используются:

1. В сетях передачи электроэнергии.
2. В радиоэлектронных приборах (услилители низкой частоты и т.д.)
3. В источниках электропитания практически всех бытовых приборов.

Вопрос 3. Какие бывают трансформаторы?

Ответ. Трансформаторы делятся на:

• силовые;
• сварочные;
• измерительные;
• импульсные;
• разделительные;
• согласующие и т.д.

Помимо этого трансформаторы разделяют по числу фаз: однофазные, двухфазные, трехфазные и многофазные.

Вопрос 4. Из чего состоит простейший трансформатор?

Ответ. Основными элементами любого трансформатора являются изолированные обмотки, намотанные на сердечник.

Вопрос 5. Когда изобрели трансформатор?

Ответ.  Прообразом трансформатора считается индукционная катушка француза Г. Румкорфа, представленная в 1848-м. В 1876 году русский электротехник П. Н. Яблочков запатентовал трансформатор переменного тока с разомкнутым сердечником. Затем английские братья Гопкинсон, а также румыны К. Циперановский и О. Блати доработали устройство, добавив  замкнутый магнитопровод. В таком виде конструкция трансформатора остается актуальной и по сей день.

В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции, открытое Майклом Фарадеем.

Проблемы с учебой? Обращайтесь в сервис помощи студентам в любое время!

Урок физика 11 класс по учебнику В.А. Касьянов «Использование электромагнитной индукции на примере трансформатора»

Урок физики в 11 классе. Тема урока: §35 Использование электромагнитной индукции на примере трансформатора

Цели урока: образовательная – объяснить функцию трансформатора при передаче на расстоянии электрического тока без потери энергии;

развивающая – развивать навыки логического мышления, самоконтроль и взаимоконтроль;

воспитательная – побудить интерес к изучению физики, прививать бережное отношение к электроэнергии. Воспитание патриотизма и российской гражданственности

Тип урока комбинированный

Форма урока традиционная

Методы урока репродуктивный, частично- поисковый, метод самостоятельного анализа, объяснительно- иллюстративный.

Оборудование тесты, карточки, физические приборы, мультимедийная презентация.

План урока:

1. Оргмомент.

   Проверка готовности учащихся к уроку.1 мин

2. Проверка ДЗ

Проверка задач из В29№32, В28№31. 2 мин (У доски с подробным объяснением, с вопросами с места)

3. Адаптационно – мотивационный 5мин

Уже второй век человечество использует электрический-индукционный ток в промышленных масштабах. И все эти годы используется в основном переменный, индукционный ток. В странах Европы и Америки наибольшее распространение получил ток, меняющий свое направление 100-120 раз в секунду. В России частота переменного тока 50 Гц. Разные потребители электрического тока рассчитаны на разные напряжения. Так, большинство электробытовых приборов рассчитано на напряжение 27 и 220 В., промышленные электродвигатели на 200, 360 и 600 в.

Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производится же она в сравнительно немногих местах, близких к источникам топливных и водных ресурсов. Поэтому возникает необходимость передачи электроэнергии на расстояния, достигающие иногда сотен километров. Пример Курской АЭС

(Р=4000 МВт ), передача электроэнергии на большие расстояния связана с заметными потерями. Дело в том, что, протекая по линиям электропередачи, ток вызывает их нагревание Как не меняя мощности передать такую электроэнергию?
Как бы вы думаете, как можно решить данную проблему?
(Возможные варианты ответов:
а). увеличивая размер поперечного сечения проводника увеличить передаваемое напряжение, при этом уменьшая его сопротивление ( ).

Данное решение проблемы является невыгодным, так как требуются огромные затраты для изготовления нового кабеля и опор.
б). необходимо уменьшить силу передаваемого тока при условии постоянного значения мощности).
Осуществить это можно при помощи прибора, который практически сохраняет мощность электрического тока вырабатываемого на электростанции ,этот прибор называется трансформатором.
Как вы думаете о чем мы сегодня будем говорить, какова тема урока?

Тема урока – «Трансформаторы».
Давайте определим цели нашего урока.
(Возможные варианты ответов: познакомиться с устройством, принципом работы и применением трансформаторов).

Целью урока является рассмотрение устройства, принципа действия прибора, практического использования трансформатора, прикладного применения при решении задач.
Для сегодняшней успешной работы нам необходимо повторение (работа с тестом, взаимопроверка) 5-7 мин

4. Основной этап

1. Историческая справка

2. Объяснение учителем новой темы

Трансформатор состоит: из замкнутого сердечника, изготовленного из специальной листовой трансформаторной стали. На нем располагаются две катушки с различным числом витков из медной проволоки. Одна из обмоток, называется первичной, она подключается к источнику переменного напряжения. Устройства, потребляющие электроэнергию, подключаются к вторичной обмотке, их может быть несколько

В. Как вы думаете на каком принципе основана работа трансформатора?

О. Принцип действия основан на законе электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в сердечнике возникает переменный магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции во вторичной обмотке. Мгновенное значение индукции Ei в любом витке и первичной, и вторичной обмоток одинаково: Ԑ₁ = Ԑ₂

Поскольку каждый виток первичной и вторичной обмоток пронизывает один и тот же магнитный поток, то в них возникают одинаковые ЭДС , равные по закону Фарадея для электромагнитной индукции, то:

е1 = е2 = – Ф’

ЭДС Е1 и Е2 действующие во всей первичной или вторичной обмотках, равны произведению ЭДС в одном витке е1 или е2 на число витков в обмотке N1 и N2

Ԑ₁ =- е1• N1

Ԑ₂ = -е2• N2

Вывод: ЭДС, действующие в обмотках, прямо пропорциональны числу витков в них.

Если сопротивлением обмоток можно пренебречь, то Ԑ_1≈U_1, Ԑ₂≈U₂

Объединим формулы и получим , Коэффициент трансформации.

Учитель: Для анализа электромагнитных процессов, происходящих в трансформаторе, рассмотрим два режима его работы.

Работа трансформатора на холостом ходу (опыт)

Если первичную обмотку подключить к источнику переменного напряжения, а вторичную оставить разомкнутой, (этот режим трансформатора называют холостым ходом), то тока в ней не будет, а в первичной обмотке появится слабый ток, создающий в сердечнике переменный магнитный поток. Этот поток наводит в каждом витке обмоток одинаковую ЭДС, поэтому ЭДС индукции в каждой обмотке будет прямо пропорциональна числу витков в этой обмотке.

Е ~ N

При разомкнутой вторичной обмотке напряжение на ее зажимах U2 будет равно наводимой в ней ЭДС Е2.

U2 Е2

В первичной обмотке ЭДС Е1 по числовому значению мало отличается от подводимого к этой обмотке напряжения U1, практически их можно считать равными.

U1 Е1

Величина, показывающая, во сколько раз данный трансформатор изменяет напряжение переменного тока, называется коэффициентом трансформации.

При подаче на первичную обмотку трансформатора какого-либо напряжения U1 на вторичной обмотке мы получаем на выходе U2. Оно будет больше первичного, если обмотка содержит больше витков, чем первичная.

Итак, если N2 > N1, то U2 > U1, коэффициент трансформации k < 1 и трансформатор называется повышающим.

Если N2 < N1 и U2 < U1, то k > 1 и трансформатор называется понижающим.

Эти формулы справедливы, если ни первичная, ни вторичная обмотки не содержат активного сопротивления R. Первичная обмотка, как правило, не содержит такого сопротивления, а вторая обмотка может его содержать. Если она все же не содержит сопротивления или им можно пренебречь, то напряжение на выходе такой обмотки равно напряжению U2.

Работа трансформатора с нагрузкой. (опыт) Если во вторичную цепь трансформатора включить нагрузку, то во вторичной обмотке возникает ток. Этот ток создает магнитный поток, который согласно правилу Ленца, должен уменьшить изменение магнитного потока в сердечнике, что в свою очередь, приведет к уменьшению ЭДС индукции в первичной обмотке, поэтому ток в первичной обмотке должен возрасти, восстанавливая начальное изменение магнитного потока. При этом увеличивается мощность, потребляемая трансформатором от сети.

Если же вторичная обмотка трансформатора имеет сопротивление вторичной обмотки R2 (говорится о длине проводников из которых изготовлена обмотка, или о материале проводника, или о сечении и диаметре проводов обмотки), то на выходе вторичной обмотки напряжение U2′ будет меньше расчетного напряжения U2 на величину падения напряжения U = I2 • R2 на этом сопротивлении из-за потерь энергии тока на джоулево тепло. На выход (на нагрузку) Rн »пойдет» меньшее напряжение:

U2′ = U2 – U = U2 – I2 • R2

Потери напряжения U находят по закону Ома для участка цепи: U = I2 • R2, откуа (отмечаем, что такой же ток течет и в нагрузке Rн, так как R2 и Rн соединены последовательно).

Короткое замыкание (сварка) Объясните почему сварились гвозди?

5. Творческий этап

1. Решение задач в группах (прилагается)

Всем группам вопрос: Как, вы думаете, что будет, если первичную обмотку подключить к источнику постоянного тока?

6. Подведение итогов, рефлексия

7. Домашнее задание §35, в26№31, Электромагнитная индукция в современной технике. Трансформатор Тесла.

Задачи по теме «Трансформаторы»

1. группа

1. Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 840 витков, повышает напряжение с 220 до 660 В. Каков коэффициент трансформации? Сколько витков содержится во вторичной обмотке?

2. Мощность, потребляемая трансформатором, 90 Вт. Определите силу тока во вторичной обмотке, если напряжение на зажимах вторичной обмотки 6 В и КПД трансформатора 90%. 

3.  Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 500 витков, включён в сеть напряжением 150В. Во вторичную цепь трансформатора, имеющую 165 витков, включён резистор сопротивлением 80 Ом. Найти силу тока во вторичной цепи, если падение напряжения на ней 50В.

4. Трансформатор, повышающий напряжение со 100 до 3300В, имеет замкнутый сердечник в виде кольца. Через кольцо пропущен провод, концы которого присоединены к вольтметру рис. Вольтметр показывает напряжение 0,5В. Сколько витков имеют обмотки трансформатора?

2. группа

1. Трансформатор  повышает напряжение с 120 В до 220 В и содержит 800 витков. Каков коэффициент трансформации ? Сколько витков содержится во вторичной обмотке.

2. По первичной обмотке течет ток 0,6 А, напряжение на ней 220 В. Напряжение на вторичной обмотке 11 В. Вычислите ток вторичной обмотке

3. Ток в первичной обмотке трансформатора 0,5 А, напряжение на ее концах 220 В. Ток во вторичной обмотке 11 А, напряжение на ее концах 9,5 В, Определите коэффициент полезного действия трансформатора.

4. Трансформатор повышает напряжение с U₁ = 100 В до U₂ = 5,6 кВ. На одну обмотку надели виток провода, концы которого присоединили к вольтметру, который показал напряжение U = 0,4 В. Сколько витков N₁ и N₂ имеют обмотки трансформатора?

3 Группа

1. Первичная обмотка трансформатора имеет 300 витков, вторичная 15 витков. Определить коэффициент трансформации.

2. На первичную обмотку, имеющую 500 витков, подается напряжение В. Определить силу тока и напряжение во вторичной обмотке, если по первичной протекает ток силой А количество витков вторичной обмотки 25.

3. Определите сопротивление вторичной обмотки трансформатора с коэффициентом трансформации , если при включении первичной обмотки в сеть напряжением В во вторичной обмотке идет ток А, а ее напряжение В

4. Что произойдет, если трансформатор, рассчитанный на напряжение первичной цепи 127 В, включить в сеть постоянного напряжения 110 В?

4 группа

1. На первичную обмотку трансформатора подается напряжение . Со вторичной снимается напряжение . Определить коэффициент трансформации .

2. Первичная обмотка трансформатора содержит 200 витков, вторичная 16. Напряжение на первичной обмотке В. Определить силу тока в первичной обмотке, если сила тока во вторичной А.

3. Первичная обмотка трансформатора имеет 1848 витков. Определите количество витков во вторичной обмотке, если при силе тока в ней необходимо передавать во внешнюю цепь мощность Р₂=15 Вт. Напряжение в сети В.

4. На первичную обмотку понижающего трансформатора с коэффициентом трансформации 10 подается напряжение 220 В. При этом во вторичной обмотке, сопротивление которой 2 Ом, течет ток

4А. Пренебрегая потерями в первичной обмотке, определите напряжение на выходе трансформатора.

5. группа

1. Под каким напряжением находится первичная обмотка трансформатора, имеющая 1000 витков, если во вторичной обмотке 3500 витков и напряжение 105В?

2. Мощность, потребляемая трансформатором, 90 Вт. Определите силу тока во вторичной обмотке, если напряжение на зажимах вторичной обмотки 12 В и КПД трансформатора 75%.

3. Первичная обмотка понижающего трансформатора включена в сеть напряжением U₁ = 220 В и по ней проходит ток силой I₁ = 0,4 А. Напряжение на зажимах вторичной обмотки U₂ = 40 В, ее сопротивление R = 1,0 Ом, сила тока во вторичной цепи I₂ = 2,0 А. Определите коэффициент трансформации k и КПД η трансформатора

4. Трансформатор повышает напряжение с U1 = 100 В до U2 = 5,6 кВ. На одну обмотку надели виток провода, концы которого присоединили к вольтметру, который показал напряжение U = 0,4 В. Сколько витков N1 и N2 имеют обмотки трансформатора?

5. группа

1. Сколько витков должна иметь вторичная обмотка трансформатора, чтобы повысить напряжение с 220 до 11000В, если в первичной обмотке 20 витков? Каков коэффициент трансформации?

2. Первичная обмотка понижающего трансформатора включена в сеть напряжением 220 В. Напряжение на зажимах вторичной обмотки 20В, ее сопротивление 1 Ом, сила тока 2А. Определите коэффициент трансформации и КПД трансформатора.

3. Понижающий трансформатор с коэффициентов трансформации, равным 10, включён в сеть с напряжением 220 В. Каково напряжение на выходе трансформатора, если сопротивление вторичной обмотки 0,2 Ом, а сопротивление полезной нагрузки 2 Ом?

4. Трансформатор, повышающий напряжение со 100 до 3300В, имеет замкнутый сердечник в виде кольца. Через кольцо пропущен провод, концы которого присоединены к вольтметру рис. Вольтметр показывает напряжение 0,5В. Сколько витков имеют обмотки трансформатора?

Физика

План работы учащегося 11 класса по физике

4 четверть «Физический практикум»

Урок № 85/4 Физический практикум «Изучение устройства и работы трансформатора» рекомендую заменить на повторение и решение задач на данную тему

Тема урока: «Изучение устройства и работы трансформатора»

Цели работы для учащегося:

— повторение теории об устройстве трансформатора и режима его работы.

— исследование зависимости силы тока холостого хода  от индуктивности сердечника.

— научиться определять коэффициент трансформации и к.п.д. трансформатора.

1.Краткая теория

Потребителям электроэнергии нужен электрический ток различных напряжений. Переменный ток обладает преимуществом перед постоянным: его напряжение легко поддаётся изменению с помощью явления электромагнитной индукции. Способы преобразования напряжения постоянного тока весьма сложны.

Прибор для преобразования напряжения и силы переменного тока при неизменной частоте называют трансформатором.

рис. 1

Трансформатор состоит из замкнутого сердечника, сделанного из мягкой стали, на который надеты две (иногда и больше) изолированные друг от друга катушки (их называют обмотками). Обмотки имеют разное число витков. Обмотка, которая подключается к источнику переменного тока, называется первичной. Число витков в ней обозначим N1. Обмотка, соединенная с потребителем, называется вторичной. Число витков в ней обозначим N2 (см. рис. 1).

Режим работы трансформатора с разомкнутой вторичной обмоткой называется холостым ходом трансформатора I_xx. Трансформатор потребляет небольшую мощность холостого хода. Эта мощность расходуется на перемагничивание сердечника и нагревание проводника первичной катушки Р_хх.

Под действием тока в сердечнике создаётся переменный магнитный поток, который наводит e₁ -Э.Д.С. в первичной катушке и e₂— Э.Д.С. во вторичной катушке

 

Отношение числа первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки называют коэффициентом трансформации.

Если числа витков во вторичной обмотке  больше чем в первичной  , то трансформатор называют повышающим.. У повышающих трансформаторов К < 1 . У понижающих трансформаторов К > 1 . Когда к клеммам вторичной обмотки подключается нагрузка, трансформатор начинает работать в режиме нагруженного трансформатора.

Коэффициентом полезного действия (к. п. д.) или отдачей трансформатора называется отношение полезной мощности трансформатора Р₂ к мощности, потребляемой им из сети источника электрической энергии Р₁ т. е.

Потребляемая мощность Р₁ всегда больше полезной Р₂, так как при работе трансформатора происходит потеря преобразуемой им энергии

Ссылки на интернет-ресурс: веб школа, видео «Полезное действие трансформатора»

задания

1. Какие трансформаторы называют понижающими, а какие повышающими?

2. Первичная обмотка трансформатора включена в сеть напряжением 220 В. Напряжение на зажимах вторичной обмотки равно 20 В, ее сопротивление — 1 Ом. Cила тока во вторичной цепи равна 2 А. Определите коэффициент трансформации и KПД трансформатора. Потерями энергии в первичной обмотке пренебречь.

 

 

Обратная связь: у тебя в тетради должно быть записано и выполнено  задания.2*R=2*2*1=4Вт

P1=4*220/20=44

Nadank56

04 февр. 2015 г., 17:20:45 (6 лет назад)

Коэффициент трансформации это отношение входного напряжения к выходному, т.е. k = U1 / U2 = 220 В / 20 В = 11. 

Коэффициент полезного действия, или КПД показывает, какая часть полученного напряжения используется.  n = (2 A * 1 Om) / 20 B  = 10%

Вложения не Ваши))) Сайт тормозит)))

Ответить

Другие вопросы из категории

Читайте также

ANDREJ0204 / 06 апр. 2014 г., 7:42:01

Пожалуйста помогите! 1. Первичная обмотка трансформатора имеет 12000 витков и включена в сеть переменного тока с напряжением 120 В. Какое число витков

должна иметь вторичная обмотка, если напряжение на ней без нагрузки 4 В. Определите вид трансформатора. Как изменится напряжение на обоих обмотках, если ко вторичной будет нагрузка? 2. Амплитудное значение синусоидальной ЭДС с частотой 50 Гц равно 10 В. Начальная фаза равна нулю. Найдите величину ЭДС в момент времени 3. Частота колебаний электромагнитного контура равна 30 кГц. Какой будет его частота, если расстояние между пластинами плоского конденсатора увеличить в 1,44 раза? 4. Прямоугольная рамка площадью 100 см2 вращается в горизонтальном однородном магнитном поле с частотой 50 об/с. Магнитная индукция поля 0,2 Тл. Найдите амплитуду ЭДС, индуцируемую в рамке . Как изменится эта амплитуда, если частоту вращения рамки увеличить с 2 раза? 5. Действующее значение напряжения на конденсаторе в контуре равно 100 В. Определите максимальное значение энергии конденсатора (электрическое поле) и катушки (магнитное поле), если электроемкость конденсатора равна 10 пФ

Вы находитесь на странице вопроса «Блин, пожалуйста, помогите решить) Первичная обмотка понижающего трансформатора включена в сеть переменного тока с напряжением =220 В.«, категории «физика«. Данный вопрос относится к разделу «10-11» классов. Здесь вы сможете получить ответ, а также обсудить вопрос с посетителями сайта. Автоматический умный поиск поможет найти похожие вопросы в категории «физика«. Если ваш вопрос отличается или ответы не подходят, вы можете задать новый вопрос, воспользовавшись кнопкой в верхней части сайта.

Изучить назначение устройство и принцип действия трансформатора

«Трансформатор»

Цели:

• изучить назначение, устройство и принцип действия трансформатора;

• совершенствовать интеллектуальные способности и мыслительную деятельность учащихся, коммуникативные свойства речи;

• формировать материалистическое мировоззрение и нравственные качества личности.

Оборудование: трансформатор, катушка с сердечником, кольцо алюминиевое, звонок, таблицы, карточки, магнитопровод.

Демонстрации: работа трансформатора на холостом ходу, работа трансформатора с нагрузкой, явление электромагнитной индукции.

Ученик 1.

Я еще не устал удивляться
Чудесам, что есть на Земле:
Телевизору, голосу раций,
Вентилятору на столе.
Самолеты летят сквозь тучи,
Как до этих вещей могучих
Домечтаться люди могли?
Я вверяю себя трамваю,
Я гляжу на экран кино,
Эту технику понимая,
Изумляюсь ей все равно.
Ток по проволоке струится,
Спутник ходит по небесам.
Человеку стоит дивиться
Человеческим чудесам!!!
Все известно вокруг
Тем не менее,
На Земле еще много того,
Что достойно порой удивления
Твоего, и моего.

(Это стихи Шефрана о создании человеческого разума, а в основе их лежат законы физики.)

Учитель. Любому открытию сопутствует опыт, талант открывателя и даже случай. Если человек своим трудолюбием, упорством достигает истины в чем-либо, то это и есть открытие.На сегодняшнем уроке мы также попытаемся совершить небольшое открытие.

Ученик 2. Уже второй век человечество использует электрический ток в промышленных масштабах. И все эти годы используется в основном переменный ток. В странах Европы и Америки наибольшее распространение получил ток, меняющий свое направление 100-120 раз в секунду. В России частота переменного тока 50 Гц.
Логично предположить, что переменный ток, имеет какие то преимущества перед постоянным. Разные потребители электрического тока рассчитаны на разные напряжения. Так, большинство электробытовых приборов рассчитано на напряжение 27 и 220 В., промышленные электродвигатели на 200, 360 и 600 в.
Электрический ток никогда не получил бы такого широкого применения, если бы его нельзя было преобразовывать почти без потерь энергии.
ЭДС мощных генераторов электростанций довольно велика. При передаче электроэнергии используется напряжение в сотни киловатт. Между тем на практике чаще всего нужно не слишком высокое напряжение. Преобразование переменного тока, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности ( при неизменной частоте тока), осуществляется с помощью трансформаторов.
Трансформатор преобразует переменный ток так: , P и v не изменяются.Первый трансформатор был изобретен в 1878 году русским ученым П.Н.Яблочковым и усовершенствован в 1882 году другим русским ученым И.Ф.Усагиным.

Ученик 3. Биография П.Н. Яблочкова. (Рис. 2)

Рис. 2

Павел Николаевич Яблочков родился в 1847 году в семье мелкопоместного дворянина. Электротехник, изобретатель и предприниматель. Получил образование военного инженера, окончив в 1866 году Николаевское инженерное училище. Стал сапером, но вскоре вышел в отставку. Отставной поручик увлекался электротехникой. Изучать эту область техники можно было в Офицерских гальванических классах в Петербурге. Яблочков, вновь одевает военную форму и работает над проблемами, связанными с применением электричества в военном и гражданском деле. Он окончательно вышел в отставку и в 1873 году был назначен начальником телеграфной службы Московско-Курской железной дороги. Он организовал мастерскую, где проводил работы по электротехнике, которые легли в основу его изобретений в области электрического освещения, электрических машин, гальванических элементов и аккумуляторов.
К 1875 году относится одно из главных изобретений П.Н.Яблочкова – электрическая свеча, первая модель дуговой лампы. Идея создать электрическое освещение увлекла Яблочкова настолько, что он бросает работу и на свои скромные сбережения открывает в Москве лабораторию, где проводит работы по электротехнике. В 1878 году в Париже вскоре он пришел еще к одному гениальному решению: стал питать »русский свет» переменным током так, как это происходит и сегодня, изобрел трансформатор. В 1879 году Яблочков организовал »Товарищество электрического освещения» и электромеханический завод. В последние годы жизни Яблочков работал над созданием генераторов электрического тока, гальванических элементов. Был одним из инициаторов создания журнала »Электричество».
В историю отечественной науки П.Н.Яблочков вошел, как автор »свечи Яблочкова», »русского света», »северного света», изобретатель трансформатора. Умер П.Н.Яблочков в 1894 году.

Ученик 4. Устройство трансформатора.

Рис. 3

Трансформатор состоит: из замкнутого сердечника, изготовленного из специальной листовой трансформаторной стали. На нем располагаются две катушки с различным числом витков из медной проволоки. Одна из обмоток, называется первичной, она подключается к источнику переменного напряжения. Устройства, потребляющие электроэнергию, подключаются к вторичной обмотке, их может быть несколько.Принцип действия трансформатора. Принцип действия основан на законе электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в сердечнике возникает переменный магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции в каждой обмотке. Магнитное поле концентрируется внутри сердечника и одинаково во всех его сечениях. Мгновенное значение индукции Ei в любом витке и первичной, и вторичной обмоток одинаково: Е₁ = Е₂

Потери энергии при работе трансформатора:

• на нагревание обмоток;

• на рассеивание магнитного потока в пространство;

• на вихревые токи в сердечнике и на его перемагничивание.

Меры, принимаемые для уменьшения потерь:

• обмотка низкого напряжения делается большого сечения так, как по ней протекает ток большой силы;

• сердечник делают замкнутым, чтобы уменьшить рассеяние магнитного потока;

• сердечник делают пластинчатым, чтобы уменьшить вихревые токи.

Благодаря этим мерам КПД современных трансформаторов достигает 95-99%.
Это означает, что практически вся энергия тока, проходящего по первичной обмотке трансформатора, превращается в энергию индукционного тока, возникающего во вторичной обмотке. Поскольку каждый виток первичной и вторичной обмоток пронизывает один и тот же магнитный поток, то в них возникают одинаковые ЭДС , равные по закону Фарадея для электромагнитной индукции, то:

е₁ = е₂ = – Ф’

ЭДС Е₁ и Е₂ действующие во всей первичной или вторичной обмотках, равны произведению ЭДС в одном витке е₁ или е₂ на число витков в обмотке N₁ и N₂

Е₁ = е₁• N₁
Е₂ = е₂• N₂

Вывод: ЭДС, действующие в обмотках, прямо пропорциональны числу витков в них.

Сила тока в первичной обмотке трансформатора во столько раз больше силы тока во вторичной обмотке, во сколько раз напряжение в ней больше напряжения в первичной обмотке:

Если пренебречь падением напряжения на сопротивлениях обмоток, когда сопротивления малы, то можно записать отношение и для напряжений на обмотках трансформатора

Учитель: Для анализа электромагнитных процессов, происходящих в трансформаторе, рассмотрим два режима его работы.

Работа трансформатора на холостом ходу

Рис. 4

Если первичную обмотку подключить к источнику переменного напряжения, а вторичную оставить разомкнутой, (этот режим трансформатора называют холостым ходом), то тока в ней не будет, а в первичной обмотке появится слабый ток, создающий в сердечнике переменный магнитный поток. Этот поток наводит в каждом витке обмоток одинаковую ЭДС, поэтому ЭДС индукции в каждой обмотке будет прямо пропорциональна числу витков в этой обмотке.

Е ~ N

При разомкнутой вторичной обмотке напряжение на ее зажимах U₂ будет равно наводимой в ней ЭДС Е₂.

U₂Е₂

В первичной обмотке ЭДС Е₁ по числовому значению мало отличается от подводимого к этой обмотке напряжения U₁, практически их можно считать равными.

U₁Е₁

Величина, показывающая, во сколько раз данный трансформатор изменяет напряжение переменного тока, называется коэффициентом трансформации.

При подаче на первичную обмотку трансформатора какого-либо напряжения U₁ на вторичной обмотке мы получаем на выходе U₂. Оно будет больше первичного, если обмотка содержит больше витков, чем первичная.

Итак, если N₂ > N₁, то U₂ > U₁, коэффициент трансформации k < 1 и трансформатор называется повышающим.

Если N₂ < N₁ и U₂ < U₁, то k > 1 и трансформатор называется понижающим.

Эти формулы справедливы, если ни первичная, ни вторичная обмотки не содержат активного сопротивления R. Первичная обмотка, как правило, не содержит такого сопротивления, а вторая обмотка может его содержать. Если она все же не содержит сопротивления или им можно пренебречь, то напряжение на выходе такой обмотки равно напряжению U₂.

Когда вторичная обмотка трансформатора не имеет сопротивления R₂ = 0, то кпд = 100%

Апол = А затр, тогда U₁ I₁ t = U₂ I₂ t и U₁ I₁ = U₂ I_{2 ,} то Р₁ = Р₂

и

следует, что

Работа трансформатора с нагрузкой. Если во вторичную цепь трансформатора включить нагрузку, то во вторичной обмотке возникает ток. Этот ток создает магнитный поток, который согласно правилу Ленца, должен уменьшить изменение магнитного потока в сердечнике, что в свою очередь, приведет к уменьшению ЭДС индукции в первичной обмотке, поэтому ток в первичной обмотке должен возрасти, восстанавливая начальное изменение магнитного потока. При этом увеличивается мощность, потребляемая трансформатором от сети. (Рис.5).

Рис. 5

Если же вторичная обмотка трансформатора имеет сопротивление вторичной обмотки R₂ (говорится о длине проводников из которых изготовлена обмотка, или о материале проводника, или о сечении и диаметре проводов обмотки), то на выходе вторичной обмотки напряжение U₂‘ будет меньше расчетного напряжения U₂ на величину падения напряжения U = I₂ • R₂ на этом сопротивлении из-за потерь энергии тока на джоулево тепло. На выход (на нагрузку) Rн »пойдет» меньшее напряжение:

U₂‘ = U₂ – U = U₂ – I₂ • R₂

Потери напряжения U находят по закону Ома для участка цепи: U = I₂ • R₂, откуа

(отмечаем, что такой же ток течет и в нагрузке Rн, так как R₂ и Rн соединены последовательно).

Напряжение на нагрузке по закону Ома для участка цепи сопротивлением , тогда

Учитывая, что можем всегда найти нужную величину напряжения или силы тока, количество витков в катушках.

 , где Ап = U₂‘• I₂ • t ; Аз = U₁ • I₁ • t , то

Использование трансформаторов. Трансформаторы используются в технике и могут быть устроены очень сложно, однако незыблемым остается принцип их действия: » изменяющееся магнитное поле, созданное переменным током в первичной обмотке, пронизывая витки вторичной обмотки, индуцирует в ней переменный ток той же частоты, но другого напряжения». В современных мощных трансформаторах суммарные потери энергии не превышают 2–3%.

• на заводах и фабриках при подаче напряжения к двигателям станков 380–660 В.

• при передаче электроэнергии по проводам от 100 до 1000В;

• для электросварки и электроплавки;

• в радиотехнике; и др.

Решение задач

Задача 1. Как, вы думаете, что будет, если первичную обмотку подключить к источнику постоянного тока?

Ответ: В этом случае трансформатор сгорит, так как первичная обмотка обычно имеет ничтожно малое сопротивление, и поэтому произойдет короткое замыкание.

Задача 2. Если сопротивление первичной обмотки, подключенной к источнику постоянного тока велико, то изменится ли напряжение во вторичной обмотке?

Ответ: Никакого изменения напряжения этот трансформатор дать не сможет из-за отсутствия явления электромагнитной индукции. Если такой трансформатор подключить к источнику постоянного тока, то ток пойдет по первичной обмотке и вокруг нее возникает магнитное поле, которое будет пронизывать вторичную обмотку. Т.е. магнитный поток вторичную обмотку будет пересекать, но он будет постоянным и значит скорость его изменения Ф’ = 0, поэтому ЭДС индукции во вторичной обмотке Е₂ = 0.

Задача 3. Сколько витков должна иметь вторичная обмотка трансформатора, чтобы повысить напряжение с 220 до 11000В, если в первичной обмотке 20 витков? Каков коэффициент трансформации?

Задача 4. Под каким напряжением находится первичная обмотка трансформатора, имеющая 1000 витков, если во вторичной обмотке 3500 витков и напряжение 105В?

Задача 5. Мощность, потребляемая трансформатором, 90 Вт. Определите силу тока во вторичной обмотке, если напряжение на зажимах вторичной обмотки 12 В и КПД трансформатора 75%.

Задача 6. Первичная обмотка понижающего трансформатора включена в сеть напряжением 220 В. Напряжение на зажимах вторичной обмотки 20В, ее сопротивление 1 Ом, сила тока 2А. Определите коэффициент трансформации и КПД трансформатора.

Задача 7. Первичная обмотка трансформатора, включенного в цепь переменного тока с напряжением 220 В, имеет 1500 витков. Определить число витков во вторичной обмотке, если она должна питать цепь с напряжением 6,3В, при силе тока 0,5 А

Нагрузка активная. Сопротивление вторичной обмотки равно 0,2 Ом.

Сопротивлением первичной обмотки пренебречь.

Задача 8. Первичная обмотка понижающего трансформатора с коэффициентом трансформации к = 10 включена в сеть переменного тока с напряжением U₁ = 120 В.Сопротивление вторичной обмотки R₂ = 1,2 Ом, ток в ней  I₂ = 5А. Найти напряжение на нагрузке трансформатора и сопротивление нагрузки. Найти число витков во Вторичной обмотке, если первичная обмотка содержит 10000 витков. Чему равен кпд этого трансформатора.

Дано:

Решение:

k = 10 U1 = 120 B R2=1,2Ом J2 = 5A N1=10 000 U2‘ = ? N2 = ? Rн = ? кпд = ? U = ?

Зная коэффициент трансформации трансформатора k, найдем число витков во вторичной обмотке N2 “k” показывает, во сколько раз наш понижающий трансформатор уменьшает напряжение то == 12 В Напряжение в обмотках прямо пропорционально числу витков в них откуда N2 = (витков), так как вторичная обмотка трансформатора имеет сопротивление обмотки R2, то на выход Rн пойдет напряжение U2 U2’= U2 – U = U2 – J2R2, где U – падение напряжения из-за на R2 потерь энергии на джоулево тепло. По закону Ома J2=,откуда U = J2R2 = 5A .1,2Ом = 6(B) U2‘ = (12 – 6)B = 6(B) R2 и RH соединены последовательно, то J2=JH по закону Ома для участка цепи сопротивления RH: J2 = =>RH = = = 1,2 (Ом) Работа тока на зажимах вторичной обмотки Aпол = Работа тока в первичной обмотке Аз = U1, где КПД трансформатора КПД =

Через замкнутый кольцевой сердечник трансформатора понижающего напряжение

Трансформатор понижает напряжение с 220 В. до 22 В. Сколько витков содержит вторичная обмотка трансформатора, если первичная содержит 500 витков?

Ответы

Роман

Для трансформатора справедливо соотношение :

U1, U2 — напряжения в первичной и вторичной обмотке, n1,n2 — количество витков в обмотках.

Ток в первичной обмотке трансформатора I₁ = 0,5 А, напряжение на ее концах V₁ = 220 В. Ток во вторичной обмотке трансформатора I₂ = 11 А, напряжение на ее концах V₂ = 9,5 В. Найти КПД трансформатора.

Первичная обмотка трансформатора для питания накала радиоприемника имеет w₁ = 12000 витков и включена в сеть переменного тока с напряжением V₁ = 120 В. Какое число витков w₂ должна иметь вторичная обмотка, если ее сопротивление r = 0,5 Ом? Напряжение накала радиоприемника V₂ = 3,5 В при токе I = 1 А.

Первичная обмотка понижающего трансформатора включена в сеть переменного тока с напряжением V₁ = 220 В. Напряжение на зажимах вторичной обмотки V₂ = 20 В, ее сопротивление r = 1 Ом, ток в ней I = 2 А. Найти коэффициент трансформации k и КПД η трансформатора.

Разборный школьный трансформатор включен в сеть. Ко вторичной обмотке подключена нагрузка. Как изменится сила тока в первичной и вторичной обмотках при удалении верхней части сердечника (см. рисунок)?

Почему для реостата замыкание одного-двух витков не опасно, а трансформатор может выйти из строя, если хотя бы один виток обмотки замкнется накоротко?

Через замкнутый кольцевой сердечник трансформатора, понижающего напряжение с U₁ = 220 В до U₂ = 42 В, пропущен провод, концы которого присоединены к вольтметру. Вольтметр показывает U = 0,50 В. Сколько витков имеют обмотки трансформатора?

Трансформатор понижает напряжение с 220 В до 42 В. а) В какой из обмоток провод должен быть толще? б) Можно ли подключить трансформатор к сети постоянного напряжения 100 В? в) Можно ли включить в сеть переменного тока с напряжением 220 В первичную катушку трансформатора, снятую с сердечника?

Два одинаковых идеальных трансформатора имеют обмотки из N₁ = 200 и N₂ = 600 витков. Они соединены последовательно различными обмотками (см. рисунок) и подключены к источнику переменного напряжения U = 200 В. Определите напряжение U_AC между точками A и C.

Разборный школьный трансформатор включен в сеть. К вторичной обмотке подключена нагрузка. Как изменится ток в первичной и вторичной катушках при удалении верхней части сердечника?

Почему трансформатор может выйти из строя в том случае, если хотя бы один виток обмотки замкнется накоротко?

Объяснить, почему с увеличением нагрузки во вторичной цепи (уменьшением сопротивления) автоматически возрастает потребляемая трансформатором мощность от сети?

При подключении первичной обмотки трансформатора к источнику переменного синусоидального напряжения во вторичной обмотке возникает ЭДС E₁ = 16 В. Если к тому же источнику подключить вторичную обмотку, то в первичной возникает ЭДС E = 4 В. Найти напряжение источника. Потери энергии в трансформаторе не учитывать.

Первичная обмотка силового трансформатора для накала радиолампы имеет n₁ = 2200 витков и включена в сеть с действующим значением напряжения U₁ = 220 В. Сколько витков должна иметь вторичная обмотка, если ее активное сопротивление r = 0,50 Ом, а напряжение накала лампы U₂ = 3,5 В при силе тока накала I = 1 А?

Первичная обмотка понижающего трансформатора с коэффициентом трансформации k = 10 включена в сеть с напряжением U₁ = 220 В. Сопротивление вторичной обмотки r = 0,5 Ом, ток во вторичной обмотке I = 4 А. Определить напряжение U₂ на зажимах вторичной обмотки. Потерями в первичной обмотке пренебречь.

Трансформатор с сердечником. При включении первичной обмотки трансформатора с замкнутым сердечником в сеть с напряжением U₁ = 100 В на разомкнутой вторичной обмотке, имеющей в два раза (n = 2) большее число витков, напряжение U₂ = 197 В. Какое напряжение будет на разомкнутой вторичной обмотке, если воспользоваться сердечником того же размера, но из материала с магнитной проницаемостью в k = 10 раз меньшей, чем в первом случае? Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике не учитывать.

Трансформатор со сложным сердечником. Сердечник трансформатора имеет симметричную форму, показанную на рис. Левая обмотка имеет n₁ витков, правая — n₂ витков. Когда к левой обмотке приложено напряжение U₁, напряжение на разомкнутой правой обмотке оказывается равным U₂. Каким будет напряжение на разомкнутой левой обмотке, если то же напряжение U₁ подать на правую обмотку? Считать, что магнитный поток, создаваемый током в любой из обмоток, не выходит из сердечника.

Странный вольтметр. На железный сердечник трансформатора (рис.) вместо вторичной обмотки надето проводящее кольцо сопротивлением R. К точкам A и B этого кольца, отстоящим друг от друга на 1/3 длины кольца, подключен идеальный вольтметр. ЭДС индукции, наводимая в проводящем кольце, равна E. Что покажет вольтметр?

1. От середины катушки с железным сердечником (обмотка — толстый медный провод с большим числом витков) сделан отвод C (рис.). Между точками B и C создается постоянное напряжение U. Найти напряжение между точками A и B. 2. Между точками B и C приложено переменное напряжение (например, от городской сети) с амплитудой U. Найти амплитуду переменного напряжения между точками A и B.

Обмотка лабораторного регулировочного автотрансформатора (ЛАТР) намотана на железном сердечнике, имеющем форму прямоугольного тороида (рис.). Для защиты от вихревых токов (токов Фуко) сердечник набирают из тонких железных пластин, изолированных друг от друга слоем лака. Такой сердечник можно сделать различными способами; 1) собирая его из тонких колец, положенных стопкой одно на другое; 2) свертывая в рулон длинную ленту, имеющую ширину h; 3) собирая из прямоугольных пластин размера l х h, расположив их вдоль радиусов цилиндра. Какой способ лучше?

Показать, что при пренебрежении током холостого хода трансформатора и активным сопротивлением его обмоток имеет место соотношение I₁/I₂ = N₂/N₁, где I₁ и I₂—токи в обмотках, а N₁ и N₂ — число витков в них. Обмотки рассматривать как катушки с одинаковым поперечным сечением.

Замкнутый сердечник

Обе обмотки размещены на общем ферромагнитном замкнутом сердечнике . На обмотку управления подается входной сигнал в виде напряжения постоянного тока Uy или тока / у, подлежащего усилению. [46]

Обе обмотки размещены на общем ферромагнитном замкнутом сердечнике . На обмотку управления подается входной сигнал в виде напряжения постоянного тока Uy или тока 1У, подлежащего усилению. [48]

Предположим, что нам дан замкнутый сердечник – рис. 5.4 а, выполненный из магнитомягкого материала. [49]

Для усиления магнитного поля применяют замкнутые сердечники из мягкой стали или других ферромагнитных материалов. На более высоких частотах сердечники обычно не применяют и делают катушки специальной формы. Они охватывают трубку и создают более однородное поле. Для уменьшения магнитного рассеяния катушки помещают в ферромагнитный экран. [50]

Даже небольшой воздушный зазор в замкнутом сердечнике ( рис. 42) резко увеличивает магнитное сопротивление и уменьшает магнитный поток. [51]

Шь Обмотка трансформатора размещается на замкнутом сердечнике кз электротехнической стали . [52]

Трансформатор ( рис. 162) имеет замкнутый сердечник и состоит из каркаса /, изготовленного из картона или другого изоляционного материала. На каркас намотаны обмотки 2 из медной проволоки, изолированной эмалью. [54]

Катушка из wl витков намотана на замкнутый сердечник или на его часть. [55]

Конструктивно измеритель тока выполняется в виде замкнутого сердечника из мягкого магнитного материала. В сердечнике делается небольшой воздушный зазор, в который помещают кристаллы элемента Холла. Через сердечник пропускается шина ( или кабель) якорной цепи двигателя. [57]

При такой связи катушки делаются с замкнутым сердечником из карбонильного железа или другого магнитодиэлектрика, что обеспечивает более высокое качество контуров. [59]

Types of Transformer — разные типы трансформаторов

Существуют различных типов трансформаторов , используемых в электроэнергетической системе для различных целей, таких как генерация, распределение и передача и использование электроэнергии.

Различные типы трансформаторов: повышающий и понижающий трансформатор, силовой трансформатор, распределительный трансформатор, измерительный трансформатор, содержащий трансформатор тока и напряжения, однофазный и трехфазный трансформатор, автотрансформатор и т. Д.

Состав:

Различные типы трансформатора

Различные типы трансформатора, показанные на рисунке выше, подробно поясняются ниже.

Повышающий и понижающий трансформатор

Этот тип трансформатора классифицируется на основе количества витков в первичной и вторичной обмотках и наведенной ЭДС.

Повышающий трансформатор преобразует низковольтный сильноточный переменный ток в высоковольтную слаботочную систему переменного тока. В этом типе трансформатора количество витков во вторичной обмотке больше, чем количество витков в первичной обмотке.Если (В ₂ > В ₁ ) напряжение на выходе повышается и называется повышающим трансформатором

.

Понижающий трансформатор преобразует высокое первичное напряжение, связанное с низким током, в низкое напряжение с высоким током. В трансформаторе этого типа количество витков в первичной обмотке больше, чем количество витков во вторичной обмотке. Если (В ₂ <В ₁ ) уровень напряжения на выходе понижается и известен как понижающий трансформатор

.

Силовой трансформатор

Силовые трансформаторы используются в сетях передачи более высокого напряжения.Номинальные параметры силового трансформатора следующие: 400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ. В основном они рассчитаны на мощность более 200 МВА. В основном устанавливается на генерирующих станциях и передающих подстанциях. Они рассчитаны на максимальную эффективность 100%. Они больше по размеру, чем распределительный трансформатор.

При очень высоком напряжении мощность не может быть передана потребителю напрямую, поэтому мощность понижается до желаемого уровня с помощью понижающего силового трансформатора.Трансформатор загружен не полностью, поэтому потери в сердечнике происходят в течение всего дня, но потери в меди зависят от цикла нагрузки распределительной сети.

Если силовой трансформатор подключен к сети передачи, колебания нагрузки будут очень меньшими, так как они не подключены напрямую со стороны потребителя, но при подключении к распределительной сети будут колебания нагрузки.

Трансформатор нагружен на передающей станции в течение 24 часов, таким образом, потери в сердечнике и меди будут происходить в течение всего дня.Силовой трансформатор экономичен, когда мощность генерируется при низком уровне напряжения. Если уровень напряжения повышается, то ток силового трансформатора уменьшается, что приводит к потерям I ² R, а также увеличивается регулировка напряжения.

Распределительный трансформатор

Этот тип трансформатора имеет более низкие номиналы, такие как 11 кВ, 6,6 кВ, 3,3 кВ, 440 В и 230 В. Они имеют номинальную мощность менее 200 МВА и используются в распределительной сети для преобразования напряжения в энергосистеме путем понижения напряжения. уровень, на котором электрическая энергия распределяется и используется на стороне потребителя.

Первичная обмотка распределительного трансформатора намотана эмалированным медным или алюминиевым проводом. Толстая лента из алюминия и меди используется для изготовления вторичной обмотки трансформатора, которая представляет собой обмотку с высоким током и низким напряжением. В качестве изоляции используется пропитанная смолой бумага и масло.

Масло в трансформаторе используется для

• Охлаждение
• Изоляция обмоток
• Защита от влаги

Различные типы распределительных трансформаторов подразделяются на следующие категории и показаны на рисунке ниже

• Место установки
• Тип изоляции
• Характер поставки

Распределительный трансформатор менее 33 кВ используется в промышленности, а 440, 220 В — в быту.Он меньше по размеру, прост в установке, имеет низкие магнитные потери и не всегда загружается полностью.

Так как он не работает при постоянной нагрузке в течение 24 часов, так как днем ​​его нагрузка находится на пике, а в ночное время он загружен очень слабо, поэтому эффективность зависит от цикла нагрузки и рассчитывается как эффективность на весь день. Распределительные трансформаторы рассчитаны на максимальный КПД от 60 до 70%

Использование распределительного трансформатора

• Применяется в насосных станциях с уровнем напряжения ниже 33 кВ
• Электроснабжение электропроводов железных дорог электрифицированных АС
• В городских районах многие дома питаются от однофазного распределительного трансформатора, а в сельской местности может быть возможно, что одному дому потребуется один трансформатор в зависимости от нагрузки.
• Многоканальные распределительные трансформаторы используются в промышленных и коммерческих помещениях.
• Используется в ветряных электростанциях, где электроэнергия вырабатывается ветряными мельницами. Там он используется как коллектор для подключения подстанций, удаленных от ветроэнергетической системы.

Измерительный трансформатор

Трансформатор тока

• Трансформатор тока используется для измерения, а также для защиты. Когда ток в цепи является высоким для подачи непосредственно на измерительный прибор, трансформатор тока используется для преобразования большого тока в желаемое значение тока, необходимого в цепи.

Первичная обмотка трансформатора тока подключена последовательно к основному источнику питания и различным измерительным приборам, таким как амперметр, вольтметр, ваттметр или катушка защитного реле. У них есть точный коэффициент тока и фазовое соотношение, что позволяет измерить точность измерения на вторичной стороне. Термин «отношение» имеет большое значение в компьютерной томографии.

Например, если его соотношение составляет 2000: 5, это означает, что трансформатор тока имеет выходную мощность 5 ампер, когда входной ток составляет 2000 ампер на первичной стороне.Точность трансформатора тока зависит от многих факторов, таких как нагрузка, нагрузка, температура, изменение фазы, номинал, насыщение и т. Д.

В трансформаторе тока полный первичный ток представляет собой векторную сумму тока возбуждения и тока, равного изменение направления вторичного тока, умноженное на коэффициент трансформации.

Где,
I _p — первичный ток
I _с — вторичный или реверсивный ток
I ₀ — ток возбуждения
K _T — коэффициент поворота

Трансформатор потенциала

Трансформатор напряжения также называют трансформатором напряжения.Первичная обмотка подключена к линии высокого напряжения, напряжение которой должно быть измерено, а все измерительные приборы и счетчики подключены к вторичной обмотке трансформатора.

Основная функция трансформатора потенциала — понижать уровень напряжения до безопасного предела или значения. Первичная обмотка трансформатора напряжения заземлена в качестве точки безопасности.

Например, отношение напряжения первичной обмотки к вторичной задается как 500: 120, это означает, что выходное напряжение составляет 120 В, когда напряжение 500 В подается на первичную обмотку.Различные типы трансформаторов напряжения показаны ниже на рисунке

.

• Электромагнитный (трансформатор с проволочной обмоткой)
• Конденсатор (конденсаторный трансформатор напряжения CVT использует конденсаторный делитель напряжения)
• Оптический (работает над электрическими свойствами оптических материалов)

Ошибка напряжения в процентах определяется уравнением, приведенным ниже

Однофазный трансформатор

Однофазный трансформатор — это статическое устройство, работающее по принципу закона взаимной индукции Фарадея.При постоянном уровне частоты и изменении уровня напряжения трансформатор передает мощность переменного тока из одной цепи в другую. В трансформаторе есть два типа обмоток. Обмотка, на которую подается питание переменного тока, называется первичной обмоткой, а во вторичной обмотке подключена нагрузка.

Трехфазный трансформатор

Если взять три однофазных трансформатора и соединить их вместе со всеми тремя первичными обмотками, соединенными друг с другом как одна, а все три вторичные обмотки друг с другом, образуя одну вторичную обмотку, трансформатор, как говорят, ведет себя как трехфазный трансформатор, то есть группа из трех однофазных трансформаторов, соединенных вместе, которые действуют как трехфазный трансформатор.

Трехфазный источник питания в основном используется для производства, передачи и распределения электроэнергии в промышленных целях. Менее затратно собрать три однофазных трансформатора для образования трехфазного трансформатора, чем купить один одиночный трехфазный трансформатор. Подключение трехфазного трансформатора может быть выполнено по схеме звезда (звезда) и треугольник (сетка).

Соединение первичной и вторичной обмоток может быть выполнено различными комбинациями, показанными ниже

Первичная обмотка	Вторичная обмотка
Звездочка (звезда)	Звездочка
Дельта (сетка)	Дельта
Звезда	Дельта
Дельта	Звезда

Комбинация первичной обмотки и вторичной обмотки выполняется по схеме звезда-звезда, треугольник-треугольник, звезда-треугольник и треугольник.

Как проверить трансформатор с помощью мультиметра [Руководство]

Начинающим радиолюбителям очень полезно знать, как проверить трансформатор мультиметром. Такие знания полезны по той причине, что экономят время и деньги. В большинстве линейных источников питания трансформатор составляет львиную долю стоимости. Поэтому, если у вас в руках трансформатор с неизвестными параметрами, не спешите его выбрасывать. Лучше взять в руки мультиметр.Для некоторых экспериментов нам также понадобится лампа накаливания с пулей.

Чтобы проводить дальнейшие эксперименты и эксперименты более осознанно, вы должны понимать, как устроен и работает трансформатор. Давайте рассмотрим это здесь в упрощенном виде.

Самый простой трансформатор — это две обмотки, намотанные на сердечник или магнитопровод. Каждая обмотка представляет собой изолированный от другой проводник. Сердечник изготовлен из тонких изолированных листов специальной электротехнической стали. Одна из обмоток, называемая первичной обмоткой, находится под напряжением, а другая, называемая вторичной обмоткой, снимается.

Когда к первичной обмотке прикладывается переменное напряжение, в первичной обмотке образуется пуля для протекания переменного тока, потому что электрическая цепь замкнута. Вокруг проводника с переменным током всегда образуется переменное магнитное поле. Магнитное поле замыкается накоротко и усиливается сердечником магнитопровода и вызывает переменную электродвижущую силу ЭДС во вторичной обмотке. При подключении нагрузки к вторичной обмотке в ней протекает переменный ток i2.

Этих знаний еще недостаточно, чтобы полностью понять, как проверить трансформатор мультиметром. Поэтому рассмотрим еще несколько полезных моментов.

Как правильно проверить трансформатор с помощью мультиметра

Не вдаваясь в подробности, которые здесь не нужны, отметим, что ЭДС и напряжение определяются количеством обмоток при прочих равных параметрах

E ~ w .

Чем больше обмоток, тем выше значение ЭДС (или напряжения на обмотке).В большинстве случаев мы имеем дело с понижающими трансформаторами. На их первичную обмотку подается высокое напряжение 220 В (230 В по новому ГОСТу), а на вторичную обмотку снято низкое напряжение: 9 В, 12 В, 24 В и т. Д. Соответственно количество обмоток тоже будет по другому. В первом случае он выше, а во втором — ниже.

до

E1> E2 ,

, затем

w1> w2 .

Также, не приводя никаких рассуждений, отметим, что мощность обеих обмоток всегда одинакова:

S1 = S2 .

А так как мощность является произведением тока i при напряжении u

S = u ∙ i ,

, затем

S1 = u1 ∙ i1; S2 = u2 ∙ i2 .

Отсюда получаем простое уравнение:

u1 ∙ i1 = u2 ∙ i2 .

Последнее выражение представляет для нас большой практический интерес, а именно:Чтобы сохранить баланс мощностей первичной и вторичной обмоток, нам нужно уменьшать ток при увеличении напряжения. Следовательно, в высоковольтной обмотке протекает меньший ток, и наоборот. Проще говоря, поскольку напряжение в первичной обмотке выше, чем во вторичной, ток в ней меньше, чем во второй. В этом случае пропорция сохраняется. Например, если напряжение в десять раз выше, ток в десять раз ниже, чем во втором.

Отношение количества обмоток или отношение первичной ЭДС к вторичной называется отношением трансформации:

kt = w1 / w2 = E1 / E2 .

Из вышесказанного можно сделать самый важный вывод, который поможет нам понять, как проверить трансформаторный мультиметр.

Вывод такой. Поскольку первичная обмотка трансформатора рассчитана на более высокое напряжение (220 В, 230 В), чем вторичная (12 В, 24 В и т. Д.), Она намотана с большим количеством обмоток. Но у него меньший ток тока, поэтому он использует более тонкий провод большей длины. Из этого следует, что первичная обмотка понижающего трансформатора имеет большее сопротивление, чем вторичная.

Таким образом, с помощью мультиметра уже можно определить, какие выводы являются первичными и вторичными, путем измерения и сравнения их сопротивлений.

Как определить обмотки трансформатора

После измерения сопротивления обмоток мы узнали, как они рассчитаны на более высокие напряжения. Но мы еще не знаем, можно ли питать его от 220 В. В конце концов, более высокое напряжение по-прежнему означает 220 В. Иногда вы получаете трансформаторы, рассчитанные на 110 В и 127 В переменного тока или меньше.Поэтому, если такой трансформатор включить в сеть 220 В, он просто сгорит.

В данном случае это делают опытные электрики. Берут лампу накаливания и последовательно подключают к предполагаемой первичной обмотке. Затем один вывод обмотки и вывод лампы подключают к сети 220 В. Если трансформатор рассчитан на 220 В, лампа не загорится, потому что приложенное напряжение 220 В полностью сбалансировано с ЭДС самоиндукции обмотки.ЭДС и приложенное напряжение направлены противоположно. Следовательно, через лампу накаливания будет протекать небольшой ток — ток холостого хода трансформатора. Величина этого тока недостаточна для нагрева нити в лампе накаливания. По этой причине лампа не горит.

Если лампа горит даже на полную мощность, на такой трансформатор нельзя подавать 220 В; он не рассчитан на такое напряжение.

Очень часто можно встретить трансформатор с большим количеством выводов.Это означает, что он имеет несколько вторичных обмоток. Узнать напряжение каждого из них можно следующим образом.

Ранее мы рассмотрели, как проверить трансформатор мультиметром и определить первичную обмотку по сопротивлению. Вы также можете использовать лампу накаливания, чтобы убедиться, что она рассчитана на 220 В (230 В).

Теперь это мелочь. Подайте напряжение на первичную обмотку 220 В и измерьте напряжение переменного тока на выходах остальных обмоток мультиметром.

Подключение обмоток трансформатора

Вторичные обмотки трансформатора включаются последовательно, реже — параллельно. В случае последовательного подключения обмотки могут включаться последовательно и вне очереди.

Согласование обмоток трансформатора используется для получения более высокого напряжения, чем одна из обмоток. В случае согласованного подключения начало одной обмотки, обозначенное точкой или крестиком на схемах подключения, подключается к концу предыдущей обмотки.Здесь помните, что максимальный ток всех подключенных обмоток не должен превышать значение, рассчитанное для наименьшего тока.

При встречном соединении начало или концы обмоток соединяются вместе. В случае перекрестного соединения ЭДС направляются противотоком. На выходах получается разница ЭДС: чем меньше берется значение, тем больше. Если к соединению счетчика подключить две обмотки с равными значениями ЭМУ, то на выходах будет ноль.

Теперь вы знаете, как проверить трансформатор с помощью мультиметра, а также можете найти первичную и вторичную обмотки.

Изолирующие трансформаторы

обеспечивают гальваническую развязку

Традиционная однофазная силовая проводка состоит из горячего провода, нейтрального провода и заземляющего провода. Когда несколько физически разделенных устройств используют общую линию питания, возможно создание контуров заземления из-за устройств, имеющих разные потенциалы заземления. Эти контуры заземления особенно проблематичны в медицинских устройствах и могут создавать проблемы во время тестирования устройства.Разработчикам сложно измерить контуры заземления с помощью устройств, использующих выпрямленное линейное напряжение. Заземленное испытательное оборудование, такое как осциллографы, может случайно вызвать короткое замыкание в источниках питания в этих устройствах. Кроме того, высокочастотный шум может распространяться по линиям питания переменного тока, вызывая проблемы для чувствительных датчиков и инструментов.

Всех этих проблем можно избежать, правильно применив изолирующие трансформаторы между вводом питания и устройством.

Изолирующие трансформаторы

обеспечивают разделение с заземлением линии электропередачи для устранения контуров заземления и случайного заземления испытательного оборудования.Они также подавляют высокочастотный шум от источника питания.

В этой статье обсуждаются характеристики, критерии выбора и применение изолирующих трансформаторов на примерах устройств от Hammond Manufacturing, Bel / Signal Transformer и Triad Magnetics.

Как работают изолирующие трансформаторы

Изолирующие трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку между линиями питания переменного тока (сетью) и устройством с питанием. Это означает, что между двумя обмотками нет пути постоянного тока.Они служат трем основным целям:

• Первый изолирует вторичную обмотку от земли (земли)
• Второй — для повышения или понижения линейного (сетевого) напряжения
• Третий — уменьшить линейный шум, передаваемый от первичного к вторичному или наоборот.

Изолирующие трансформаторы — это прежде всего трансформаторы, и они имеют общие характеристики трансформаторов (рис. 1). Первичная и вторичная обмотки намотаны на общий ферромагнитный сердечник.

Рисунок 1: Схема простого силового трансформатора, состоящего из первичной обмотки N _P витков и вторичной обмотки N _S на общем ферромагнитном сердечнике. (Источник изображения: Digi-Key Electronics)

На рисунке первичная обмотка имеет N _P витков, намотанных вокруг сердечника, а вторичная обмотка имеет N _S витков. Соотношение между первичным (V _P ) и вторичным напряжением (V _S ) показано в уравнении 1:

.

Уравнение 1

Если на первичной обмотке больше витков, чем на вторичной, то напряжение на вторичной обмотке будет меньше, чем на первичной.Это понижающая конфигурация. Если количество витков на первичной обмотке меньше числа витков на вторичной, то вторичное напряжение будет выше, чем на первичной, что приведет к повышающей конфигурации. Большинство изолирующих трансформаторов имеют одинаковое количество витков первичной и вторичной обмоток, поэтому первичные и вторичные напряжения одинаковы.

Энергия сохраняется в трансформаторах, поэтому, если не учитывать потери, произведение V _P и первичного тока (I _P ) будет равно произведению V _S и вторичного тока (I _S ). .Трансформаторы рассчитываются как произведение действующего напряжения первичной обмотки на действующее значение первичного тока. Это «полная мощность», измеряемая в вольт-амперах или ВА.

Точки на схеме — это точки фазирования, которые показывают направления первичного и вторичного тока. Ток, протекающий в первичной точечной стороне обмотки, приводит к вторичному току, выходящему из точечной стороны обмотки, как показано на схеме. Это важно, если обмотки должны быть размещены последовательно или параллельно.Несоблюдение фазировки обмотки может привести к ошибкам.

Экран Фарадея — это электростатический экран, который уменьшает емкость между первичной и вторичной обмотками и обычно заземляется. Экран снижает амплитуду синфазного шума и переходных процессов через трансформатор.

Первичная и вторичная обмотки изолирующего трансформатора хорошо изолированы, чтобы минимизировать прямую проводимость между ними. Мерой эффективности этой изоляции является ток утечки.Большинство изолирующих трансформаторов также проверяются с помощью тестеров с высоким потенциалом или высокого напряжения. Они подают высокое напряжение на изоляцию при проверке утечки тока.

Физическая структура изолирующего трансформатора может иметь несколько форм, включая структуру типа оболочки (рисунок 2). Здесь первичная и вторичная обмотки концентрически намотаны изолирующим слоем, а экран Фарадея вставлен между двумя слоями.

Рис. 2: Разрез изолирующего трансформатора, использующего конструкцию оболочки, где первичная и вторичная обмотки концентрически намотаны изолирующим слоем, а экран Фарадея вставлен между двумя слоями.(Источник изображения Digi-Key Electronics)

Экран Фарадея может быть выполнен в виде слоя фольги или в виде близкорасположенной обмотки, как показано. Заземление обычно осуществляется со стороны первичной обмотки, на заземление. Поскольку в первичной и вторичной обмотках уже используется эмалированный провод, такая конструкция называется «с двойной изоляцией».

В качестве альтернативы, обмотки могут быть размещены на сердечнике рядом друг с другом, что называется конструкцией «разъемной катушки», или намотаны на тороидальный сердечник.

Коммерческие изолирующие трансформаторы

Изолирующие трансформаторы могут быть распределены с открытыми рамками или могут быть заключены в экранированную конструкцию (рисунок 3).В изолирующем трансформаторе 171E компании Hammond Manufacturing используется экранированный корпус. Экраны торцевых крышек содержат магнитное поле трансформатора, а также служат для минимизации наводок от полей, внешних по отношению к трансформатору. Этот трансформатор на 500 ВА, 1: 1 также включает в себя пигтейл, NEMA, трехпроводные заземленные входные и выходные разъемы и встроенный автоматический выключатель перегрузки.

Хотя заземление подключено к вторичному выходному разъему, оно не будет использоваться в большинстве приложений с изолирующими трансформаторами.Этот трансформатор имеет ток утечки менее 60 микроампер (мкА) между первичной и вторичной обмотками при номинальном входном напряжении.

Рисунок 3: Пример изолирующего трансформатора с экраном, закрывающим торцевые крышки трансформатора. (Источник изображения: Hammond Manufacturing)

DU1 / 4 от Bel / Signal Transformer — это изолирующий трансформатор на 250 ВА, в котором используется конструкция с открытой рамой и двойным набором многоотводных обмоток. Имеются две первичные и две вторичные обмотки (рисунок 4).

Рис. 4: Сигнальный трансформатор / сигнальный трансформатор DU1 / 4 — это изолирующий трансформатор с открытой рамой и двойным набором ответвлений первичной и вторичной обмоток. (Источник изображения: Bel / Signal Transformer)

Первичная и вторичная обмотки одинаково рассчитаны на 0, 104, 110 и 120 вольт. Это разрешает последовательное или параллельное соединение первичной или вторичной обмотки. Следовательно, номинальное соотношение 1: 1 может поддерживаться для входов либо 110, либо 220 вольт. Также можно настроить повышающий трансформатор с 110 вольт до 220 вольт или понижающий трансформатор с 220 вольт до 110 вольт.Кроме того, многоотводные обмотки допускают промежуточные значения напряжения, такие как 208 вольт, 214 вольт или 230 вольт (рисунок 5).

Силовые соединения для этого трансформатора осуществляются с помощью винтовых зажимов.

Рисунок 5: Двойная обмотка DU1 / 4 допускает множество возможных конфигураций проводки, включая соотношение напряжений 1: 1, 2: 1, 1: 2. (Источник изображения: Digi-Key Electronics)

Если первичная и вторичная обмотки соединены последовательно, трансформатор имеет соотношение напряжений 1: 1 для входного напряжения 220 В.Если первичная и вторичная обмотки соединены параллельно, в результате будет получено соотношение напряжений 1: 1 для 110 вольт с удвоенным доступным током по сравнению с одиночной обмоткой. Если первичные обмотки размещены последовательно, а вторичные — параллельно, первичное напряжение понижается в два раза. Если вторичная обмотка подключена последовательно, а первичная — параллельно, то реализуется повышение 2: 1.

Изоляция медицинская

Изолирующие трансформаторы, предназначенные для медицинского применения, должны соответствовать более строгим требованиям в отношении токов утечки.Существуют требования к максимальному току утечки для утечки на землю или на землю, утечки через корпус и утечки через пациента. Утечка на землю относится к токам утечки в заземляющем проводе устройства. Токи корпуса описывают токи, которые текут от открытой проводящей поверхности к земле через проводник, отличный от заземляющего провода. Утечка через пациента — это ток, который протекает через пациента на землю при нормальном подключении к устройству. Большинство устройств этой категории сертифицированы в соответствии с UL / IEC 60601-1.

Модель MD-500-U компании

Triad Magnetics — изолирующий трансформатор на 500 ВА, предназначенный для использования в медицине (рис. 6).Этот трансформатор сертифицирован лабораторией Underwriters Laboratories (UL) в соответствии со спецификацией UL 60601-2 и имеет ток утечки обычно 10 мкА и не более 50 мкА.

Рис. 6. MD-500-U — изолирующий трансформатор на 500 ВА, предназначенный для использования в медицине. Он имеет ток утечки 10 мкА (типичный) и использует тороидальный трансформатор, чтобы сохранить его компактность и минимизировать поля рассеяния. (Источник изображения: Triad Magnetics)

В MD-500-U используется тороидальный трансформатор, который сводит к минимуму паразитные поля и максимизирует эффективность при минимальных размерах.Как и большинство автономных медицинских трансформаторов, он надежно заключен в стальной корпус со встроенными предохранителями и термовыключателем.

Типичное применение изолирующего трансформатора

Чаще всего изолирующий трансформатор применяется для изоляции устройства от заземления линии переменного тока. В качестве примера того, почему это может быть необходимо, рассмотрим импульсный источник питания (SMPS). Типичный SMPS с питанием от сети вызывает несколько проблем, связанных с безопасностью (рисунок 7).

Рисунок 7: Схема SMPS, показывающая участки цепи, которые имеют заземление, и те, которые нет.(Источник изображения: Digi-Key Electronics)

Это источник с питанием от сети с обратноходовой топологией. Первичная сторона схемы, показанная желтым цветом, двухполупериодная выпрямляет линейный (сетевой) вход и подает его на первичные шины. Это означает, что уровни напряжения, возникающие между шинами высокого и низкого напряжения, составляют около 170 вольт для линии на 120 вольт и около 340 вольт для линии на 240 вольт. Это выпрямленное линейное напряжение сохраняется в первичном накопительном конденсаторе C2.

Обратите внимание, что первичная и вторичная части источника питания электрически изолированы обратным трансформатором L2 и оптически изолированным ответвителем Q4. В то время как вторичная часть подключена к заземлению на отрицательной (-) выходной клемме, первичная часть не заземлена. Это состояние становится проблематичным при использовании заземленных входных инструментов, таких как осциллографы, для поиска и устранения неисправностей. Подключение заземления пробника осциллографа к компонентам на первичной стороне источника питания может привести к короткому замыканию с сопутствующим повреждением первичных компонентов, а также осциллографа.

Низкая первичная шина в источнике питания подключена к нейтрали линии переменного тока. Хотя нейтральная линия соединена с землей на служебном входе, к тому времени, когда она достигнет входа SMPS, она может оказаться на несколько вольт над землей, что делает ее небезопасной точкой соединения для заземления зонда осциллографа.

Изолирующий трансформатор предназначен для гальванической развязки первичной части ИИП. После изоляции можно подключить заземляющую сторону зонда в любом месте первичной цепи.Это помещает точку заземления в любую точку, к которой подключен заземляющий зажим, что исключает возможность короткого замыкания первичной обмотки.

Та же самая способность изоляции заземления делает изолирующие трансформаторы полезными при диагностике и исправлении контуров заземления, когда несколько устройств, каждое из которых имеет свой собственный обратный путь заземления, соединены вместе.

Трансформатор (ы) позволяет изолировать заземление, чтобы увидеть, какие устройства являются источником тока утечки на землю.

Изолирующие трансформаторы

также уменьшают высокочастотный шум, передаваемый либо от линии к подключенному устройству, либо от устройства обратно в линию.Это связано с последовательной индуктивностью трансформатора и заземленным экраном Фарадея, который уменьшает емкостную связь между трансформатором.

Заключение

Изолирующие устройства, подключенные к его вторичной обмотке, от источника переменного тока на первичной обмотке, изолирующие трансформаторы позволяют переопределить плоскость отсчета на вторичных устройствах. Это также позволяет перенаправлять и контролировать токи утечки. В то же время они минимизируют передачу высокочастотных гармоник и шума.Они очень полезны для тестирования устройств, связанных с питанием.

Заявление об ограничении ответственности: мнения, убеждения и точки зрения, выраженные различными авторами и / или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.

Почему соединение звездой? Почему Delta Connection?

Первая из трех частей

Одним из наиболее запутанных элементов трехфазного питания являются схемы подключения обмоток индуктивных устройств, таких как трансформаторы и двигатели.Хотя большинство из нас, обладающих базовыми знаниями в области питания переменного тока, понимают, как работают двигатели и трансформаторы, мы редко вникаем в эти загадочные соединения обмоток и их влияние на производительность.

Эта простая серия из трех частей не сделает вас экспертом, но я надеюсь, что она сделает эти связи немного более понятными.

Однофазное соединение звездой и треугольником

Простая иллюстрация того, почему соединение звездой или треугольником требуется в трехфазной цепи, — это однофазное соединение.На рисунке 1 показаны схемы двух типичных однофазных трансформаторов.

Рис. 1. Схема двух типичных однофазных трансформаторов

Тот, что слева, принимает более высокое первичное напряжение и производит 120 вольт во вторичной обмотке. Схема справа принимает такое же первичное напряжение и выдает 240 вольт. Он также имеет заземленный центральный ответвитель с нейтралью, который создает напряжение 120 В между ответвлением и внешними клеммами.Обратите внимание, что на этих рисунках нет разницы в количестве витков первичной и вторичной обмоток. Если бы это было так, то в первичной обмотке было бы больше, чем во вторичной, поскольку оба снижают первичное напряжение. Соотношение витков определяет увеличение или уменьшение напряжения и тока между первичной и вторичной обмотками.

На рисунке 1 выделяется то, что только два соединения находятся в любой точке схемы. И первичная, и вторичная катушки имеют по две. Вторичная обмотка слева подключена к заземлению, а вторая — к горячей.Два центральных отводных напряжения также имеют контакт с землей. С тремя входящими фазами схема подключения различается, и в этом заключается цель соединений звезды и треугольника.

Различия в трехфазном соединении звездой и треугольником

Трехфазные трансформаторы состоят из трех отдельных наборов катушек, каждая из которых подключена к отдельной фазе. Чтобы напряжение и ток протекали через катушки, между ними должно быть какое-то общее соединение.На рисунке 2 показаны два возможных подключения. Соединение Delta соединяет катушки в виде равностороннего треугольника и применяет отдельные фазы в каждой из вершин.

Рис. 2. Два возможных соединения — треугольник и звезда

Соединение «звезда» соединяет вместе один конец каждой из катушек и подводит отдельные фазы к открытым концам. Эти два соединения дают очень разные результаты при подаче питания.

Преимущество соединения Delta — более высокая надежность. Если одна из трех первичных обмоток выходит из строя, вторичная по-прежнему будет обеспечивать полное напряжение на всех трех фазах.

Единственное требование — оставшиеся две фазы должны выдерживать нагрузку. Если одна из обмоток в первичной обмотке звезды выходит из строя, на двух фазах вторичной обмотки треугольником будет пониженное напряжение.

Если вторичная обмотка также подключена звездой, на двух фазах будет пониженное напряжение, а на другой — ноль.Преимущество соединения «звезда» состоит в том, что оно может обеспечивать несколько напряжений без необходимости в дополнительных трансформаторах. Это может снизить стоимость многих приложений.

Первичная и вторичная обмотки трехфазного трансформатора могут быть спроектированы как треугольник / треугольник, звезда / звезда, треугольник / звезда и звезда / треугольник. Дельта / Дельта используется во многих промышленных установках, а Дельта / звезда — наиболее распространенная конфигурация. Звезда / треугольник используется при передаче высокого напряжения, а звезда / звезда редко используется из-за потенциального дисбаланса.

На рисунке 3 представлена ​​схема конфигурации «треугольник / звезда». Первичный намотан как Дельта, а вторичный намотан как Уай.

Рис. 3. Схема для конфигурации треугольник / звезда

Входящие фазные напряжения прикладываются к точкам P1, P2 и P3. S1, S2 и S3 — выходные напряжения.

Я упоминал ранее, что вывод двух подключений отличается.Любой из них может быть намотан для получения определенного фазного напряжения, но междуфазные напряжения будут разными для соединений звезды и треугольника. Давайте посмотрим на два примера.

На рисунке 4 показана вторичная (выходная) сторона трехфазного трансформатора, соединенного звездой. Зеленая линия — это центральный отвод, ведущий к земле. На рисунке 4 отдельные фазы имеют напряжение 120 вольт, и каждая из них вырабатывает 120 вольт при подключении к центральному отводу.

Рисунок 4.Вторичная (выходная) сторона трехфазного трансформатора, соединенного звездой

При подключении между фазами напряжение составляет всего 208 вольт, а не 240 вольт, которые мы могли бы ожидать. Почему? Ответ — Уай.

Соединения звездой создают разный фазовый угол между фазами, а фазовый угол определяет межфазное напряжение.

Если вам интересно узнать больше о фазовых углах и векторных диаграммах, которые их измеряют, см. «Пазл с изменением напряжения» на сайте www.PumpEd101.com.

Преимущество состоит в том, что константа позволяет вычислить межфазное напряжение, создаваемое звездообразным соединением. Междуфазное напряжение всегда будет в 1,732 раза больше фазного напряжения. На рисунке 5 показана вторичная (выходная) сторона трехфазного трансформатора, соединенного по схеме треугольника. Как и в примере с звездой, отдельные фазы вырабатывают 120 вольт.

Рис. 5. Вторичная (выходная) сторона трехфазного трансформатора, соединенного треугольником

В этом примере междуфазные напряжения вдвое превышают напряжения отдельных фаз, или 240 вольт.Может показаться, что Delta — более эффективная конструкция, но фазовый угол также играет здесь роль.

Междуфазный ток в схеме треугольника всего в 1,732 раза больше фазного тока, но в два раза больше фазного тока в схеме звезды. Вот почему постоянная 1,732 появляется в уравнениях, используемых для расчета мощности и других значений в трехфазных цепях.

Он учитывает влияние фазового угла на напряжение и ток в двух разных соединениях.

Мощность (Ватт) = E x I x 1,732 x Коэффициент мощности

В колонке следующего месяца будут рассмотрены три мутации общей вторичной дельта-кривой и их возможные проблемы. Прочтите статью здесь.

Чтобы прочитать другие статьи Джо Эванса, перейдите сюда.

Объяснение испытания сопротивления обмотки трансформатора

Это руководство представляет собой введение в методы и процедуры испытания сопротивления обмотки трансформатора. Фото: TestGuy

.

Измерение сопротивления обмотки — важный диагностический инструмент для оценки возможных повреждений трансформаторов в результате плохой конструкции, сборки, обращения, неблагоприятных условий окружающей среды, перегрузки или плохого обслуживания.

Основная цель этого испытания — проверить большие различия между обмотками и обрыв в соединениях. Измерение сопротивления обмоток трансформатора гарантирует, что каждая цепь подключена правильно и все соединения надежны.

Сопротивление обмотки трансформаторов изменится из-за короткого замыкания витков, ослабленных соединений или ухудшения контактов в переключателях ответвлений. Независимо от конфигурации, измерения сопротивления обычно производятся между фазами, и показания сравниваются друг с другом, чтобы определить, приемлемы ли они.

Измерения сопротивления обмотки трансформатора получают путем пропускания известного постоянного тока через испытуемую обмотку и измерения падения напряжения на каждой клемме (закон Ома). Современное испытательное оборудование для этих целей использует мост Кельвина для достижения результатов; Вы можете представить себе набор для измерения сопротивления обмоток как очень большой омметр с низким сопротивлением (DLRO).

---

Содержание руководства

---

Будьте осторожны при тестировании

Перед проведением испытания сопротивления обмотки трансформатора важно выполнить все предупреждения по технике безопасности и принять соответствующие меры.Убедитесь, что все тестируемое оборудование правильно заземлено, и относитесь ко всему высоковольтному силовому оборудованию как к находящемуся под напряжением, пока не будет доказано обратное с помощью надлежащих процедур блокировки / маркировки.

Во время испытания важно не отключать провода тока или напряжения, пока ток все еще течет через трансформатор. Это приведет к возникновению чрезвычайно высокого напряжения в точке обрыва тока, что может привести к возникновению смертельного напряжения.

---

Подключение тестового набора

Оборудование для испытания сопротивления обмотки доступно в различных стилях в зависимости от конкретных приложений.Испытательный комплект, используемый для силового трансформатора, будет сильно отличаться от комплекта, разработанного для небольших измерительных трансформаторов. Независимо от типа, измерители сопротивления обмоток всегда оснащены токовым выходом, измерителем напряжения и измерителем сопротивления. Фото: Testguy

.

Как первичные, так и вторичные выводы трансформатора должны быть изолированы от внешних подключений, а измерения должны выполняться на каждой фазе всех обмоток. Подключение испытательного оборудования производить в следующем порядке:

1. Заземление Убедитесь, что трансформатор сначала заземлен непосредственно на землю местной станции, а затем подсоедините заземление испытательного комплекта.
2. Принадлежности Подключайте любые необходимые принадлежности, такие как пульты дистанционного управления, сигнальный маяк, ПК и т. Д.
3. Тестовые провода Отключив измерительные провода от тестируемого устройства, подключите провода тока и напряжения к испытательному комплекту и проверьте герметичность всех соединений.
4. Подключение к трансформатору Для каждой конфигурации трансформатора требуются разные тестовые соединения, некоторые примеры приведены в следующем разделе.Особое внимание следует уделять , чтобы не допустить выпадения проводов во время тестирования или подключения проводов друг к другу или слишком близко друг к другу. Провода напряжения всегда должны располагаться внутри (между) токоподводами и трансформатором.
5. Входная мощность Подключите испытательный комплект. Перед выполнением этого подключения убедитесь, что заземление источника питания имеет путь с низким сопротивлением к заземлению местной станции.

---

Подключение к тестируемому трансформатору

Для однофазных и простых конфигураций Delta-Wye можно использовать следующие соединения.Имейте в виду, что каждая конфигурация трансформатора отличается, и ваша конкретная настройка может не применяться к тому, что показано ниже. Для получения дополнительной информации обратитесь к руководству пользователя, прилагаемому к вашему испытательному комплекту.

Пример однофазного трансформатора

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора — одиночная обмотка. Фото: TestGuy

.

---

Пример трехфазной обмотки треугольником

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора — трехфазная обмотка, треугольник. Фото: TestGuy

.

№ испытания.	I +	И-	V1 +	В1-	V2 +	В2-
A-фаза	h2	h3	h2	h3	–	–
B-фаза	h3	h4	h3	h4	–	–
C-фаза	h4	h2	h4	h2	–	–

---

Пример трехфазной вторичной обмотки звездой

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора — трехфазная обмотка звездой.Фото: TestGuy

.

Тест №	I +	И-	V1 +	В1-	V2 +	В2-
A-фаза	Х1	X0	Х1	X0	–	–
B-фаза	X2	X0	X2	X0	–	–
C-фаза	X3	X0	X3	X0	–	–

---

Пример испытания двойной обмотки (однофазный)

Чтобы сэкономить время при испытании двухобмоточных трансформаторов, можно одновременно проверять первичную и вторичную обмотки, используя соединения, показанные ниже:

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора — двойная обмотка.Фото: TestGuy

.

Тест №	I +	Джемпер	И-	V1 +	В1-	V2 +	В2-
1	h2	h3-X1	X3	h2	h3	Х1	X2

---

Пример испытания двойной обмотки (трехфазный)

Соединения для проверки сопротивления двух обмоток трехфазного трансформатора.Фото: TestGuy

.

Тест №	I +	Джемпер	И-	V1 +	В1-	V2 +	В2-
A-фаза	h2	h3-X1	X0	h2	h3	Х1	X0
Фаза B	h3	h4-X2	X0	h3	h4	X2	X0
C-фаза	h4	h2-X3	X0	h4	h2	X3	X0

Для сокращения времени насыщения сердечника перемычка, используемая для соединения обеих обмоток, должна быть подключена к противоположным полярностям трансформатора.Если положительный вывод тока подключен к положительному выводу первичной обмотки, испытательный ток возбуждения от первичной обмотки h3 перескакивает на положительный вывод вторичной обмотки X1.

Примечание: Если сопротивление между двумя обмотками больше, чем в 10 раз, может быть желательно получить более точные показания, протестировав каждую обмотку отдельно.

---

Пример трансформатора тока

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора тока.Фото: TestGuy

.

---

Измерение сопротивления обмотки

При измерении сопротивления обмотки необходимо наблюдать и записывать значение , как только значение сопротивления стабилизируется . Значения сопротивления сначала будут «дрейфовать» из-за индуктивности трансформатора, которая более характерна для больших обмоток, соединенных треугольником.

Для небольших трансформаторов дрейф длится всего несколько секунд; для однофазных трансформаторов высокого напряжения дрейф может длиться менее минуты; для больших трансформаторов необходимое время дрейфа может составлять пару минут и более.Любое изменение тока приведет к изменению значения сопротивления.

---

Сопротивление обмотки устройства переключения ответвлений

Многие силовые и распределительные трансформаторы оснащены переключателями ответвлений для увеличения или уменьшения коэффициента передачи в зависимости от напряжения питания. Поскольку изменение передаточного числа связано с механическим перемещением из одного положения в другое, каждый отвод следует проверять во время испытания сопротивления обмотки.

Во время планового обслуживания не всегда возможно проверить каждый отвод из-за ограничений по времени или других факторов.В таких случаях допустимо измерять сопротивление каждой обмотки только в обозначенном положении отвода.

Для ответвлений «без нагрузки» трансформатор должен разряжаться между переключениями ответвлений. Переключатели ответвлений и регуляторы напряжения «под нагрузкой» могут работать с включенным испытательным комплектом при переключении от ответвления к ответвлению, это не только экономит время, но также позволяет проверить функцию включения перед отключением переключателя ответвлений.

---

Результаты испытаний

Интерпретация результатов сопротивления обмотки обычно основана на сравнении каждого значения сопротивления с каждой соседней обмоткой на одном отводе.Если все показания находятся в пределах одного процента друг от друга, образец считается выдержавшим испытание.

Также можно проводить сравнения с исходными данными испытаний, измеренными на заводе, с использованием значений с поправкой на температуру, имея в виду, что испытания на сопротивление в полевых условиях не предназначены для дублирования протокола испытаний производителя, который, скорее всего, проводился в контролируемой среде на заводе-изготовителе. время изготовления.

---

Образец данных испытаний

В зависимости от размера тестируемой обмотки трансформатора значения сопротивления будут выражаться в омах, миллиомах или микромомах.В таблице ниже показано, как можно записать данные испытаний для простого трехфазного трансформатора 13,200–208 / 120 В с тремя положениями переключателя ответвлений без напряжения.

ОБМОТКИ	ПОЛОЖЕНИЕ ОТВЕРСТИЯ	СОПРОТИВЛЕНИЕ (МИЛЛИОМЫ)
h2-h3	1	750,3
h3-h4	1	749,8
h4-h2	1	748.5
h2-h3	2	731,8
h3-h4	2	731,4
h4-h2	2	729,4
h2-h3	3	714,6
h3-h4	3	714,3
h4-h2	3	712.3
X1-X0	НЕТ	0,3550
X2-X0	НЕТ	0,3688
X3-X0	НЕТ	0,3900

---

Температурная коррекция

Поскольку сопротивление зависит от температуры, при сравнении результатов для данных трендов необходимо использовать скорректированные значения. Очень важно оценить температуру обмотки во время измерения.

Если трансформатор имеет датчик температуры обмотки, используйте эти показания, в противном случае предполагается, что температура обмотки равна температуре масла. Если трансформатор измеряется без масла, температура обмотки обычно принимается такой же, как температура окружающего воздуха.

Измеренное сопротивление следует скорректировать на обычную температуру, например 75 ° C или 85 ° C, по следующей формуле:

где:

• R _C — скорректированное сопротивление
• R _M — измеренное сопротивление
• C _F — поправочный коэффициент для меди (234.5) или алюминиевые (225) обмотки
• C _T — скорректированная температура (75 ° C или 85 ° C)
• W _T — температура обмотки (C) во время испытания

---

Размагничивание трансформатора

После завершения всех испытаний выполните операцию размагничивания трансформатора. Этот шаг очень важен для бесперебойной работы трансформатора при вводе в эксплуатацию.

Размагничивание трансформатора устраняет остаточный магнитный поток, вызванный пропусканием поляризованного постоянного тока через обмотки во время испытания сопротивления.Фото: Викимедиа.

Если операция размагничивания не выполняется, избыточный остаточный магнитный поток в сердечнике трансформатора может вызвать большие пусковые токи на первичной стороне, которые могут привести к срабатыванию защитных реле. Размагничивание трансформатора достигается пропусканием нескольких циклов пониженного тока через обмотку как в положительном, так и в отрицательном направлении (переменный постоянный ток).

Размагничивание необходимо выполнять только на одной обмотке после завершения всех испытаний сопротивления.При использовании современных испытательных комплектов с функцией размагничивания рекомендуется подключать провода как по току, так и по напряжению к обмотке на стороне высокого напряжения для процесса размагничивания.

Для трансформаторов тока выполните испытание на насыщение, чтобы размагнитить ТТ по завершении всех испытаний сопротивления обмоток.

---

Список литературы

Комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий.Уравнение ЭДС трансформатора

— Учебники по электронике

Уравнение ЭДС трансформатора

Когда переменное (синусоидальное) напряжение подается на первичную обмотку трансформатора, переменный (синусоидальный) поток создается в железном сердечнике, который соединяет обе обмотки ( первичная и вторичная обмотки).

Пусть

И

Как показано на рис. 1, магнитный поток увеличивается от нуля до максимального значения

за одну четверть цикла

i.е. через

секунд.

Итак, средняя скорость изменения магнитного потока,

Так как средняя ЭДС, индуцированная за один виток в вольтах, равна средней скорости изменения магнитного потока.

Итак, средняя наведенная ЭДС за виток =

вольт.

Поскольку поток

изменяется синусоидально, индуцированная ЭДС будет синусоидальной, а форм-фактор для синусоидальной волны равен 1,11, т.е. среднеквадратичное или эффективное значение в 1,11 раза больше среднего значения.

Следовательно, среднеквадратичное значение ЭДС, индуцированной за оборот.

……… (1)

Если количество витков первичной и вторичной обмоток равно N ₁ и N ₂ соответственно, то

Действующее значение ЭДС, индуцированной в первичной обмотке,

…….. (2)

Точно так же действующее значение ЭДС, индуцированной во вторичной обмотке,

………. (3)

Приведенные выше соотношения для ЭДС, индуцированной в первичной и вторичной обмотках, могут быть получены альтернативно, как показано ниже.

Мгновенное значение синусоидально изменяющегося потока может быть задано как

Следовательно, Мгновенное значение ЭДС, индуцированной за один оборот

Из приведенного выше уравнения ясно, что минимальное значение ЭДС, индуцированное за один оборот

Здесь

И среднеквадратичное значение значение ЭДС, наведенной на виток

Следовательно, действующее значение ЭДС, индуцированной в первичной обмотке,

И действующее значение ЭДС, индуцированной во вторичной обмотке,

В идеальном трансформаторе падения напряжения в первичной и вторичной обмотке незначительны, поэтому

ЭДС индуцированное в первичной обмотке,

И напряжение на клеммах,

Примечание: если B _max — это максимально допустимая плотность потока в Вт / м ² (или Тл), а а — площадь x-сечения железного сердечника в квадратных метрах, а в уравнениях (1), (2) и (3)

задается как

Коэффициенты преобразования напряжения и тока

Ссылаясь на уравнение.1 видно, что вольты на виток абсолютно одинаковы как для первичной, так и для вторичной обмоток, то есть в любом трансформаторе. Вторичная и первичная наведенные ЭДС связаны друг с другом соотношением количества вторичных и первичных витков. Таким образом,

……. (4)

То же самое соотношение может быть получено путем деления уравнения. (3) по формуле. (4).

Константа K в уравнении. (4) называется коэффициентом трансформации напряжения.

Для повышающего трансформатора, В ₂ > В ₁ или коэффициент трансформации напряжения, K> 1.

Для понижающего трансформатора потери незначительны, поэтому вольт-амперный вход на первичный и вольт-амперный выход на вторичный можно приблизительно приравнять, например,

Или,

Или,

……… (5)

т.е. первичный и вторичный токи обратно пропорциональны их соответствующим виткам.

Примечание. Для трансформатора коэффициент передачи

варьируется от 1 до 8 процентов в зависимости от нагрузки и ее коэффициента мощности.

Пример 1: Желательно иметь 4.Максимальный поток сердечника в трансформаторе при 110 В и 50 Гц — 13 мВт. Определите необходимое количество витков в первичной обмотке.

Решение: ЭДС, индуцированная в первичной обмотке, E ₁ = 110 В

Частота питания, f = 50 Гц

Максимальный поток в сердечнике,

= 4,13 мВт

= 4,13

10 ^-3 Вт

Требуемое количество витков первичной обмотки,

Отв.

Пример 2: ЭДС на виток однофазного трансформатора 10 кВА, 2200/220 В, 50 Гц составляет 10 В.Рассчитайте (i) количество витков первичной и вторичной обмоток, (ii) чистую площадь поперечного сечения сердечника для максимальной магнитной индукции 1,5 Тл.

Решение: ЭДС на оборот = 10 В

Первичная наведенная ЭДС, E ₁ = В ₁ = 2200 В

Вторичная наведенная ЭДС, E ₂ = В ₂ = 220 В

Частота питания, f = 50 Гц

Максимальная плотность потока, B _max = 1,5 Тл

Для (i)

Число витков первичной обмотки,

Число витков вторичной обмотки,

Максимальное значение магнитного потока ,

Для (ii)

Чистая площадь поперечного сечения сердечника,

Пример 3: Однофазный трансформатор имеет 350 первичных и 1050 вторичных витков.Чистая площадь поперечного сечения сердечника составляет 55 см ² . Если первичная обмотка подключена к однофазной сети 400 В, 50 Гц, рассчитайте (i) максимальное значение плотности потока в сердечнике и (ii) напряжение, индуцированное во вторичной обмотке.

Решение: Чистая площадь поперечного сечения сердечника,

Максимальное значение магнитного потока,

Для (i)

пиковое значение плотности потока в сердечнике,

Для (ii )

Напряжение, индуцированное во вторичной обмотке,

Пример 4: Однофазный трансформатор мощностью 25 кВА имеет 250 витков на первичной обмотке и 40 витков на вторичной обмотке.Первичная обмотка подключена к сети 1500 В, 50 Гц. Рассчитайте (i) вторичную ЭДС (ii) первичный и вторичный ток при полной нагрузке (iii) максимальный поток в сердечнике.

Решение:

Напряжение питания В _i = 1500 В

Первичная наведенная ЭДС, E ₁ = В _i = 1500 В

Для (i)

Вторичный ЭДС,

Для (ii)

Соответствующее значение первичного тока при полной нагрузке,

Соответствующее значение вторичного тока при полной нагрузке,

Для (iii)

Максимальное значение потока в сердечнике,

Пример 5: Однофазный трансформатор 200/50 В, 50 Гц подключен к источнику питания 200 В, 50 Гц с разомкнутой вторичной обмоткой.Первичная обмотка имеет 400 витков.

• Каково значение максимального потока через сердечник, если первичная обмотка имеет 400 витков?
• Каково пиковое значение магнитного потока, если первичное напряжение составляет 200 В, 25 Гц?
• Что происходит с током холостого хода?

Решение:

Для (i)

Максимальное значение магнитного потока,

Для (ii)

Когда первичное напряжение 200 В и частота питания 25 Гц

Для (iii)

Первичный ток холостого хода I ₀ , называемый током возбуждения, очень мал по сравнению с первичным током полной нагрузки (2-5% первичного тока полной нагрузки).Этот ток состоит из относительно большей квадратурной или намагничивающей составляющей I _m и сравнительно небольшой синфазной или энергетической составляющей I _e .

Когда частота питания снижается при сохранении постоянного напряжения питания, максимальное значение магнитного потока увеличивается обратно пропорционально частотам питания, и, следовательно, намагничивающая составляющая тока холостого хода и, следовательно, ток холостого хода.

Подключите неправильное напряжение 220В — Fixya

ИСТОЧНИК: Здравствуйте, У меня есть NAD 2200

Привет, Ганс
Вы проверили целостность первичных обмоток трансформатора вашего усилителя?Вы уже заявляли, что ваш усилитель сдох. Если это так, то внутри должна быть какая-то неисправность, перегорел предохранитель, закорочен выпрямитель, закорочен конденсатор фильтра, закорочены выходные транзиторы или что-то в этом роде. В этом случае перегорит сетевой предохранитель. это случилось в твоем усилке?

В любом случае цветовой код невозможно предсказать, так как Nad использует разные цветовые коды для ввода первичной обмотки своих трансформаторов. Просто сделай одно. В первичной обмотке трансформатора есть ответвления для ввода различных входов напряжения, и эти ответвления выходят на провода разного цвета. Измерить сопротивление обмоток с помощью мультиметра, настроенного на диапазон Ом. Один конец обмотки будет прямым, а другой конец будет иметь разное входное напряжение. Максимальное сопротивление обмотки, которое вы получаете по отношению к общему прямому концу, будет рассчитано на 240 В, а следующее меньшее — на 220 В. Оставьте другие концы свободными, и изолируйте его концы , не касаясь друг друга и не касаясь шасси. ХОРОШО.

Отправлено: 14 ноября 2010 г.