Симметрирующий трансформатор. Устройство и работа. Применение
В идеале напряжение в трехфазной сети между каждой из фаз и нулевым проводником равно 220 В. Но, при подключении к фазам сети разных потребителей, которые различаются по величине и характеру, появляется перекос фаз.
Симметрирующий трансформатор
Если бы при подключении нагрузок обеспечивалось равенство сопротивлений потребителей, то и проходящие через них токи были бы одинаковыми. В результате того, что токи на фазах не равны, в нулевом проводнике появляется уравнительный ток и напряжение смещения.
Напряжения на фазах изменяются между собой, и возникает перекос фаз, следствием которого становится повышение расхода электрической энергии и неправильное функционирование потребителей, которое приводит к отказам, сбоям и быстрому износу изоляции.
Для трехфазных автономных источников энергии перекос фаз может привести к разным неисправностям механизмов. В результате может возрасти расход топлива и масла на приводном двигателе, а также жидкости для охлаждения генератора.
Эти неисправности приводят к повышению расходов на электричество, расходные материалы.
Не всегда, получается, рассчитать токи потребителей на фазах, чтобы выровнять их напряжения. Поэтому для предотвращения отрицательных последствий используют симметрирующий трансформатор, который выравнивает напряжения на фазах.
Устройство и принцип работыСимметрирующий трансформатор монтируется в стационарном исполнении. Выводы к нагрузке и сети обычно размещены на нижней панели. Для намотки катушек трансформатора используют только медные провода. Обмотки имеют гальваническую развязку, то есть, не имеют между собой электрического соединения. На входе в устройство устанавливается электрический автомат, позволяющий обеспечить защиту трансформатора от короткого замыкания и чрезмерных нагрузок. Трансформатор имеет индикаторы присутствия напряжения на выходе.
Первичная и вторичная обмотки трехфазного трансформатора соединены по схеме звезды. В них включена вспомогательная симметрирующая обмотка, охватывающая первичную высоковольтную обмотку трансформатора.
Эта обмотка спроектирована таким образом, чтобы она могла выдержать продолжительный ток нагрузки трансформатора при работе в номинальном режиме на одной фазе. Вспомогательная симметрирующая обмотка включена в разрыв нулевого проводника трансформатора.
При появлении уравнительного тока в нулевом проводнике вследствие несимметричной нагрузки, магнитные потоки обмоток в магнитопроводе компенсируются противоположными потоками вспомогательной обмотки. В итоге перекос напряжений на фазах полностью исчезает.
Схема подключения обмоток для выравнивания фаз изображена на рисунке.
Энергетические параметры симметрирующих трансформаторов ввиду добавления вспомогательной обмотки практически не изменяются, однако заметно уменьшаются потери электрической энергии в сети. При возникновении перекоса напряжений на фазах происходит их выравнивание.
Эксперименты и исследования ученых показали, что при соответствующем расчете числа витков рабочих и вспомогательной обмоток, напряжение на вспомогательной обмотке трансформатора при номинальном токе в нулевом проводнике становится равным фазному напряжению. При этом симметрирующая обмотка выравнивает электродвижущую силу до нулевой величины.
Симметрирующий трансформатор значительно уменьшает сопротивление нулевой последовательности трансформатора. Это позволяет значительно повысить ток короткого замыкания на фазе, что стало основным достоинством симметрирующих устройств, из-за легкой и надежной регулировки релейной защиты и ее работы при коротком замыкании.
Разрушающее действие повышенного тока короткого замыкания, возникшего на одной фазе, такого выравнивающего трансформатора намного ниже, в отличие от тока короткого замыкания при отсутствии компенсирующей обмотки, так как этот разрушительный несимметричный поток полностью компенсируется.
Если рассмотреть, как работает симметрирующий трансформатор при подключении несимметричной нагрузки на одну фазу, то видно, что максимальная нагрузка на фазу равна третьей части от трехфазной мощности источника энергии.
После включения мощной нагрузки на одну фазу возникает перекос фаз, поэтому возрастает вероятность выхода из строя подключенных к источнику потребителей нагрузки. Если мощность потребителей возрастет на треть от мощности источника, то трансформатор может выйти из строя.
На рисунке видно, что максимальная нагрузка на фазу может быть равной половине трехфазной мощности источника. Однако, источник будет воспринимать нагрузку, распределенную равномерно по всем фазам.
Применение симметрирующего трансформатора позволяет снизить мощность генератора, при этом к нему будут подключены такие же по мощности приемники, как и без дополнительной обмотки. Для источника электричества нагрузка будет распределенной по фазам равномерным образом.
Как используется симметрирующий трансформаторТакое устройство широко используется в различных областях:
- В работе жилищно-коммунального хозяйства.
- На садовых и дачных участках.
- В промышленном производстве на станках с программным управлением.
- В военной технике.
Симметрирующие трансформаторы располагают между потребителями нагрузки и источником электрической энергии.
Виды схем- Симметрирующий прибор с 3-фазным трансформатором включает три обмотки. Вторая обмотка соединена с четвертой по последовательной схеме, а со второй на других магнитопроводах зигзагообразно. Общее количество витков 1-й и 3-й обмотки такое же, как во 2-й обмотке. Эффективное функционирование симметрирующего устройства создается с помощью уменьшения сопротивления протекающим токам нулевой последовательности. Это намного повышает надежность функционирования при возникновении аварии. Между нулевым выводом N2 и N1 в схему подключены тиристорные ключи (6,7), сопротивление (10) и стабилитроны (8,9) для подсоединения фазных нагрузок.
- Эта схема состоит из:
— магнитопровод 1, состоящий из трех стержней;
— первичная трехфазная симметричная обмотка 2 с сетевым питанием;
— вторичная обмотка 3, подключенная тремя лучами зигзага.Особенностью такой схемы является отсутствие тока нулевой последовательности во время любых режимов. Симметрирующий трансформатор наиболее надежен и прост в устройстве.
Симметрирующие устройства могут снижать потери электроэнергии путем падения амплитуд колебаний, падения сопротивления, что увеличивает ресурс работы источников энергии в сетях, в которых возникли перекосы фаз. Такие устройства служат для увеличения надежности работы автономных бензиновых генераторов и различных потребителей энергии при перекосах фаз. Подобные устройства позволяют рационально использовать электростанции с небольшой мощностью.
Похожие темы:
Симметричный трансформатор для двухтактных усилителей и двухполупериодных выпрямителей
Трансформатор для двухтактных ламповых систем качественного звуковоспроизведения с двухполупериодными выпрямителями (ДППВ). В статье показано, как избежать встречного включения обмоток не нарушая оптимальную пространственную и векторную ориентацию остальных компонентов трансформатора.
Backtomusic team
Двухтактные усилители и выпрямители в сравнении с их однотактными вариантами имеют два существенных недостатка — сложную конструкцию, вызывающую потери ясности звучания и невозможность соблюдения четырех правил ориентации деталей трансформаторов:
- Ориентация проводов обмоток: направления проводов должны вписываться в систему Контуров.
- Правило правой руки: задает направление навивки провода «по часовой стрелке» относительно вектора центрального керна магнитопровода.
- Пространственное положение катушки: ось катушки должна быть расположена вертикально, а суммарный Вектор компонентов катушки направлен «сверху-вниз»
- Вектор железа магнитопровода: относительно обмоток направленность центрального керна также определяется по правилу правой руки.
Таким образом, с одной стороны, чтобы сделать трансформатор с чистым звуком необходимо чтобы все его обмотки были намотаны по правилу правой руки. С другой стороны, если мы взглянем на схему двухтактного усилителя, то увидим, что для соответствия направлений проводов трансформатора системе контуров, одну из обмоток придется мотать наоборот — по «правилу левой руки». В противном случае, если мы будем мотать обмотки по одному правилу, окажется нарушена система контуров.
Рис 1. Классический вариант со средней точкой у обмотки трансфорсматора. Здесь провод в нижнем плече оказывается включен встречно с анодным контуром. Рис 2. Вариант со сменой направления провода и направления навивки в одной из обмоток. Здесь в нижнем плече нарушено «правило правой руки». Рис 3. Вариант с отдельными катушками и вектором, повторяющим направление магнитных линий трансформатора. Здесь в правой обмотке так-же оказывается нарушено правило правой руки.На рис 3. показан вариант, где вектор магнитопровода, по аналогии с Контурами, замкнут по кругу. Такая круговая направленность была выведена гипотетически в то время, когда провести более-менее точный эксперимент с магнитопроводами было невозможно и еще не было уверенности, что направленность никак не коррелирует с направлением тока или другими физическими величинами.
Первые реальные шаги по исследованию направленности магнитопроводов были сделаны с помощью Тестового Аудиотракта (ТА) на катушке индуктивности с плоскими, железными лентами в качестве магнитопровода. Сначала с помощью ТА определялась продольная направленность каждой пластины магнитопровода, затем катушка подключалась в разрыв сигнальной цепи ТА и во время прослушивания музыки пластины по одной вставлялись внутрь катушки. Изменения в звучании ТА контролировались на слух и для каждой пластины определялось ее наилучшее положение из четырех возможных. В конце эксперимента оказалось, что более 80% пластин были продольно направлены относительно катушки по
Вопрос о предпочтительном направлении магнитопровода по отношению к его обмоткам так и остался не решенным, оптимальное по звуку решение пришло позже и с обратной стороны — со стороны шасси и корпуса.
Чтобы звук акустической системы (АС) при установке в нее усилителя не зажимался, необходимо чтобы все компоненты усилителя были максимально сонаправлены с днищем АС. Днище и устанавливаемое на него шасси делаются с направлением изнутри наружу и на зрителя. Если взглянуть на трансформатор рис.4, то станет понятно, что его вообще невозможно установить на шасси правильно так как векторы обеих его половин направлены внутрь. Вариант рис. 5 потеряет в звуке меньше, но, как ни крути, его все равно нельзя установить без серьезных векторных потерь в одной из половин сердечника. Еще хуже ситуация будет, если вы захотите жестко закрепить трансформатор на шасси с помощью верхней планки и двух длинных болтов (наилучший, простейший способ крепления), в этом случае у нас получатся три неправильных касания из четырех, что уже совершенно неприемлемо.
Вектор магнитопровода должен максимально точно совпадать с Вектором шасси в точках их соприкосновения, то есть эзотерически, шасси и трансформатор должны представлять собой единое целое.
Анализ ситуации показывает, что единственный вариант сердечника, позволяющий полностью раскрыть звучание трансформатора — это штыревой «О»-образный сердечник, вектор которого имеет одинаковое направление на всех его участках и максимально точно сонаправлен с Вектором шасси — рис.6. Аналогию здесь можно продолжить и дальше: вектор шасси должен быть сонаправлен с Вектором корпуса АС, корпус со стойкой под аппаратуру и так далее. В идеале корпус, шасси, трансформатор и все другие детали, установленные как внутри, так и снаружи усилителя и АС должны представлять собой единое целое.
Сборка и ориентация деталей магнитопровода сонаправленно шасси позволила решить две казалось бы неразрешимые проблемы:
- Жесткое крепление трансформатора к шасси с помощью сонаправленных крепежных скоб без потерь Ясности звучания
- Одновременное соблюдение всех четырех вышеупомянутых условий при намотке, сборке и креплении двухполупериодного трансформатора с О-образным магнитопроводом
Антон Степичев, 12.12.2018
Трехфазный симметричный трансформатор
Использование: в устройствах электропитания различных потребителей. Технический результат заключается в улучшении энергетических и массогабаритных характеристик, а также в упрощении и расширении возможности унификации конструкции. Магнитная система трехфазного симметричного трансформатора содержит три одинаковых магнитопровода с прямоугольным окном. Первый и второй из них параллельны друг другу. А третий им перпендикулярен. Фазные первичные и вторичные обмотки пофазно охватывают по два смежных магнитопровода. Магнитопроводы установлены в одной плоскости вплотную по одной оси симметрии. Высота окна магнитопровода равна удвоенной сумме толщины магнитопровода и ширины его окна. Первичные обмотки концентричны вторичным. Ленточные магнитопроводы могут быть разрезаны, причем первый и второй разрезаны на расстоянии от третьего, не превышающем удвоенной толщины магнитопровода, и каждый из них может состоять из набора одинаковых сердечников, расположенных по одной оси симметрии и соприкасающихся друг с другом торцевыми поверхностями. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике, а конкретно к трехфазным силовым трансформаторам устройств электропитания различных потребителей.
Известно, что магнитопроводы в трансформаторах выполняют ленточными или шихтованными в зависимости от уровня мощности и принятой у изготовителя технологии. При этом в трехфазных трансформаторах применяют две магнитные системы: плоскую и пространственную [1]. Плоская обеспечивает более простую конструкцию и технологию изготовления трансформатора. Ее недостатком является асимметрия, поскольку магнитное сопротивление для фазы, размещенной на среднем стержне, меньше, чем у фаз, размещенных на крайних стержнях. Симметрия трехфазного трансформатора обеспечивается пространственной магнитной системой. Известны пространственные магнитные системы, представляющие собой правильную треугольную призму, образуемую тремя стержнями с общим ярмом, при этом обмотки пофазно охватывают стержни [1], или тремя одинаковыми ленточными стержневыми магнитопроводами [2], при этом обмотки пофазно охватывают по два смежных стержня разных магнитопроводов. В последнем случае возникают технологические сложности, обусловленные многоугольной формой каркаса для намотки. Общими недостатками трехфазных трансформаторов с пространственной магнитной системой является низкий коэффициент заполнения катушки проводниковым материалом, то есть медью, что снижает их энергетические характеристики. Недостатком является также треугольная конструкция, приводящая к значительной потере объема при компоновке устройства электропитания. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трехфазный симметричный трансформатор [3], имеющий пространственную магнитную систему, которая содержит три одинаковые магнитопровода, два из которых параллельны друг другу, а третий им перпендикулярен. Вторичные фазные обмотки трансформатора пофазно охватывают по два смежных магнитопровода, а каждая фаза первичной обмотки состоит из двух параллельно согласно включенных секций, расположенных на отдельном стержне одного магнитопровода. Расстояние между секциями первичной обмотки, относящимися к разным фазам, равно сумме удвоенной толщины фазной вторичной обмотки и максимального расстояния между катушками в сборе, расстояние между магнитопроводами равно ширине окна, а магнитопроводы имеют квадратное сечение. Недостатком этого трансформатора является повышенная длина витков вторичной обмотки, что приводит к увеличенному расходу меди и, соответственно, увеличению потерь энергии в обмотке. Это обусловлено тем, что смежные стержни разных магнитопроводов находятся на расстоянии, равном ширине окна. Данному трансформатору присущи известная сложность конструкции и ограниченная возможность унификации магнитопроводов, что обусловлено обязательным требованием иметь для них квадратное сечение. Задачей изобретения является достижение технического результата, состоящего в улучшении энергетических и массогабаритных характеристик, а также упрощение и расширение возможности унификации конструкции. Для достижения этого технического результата для трехфазного симметричного трансформатора, магнитная система которого содержит три одинаковых ленточных или шихтованных магнитопровода с прямоугольным окном, первый и второй из которых параллельны друг другу, а третий им перпендикулярен, фазные первичные обмотки и вторичные, которые пофазно охватывают по два смежных магнитопровода, предложены технические решения, заявляемые как новые признаки, а именно: магнитопроводы установлены в одной плоскости вплотную по одной оси симметрии, высота окна магнитопровода равна удвоенной сумме толщины магнитопровода и ширины его окна, а первичные обмотки концентричны вторичным. Для упрощения технологии изготовления обмоток трансформатора ленточные магнитопроводы могут быть разрезаны, причем первый и второй разрезаны на расстоянии от третьего, не превышающем удвоенной толщины магнитопровода. Для расширения возможности унификации конструкции каждый ленточный магнитопровод может состоять из набора одинаковых сердечников, расположенных по одной оси симметрии и соприкасающихся друг с другом торцевыми поверхностями. В рассматриваемом техническом решении улучшение энергетических и массогабаритных характеристик обусловлено, во-первых, тем, что по сравнению с прототипом первичные фазные обмотки концентричны вторичным и охватывают сечения двух магнитопроводов, установленных вплотную в одной плоскости по одной оси симметрии. При этом при прочих равных данных, уменьшается длина витков вторичных обмоток и уменьшается число витков первичных обмоток. Во-вторых, концентричность обмоток приводит к применению только одного каркаса для укладки витков и, следовательно, приводит к повышению коэффициента заполнения катушки медью. В-третьих, в окне каждого магнитопровода образуется канал охлаждения, ширина которого равна удвоенной толщине магнитопровода. При этом полезная площадь окна не сокращается, в отличие от известного способа повышения теплоотдачи за счет неполного заполнения окна [2]. Сущность изобретения поясняется фиг. 1, 2, при этом на фиг.1 показаны основные элементы конструкции трехфазного симметричного трансформатора, на фиг.2 показана векторная диаграмма его магнитных потоков. На фиг. 1 приведены три одинаковых магнитопровода с прямоугольным окном 1, 2, 3, причем магнитопроводы 1, 2 параллельны друг другу, а 3 им перпендикулярен. Магнитопроводы установлены в одной плоскости вплотную и по одной оси симметрии. Магнитопроводы могут быть либо едиными ленточными или шихтованными (на фиг. 1 показано пунктиром), либо составленными из набора одинаковых ленточных сердечников, расположенных по одной оси симметрии и соприкасающихся друг с другом торцевыми поверхностями. Концентричные первичные и вторичные обмотки 4, 5, 6 пофазно охватывают по два смежных магнитопровода, а именно: обмотка 4 охватывает магнитопроводы 1, 2, обмотка 5 — магнитопроводы 1, 3, а обмотка 6 — магнитопроводы 2, 3. На фиг.1 показана линия разреза 7 ленточных магнитопроводов 1, 2, находящаяся на расстоянии от магнитопровода 3, равном удвоенной толщине магнитопровода, и линия разреза 8 магнитопровода 3, который с целью унификации конструкции всех магнитопроводов разрезан аналогично магнитопроводам 1, 2. Как следует из геометрических соотношений, высота окна магнитопровода равна удвоенной сумме толщины магнитопровода и ширины его окна. Трансформатор работает следующим образом. При подключении его первичных обмоток к трехфазной сети в них протекают токи намагничивания, которые образуют трехфазную систему магнитных потоков ФФормула изобретения
1. Трехфазный симметричный трансформатор, магнитная система которого содержит три одинаковых магнитопровода с прямоугольным окном, первый и второй из которых параллельны друг другу, а третий им перпендикулярен, первичные фазные обмотки и вторичные, которые пофазно охватывают по два смежных магнитопровода, отличающийся тем, что магнитопроводы установлены в одной плоскости вплотную по одной оси симметрии, высота окна магнитопровода равна удвоенной сумме толщины магнитопровода и ширины его окна, а первичные обмотки концентричны вторичным. 2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что ленточные магнитопроводы разрезаны, при этом первый и второй из них разрезаны на расстоянии от третьего, не превышающем удвоенной толщины магнитопровода. 3. Трансформатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый магнитопровод состоит из набора одинаковых ленточных сердечников, расположенных по одной оси симметрии и соприкасающихся друг с другом торцевыми поверхностями.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2симметричный трансформатор — это… Что такое симметричный трансформатор?
- симметричный трансформатор
- balanced transformer
Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.
- симметричный тиристор
- симметричный триодный тиристор
Смотреть что такое «симметричный трансформатор» в других словарях:
симметричный трансформатор — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN balanced transformer … Справочник технического переводчика
симметричный согласующий сигнальный трансформатор — Согласующий сигнальный трансформатор, у которого обе части обмотки имеют одинаковые напряжения и полные электрические сопротивления относительно их общей точки [ГОСТ 20938 75] Тематики трансформатор Классификация >>> Синонимы… … Справочник технического переводчика
Симметричный согласующий сигнальный трансформатор — 25. Симметричный согласующий сигнальный трансформатор Симметричный трансформатор D. Anpassender Simmetriersignalübertrager E. Matching balanced transformer F. Transformateur d’adaptation symétrique Согласующий сигнальный трансформатор, у которого … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
симметричный согласующий трансформатор — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN matching balanced transformer … Справочник технического переводчика
ГОСТ 20938-75: Трансформаторы малой мощности. Термины и определения — Терминология ГОСТ 20938 75: Трансформаторы малой мощности. Термины и определения оригинал документа: 73. Асимметрия обмоток трансформатора малой мощности Асимметрия обмоток D. Wicklungsunsymmetrie des Kleintransformators E. Winding asymmetry F.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Тиристор — Обозначение на схемах Тиристор полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p n переходами и имеющий два устой … Википедия
ГОСТ Р 50030.1-2000: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие требования и методы испытаний. — Терминология ГОСТ Р 50030.1 2000: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие требования и методы испытаний. оригинал документа: 2.2.11 автоматический выключатель : Контактный коммутационный аппарат, способный включать,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 50030.1-2007: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р 50030.1 2007: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие требования оригинал документа: 2.2.11 автоматический выключатель: Контактный коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Симистор — Обозначение на схемах Эквивалентная схема симистора … Википедия
50 Ом (несимметричный) на 120 Ом (симметричный) широкополосные центрирующая прокладка трансформаторы Cltta-1023
Операция по окружающей среде
Температура:
Эксплуатация: -35°C до +70°C
Система хранения данных: От -55 °C до +95 °C
Влажность при хранении: 0%-100% без конденсацииНаброски размеры
Приложения
SLF/UHF/VLF/LF/MF/HF/ОВЧ
Приборы
Упрощенная схема
Полное сопротивление цепи S11
| Номер модели | Полное сопротивление цепи | Frequencyrange | Возврат потерь | Исправление Коэффициент | В продольном направлении Баланс |
| CLTTA-1023B | 50 Ом: 120 Ом | 0.5-50Мгц | 20Дб | 3.6DB | 50 Дб |
| CLTTA-1023C | 0.5-50Мгц |
Высокочастотный симметричный трансформатор — PatentDB.ru
Высокочастотный симметричный трансформатор
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Саюз Саветских
Социалистических
Республик
626444 (61) Дополнительное к а,вт. свид-вч— (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2342624 24-07 (51) 4L K„a H 01 F 19 04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
Государственный комитет
CoseTa Министрав СССР по делам изабретений и открытий (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень ¹ 36 (53) УД1 621.314.222.3 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.08.78 (72) Авторы изобретения
А. й. Кулинич и A. В. Семенов (71) Заявитель Сибирский физико-технический институт им. В. Д. Кузнецова при Томском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. В. В. Куйбышева (54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ
СИММЕТРИЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
Изобретение относится к электро- и радиотехнике и может быть использовано для согласования в широком диапазоне частот, симметричных относительно общего,проводника (корпуса),импедансов источника сигнала и нагрузки в отношении 4: 1 или
1: 4.
Известен ВЧ симметричный трансформатор импедансов 4: 1, выполненный на основе ферритового магнитопровода и двух 10 отрезков коаксиального кабеля, оплетки которы.; соединены параллельно, а центральные жилы,— последовательно. Недостатком этого трансформатора является небольшой коэффициент перекрытия по частоте и значительная асимметрия выходных напряжений при асимметрии входных.
Наиболее близким к предлагаемому устройству IIIQ технической сущности и достигаемо.му результату я.вляется ВЧ симме- 20 тричный трансформатор импедансов 4: 1, выполненный на основе ферритового магнитопровода и двух отрезков коаксиального кабеля, соединенных на,входе параллельно, а на выходе последовательно (начало цен- 25 тральной жилы первого отрезка кабеля соединено с,началом оплетки второго, начало центральной жилы второго — с началом оплетки первого, конец оплетки первого— с концом оплетки второго). Недостатком такого трансформатора является сложность консгрукции, недостато ный для ряда применений коэффициент перекрытия по частоте и некоторая асимметрия выходных напряжений при асимметрии входных.
Целью изобретения является расширение |полосы пропускания (увеличение коэффициента перекрытия по истоте) и уменьшение аспмметрии, выходных напряжений.
Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторе, выполненном на основе магнитопровода и двух отрезков коакспального кабеля, последние выполнены прилегающими друг к другу по всей длине, нача Io пентралвной жилы первого отрезка кабеля и конец оплетки второ-.о, начало оплетки первого и .конец центральной жп второго соединены попарно, а конец оплетки первого и,начало оплетки второго соединены с общим, проводником.
Схема трансформатора изображена на чертеже.
Трансформатор состоит из двух одинаковых отрезков кабеля 1 и 2, прилегающих друг к другу по всей длине и окруженных общим ферритовым магнитопроводом 8 (или намотанных на общий магнитопровод). Отрезки .могут быть свернуты в виде
U-колена, кольца илп спира1H. Начало оплетки кабеля 1 и конец центральной жилы
626444 Г7
11 () ! !
1 и) > < т
Состав
Техред И. Рыбкина
Редактор В. Левятов
Корректор В. Гутман
Зак<<л 605 903 11зд. Х> 52 ? Тир liK Ог>4
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам ипобретсний и открытий
Москва, уК-35, Рауи7ская наб., д. 4/5
Подписное
Тии. Харр!>к, фил. пред. «Патент» кабеля 2 с одной стор07!bl п конец оплетки на ос 7 я 2 и .Н3 l3,70 НС1ITp3ЛЬ11ой жи 7! I кы ОСля 1 др < ГОИ cTopOHbl яв !!110ТсН си >1<1с1ри<1i!ÛÌ B.
<т… а симметричному источнцку си.-па 12). На !2- 5 ,70 Оплет ки 1<30p !Н 2 и Koi:сц беля 1 соединены с общим п;7оводником.
На !ало цен Tрыльнои г1<илbl к2 бРля::I копен ! LcHTp 3ë1ë!70Ij и<и «.bi,1<3 Оел я 1 явля lотс11 си мметричны vi вы..;одом устройства (соединены 10 с симметри и ой нагрузкой).
Onлетк,! к lîñnÿ образуют симмс.)-.i:póющий трынс<рор:
ВЕРтОРа РаВНО СОПРОтИВЛСНИЮ ИсЬLIH
Такое включение отрезков кабеля уменьшает асимметри1о входнык H выкодны; напряжений H расши1ря T 100 7oc<, прои; С!сап:15i, 25
Сопротивления нагрузки (Относительно общего п<роводн>ика) рытп1ы волновому сопротивлен1710 кабеля. Сопротивления источника сигнала в четыре раза меньше сопро- 30 тивлений нагрузки.
Нижняя граничная частота предлагаемого трансформатора (на уровне зату:
3 дб) при одинаковы.< д7инак отрезков 1,»ы— б;ля,приблцзптсльно в дв;:. раза меньше ..Ижнсй гра1!Ичной часготы прототипа (за i 2ò 00.73LHB!1 1инд 1<тив
Вср:<няя г 2!!nч;7ая частота нре7лыгаезlого \ ст >G!icTB3 О! p3,:гичен2 частотои, Н3 отсрой злекгри iBc!<àn длина отрезка липш, образованной Оплетками, станов1ггся равной половине длины волны.
Достоинством предлагаемого трансформыто > а по ср а вн — нию с прототипом;влястсН Ослсе простая констр < I
МРИЬШ 3Я !! Си М МСТР11Я ЗЫ. <ОД! 1 Ы:< Н3 ПРЯ ЖРИ 1<1
Формула изооретеция
Высокочастотный симметричный трансформатор,:1мпеданс<7в-1: 1, со, ержащий магНИ 1 ОПРОВОД И ДВ3 OT >ÐÇI<2 i<03iiпроводником.
Ой! Эта страница не существует или скрыта от публичного просмотра.
Зарегистрироваться Войти ВойтиПопулярные
Акустика Royd Minstrel — именины напольного сердца и улыбки — ТУР ИДЕТСтерео-ТУР Стриминговый усилитель Lyngdorf TDAI 1120 — цифровая коробчонка для мальчонки — ТУР ИДЕТСтерео-ТУР Полная система NAIM ActiveПродажа систем целиком Мультибитный ЦАП Charm Audio DAC 2.1 — простая жизнь — ТУР ИДЕТСтерео-ТУР Изолирующий трансформатор ALTAudio 5 кВт — папа, развяжись, и будь как @E320Стерео-ТУР Интегральный усилитель Lavardin IS — слушать до полной потери памяти — ТУР ИДЕТСтерео-ТУР Интегральник AudioStandArt — класс Z — ТУР ИДЕТСтерео-ТУР Электричество от Ansuz – вышибаем шум шумом или как на Сонусе переиграть CD при помощи ТеслыКабели, питание, стойки… Klipsch Heresy III SE из тураАкустика Продам Xavian GiuliaАкустика Ещё…Недавние
flashback sales 5DIN/240Кабели Балансный межблок QUAD QX-900 (1,5 метра)Кабели Zonotone 6N USB кабель 1,2 мКабели Продам разные кабели Naim SNAICКабели Virtual Dynamics Revelation Series 1 метр RCAКабели Куплю силовые коннекторыКабели Куплю серебряный USB — 2шт.Кабели Copland CTA 405Усилители Активные полочники Elac navis ARB51Акустика Продам Spendor SP7/1Акустика Ещё…Искать на этом сайте
ПоискСимметричные или несимметричные сигналы, и наоборот, с трансформаторами Lundahl
| Cinch (также называемый RCA) |
В приведенных ниже пояснениях мы определяем основную причину проблем с гудением. В основном это два решения:
Любой металлический корпус с работающей электроникой внутри, подключенный к сети, всегда будет иметь небольшое напряжение переменного тока на этом корпусе.Причин много. Во-первых, безопасное заземление вашего дома — это отсутствие «нулевого» напряжения. На нем всегда присутствует небольшой сигнал переменного тока с очень низким сопротивлением (гудение). Это происходит из-за емкостной связи «горячего» провода переменного тока по всему дому. С сотнями метров кабелей внутри стен, эта емкость достаточно велика, чтобы вызвать напряжение переменного тока на защитном заземлении. Теперь система защитного заземления в вашем доме подключена к «нулевому» соединению, которое поставляет ваша электрическая компания, и подключена к водопроводным трубам вашего дома, а также к дополнительному заземленному контакту в подвале.Итак, через «какой-то» путь «каким-то» образом будет течь «какой-то» ток, и это, конечно, не очень маленький ток. Второй механизм — это утечка тока всех машин, ламп и оборудования, которое у вас есть. Все они протекают на землю, либо в нормальном состоянии, либо в неисправном случае, это может быть довольно много, о чем вы можете даже не знать.
В конце концов, у нас есть «нулевой» источник опорного напряжения, который можно называть таковым только в целях безопасности. Тем не менее, для сигнальных целей это абсолютно никакого опорного нулевого напряжения.Подоконник нет другого варианта, как подключить к нему металлический корпус оборудования, потому что безопасность превыше всего.
Теперь возникает проблема: при соединении двух единиц оборудования вы всегда подключаете две вещи:
1) Электрический сигнал
2) Заземление (металлический корпус или экран)
Это заставляет электрические пути смешиваться, и может появиться некоторый остаточный гул. Сложность в том, что этот гул может появиться с третьим оборудованием! Так что подключите предусилитель к усилителю мощности, и он не будет гудеть.Затем вы подключаете проигрыватель, и проигрыватель будет гудеть. Разрыв контура заземления между предусилителем и усилителем мощности решит проблему гула, но как вы можете узнать об этом при отключенном усилителе мощности. Такая ситуация возможна, и даже опытным людям сложно анализировать. Лучше использовать XLR-соединения с самого начала. Дальнейшие проблемы возникают из-за того, что называется: поверхность контура заземления (например, одиночная обмотка трансформатора), но это нельзя объяснить вкратце. Патч-решение, хотя и незаконное, может заключаться в отключении защитного заземления внутри сетевых разъемов.В качестве альтернативы можно использовать изолирующие трансформаторы Lundahl, с помощью которых защитное заземление сети действительно может быть отключено контролируемым образом. Здесь это не может быть объяснено вкратце.
Решение: сигнал и земля разделены, как это сделано с XLR. Вот почему у него три контакта. (См. Рисунок выше). Итак, две линии предназначены для сигнала, и он не требует заземления. Одна линия предназначена для дополнительного экранирования электрического сигнала. Заземление корпусов через кабель не выполняется.
Менее идеальным является использование соединения заземления и соединения сигнала, как с Cinch (RCA). Вот красивое и идеальное решение с трансформаторами тона. Они прервут заземляющий провод, поэтому отделите свое оборудование от этой «грязной» линии и все еще пропускайте тональный сигнал. Часто называют «разрывом заземляющего контура».
Для использования HiFi у нас есть следующие требования:
Как правило, необходимо следить за тем, чтобы один из вышеуказанных параметров не превышал или не превышал размер.Если вы это сделаете, это коснется других параметров. Далее следуют некоторые соображения по конструкции и список рекомендуемых трансформаторов.
Некоторые конструктивные особенности:
Допустимое напряжение. Не переусердствуйте с этим. По закону Ома мы всегда имеем ситуацию, когда сигнал «высокого напряжения» по определению также является сигналом с высоким импедансом. Это означает, что если вы выберете слишком высокое напряжение трансформатора, вы получите трансформатор со слишком высоким импедансом.Особенно в качестве выходного трансформатора это не принесет пользы. Имейте в виду, что на трансформаторной фабрике более высокое напряжение может быть достигнуто с тем же сердечником, за счет использования более тонкого провода и большего количества обмоток. Это увеличит сопротивление меди и емкость обмоток. И то, и другое не всегда то, что вам нужно. Не допускайте перерегулирования в другом направлении, поэтому не допускайте занижения допустимого напряжения. Это приведет к недостаточному «запасу», и из-за этого могут возникнуть искажения.
Конфигурация.Вы можете параллельно или последовательно соединять обмотки трансформатора, чтобы получить наилучшие результаты для ВАШЕГО применения. Также здесь не переусердствуйте. Как правило, параллельное соединение обмоток дает более низкий выходной импеданс и более низкое напряжение, которое может быть тем, что вам нужно. Но … Это также даст вам больше емкости обмоток, что плохо. Таким образом, параллельное наматывание обмоток можно выполнять до тех пор, пока вы не видите проблем с полосой пропускания. Для выходных трансформаторов это более важно, чем для входных трансформаторов.
Медное сопротивление.Вы найдете это значение в таблице данных. Сопротивление меди — вещь нежелательная, но неизбежная. Сопротивление меди трансформатора следует сравнивать с входным сопротивлением. Если входной импеданс составляет 5 кОм, сопротивление меди 100 Ом не является проблемой. Но если входное сопротивление составляет 50 Ом (что не очень часто), сопротивление меди 100 Ом вызовет потерю сигнала на 2/3.
Импеданс трансформатора. Трансформаторы не имеют собственного импеданса, но они передают импеданс сигнала.Итак, если у вас есть идеальный трансформатор 1: 1 и вы передаете сигнал 3 В с импедансом 2000 Ом, то в результате получается … сигнал 3 В с сопротивлением 2000 Ом. Импеданс сигнала передается пропорционально квадрату отношения обмоток. Трансформаторы имеют диапазон сопротивлений, которые они могут передавать. Если вас смущает этот пункт, лучше всего подойти к трансформатору как к трансформатору напряжения (сигнала).
Кроме того, полное сопротивление трансформатора (полное сопротивление без нагрузки) должно быть достаточно высоким по сравнению с полным сопротивлением источника.Если импеданс источника очень высок (как в случае некоторых ламповых предусилителей), вы не можете поставить после него трансформатор со слишком низким импедансом.
Увеличьте сигнал. Это можно сделать, но нужно хорошо подумать. Это следует делать только при очень низком импедансе источника. Трансформатор преобразует сопротивление нагрузки в квадрат передаточного отношения. Это касается нагрузки трансформатора, а также емкости его собственной обмотки. Вот числовой пример:
1: 4
Предположим, вы увеличиваете сигнал предварительного усилителя с коэффициентом
1: 4 (обычно не рекомендуется), вот что вы получите:
Что вы видите, когда смотрите на этот трансформатор со стороны входа? | Трансформатор 1: 4 | Чем нагружен этот трансформатор? |
Это может быть слишком много для | Повышение сигнала 1: 4 | 47 кОм |
1: 2
Предположим, вы увеличиваете сигнал предварительного усилителя с коэффициентом
, равным 1: 2 (обычно нет проблем), вот что вы получите:
Что вы видите, когда смотрите на этот трансформатор со стороны входа? | Трансформатор 1: 2 | Чем нагружен этот трансформатор? |
Это должно быть возможно для | Повышение сигнала 1: 2 | 47 кОм |
1: 1
Предположим, вы изолируете сигнал предварительного усилителя с помощью трансформатора
(без повышения или понижения), вот что вы получите:
(см. Также следующую таблицу)
Что вы видите, когда смотрите на этот трансформатор со стороны входа? | Трансформатор 1: 1 | Чем нагружен этот трансформатор? |
Это не проблема для | Повышение сигнала 1: 1 | 47 кОм |
Это результаты, когда трансформаторы используются в качестве сигнала 1: 1
Разделительный трансформатор или для преобразования симметричных сигналов
в асимметричные сигналы
| Тип | Ядро | Описание | Лучшее для | Пропускная способность | Максимальный уровень сигнала при 50 Гц | 0.1% искажений |
| LL1527 | Му-Металл | Классический продукт, широко используемый многими клиентами для Hi-Fi и профессиональных приложений. | Цена / качество | 10 Гц — 150 кГц | + 16 дБЕ | 6 дБU |
| LL1527-XL | Му-Металл | Версия LL1527 с высоким уровнем сигнала | Цена / качество при высоком уровне сигнала | 10 Гц — 150 кГц | + 19 дБЕ | 9 дБU |
LL 1570 | Му-Металл | Чрезвычайно высокая пропускная способность | Пропускная способность | 10 Гц — 200 кГц | + 16 дБЕ | 6 дБU |
| LL1570-XL | Му-Металл | Версия LL1570 с высоким уровнем сигнала | Полоса пропускания при высоком уровне сигнала | 10 Гц — 200 кГц | + 19 дБЕ | 9 дБU |
LL7902 | Му-Металл | Превосходный трансформатор 1: 1 с низким сопротивлением меди. | Экранирование и низкий R-Cu | 10 Гц —100 кГц | + 28 дБЕ | 10 дБU |
LL1544A | Аморф | Очень универсальный, с множеством рекомендуемых конфигураций в таблице данных. | Пользователи, предпочитающие аморфные сердечники. | 10 Гц —70 кГц | можно подключить для 14 дБU (нормальный) или 20 дБU (очень высокий сигнал) | 3дБУ |
Как добавить разъем XLR к шасси RCA / или разъем RCA к шасси XLR
Щелкните здесь, чтобы увидеть схемы
Примечание 1: Трансформаторы Lundahl имеют особую технологию обмотки.Пользователю НЕ будет представлена ОДНА входная катушка и ОДНА выходная катушка, как в случае с несколькими низкотехнологичными продуктами, доступными на рынке. Истинная конструкция состоит в том, что первичная и вторичная катушки состоят из большего количества слоев, разделенных друг на друга, и для большинства слоев даны отдельные соединения. Это менее сложно, как вы думаете, и в каждом техническом описании Lundahl. есть обзор готовых к строительству возможностей. Этот метод обеспечивает наилучшую полосу пропускания и наилучшее воспроизведение формы сигнала трансформатором.
© УВЕДОМЛЕНИЕ ОБ АВТОРСКИХ ПРАВАХ Все права защищены
Анализ цепей
— Симметричные компоненты — Трехфазный трансформатор D-Y с несимметричным напряжением и нагрузками
Хорошо, вот что я думаю в качестве подхода. Ниже я показываю соединения трансформатора для банка Dyn, который стандартно подключается в соответствии с IEEE (нижняя сторона запаздывает на 30 ° и предполагает вращение A-B-C и трансформаторы вычитающей полярности).
При разомкнутой цепи c-фазы на стороне низкого напряжения ток не может течь в первичной обмотке C-фазы (без учета тока намагничивания).Это ограничение также предотвращает протекание тока в первичной обмотке А-фазы в данном конкретном случае. Таким образом, единственный ток, который может течь на первичной стороне, находится в обмотке фазы B (та, что в середине). Таким образом, единственная вторичная обмотка, по которой может протекать ток, — это обмотка фазы b.
Итак, я думаю, вы можете просто отразить эту нагрузку фазы b (\ $ 5 \ Omega \ $) на первичную обмотку, а затем забыть о трансформаторе. Теперь ваша проблема сводится к первичной неисправности A-B с сопротивлением (при желании добавьте данные об импедансе обмотки).
Ниже приведен пример последовательности сетевых подключений для неисправности B-C с сопротивлением. Вы бы сместили углы для ошибки A-B.
Примечание. Оба изображения взяты из моих конспектов лекций по симметричным компонентам.
Дополнительные комментарии : Если вторичный ток одного из трех преобразований с двумя обмотками равен нулю, \ $ I_S = 0 \ $, то первичный ток для этого преобразования с двумя обмотками также равен нулю, \ $ I_P = 0 \ $ (без учета тока намагничивания).2} {100} = 1.904 \ Omega \ $, поэтому сопротивление \ $ 5 \ Omega \ $, преобразованное в единицу, равно \ $ 2.625 \ \ text {pu} \ Omega \ $. Вы можете работать с ним проще в вашем случае, все в реальных единицах (вольтах, амперах, омах), не беспокоясь о преобразовании в единицу.
Причины асимметричной работы трансформатора
Асимметричный трансформатор, вызванный работой, на большей стороне есть три типа причин:
1, поскольку трехфазная нагрузка не одинакова, что приводит к асимметричной работе
Например, небольшой трансформатор питания освещения, сварочных и других нагрузок, или некоторые трансформаторные электровозы и сталеплавильные печи с однофазным характером нагрузки.Эта асимметрия нагрузки делает трехфазный ток, протекающий через трансформатор, асимметричным, асимметричной трехфазной асимметрией тока, вызванной асимметрией импеданса трехфазного тока, что приводит к асимметрии трехфазного напряжения на вторичной стороне. Асимметрия напряжения отрицательно сказывается на работе трехфазных асинхронных двигателей и осветительного оборудования. Однако в целом асимметрия напряжения, вызванная импедансом самого трансформатора, невелика. При этом асимметричном режиме работы главное, что нужно учитывать, это то, что при работе, согласно разводке Y / Y0-12 нейтральный ток трансформатора не превышает номинальный ток низковольтной катушки на 25%.
2, состоящий из трех однофазных трансформаторов, состоящих из трехфазного трансформатора
Когда одна фаза в группе трехфазных трансформаторов повреждена и заменена одной фазой с другими параметрами (например, с разными напряжениями импеданса или разными коэффициентами трансформации), может возникнуть асимметрия тока и напряжения.
Эта группа трансформаторов, в работе, не только асимметрия тока в этой группе, но также делает ее подключенной к нейтрали, заземляющий трансформатор будет генерировать ток заземления, а собственная доступная мощность составляет менее трех однофазных сумм мощности трансформатора.Доступная мощность и степень асимметрии зависят от того, насколько хорошо подходят параметры трансформатора.
3, асимметричная проводка, вызванная асимметричной работой трансформатора
На данный момент можно разделить на следующие ситуации:
(1) Две линии и одна система:
Трансформатор по-прежнему имеет трехфазную проводку, в цепи есть фаза, которая действует как провод, называемая двухпроводной системой, сельская электросеть в Китае все еще является небольшой частью этого метода проводки.
При таком способе подключения мощность трансформатора не может быть уменьшена. Просто потому, что сопротивление цепи и земли не одинаковы, так что асимметрия напряжения. Однако, когда потеря напряжения в цепи меньше 10%, асимметрия напряжения не превышает 1% ~ 2%, что допустимо. Если вы превысите этот диапазон, пока мощность линии для уменьшения передачи, вы можете улучшить некоторые.
Есть несколько проблем с этой асимметричной работой:
① Если один из проводов в незаземленной фазе замкнут накоротко на землю, заземляющее устройство будет иметь опасное контактное напряжение и ступенчатое напряжение из-за тока короткого замыкания, поэтому изнашивается изоляция. обувь и изолированные перчатки при работе с авариями.
② рядом с линиями связи из-за наведения опасного напряжения и помех.
(2) двухфазный трансформатор:
В некоторых случаях необходимость двухфазного режима работы трансформатора также вызывала асимметричную работу трансформатора. Такие как: система заземления нейтрали, при отказе фазной линии, нулевая линия для замены временной работы фазы; трехфазный трансформатор при переходном КЗ трансформатора временно к двухфазному трансформатору; трехфазный трансформатор однофазный отказ катушки временно При двухфазной работе.
Общей чертой этой асимметричной работы является то, что мощность трансформатора уменьшается, то есть доступная мощность меньше суммы номинальных мощностей двухфазных трансформаторов, которые все еще работают. Размер доступной емкости зависит от степени асимметрии тока.
Причина двухфазной работы трансформатора существует по причинам: например, одна сторона выключателя трансформатора отсоединяет одну фазу и плохой контакт отвода трансформатора.
Асимметричная работа трансформатора, сам трансформатор, вред не слишком велик, поэтому нет необходимости в генераторе, так как размер трехфазных ограничений асимметричного тока (за исключением трансформаторов Y / Y0-12), основное рассмотрение связано с асимметрией тока и напряжения от воздействия пользователя, а также помех по линиям связи и релейной защиты состояния энергосистемы.
РАСЧЕТ СИММЕТРИЧНЫХ КОМПОНЕНТОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ ~ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕ
В качестве пассивного устройства значения импеданса прямой и обратной последовательности для трансформаторов идентичны и равны реактивному сопротивлению утечки, указанному на паспортной табличке, предоставленному производителем.Однако при моделировании трансформаторов в симметричных компонентах иногда необходимо учитывать, что собственный фазовый сдвиг связан с обмотками, соединенными треугольником. Трансформаторы
«звезда-треугольник» и «треугольник», построенные в соответствии со стандартами ANSI, спроектированы таким образом, что величины высокого напряжения всегда опережают соответствующие величины низкого напряжения на 30 °. Таким образом, полная модель прямой последовательности для трансформатора треугольник-звезда или звезда-треугольник должна включать фазовый сдвиг на 30 °.
Величины обратной последовательности, однако, сдвигаются в противоположном направлении, и поэтому представление обратной последовательности должно включать фазовый сдвиг, противоположный сдвигу, рассматриваемому в положительной последовательности.Эти отношения проиллюстрированы на рисунке 2-7a.
Рисунок 2-7a — Эквивалентные схемы прямой и обратной последовательности для трансформатора треугольник-звезда или звезда-треугольник
ПРИМЕЧАНИЯ
1 — Фазовый сдвиг в прямой последовательности находится в том же направлении, что и в физическом трансформаторе: выводы высокого напряжения — низкий уровень напряжение на 30 ° для трансформаторов стандарта ANSI.
2 — Фазовый сдвиг в цепи обратной последовательности противоположен по направлению.
Учет этих фазовых сдвигов важен только в том случае, если требуется строгий расчет для определения точных фазных токов и напряжений на обеих сторонах трансформатора, включая фазовые углы.Аналитики часто пренебрегают фазовыми сдвигами, если вычисления ограничиваются определением информации только на одной стороне трансформатора.
В трансформаторах типа звезда-звезда не происходит фазового сдвига; поэтому эквивалентные схемы положительной и отрицательной последовательности для этих трансформаторов также не требуют сдвига фаз.
ИМПЕДАНС НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
Импеданс нулевой последовательности трансформатора регулируется рядом факторов.Лучший способ определить величину этого импеданса — это провести фактический тест, но следующие комментарии, дополненные информацией в некоторых справочных материалах, могут быть использованы для прогнозирования значения, достаточно близкого для многих приложений.
Во-первых, импеданс нулевой последовательности, видимый при взгляде на трансформатор, зависит от конфигурации обмотки. Полное сопротивление нулевой последовательности обмотки, соединенной треугольником, бесконечно (разомкнутая цепь), тогда как полное сопротивление нулевой последовательности обмотки, соединенной звездой, представляет собой последовательную смесь импеданса нулевой последовательности трансформатора и импеданса любых заземляющих устройств нейтрали. это может присутствовать.
Таким образом, незаземленная звездообразная обмотка будет иметь бесконечный импеданс нулевой последовательности, потому что отсутствие заземления нейтрали проявляется как разомкнутая цепь последовательно с полным сопротивлением нулевой последовательности самой обмотки трансформатора (см. Рисунок 2-7b).
Рисунок 2-7b — Эквивалентная схема нулевой последовательности для трансформатора с заземлением треугольником
ПРИМЕЧАНИЕ — Цепь разомкнута на стороне, соответствующей обмотке треугольника на физическом трансформаторе
Импеданс самого трансформатора зависит от нескольких факторов в строительство трансформатора.Трехфазные трансформаторы, которые сконструированы таким образом, что существует замкнутый путь с низким сопротивлением для потока потока нулевой последовательности внутри трансформатора, имеют более низкий импеданс нулевой последовательности, чем трансформаторы без такого пути.
Одним из таких путей является сердечник трансформатора. Трансформаторы с сердечником в форме сердечника имеют более низкие импедансы нулевой последовательности, чем блоки с сердечниками в форме оболочки.
Трехфазные трансформаторы с обмоткой треугольником имеют самый низкий импеданс нулевой последовательности, и при отсутствии реальных данных испытаний часто предполагается, что полное сопротивление нулевой последовательности трансформаторов с сердечником с обмоткой треугольником составляет около 0.В 85 раз больше реактивного сопротивления утечки прямой последовательности таких трансформаторов.
Импеданс нулевой последовательности трансформаторов в форме оболочки имеет примерно такую же величину, что и реактивное сопротивление утечки прямой последовательности таких трансформаторов. И наоборот, батарея трехфазных трансформаторов, состоящая из трех однофазных трансформаторов, соединенных звездой-звездой, имеет очень высокий импеданс нулевой последовательности.
Исследование симметричных компонентов замыканий на землю в параллельных силовых трансформаторах
Цепи заземления нейтрали
Поведение параллельно включенных трансформаторов в условиях замыкания на землю в значительной степени определяется заземлением нейтрали цепи, в которой происходит замыкание.Распределение тока и напряжения может быть определено прямым и простым способом путем применения симметричных компонентов, и настоящее исследование демонстрирует процедуру и показывает влияние цепей заземления нейтральной точки.
Исследование симметричных компонентов замыканий на землю в трансформаторах, включенных параллельно.Например, выбирается типовая трехфазная, 50 Гц, дублирующая трансформаторная подстанция меньшего типа; от вторичных шин этой системы питаются два дублирующих понижающих трансформатора, питающих заводскую нагрузку, как показано на рисунке 1.
Технические характеристики этих трансформаторов следующие:
Сетевые трансформаторы, каждый:
- 5000 кВА
- От 33 000 дельта до 11 000 вольт звезды
- От 87,5 до 262,5 линейных ампер
- Реактивное сопротивление 6,7%
- Сопротивление первичной обмотки на каждую фазу, 2,3 Ом
- Сопротивление вторичной обмотки на фазу 0,07 Ом
Потребительские трансформаторы, каждый:
- 1500 кВА
- 11000 дельта на 440 вольт звезды
- 78.От 8 до 1970 линейных ампер
- Реактивное сопротивление 4,5%
- Сопротивление первичной обмотки на фазу, 1,05 Ом
- Сопротивление вторичной обмотки на фазу 0,0005 Ом
В исследование:
Сетевые трансформаторы:
- Напряжение первичной линии к нейтрали = 19050
- Напряжение вторичной линии к нейтрали = 6350
- Напряжение реактивного сопротивления вторичной линии к нейтрали = 6.7 процентов от 6350 = 425,5
Потребительские трансформаторы:
- Напряжение первичной линии на нейтраль = 6350
- Напряжение вторичной линии к нейтрали = 254
- Напряжение вторичной цепи относительно нейтрали = 4,5 процентов от 254 = 11,42
Расследуются три случая, а именно:
- Оба трансформатора потребителя в работе и обе вторичные нейтрали надежно заземлены.
- Как (1), но только нейтраль одного трансформатора заземлена.
- Один трансформатор потребителя только в работе, его нейтраль надежно заземлена.
Во всех случаях нейтрали обоих сетевых трансформаторов надежно заземлены . Предполагается, что полное замыкание на землю (т. Е. Нулевое сопротивление) произойдет на одной из вторичных шин трансформаторов потребителя или на распределителе низкого напряжения (НН) в помещениях потребителя, достаточно близко к трансформаторам, чтобы полное сопротивление распределителя к КЗ было пренебрегали.
Сначала предполагается, что нейтрали заземления трансформаторов потребителя имеют нулевое сопротивление, а затем показано, как токи и напряжения короткого замыкания изменяются сопротивлением заземления.
Также предполагается, что приложенные напряжения на первичных выводах сетевых трансформаторов остаются сбалансированными в условиях неисправности. Поскольку предполагается, что неисправность происходит на вторичной обмотке (НН) трансформаторов потребителя, постоянные всех трансформаторов относятся к цепи 440 В.
Это дает токи короткого замыкания и напряжения в терминах этой цепи, и впоследствии они преобразуются в эквивалентные значения 11 и 33 кВ, чтобы показать истинные величины во всех других обмотках .
Сопротивления и реактивные сопротивления выражаются в омах, что позволяет избежать использования произвольной базы в кВА. Все константы и значения относятся к фазе, то есть от линии к нейтрали, и, когда задействованы обмотки треугольником, сначала определяется их эквивалентное сопротивление между фазами и нейтралью, перед преобразованием на другую базу напряжения для единообразия обработки.
| Название: | Симметричное исследование параллельных замыканий на землю трансформаторов , проведенное Аминой Мохиден из Института электроэнергетических систем Технологического университета Граца |
| Формат: | |
| Размер: | 3.4 MB |
| Страницы: | 50 |
| Загрузить: | Прямо здесь | Видео курсы | Членство | Загрузка обновлений |
Соответствующее содержание EEP с рекламными ссылками
Симметричные компоненты | Фазовый сдвиг в трансформаторах звезда-треугольник
Симметричные компоненты:Построение последовательной сети в энергосистеме : Перед разделами была дана последовательная сеть различных элементов энергосистемы синхронных машин, трансформаторов и линий.Используя их, можно легко построить полную сеть последовательностей в энергосистеме. Для начала, сеть положительной последовательности в энергосистеме строится путем изучения однолинейной схемы системы. Это…
Фазовый сдвиг в трансформаторах звезда-треугольник : Напряжения и токи прямой и обратной последовательности претерпевают фазовый сдвиг в трансформаторах звезда-треугольник, который зависит от маркировки клемм. Прежде чем рассматривать этот фазовый сдвиг, нам необходимо обсудить стандартную маркировку полярности однофазного трансформатора, как показано на рис.10.5. Концы трансформатора, отмеченные точкой, имеют одинаковую полярность. …
Импеданс последовательности и сети трансформаторов: Хорошо известно, что почти все современные установки имеют трехфазные трансформаторы, поскольку они влекут за собой более низкую начальную стоимость, меньшую занимаемую площадь и более высокий КПД. Последовательное сопротивление прямой последовательности трансформатора равно его сопротивлению утечки. Поскольку трансформатор является статическим устройством, полное сопротивление утечки не изменяется при изменении фазы…
Сопротивление последовательности линии передачи : Полностью транспонированная трехфазная линия полностью симметрична, и поэтому предлагаемое ею полное фазное сопротивление не зависит от последовательности фаз сбалансированного набора токов.Другими словами, полное сопротивление линии передачи, предлагаемое ею для токов прямой и обратной последовательности, идентично. Выражение для его индуктивности на фазу…
Полное сопротивление последовательностей и сети синхронной машины : Полное сопротивление последовательностей и сети синхронной машины — Рисунок 10.11 изображает ненагруженную синхронную машину (генератор или двигатель), заземленную через реактор (полное сопротивление Zn). Ea, Eb и Ec — наведенные ЭДС трех фаз.Когда неисправность (не показанная на рисунке) происходит на клеммах машины, токи Ia, Ib и Ic протекают в…
Сопротивление последовательностей линий передачи : Сопротивление последовательностей линий передачи — На рисунке 10.9 показана схема полностью транспонированной линии, несущей несимметричные токи. Обратный путь для In достаточно удален, чтобы можно было игнорировать взаимный эффект. Пусть Xs = собственное реактивное сопротивление каждой линии Xm = взаимное реактивное сопротивление любой пары линий. Следующие уравнения KVL могут быть записаны из рис.…
Преобразование симметричных компонентов : Преобразование симметричных компонентов задается набором трех сбалансированных напряжений (векторов) Va, Vb, Vc, характеризующихся равными величинами и межфазными разностями 120 °. Говорят, что набор имеет последовательность фаз abc (прямая последовательность), если Vb отстает от Va на 120 °, а Vc отстает от Vb на 120 °. Тогда три вектора могут быть выражены через…
Симметричный трансформатор
для двухтактных усилителей и полноволновых выпрямителей — Back To Music
Оригинальная конструкция трансформатора для высококачественных двухтактных ламповых усилителей и двухполупериодных выпрямителей.В статье показано, как избежать встречного направления в катушках без нарушения оптимальной пространственной и векторной ориентации всех остальных компонентов трансформатора.
Backtomusic team
Двухтактные усилители и выпрямители по сравнению с их несимметричными версиями имеют два существенных недостатка — сложную конструкцию, вызывающую потерю четкости звука и невозможность соблюдения четырех правил ориентации деталей трансформатора:
- Ориентация витого провода : направление провода должно соответствовать системе контура.
- Правило : задает направление намотки провода по часовой стрелке относительно вектора центрального сердечника магнитопровода.
- Пространственное положение катушки : ось катушки должна быть расположена вертикально, а суммарный вектор компонентов катушки направлен сверху вниз
- Вектор железного магнитопровода: относительно обмоток направление центрального сердечника также определяется правилом правой руки .
Таким образом, с одной стороны, чтобы трансформатор получился чистым, необходимо, чтобы все его обмотки были намотаны по правилу правой руки. С другой стороны, если мы посмотрим на схему двухтактного усилителя, мы увидим, что для согласования направлений проводов трансформатора с схемной системой одна из обмоток должна быть намотана наоборот — согласно к правилу левой руки. В противном случае, если намотать все катушки по одному правилу, система Контуров будет нарушена.
Рис. 1 — Классический вариант с центральным отводом обмотки. Здесь провод в нижнем плече повернут в направлении, противоположном контуру анода. Рис. 2 — Вариант с изменением ориентации проволоки и направления намотки в одной из катушек. Здесь, в нижней части, нарушается правило правой руки. Рис. 3 — Вариант с отдельными катушками и вектором, который следует направлению магнитных линий сердечника. Здесь также нарушается правило правой руки в правой обмотке.На пояснительных рисунках жирными черными линиями и стрелками показаны фрагменты Контуров, красными стрелками указаны направления обмоток трансформатора, а серыми — векторами магнитопровода.
На рис. 3 показан вариант, когда вектор магнитопровода по аналогии с Контурами замкнут в круг. Такая круговая ориентация была гипотетически получена в то время, когда было невозможно провести более или менее точный эксперимент с сердечниками, и еще не было уверенности, что направленность проводников никоим образом не коррелирует с током или другими физическими величинами.
Первые реальные шаги по исследованию направленности магнитных сердечников были сделаны с использованием Testing Audio System (TAS) на индукторе с плоскими железными полосами, используемыми в качестве магнитопровода. Сначала TAS использовался для определения продольного направления всей полосы, затем катушка была подключена к разъему testig TAS, и во время прослушивания музыки полосы были вставлены в катушку одну за другой. За изменениями звука ТАС следили на слух, и для каждой пластины определялось ее наилучшее положение из четырех возможных.В конце эксперимента выяснилось, что более 80% пластин было направлено продольно относительно катушки по правилу правой руки.
Рис. 4 — Центральный сердечник идеально совмещен с катушкой, но все части магнитопровода, намотанные вокруг катушки, имеют ориентацию наружу-внутрь (наихудший сценарий). Рис. 5 — Более удачный вариант, где векторные потери почти всюду скрыты внутри, а на внешних участках магнитопровода вектор направлен наружу.Рис. 6 — Экспериментальная установка индуктивности. Пластины магнитопровода и рама взяты от трансформатора 1920-х годов.На следующем этапе были собраны два симметричных варианта сердечника (рис. 4 и рис. 5), в которых центральный сердечник по отношению к обмотке был направлен по правилу правой руки. На фигурах серые стрелки показывают направление векторов пластин, черные стрелки показывают общее пространственное направление обмотки, а красные стрелки показывают продольное направление проводов.Оба варианта звучали существенно хуже, чем вариант с простейшим i-core, но причина плохого звука могла быть не только в круговой ориентации магнитопровода. Во время эксперимента, когда пластины последовательно изгибались, четкость звука ТАС постепенно снижалась, но это можно было объяснить векторными потерями, а не замыканием вектора сердечника в кольцо. В другом эксперименте при сборке обычного трансформатора с трехвыводным сердечником также можно было выбрать наилучшее положение для каждой из его ш-пластин, и аналогично, при добавлении пластин четкость постепенно снижалась даже после выбора их оптимального положения.В этой ситуации нельзя было с уверенностью сказать, какой дизайн лучше, можно было только сказать, какой из этих двух конкретных трансформаторов по сумме плюсов и минусов звучит предпочтительнее, без каких-либо обобщений.
Вопрос о предпочтительном направлении магнитопровода по отношению к его обмоткам остался нерешенным, оптимальное звуковое решение пришло позже и с обратной стороны — от шасси и шкафа.
Чтобы звук активного динамика (AS) не ограничивался, когда в нем установлен усилитель, необходимо, чтобы все компоненты усилителя были максимально совмещены с нижней частью корпуса динамика.Дно и установленное на нем шасси выполнены с направлением изнутри наружу и на зрителя. Если посмотреть на трансформатор на рис. 4, становится ясно, что его невозможно соориентировать с шасси, поскольку векторы обеих его половин направлены внутрь. Вариант, показанный на рис. 5, будет меньше терять в звуке, но все равно его нельзя установить без серьезных векторных потерь в одной из половин сердечника. Ситуация будет еще хуже, если вы захотите жестко закрепить трансформатор к шасси с помощью верхней планки и двух длинных болтов (самый лучший, самый простой способ крепления), и в этом случае мы получим три касания практически противоположного направления. из четырех, что совершенно недопустимо.
Вектор магнитной цепи должен как можно точнее совпадать с Вектором шасси в точках их соприкосновения, то есть эзотерически шасси и трансформатор должны быть единым целым.
Анализ ситуации показывает, что единственный вариант сердечника, позволяющий полностью раскрыть звучание трансформатора, — это двуногий сердечник типа «О», вектор которого имеет одинаковое направление на всех его участках и имеет вид точно выровненный с вектором шасси, насколько это возможно — рис.6. Аналогию здесь можно продолжить и дальше: вектор шасси должен быть совмещен с вектором шкафа громкоговорителя, шкафа со стойкой для оборудования и так далее. В идеале корпус, шасси, трансформатор и все другие детали, установленные как внутри, так и снаружи усилителя и динамика, должны быть единым блоком.
Сборка и сонаправленная ориентация деталей магнитопровода и шасси позволили решить две, казалось бы, неразрешимые проблемы:
- Жесткое крепление трансформатора к шасси с помощью сонаправленных монтажных кронштейнов без потери четкости звука.
