Трансформаторы принцип действия и назначение: определение, классификация и принцип работы — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

устройство и принципы работы, назначение и область применения прибора

Название «трансформатор» произошло от латинского слова «transforмare», что значит «превращать, преобразовывать». Именно в этом и заключается его суть — преобразование путем магнитной индукции переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но аналогичной частоты. Главное назначение трансформатора — использование в электросетях и источниках питания разнообразных приборов.

Устройство и принцип действия
Классификация по видам
- Силовые преобразователи
- Автотрансформаторы (ЛАТР)
- Трансформаторы тока
- Импульсные преобразователи
Область применения приборов

Устройство и принцип действия

Трансформатор — это прибор для преобразования переменного тока и напряжения, не имеющий подвижных частей.

Устройство трансформаторов состоит из одной или нескольких обособленных проволочных, иногда ленточных катушек (обмоток), которые охвачены единым магнитным потоком.

Катушки, как правило, наматывают на сердечник (магнитопровод). Обычно он изготавливается из ферромагнитного материала.

На рисунке схематично представлен принцип работы трансформатора.

На рисунке видно, что первичная обмотка подсоединена к источнику переменного тока, а другая (вторичная) — к нагрузке. В витках первичной обмотки при этом проистекает переменный ток, его величина I1. А обе катушки охватывает магнитный поток Ф, производящий в них электродвижущую силу.

Если вторичная обмотка находится без нагрузки, то такой режим работы преобразователя называется «холостой ход». Когда вторичная катушка под нагрузкой, в ней под действием электродвижущей силы возникает ток I2.

Выходное напряжение при этом зависит напрямую от того, сколько витков на катушках, а сила тока — от диаметра (сечения) провода. Другими словами, если обе катушки имеют равное количество витков, то напряжение на выходе будет равно напряжению на входе. А если на вторичную катушку намотать в 2 раза больше витков, то и напряжение на выходе станет в 2 раза выше входного.

Итоговый ток зависит также и от диаметра провода обмотки. Например, при большой нагрузке и маленьком диаметре провода может произойти перегрев обмотки, нарушение целостности изоляции и даже полный выход из строя трансформатора.

Во избежание таких ситуаций составлены таблицы для расчета преобразователя и выбора диаметра провода под заданное выходное напряжение.

Классификация по видам

Трансформаторы принято классифицировать по нескольким признакам: по назначению, по способу установки, по типу изоляции, по используемому напряжению и т. д. Рассмотрим самые распространенные виды приборов.

Силовые преобразователи

Такой вид приборов применяется для подачи и приема электрической энергии на ЛЭП и с ЛЭП с напряжением до 1150 квт. Отсюда и название — силовой. Эти приборы функционируют на низких частотах — порядка 50−60 Гц. Их конструктивными особенностями является то, что они могут содержать несколько обмоток, которые располагаются на броневом сердечнике, изготовленном из электротехнической стали. Причем катушки низкого напряжения могут быть запитаны параллельно.

Такой прибор носит название трансформатор с расщепленными обмотками. Обычно силовые трансформаторы помещают в емкость с трансформаторным маслом, а самые мощные агрегаты охлаждают активной системой. Для установки на подстанциях и электростанциях используют трехфазные приборы мощностью до 4 тыс. кВА. Они получили наибольшее распространение, так как потери в них уменьшены на 15% по сравнению с однофазными.

Автотрансформаторы (ЛАТР)

Это особая разновидность низкочастотного прибора. В нем вторичная обмотка одновременно является частью первичной и наоборот. То есть катушки связываются не только магнитно, но и электрически. Разное напряжение получается и с одной обмотки, если сделано несколько выводов. За счет использования меньшего количества проводов достигается удешевление прибора. Однако при этом отсутствует гальваническая развязка обмоток, а это уже существенный недочет.

Автотрансформаторы нашли применение в высоковольтных сетях и в установках автоматического управления, для запуска двигателей переменного тока. Целесообразно их использование при невысоких коэффициентах трансформации. ЛАТР применяют для регулировки напряжения в лабораторных условиях.

Трансформаторы тока

В таких приборах первичная обмотка подсоединяется непосредственно к источнику тока, а вторичная — к приборам с небольшим внутренним сопротивлением. Это могут быть защитные или измерительные устройства. Самым распространенным видом трансформатора тока считается измерительный.

Он состоит из сердечника, выполненного из шихтованной кремнистой холоднокатаной электротехнической стали, с намотанной на него одной или несколькими обособленными вторичными обмотками.

В то время как первичная может представлять собой просто шину или же провод с измеряемым током, пропущенным при этом сквозь окошко магнитопровода. По такому принципу функционируют, к примеру, токоизмерительные клещи. Главной характеристикой трансформаторного тока является коэффициент трансформации.

Такие преобразователи безопасны и поэтому нашли применение при измерении тока и в схемах релейной защиты.

Импульсные преобразователи

В современном мире импульсные системы практически полностью заменили тяжелые низкочастотные трансформаторы.

Обычно импульсный прибор выполняется на ферритовом сердечнике разнообразных форм и размеров:

кольцо;
стержень;
чашечка;
в виде буквы Ш;
П-образный.

Превосходство таких приборов сомнениям не подлежит — они способны функционировать на частотах до 500 и более кГц.

Так как это прибор высокочастотный, то его размеры существенно снижаются с ростом частоты. На обмотку расходуется меньшее количество провода, а для получения высокочастотного тока в первой цепи достаточно лишь подключения полевого или биполярного транзистора.

Существуют еще много разновидностей трансформаторов: разделительные, согласующие, пик-трансформаторы, сдвоенный дроссель и т. д. Все они широко применяются в современной промышленности.

Область применения приборов

Сегодня, пожалуй, трудно себе представить область науки и техники, где не применяются трансформаторы. Их широко используются для следующих целей:

Для передачи и раздачи электроэнергии.
Для создания допустимой схемы включения вентилей. Применяется в преобразовательных устройствах с одновременным согласованием входного и выходного напряжения.
В производстве: в сварке, для снабжения электротермических установок и т. д. Мощность таких приборов достигает порой десятков тысяч кВА и напряжения до 10 кВ, а рабочий диапазон — 50 Гц.
Преобразователи малой мощности и невысокого напряжения применяют для радио- и телеаппаратуры, устройств связи, бытовых приборов, для согласования напряжений и т. д.
При включении электроизмерительных приборов и реле в электроцепи высокого напряжения с целью расширения диапазонов измерений и обеспечения электробезопасности.

Исходя из многообразия устройств и видов назначения трансформаторов, можно утверждать, что сегодня они — незаменимые

, использующиеся практически повсеместно устройства, благодаря которым обеспечивается стабильность и достижение необходимых потребителю значений напряжения как гражданских сетей, так и сетей предприятий промышленности.

Nothing found for %25D1%2582%25D1%2580%25D0%25B0%25D0%25Bd%25D1%2581%25D1%2584%25D0%25Be%25D1%2580%25D0%25Bc%25D0%25B0%25D1%2582%25D0%25Be%25D1%2580%25D1%258B %25D0%25Bf%25D1%2580%25D0%25B8%25D0%25Bd%25D1%2586%25D0%25B8%25D0%25Bf %25D0%25B4%25D0%25B5%25D0%25B9%25D1%2581%25D1%2582%25D0%25B2%25D0%25B8%25D1%258F%25D0%25B3%25D0%25B4%25D0%25B5

Инструктаж машиниста подъемных установок

Модульные контакторы

защита электродвигателя

Как выбрать сечение провода

Стабилизатор напряжения

Переменный ток.

Откуда берется синусоида?

как читать электрические схемы

как правильно читать электронные схемы

определение начала и конца фазных обмоток асинхронного электродвигателя

тепловая защита электродвигателя

Прибор для выверки соосности валов

Электрические двигатели

Как рассчитать сечение кабеля

Тепловое реле для защиты двигателей

Тепловое реле РТТ32П

Контактор МК4-10

Динамическое торможение

Подключение двигателя 380 на 220

Редуктор 1/1

Редуктор

зануление и заземление ч3.

зануление и заземление ч2.

Зануление и заземление ч1.

Страницы

2Ц-3,5х1,8 Экзаменационные билеты. Механизм перестановки барабанов. Назначение и устройство.
2Ц6х2,8 Замена тормозных колодок, описание работ ПОР
Search Results
Автоматизация подъемных установок
Аппаратура управления пневмоприводом тормоза
Аппаратура управления подъемными установками. Контакторно-релейная аппаратура (КРА)
Асинхронный двигатель
Б.1.2.Максимальная токовая защита. Что такое “0” защита эл. двигателя. Релейная защита.
Б2.2Реле утечки
Баковые масляные выключатели
Библия релейной защиты и автоматики

Билеты машинисту п/у
- Аппарат задания и контроля типа АЗК-1:какие функции он выполняет.
- Асинхронный электродвигатель. Принцип работы. Динамическое торможение.
- Б.1.1Классификация подъемных установок: по назначению, по типу.
  - Пульт машиниста: назначение, аппараты и приборы на пульте. Контрольноизмерительная аппаратура.
    - Что проверяет машинист при приеме смены.
- Блокировки на п/у. Защиты на п/у.
- Движение бадей в стволе
- Документация на п/у.
- Редукторы. Назначение. Сочленение с двигателем. Чем проверить уровень масла в редукторе. Соединительные муфты. Тахогенератор.
- Требования предъявляемые к прицепным устройствам.
  - Бадьи и требования к ним.
- Указатель глубины, назначение его элементов.
- Что такое концевая нагрузка.
Блокировка нулевого положения командоконтроллера подъемного двигателя
Блокировка от залипания ускоряющих контакторов
Блокировка от чрезмерного износа тормозных колодок ВИК
Блокировка положения рукоятки рабочего тормоза
Вентиляционный журнал
Вентиляционный надзор
Взрывные работы в подземных выработках
Виды инструктажей
Во время замены канатов рассоединив барабаны нужно или нет отключать АЗК
Водоотлив
Вопрос-Ответ БАРНО электродвигателя
Вскрытие участков с потушенными пожарами
Высоковольтные реверсоры
Генераторы и двигатели постоянного тока
Гидропривод тормоза. Допустимый уровень масла. Давления масла
Гидропривод тормоза. Допустимый уровень масла. Допустимое давление масла.
Двухфазные схемы максимальной токовой защиты
Действия машиниста в аварийной ситуации
Действия машиниста в ремонтное время
Действия машиниста подъема во время аварийной остановки подъемного двигателя во время выдачи груза и людей
Демпфер рабочего тормоза подъемных машин НКМЗ
Диаграммма скорости при предохранительном торможения
Допускаемые зазоры между максимально выступающими частями подъемных сосудов, крепью и расстрелами в стволах вертикальных шахт
Допустимые потери давления при подключении РДУ к воздушной сети
Допустимые скорости движения ПС по вертикальным и наклонным выработкам
Доставка взрывчатых материалов на подземных работах
Доставка ВМ к местам работы
ЕПБ
- Горные выработки
ЕПБ при взрывных работах
ЕПБ. Инструкция по составлению планов ликвидации аварий
ЕПБ. Инструкция по составлению паспортов крепления и управления кровлей подземных горных выработок
Журнал записи лиц, не сдавших светильники по окончании смены
Журнал записи результатов осмотра крепи и состояния выработок
Журнал записи результатов осмотра подъемной установки
Журнал записи результатов осмотра подъемных канатов и их расхода
Журнал записи результатов осмотра состояния стволов шахт
Журнал регистрации ознакомления рабочих с запасными выходами
Журнал учета работы вентилятора
Задайте вопрос
Заземление
Замыкание витков обмотки
Запас прочности каната
Защита кабелей, электродвигателей и трансформаторов
Защита минимального напряжения
Защита от переподъема, назначение концевых выключателей. Как проверить защиту от переподъема.Что такое высота переподъема,место установки концевых выключателей.
Защита от провисания струны и напуска каната
Защита электродвигателей
Защита электродвигателей напряжением ниже1000в
Защита электродвигателей от замыканий одной фазы на землю
Защита электродвигателей от коротких замыканий между фазами
Защита электродвигателей от перегрузки
Защитные средства и требования предъявляемые к ним
Изготовление боевиков, зажигательных и контрольных трубок
Измерение и регулировка воздушного зазора
Измерение сопротивления постоянному току обмоток
Инструкция о порядке хранения, использования и учета взрывчатых материалов
Инструкция по ОТ для стволовой
Инструкция по отбору проб рудничного воздуха
Инструкция по охране труда для машиниста подъемной машины
Инструкция по проверке действия реверсивных устройств вентиляторных установок
Инструкция по производству сварочных и газопламенных работ в подземных выработках и надшахтных зданиях
Инструкция по противопожарной охране шахт
Инструкция по составлению вентиляционных планов
Инструкция по устройству, осмотру и измерению сопротивления шахтных заземлений
Исполнительный механизм тормоза, материал тормозных колодок
Исполнительный механизм тормоза, материал тормозных колодок. Защита от износа колодок ВИК
Исполнительный огран тормоза 2Ц-3,5х1,8
Исполнительный орган тормоза с пружинным приводом
Испытание тормозных устройств
Испытания рудничных канатов
Испытания тормозных устройств подземных подъемных установок
Как осуществляется проверка тормозной системы и защитных устройств
Как откорректировать подъемную установку 2Ц-4х1.8 НКМЗ
Как тушить возгорание электродвигателей “Типовая инструкция по эксплуатации электродвигателей”
Камеры для электрических машин и подстанций
Канаты и прицепные устройства для спуска и подъема людей и грузов в вертикальных и наклонных выработках
Канаты. Техническая информация
Комплектация пожарных щитов
Контакторы переменного тока
Контакторы постоянного тока
Контроль за состоянием рудничной атмосферы и контрольно-измерительная аппаратура.
Контрольно-измерительная аппаратура
Короткое замыкание между витками на токосъемных кольцах
Кто имеет право давать распоряжения на переключения устройств
Литература
Максимальная токовая защита линий
максимальная токовая защита с блокировкой минимального напряжения
Малообъемные масляные выключатели
Масляные выключатели до 10 кВ
Машины постоянного тока
Мгновенная токовая отсечка
Медицинская помощь
Мероприятия по ликвидации аварий в начальной стадии
Меры безопасности при обслуживании механического оборудования п/у
Методика наладки схемы автоматизации. Устройства программирования скорости.
Надзор за канатами
Надзор и контроль за электрооборудованием
Назначение аварийного подъема
Назначение блокировки контроля давления в пневмосистеме
Назначение и принцип действия пружинно-грузового привода тормоза
Назначение и проверка защиты контроля давления
Назначение и проверка защиты от исчезновения возбуждения подъемного двигателя
Назначение и устройство жидкостного реостата
Назначение рабочего и предохранительного тормоза
Назначение устройство и принцип действия дуговой блокировки
Назначение, устройство, принцип действия регулятора давления РДУ
Наладка автоматизированных подъемных установок
Наладка комплекта электрооборудования для управления подземными подъемными машинами и лебедками
Наладка электродинамического торможения
Напочвенные дороги с канатным тяговым ограном ДКНЛ1
Неисправности в релейно-контакторных схемах управления подъемных установок
Неисправности концевых выключателей
Неисправности тормозных устройств шахтных п/у
Неполадки асинхронных трехфазных электродвигателей
Неполадки обмотки
Неполадки подшипников
Неполадки ротора (электродвигатель с короткозамкнутым ротором)
Неселективные отсечки
Обо мне
Общая оценка и область применения максимальной токовой защиты
Общее устройство ПУ с разрезным барабаном
Общее устройствои техническая характеристика двухбарабанной и однобарабанной ПМ
Общие правила проветривания подземных выработок
Общие санитарные правила
Обязанности главного инженера рудоуправления
Обязанности главного механика шахты
Обязанности главного энергетика шахты
Обязанности горного диспетчера
Обязанности заместителя или помощника главного инженера шахты
Обязанности командира ВГСЧ
Обязанности машиниста подъема при эксплуатации П/У и текущем ремонте
Обязанности начальника ПВС
Обязанности начальника участка, помощника начальника, сменного горного мастера
Обязанности начальника шахты
Обязанности ответственного руководителя работ по ликвидации аварий
Обязанности прочих лиц, участвующих в ликвидации аварии
Ограничитель скорости ОСЭРП
Ознакомление с планом ликвидации аварий и проверка знаний
Освещение лампами, питаемыми от электрической сети
Основные узлы и детали подъемной машины
Особенности наладки подземных подъемных установок
Отсечки с выдержкой времени
Охрана труда в электроустановках
- Назначение роторных сопротивлений.
- Основные и дополнительные средства защиты в электроустановках до 1000 В. и выше 1000 В.
- Правила пользованием огнетушителем.
Первая помощь пострадавшим
Первая помощь при отравлении газами в шахте
Передвижение и перевозка людей и грузов по наклонным и вертикальным выработкам.
Перекос фаз. Причины возникновения, устранение, защита.
Перечень работ при ревизии редуктора РМ-850 со вскрытием крышек и заменой масла
Персонал для производства взрывных работ и для работ, связанных с хранением взрывчатых материалов
Персонал для руководства взрывными работами
Пневматический привод тормоза ПМ (НКМЗ, ЛКУ)
Поведение максимальной защиты при двойных замыканиях на землю
Повреждения, возникающие из-за неправильно установленных деталей трансмиссии или неточного выравнивания электродвигателя
Подъемные машины и лебедки
Порядок допуска взрывчатых материалов к применению
Порядок и меры безопасности при работах по техническому обслуживанию вертикальных стволов.
Порядок приема, отпуска и учета взрывчатых материалов
Правила обращения с взрывчатыми материалами
Правила спуска и подъема ВМ по вертикальному стволу
Правила спуска и подъема людей
Предупреждение и тушение рудничных пожаров
Предупреждение падения людей и предметов в горные выработки
Привод тормоза. Источники каких сил используются в тормозных приводах.
Приводы к разъединителям
Принцип работы системы Г-Д (генератор двигатель)
Принцип схемы тормозной системы ПМ
Принципиальная схема цепи защиты КПМ
Прицепные устройства подъемных сосудов
Причины износа тормозов,муфт включения
Проверка блокировок наличия тока Дт.
Проверка правильности включения обмоток. Асинхронные и синхронные двигатели.
Проверка соосности валов
Проверка сопротивления изоляции
Проветривание подготовительных выработок
Прокладка гибких резиновых кабелей
Прокладка кабелей в выработках с уклоном более 45 градусов
Прокладка кабелей в горизонтальных и наклонных выработках
Профилактика профзаболеваний
Пружинно-гидравлический привод тормоза
Пружинно-гидравлический привод тормоза, источники каких сил используются в тормозных приводах
Пульт управления подземной подъемной машиной ППМ-3
Пуск ПД в режиме ручного управления
Работа аварийной кнопки и аварийного ключа
Разлом вала
Разъединители
Ревизия и наладка маслосмазки
Ревизия и наладка подшипников качения
Ревизия и наладка подшипников скольжения валов
Ревизия и наладка редуктора
Ревизия и наладка соединительных муфт
Ревизия и наладка тормоза с пружинно-гидравлическим приводом
Ревизия и наладка щеточного аппарата, коллектора и контактных колец
Ревизия и наладка электрической части подъемных установок. Распределительные устройства (ру)
Ревизия канатоведущих шкивов
Ревизия механических указателей глубины
Ревизия рычажно-шарнирного механизма
Ревизия тормозного обода
Ревизия тормозных колодок
Ревизия цилиндрических барабанов
Ревизия, наладка и испытание шахтных подъемных установок
Регулировка исполнительного органа тормоза
Реле времени
Релейная защита
Ремонтная стволовая сигнализация
Рудничный воздух
Рудничный транспорт и подъем
Руководство по техническому обслуживанию и ремонту шахтных подъемных установок
Ручные способы искусственного дыхания
Самоспасатели
Санитарно-бытовые помещения
Сбои в работе токосъемных колец ротора
Сигнальные приборы стволовой сигнализации
Силовые трансформаторы
Синхронный двигатель
Система защит и блокировок на подъемной установке.
Совершенствование аппаратуры управления малыми шахтными подъемными машинами и лебедками
Соединение кабелей
Составление плана ликвидации аварии
Способы электрического торможения асинхронного двигателя
Справочное пособие машинисту
Стационарные подъемные машины и установки
Сушка электрических машин
Сушка, измельчение, просеивание и наполнение оболочек взрывчатыми веществами
Схема разгона двигателя с РТУ и восемью реле ускорений
Схема разгона двигателя с РТУ и двумя реле ускорения
Схема разгона двигателя с трехобмоточными реле
Схема РОС повышенной надежности
Схема РОС повышенной надежности
Схема трехфазной защиты с зависимой характеристикой
Схема трехфазной защиты с независимой выдержкой времени
Схемы руководств оборудования по подъемам
Телефонная связь и сигнализация
Тиристорные выпрямители для динамического торможения асинхронных подъемных машин
Ток срабатывания защиты
Токовые реле
Тормозные устройства, требования предъявляемые к ним.
Транспортирование ВМ на территории постоянных складов
Трансформаторы напряжения (ТН)
Трансформаторы тока (ТТ)
Трансформаторы, принцип действия,где на ПМ применяются
Требования безопасности по применению электродинамического торможения
Требования предъявляемые к переносным заземлениям. Порядок наложения и снятия.
Требования предъявляемые к подъемным сосудам
Требования предъявляемые к сосудам работающим под давлением сжатого воздуха
Тушение подземных пожаров
Угол девиации каната
Указательные реле
Уничтожение взрывчатых материалов
Уравновешивающие канаты П/У и требования к ним
Установка эластичных прокладок между фрикционными накладками и тормозными балками
Устройства избирательного предохранительного торможения и ограничителя тормозного момента
Устройства с силовыми магнитными усилителями
Устройство сигнализации и блокировки ляд на проходческой подъемной установке
Устройство, основанное на гидравлическом подпоре золотника крана предохранительного торможения
Устройство, основанное на задержке отключения тормозного магнита
Устройство, принцип действия ПД. Схема подключения его в сеть
Формы журналов Журнал регистрации инструктирования рабочих
Характерные неисправности электродвигателей и их устранение
Хранение взрывчатых материалов на местах работ в подземных выработках
Центровка вертикального электродвигателя с механизмом
Цепи защиты подъемной машины и требования предъявляемые к ним
Чем отличается командоаппарат от командоконтроллера
Что такое частичное и полное снятие напряжения
Шахтные воды, питьевое водоснабжение и ассенизация
Шахтные подъемные машины
Экзаменационные вопросы машиниста п/у
Электрические машины и аппараты
Электрические машины и схемы управления
Электрические машины.
Электрические проводки
Электрический ограничитель скорости типа РОС, принцип работы, назначение, ежесменная проверка ЭОС-3.
- Б.2.1Что входит в понятие стволовая сигнализация, виды сигнализации.
- Параметры электродвигателя
Электрогидравлические системы HR7K/B и HR9K/B
Электродинамическое торможение. Устройство с генератором постоянного тока
Электромагнитные промежуточные реле
Электромагнитные реле
Электропневматические регуляторы давления РДБВ
Электропривод
Электроустановки
Элементы BE 100 и BE 200 для дискового Тормоза
ЭОС-3

Статьи по разделам

Рубрики: Uncategorized
- Доброго времени суток !

3D FlipBook

Рудничные подъемные установки
Справочник механика
Dräger X-am® 5000 (MQG 0010)
Маркшейдерские работы при установке и эксплуатации шахтного подъемного оборудования
Редукторы РМ паспорт
Единые нормы времени и расценки
Единые нормы выработки дополнение к УКНВ
Единые нормы выработки для шахт
Проверочный расчет тормоза шахтной подъемной машины
Технологическая инструкция по дефектоскопии деталей тормозных устройств подъемных машин
Тормозные устройства справочник
Инструкция по эксплуатации стальных канатов
Инструкция по эксплуатации стальных канатов в шахтных стволах
МОНТАЖ И РЕМОНТ ГОРНЫХ МАШИН И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Горнопроходческие машины и комплексы
Техническое обслуживание подъемных сосудов
Должностная инструкция — Машинист подъемной машины первой группы подъемов
Должностная инструкция — Машинист подъемной машины второй группы подъемов
Должностная инструкция — Машинист подъемной машины 4-го разряда
Должностная инструкция — Машинист подъемной машины 3-го разряда
Цепь защиты подъемного двигателя
ОПЕРАТИВНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ
ПРАВИЛА безопасности в угольных шахтах
Шахтный подъем
Шахтные подъемные установки
Средства защиты применяемые в ЭУ
Программа обучения по электробезопасности
Билеты Электробезопасность
68 вопросов по ПТБЭУП и ПУЭ
68 вопросов по ПТБЭУП и ПУЭ
Погрузка и подъем
Силовые трансформаторы
Машины постоянного тока
Синхронный двигатель
Асинхронный двигатель
Канаты. Техническая информация
Электрические машины и схемы управления
Шахтные подъемные машины
Руководство по техническому обслуживанию шахтных п/у
Библия релейной защиты и автоматики
Электропривод
Электрогидравлические системы
Напочвенные дороги с канатным тяговым органом ДКНЛ1, ДКНУ1, ДКНУ2
Требования предъявляемые к сосудам работающим под давлением сжатого воздуха
Стационарные подъемные машины и установки
Справочное пособие машинисту
Погрузка и подъем

Горная ЭлектроМеханика

Базовые трансформаторы теория и принципы законы и формулы

Базовые трансформаторы

Помогите мне, поделившись этим сообщением

СЛЕДУЮЩАЯ ЧАСТЬ

Полная теория от electronics-tutorials.ws. Одна из основных причин, по которой мы используем переменные напряжения и токи переменного тока в наших домах и на рабочих местах, заключается в том, что источники переменного тока можно легко генерировать при удобном напряжении, преобразовывать (отсюда и название трансформатора) в гораздо более высокие напряжения, а затем распределять по стране с помощью национальная сеть опор и кабелей на очень большие расстояния.

Причина преобразования напряжения на гораздо более высокий уровень заключается в том, что более высокие распределительные напряжения предполагают меньшие токи при той же мощности и, следовательно, меньшие потери I2*R в сети кабелей, объединенных в сеть. Эти более высокие напряжения и токи передачи переменного тока затем могут быть снижены до гораздо более низкого, более безопасного и пригодного для использования уровня напряжения, где их можно использовать для питания электрооборудования в наших домах и на рабочих местах, и все это возможно благодаря базовому трансформатору напряжения.

Трансформатор напряжения можно рассматривать как электрический компонент, а не как электронный компонент. Трансформатор в основном представляет собой очень простое статическое (или стационарное) электромагнитное пассивное электрическое устройство, которое работает по принципу закона индукции Фарадея путем преобразования электрической энергии из одного значения в другое.

Трансформатор делает это путем соединения двух или более электрических цепей с помощью общего колебательного магнитного контура, создаваемого самим трансформатором. Трансформатор работает по принципу «электромагнитной индукции» в форме взаимной индукции.

Взаимная индукция — это процесс, при котором катушка провода магнитно индуцирует напряжение в другую катушку, расположенную в непосредственной близости от нее. Тогда можно сказать, что трансформаторы работают в «магнитном домене», а трансформаторы получили свое название от того, что они «преобразовывают» один уровень напряжения или тока в другой. Трансформаторы способны увеличивать или уменьшать уровни напряжения и тока своего питания без изменения его частоты или количества электроэнергии, передаваемой от одной обмотки к другой через магнитную цепь.

Однофазный трансформатор напряжения в основном состоит из двух электрических катушек провода, одна из которых называется «первичная обмотка», а другая — «вторичная обмотка». В этом уроке мы определим «первичную» сторону трансформатора как сторону, которая обычно получает питание, а «вторичную» — как сторону, которая обычно подает питание. В однофазном трансформаторе напряжения первичная обмотка обычно является стороной с более высоким напряжением.

Эти две катушки не находятся в электрическом контакте друг с другом, а вместо этого намотаны вместе на общую замкнутую магнитную железную цепь, называемую «сердечником». Этот сердечник из мягкого железа не является сплошным, а состоит из отдельных пластин, соединенных вместе, чтобы уменьшить потери в сердечнике.

Две обмотки катушки электрически изолированы друг от друга, но магнитно связаны через общий сердечник, что позволяет передавать электроэнергию от одной катушки к другой. Когда электрический ток проходит через первичную обмотку, создается магнитное поле, которое индуцирует напряжение во вторичной обмотке, как показано на рисунке.

Однофазный трансформатор напряжения

Другими словами, для трансформатора нет прямого электрического соединения между двумя обмотками катушки, поэтому он также называется изолирующим трансформатором. Как правило, первичная обмотка трансформатора подключается к источнику входного напряжения и преобразует или преобразует электрическую мощность в магнитное поле. В то время как работа вторичной обмотки состоит в том, чтобы преобразовывать это переменное магнитное поле в электрическую энергию, создавая требуемое выходное напряжение, как показано.

Конструкция трансформатора (однофазного)

Где:
— VP — первичное напряжение
— VS — вторичное напряжение
— NP — количество первичных обмоток
— NS — количество вторичных обмоток
— Φ (phi) — поток Связь

Обратите внимание, что две обмотки катушки не связаны электрически, а только магнитно. Однофазный трансформатор может увеличивать или уменьшать напряжение, подаваемое на первичную обмотку. Когда трансформатор используется для «повышения» напряжения на его вторичной обмотке по отношению к первичной, он называется повышающим трансформатором. Когда он используется для «уменьшения» напряжения на вторичной обмотке по отношению к первичной, он называется понижающим трансформатором.

Однако существует третье условие, при котором трансформатор вырабатывает на вторичной обмотке то же напряжение, что и на первичной обмотке. Другими словами, его выходной сигнал идентичен передаваемому напряжению, току и мощности. Этот тип трансформатора называется «трансформатор импеданса» и в основном используется для согласования импеданса или изоляции соседних электрических цепей.

Разница в напряжении между первичной и вторичной обмотками достигается за счет изменения числа витков в первичной обмотке (NP) по сравнению с числом витков во вторичной обмотке (NS).

Поскольку трансформатор представляет собой в основном линейное устройство, теперь существует соотношение между числом витков первичной обмотки и числом витков вторичной обмотки. Это соотношение, называемое коэффициентом трансформации, более известное как «коэффициент витков» трансформаторов (TR). Это значение коэффициента трансформации определяет работу трансформатора и соответствующее напряжение на вторичной обмотке.

Необходимо знать соотношение числа витков провода на первичной обмотке по сравнению со вторичной обмоткой. Соотношение витков, которое не имеет единиц измерения, сравнивает две обмотки по порядку и записывается через двоеточие, например, 3:1 (3-к-1). В этом примере это означает, что если на первичной обмотке 3 вольта, то на вторичной обмотке будет 1 вольт, 3 вольта на 1 вольт. Тогда мы можем видеть, что если соотношение между числом витков изменяется, результирующие напряжения также должны измениться в том же отношении, и это верно.

Все трансформеры основаны на «соотношениях». Отношение первичной обмотки к вторичной, отношение входа к выходу и соотношение витков любого данного трансформатора будет таким же, как его отношение напряжения. Другими словами, для трансформатора: «отношение витков = отношение напряжения». Фактическое количество витков провода на любой обмотке, как правило, не важно, важно только соотношение витков, и это соотношение задается как:

Коэффициент трансформации трансформаторов

Предполагая идеальный трансформатор и фазовые углы: ΦP ≡ ΦS Обратите внимание, что порядок чисел при выражении коэффициента трансформации трансформаторов очень важен, так как коэффициент трансформации 3:1 выражает совершенно другое отношение трансформатора и выходное напряжение, чем тот, в котором коэффициент трансформации задается как: 1:3.

Основы трансформатора Пример №1
Трансформатор напряжения имеет 1500 витков провода на первичной обмотке и 500 витков провода на вторичной обмотке. Каким будет коэффициент трансформации (TR) трансформатора.

Это соотношение 3:1 (3-к-1) просто означает, что на каждую вторичную обмотку приходится три первичные обмотки. По мере того, как отношение изменяется от большего числа слева к меньшему числу справа, значение первичного напряжения снижается, как показано на рисунке.

Основы работы с трансформатором Пример № 2
Если к первичной обмотке того же трансформатора, что и выше, приложено среднеквадратичное значение 240 В, каким будет результирующее вторичное напряжение без нагрузки.

Еще раз подтверждая, что трансформатор является «понижающим», так как первичное напряжение составляет 240 вольт, а соответствующее вторичное напряжение ниже на 80 вольт.

Тогда основной целью трансформатора является преобразование напряжения с заданными коэффициентами, и мы можем видеть, что первичная обмотка имеет заданное количество или количество обмоток (катушек провода) на ней, чтобы соответствовать входному напряжению. Если выходное напряжение вторичной обмотки должно быть таким же, как и входное напряжение первичной обмотки, то на вторичном сердечнике должно быть намотано такое же количество витков катушки, как и на первичном сердечнике, что обеспечивает равномерное соотношение витков 1:1. (1 к 1). Другими словами, одна катушка включает вторичную обмотку, а другая катушку включает первичную.

Если выходное вторичное напряжение должно быть больше или выше входного напряжения (повышающий трансформатор), то на вторичной обмотке должно быть больше витков, обеспечивающих соотношение витков 1:N (1-к-N), где N представляет число витков. Аналогичным образом, если требуется, чтобы вторичное напряжение было ниже или меньше первичного (понижающий трансформатор), количество вторичных обмоток должно быть меньше, обеспечивая соотношение витков N:1 (N-к-1). .

Действие трансформатора

Мы видели, что количество витков вторичной обмотки по сравнению с первичной обмоткой, соотношение витков, влияет на величину напряжения, доступного от вторичной обмотки. Но если две обмотки электрически изолированы друг от друга, как создается это вторичное напряжение? Ранее мы говорили, что трансформатор в основном состоит из двух катушек, намотанных на общий сердечник из мягкого железа. Когда переменное напряжение ( VP ) подается на первичную катушку, ток течет через катушку, которая, в свою очередь, создает вокруг себя магнитное поле, называемое взаимной индуктивностью, за счет этого тока в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея. Сила магнитного поля возрастает по мере того, как ток увеличивается от нуля до максимального значения, которое выражается как dΦ/dt.

По мере того как магнитные силовые линии, установленные этим электромагнитом, расширяются наружу от катушки, сердечник из мягкого железа образует путь для магнитного потока и концентрирует его. Этот магнитный поток связывает витки обеих обмоток, увеличиваясь и уменьшаясь в противоположных направлениях под действием источника переменного тока.

Однако сила магнитного поля, индуцируемого в сердечнике из мягкого железа, зависит от силы тока и количества витков в обмотке. Когда ток уменьшается, напряженность магнитного поля уменьшается.

Когда магнитные линии потока обтекают сердечник, они проходят через витки вторичной обмотки, вызывая индукцию напряжения во вторичной катушке. Величина индуцируемого напряжения будет определяться: N*dΦ/dt (закон Фарадея), где N — количество витков катушки. Также это индуцированное напряжение имеет ту же частоту, что и напряжение первичной обмотки.

Тогда мы можем видеть, что одинаковое напряжение индуцируется в каждом витке обеих обмоток, потому что один и тот же магнитный поток связывает витки обеих обмоток вместе. В результате общее индуцированное напряжение в каждой обмотке прямо пропорционально количеству витков в этой обмотке. Однако пиковая амплитуда выходного напряжения, доступного на вторичной обмотке, будет уменьшена, если магнитные потери сердечника высоки.

Если мы хотим, чтобы первичная катушка создавала более сильное магнитное поле для преодоления магнитных потерь в сердечниках, мы можем либо пропустить больший ток через катушку, либо сохранить тот же ток, но вместо этого увеличить количество витков катушки ( NP ) обмотки. Произведение ампер на витки называется «ампер-витки», что определяет намагничивающую силу катушки.

Предположим, у нас есть трансформатор с одним витком в первичной обмотке и только с одним витком во вторичной обмотке. Если один вольт подается на один виток первичной обмотки, при условии отсутствия потерь, должен протекать достаточный ток и генерироваться достаточный магнитный поток, чтобы индуцировать один вольт на одном витке вторичной обмотки. То есть каждая обмотка поддерживает одинаковое количество вольт на виток.

Поскольку магнитный поток изменяется синусоидально, Φ = Φmax sinωt, то основное соотношение между ЭДС индукции ( E ) в обмотке катушки из N витков определяется выражением:

ЭДС = витки x скорость изменения

Где:
— ƒ – частота потока в Герцах, = ω/2π
– Ν – количество витков катушки.
— Φ — величина потока в веберах

Это известно как уравнение ЭДС трансформатора. Для ЭДС первичной обмотки N будет числом витков первичной обмотки (NP), а для ЭДС вторичной обмотки N будет числом витков вторичной обмотки (NS).

Также обратите внимание, что, поскольку трансформаторам для правильной работы требуется переменный магнитный поток, трансформаторы нельзя использовать для преобразования или подачи постоянного напряжения или тока, поскольку магнитное поле должно изменяться, чтобы индуцировать напряжение во вторичной обмотке. Другими словами, трансформаторы НЕ работают на постоянном напряжении постоянного тока, а только на переменном или пульсирующем напряжении.

Если бы первичная обмотка трансформатора была подключена к источнику постоянного тока, индуктивное сопротивление обмотки было бы равно нулю, поскольку постоянный ток не имеет частоты, поэтому эффективное сопротивление обмотки будет очень низким и равным только сопротивлению меди использовал. Таким образом, обмотка будет потреблять очень большой ток от источника постоянного тока, что приведет к ее перегреву и, в конечном итоге, к перегоранию, потому что, как мы знаем, I = V/R.

Основы трансформатора Пример №3
Однофазный трансформатор имеет 480 витков на первичной обмотке и 90 витков на вторичной обмотке. Максимальное значение плотности магнитного потока составляет 1,1 Тл при подаче на первичную обмотку трансформатора напряжения 2200 вольт, 50 Гц. Вычислить:

а). Максимальный поток в активной зоне.

б). Площадь поперечного сечения сердечника.

в). Вторичная ЭДС индукции.

ПРЕДЫДУЩИЙ ОБУЧЕНИЕ СЛЕДУЮЩАЯ ЧАСТЬ

Помогите мне, поделившись этим сообщением

Конструкция трансформатора, типы, принцип работы и использование

Что такое трансформатор

Трансформатор — это статическое устройство, которое передает электроэнергию между двумя цепями переменного тока без изменения частоты. Напряжение цепи может быть уменьшено или увеличено в соответствии с текущим соотношением. Это называется повышением (повышением) напряжения и его понижением (уменьшением).

Трансформатор

Трансформатор представляет собой пассивное устройство, работающее на принципах электромагнитной индукции, используемой на входе для повышения напряжения и понижения выходного напряжения на внешней клемме.

Трансформатор Конструкция

Трансформатор состоит из трех компонентов:

Железный сердечник
Первичная обмотка
Вторичная обмотка

Основной

— Реклама —

Сердечник трансформатора прямоугольной формы, многослойный. При строительстве трансформатора он должен быть спроектирован таким образом, чтобы при работе трансформатора было меньше потерь в сердечнике. Потери в сердечнике и потери в стали представляют собой комбинацию всех потерь, происходящих внутри сердечника.

Сердечник пропускает через себя переменный поток. Это может привести к потерям энергии в сердечнике из-за гистерезисных потерь. Таким образом, вы должны выбрать высококачественную кремниевую сталь с низкими потерями на гистерезис для изготовления сердечника трансформатора. Эта сталь называется сердечником из мягкой стали трансформатора.

Переменный поток создает определенные токи, известные как вихревые токи. Эти токи потребляют электрическую энергию и вызывают определенные потери, известные под названием потерь на вихревые токи трансформатора. Сердцевина должна быть изготовлена в виде группы пластин. Эти последовательные пластины электрически изолированы для уменьшения вихревых токов. Изоляционный слой состоит из лака, обладающего высокой устойчивостью к вихревым токам.

Обмотки

Трансформатор имеет две обмотки: первичную и вторичную обмотки. Первичная обмотка подключена к входной клемме и отвечает за создание ЭДС самоиндукции. Вторичная обмотка подключена к выходной нагрузке. Эти обмотки размещены на сердечнике и электрически изолированы друг от друга и сердечника для правильного функционирования и уменьшения потерь.

Эти катушки имеют разное количество витков по сравнению друг с другом. Первичная обмотка трансформатора имеет Н 1 витков. Точно так же вторичная обмотка трансформатора имеет Н 2 витков. В зависимости от режима работы трансформатора N1< N2, N1> N2 и N1= N2.

Типы конструкции трансформатора

Трансформаторы бывают двух конструкций в зависимости от расположения сердечника и катушек в конструкции трансформатора.

Конструкция с сердечником

Первичная обмотка закреплена на одном конце железного сердечника, а вторичная обмотка размещена на другом конце. Каждая из катушек разделена на равные части и размещена на двух концах железного сердечника. Обе обмотки охватывают весь сердечник.

Хотя первичная и вторичная обмотки электрически изолированы друг от друга, обе они соединены последовательно в конструкции сердечника.

Это увеличивает среднюю длину сердечника и обеспечивает хорошую магнитную связь между обеими обмотками. Магнитный поток движется по непрерывному пути и создает ЭДС.

Конструкция трансформатора с сердечником подходит для высоковольтных трансформаторов. Они распространены среди обоих типов конструкций и легко ремонтируются благодаря простоте устройства, в случае каких-либо повреждений.

Оболочечная конструкция

Оболочечная конструкция позволяет сердечнику окружать первичную и вторичную обмотки. Железный сердечник имеет три грани: левую, центральную и правую. Первичная и вторичная катушки закреплены на центральной поверхности железного сердечника. Сердечник охватывает обе обмотки, а средняя длина сердечника меньше.

Несмотря на электрическую изоляцию друг от друга, первичная и вторичная катушки генерируют разные напряжения V1 и V2. Это распределяет магнитный поток на две части. Кожуховая конструкция Трансформатора пригодна для низковольтных трансформаторов, но ее трудно ремонтировать из-за сложности их устройства, в случае повреждения.

Принцип работы трансформатора

Трансформатор состоит из сердечника с общими входной и выходной сторонами. В этот сердечник встроены две индуктивные обмотки, которые электрически изолированы друг от друга. Входная катушка, на которую подается электрическое напряжение, называется первичной обмоткой. Выходная катушка, с которой снимается электрическое напряжение, называется вторичной обмоткой.

Вы можете посмотреть подробное видео о том, как работает трансформатор.

Конструкция трансформатора и обмотка

При подаче входного переменного напряжения V1 на первичную обмотку трансформатора генерируется переменный ток I1. В сердечнике создается переменная электродвижущая сила ЭДС e1.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея,

Через первичную катушку проходит ЭДС e1 электродвижущей силы.

Где,

ЭДС представляет собой производную электромагнитного потока первого порядка по времени.
e1= Электродвижущая сила
N 1 = количество витков в первичной обмотке

ЭДС электромагнитного потока e1 косвенно равна и противоположна входному переменному напряжению V1.

Если предположить, что поток рассеяния пренебрежимо мал и потерь в трансформаторе нет.

В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея во вторичной катушке создается ЭДС e2 ЭДС.

Электродвижущая сила ЭДС e2 проходит через вторичную обмотку.

Где,

ЭДС является производной электромагнитного потока первого порядка по времени.
e2= Электродвижущая сила
N 2 = Количество витков во вторичной обмотке

Согласно законам Фарадея ЭДС e 1 является электродвижущей силой самоиндукции, а ЭДС e2 является электродвижущей силой взаимного индуцирования.

Передача энергии происходит через первичную обмотку во вторичную с взаимной индукцией. Вторичная обмотка замыкается через нагрузку по току I2. протекает по цепи.

В зависимости от количества витков первичной и вторичной обмотки мы можем разработать повышающий или понижающий трансформатор.

Повышающий и понижающий трансформаторы

Повышающий трансформатор

Если

N 1 < n 2

E 1 < E2

A Spect-Up Transformer Defrative Ot As Defrative, который является прибором, который является прибором, который получает, что приподнят, что приподнят, что приподнят, что приподнят, что приподнят, что приподнят, что приподнят. Это трансформатор, у которого во вторичной обмотке больше витков, чем в первичной. Используется на входном терминале линии передачи.

Понижающий трансформатор

Если

N 1 > N 2

e 1 > e 2

A Step-down Transformer is defined as a device that receives an electrical переменное напряжение и преобразует его в более низкое напряжение. Это трансформатор, у которого в первичной обмотке больше витков, чем во вторичной. Используется на выходном терминале линии передачи.

Изолирующий трансформатор

N 1 = N 2

Это называется изолирующим трансформатором, в котором количество витков в первичной и вторичной обмотках одинаково. Это означает, что индуцированные значения напряжения и тока для первичной и вторичной катушек равны. Этот тип трансформатора используется для обеспечения гальванической развязки, снижения шума и защиты от поражения электрическим током между проводниками и землей.

Проектирование трансформатора

Уравнение ЭДС трансформатора

Уравнение ЭДС трансформатора важно для проектирования повышающей или понижающей конфигурации.

Переменное напряжение синусоидальной формы подается на вход через первичную обмотку. В соответствии с работой трансформатора переменное напряжение создает поток в железном сердечнике. Этот переменный поток изменяется синусоидально через трансформатор.

Уравнение переменного потока в железном сердечнике трансформатора

Согласно законам электромагнитной индукции Фарадея, ЭДС e 1 самоиндуцируется, а ЭДС e2 взаимно индуцирована.

Самоиндуцированная EMF E 1 первичной обмотки приведена

, поставив значения уравнения 1 в уравнении 2

Путем сравнения уравнений i и iii , можно сделать вывод, что ЭДС самоиндукции e 1 отстает от электрического потока на 900. by-

By equation iv,

The self-induced EMF e 1 in Primary Winding is given by:

Similarly, the mutually-induced EMF e 2 во вторичной обмотке определяется как:

Где f — частота питания, а m — максимальный поток.

Эти уравнения (уравнения vi и vii) известны как уравнения ЭДС трансформатора .

Плотность потока ( B M )

Максимальная плотность потока B M в поперечном сечении выражена в Теслах .

Катушка с большим количеством витков будет иметь обмотку с более высоким напряжением, а катушка с меньшим количеством витков будет иметь обмотку с меньшим напряжением.

Коэффициент трансформации (K)

Коэффициент трансформации (K) является решающим фактором при конструировании трансформатора при проектировании повышающего и понижающего трансформатора.

Рассмотрение уравнений ЭДС трансформатора с помощью (уравнения vi и vii),

Разделение уравнения vii на уравнение vi,

Этот коэффициент известен как коэффициент трансформации (K).

Если считать первичное и вторичное падение напряжения равным 0,

V1= E1 — уравнение viii

V2= E2 — уравнение ix

= V2/V1

Если считать, что потери трансформатора равны 0,

V1I1= V2I2 — уравнение x

Преобразование уравнения x,

K = I1/I2 = V2/V1

Формула коэффициента трансформации принимает вид

K = N2/N1 = E2/E1 = V2/V1 = I1/I2

Для проектирования повышающих трансформаторов ,

N1 < N2

K > 1

Step-down Transformers ,

N1 > N2

K < 1

Isolation Transformers ,

N1 = N2

K = 1

Идеальные и практичные трансформаторы

Идеальный трансформатор

Идеальный трансформатор — это теоретический трансформатор, в котором отсутствуют потери. Описанный выше трансформатор является идеальным трансформатором, в котором отсутствуют потери в сердечнике по обе стороны линии передачи. Но в системах реального времени идеального преобразователя не существует. Вместо этого используется практичный трансформатор с потерями.

Практичный трансформатор

В практическом трансформаторе первичная и вторичная обмотки не идеальны, так как они имеют малое сопротивление. Это приводит к некоторым потерям мощности в обмотках, эти потери известны как потери в меди.

Переменный поток создает определенные токи внутри трансформатора, известные как вихревые токи. Потери на вихревые токи и потери на гистерезис вместе составляют потери в сердечнике. Кроме того, было замечено, что вблизи обмоток происходит утечка электрического потока.

Сравнение идеального трансформатора и практичного трансформатора

Потери в сердечнике и меди трансформатора с любыми другими утечками как таковые составляют практический трансформатор. Регулировка напряжения Практического Трансформатора никогда не составляет 0%, а эффективность колеблется между 93-97%.

В идеальном трансформаторе нет сопротивления первичной и вторичной обмоток. Отсутствие сопротивления не вызывает падения напряжения или потери мощности. Утечки электрического потока вблизи обмоток в идеальном трансформаторе отсутствуют. Кроме того, в обмотках отсутствуют вихревые токи и потери на гистерезис.

Следовательно, идеальный трансформатор не имеет потерь в меди и сердечнике, а также утечки электрического потока. Регулировка напряжения идеального трансформатора составляет 0%, а эффективность составляет 100%. Но это невозможно построить и существует в гипотетических экспериментах.

Использование трансформаторов

Вход и выход линии электропередачи

В традиционной энергосистеме входное напряжение обычно составляет 11 кВ/22 кВ. Он проходит через повышающий трансформатор для создания уровня напряжения 220 кВ/400 кВ.