расчет параметров, назначение и режимы работы
Действующее в электрической сети напряжение 220 Вольт в том виде, в котором оно поступает в квартиру, непригодно для работы большинства электронных устройств. Для приведения его к удобному типу для питания бытовой аппаратуры требуются специальные преобразователи, называемые трансформаторами. С их помощью удается понизить величину питающего напряжения до нужного значения, а затем выпрямить его.
Содержание
- Общие сведения о трансформаторах
- Назначение и устройство
- Принцип действия
- Режимы работы
- Основные параметры
- Виды трансформаторов и их применение
- Эксплуатация изделий
Общие сведения о трансформаторах
Трансформатор ТМГ-2500/6/0.4В качестве преобразователей эти устройства традиционно применяются для приведения к приемлемому виду мощностей, пересылаемых по высоковольтным линиям. Для «переброски» на огромные расстояния подходят только сверхвысокие напряжения, при которых ток может иметь приемлемую величину.
Если попытаться передать энергию хотя бы на сотню километров в виде привычного напряжения 380 Вольт – для доставки до потребителя нужной мощности потребуется ток величиной в миллионы Ампер.
Для ее рассеяния нужен провод толщиной примерно с человеческое тело, что на практике реализовать невозможно. Поэтому на генерирующей электричество стороне с помощью другого (повышающего) трансформатора его значение поднимается до 110-ти кВ. В таком виде использовать электроэнергию распределения по жилым строениям и производственным объектам нельзя. Поэтому после доставки по ВВ в распределительных станциях 110 кВ понижаются до 10(6) кВ.
Отсюда они поступают в районные трансформаторные подстанции, где в местном понижающем трансформаторе приобретают свой окончательный вид 380 (220) Вольт. При таких значениях потенциалов энергию легко удается транспортировать по подземному кабелю или воздушному проводу СИП до конечного потребителя. Поэтому однофазный трансформатор играет большую роль в жизни человека.
Назначение и устройство
Любой трансформатор 220 Вольт однофазный представляет собой электрическое устройство, работающее только в цепях переменного тока. С его помощью входное напряжение преобразуется в нужную величину (чаще всего оно уменьшается). При этом ток, отбираемый от вторичной обмотки, возрастает, поскольку мощность предается практически без потерь. Отсюда следует, что основное назначение этого прибора – получить нужное для решения задач напряжение, а затем использовать его в конкретных целях.
Составить более полное представление поможет знакомство с конструкцией трансформатора, который состоит из следующих основных элементов:
- сердечник из ферромагнитных материалов;
- первичная и вторичная катушка, размещенная на изолированном каркасе;
- защитный кожух (этот элемент у ряда моделей отсутствует).
В некоторых образцах вместо ферромагнетиков применяются электротехническая сталь или пермаллой. Выбор определенного типа материала сердечника зависит от области использования самого изделия.
Принцип действия
Действие электромагнитных потей трансформатораПринцип работы однофазного трансформатора основан на законе, согласно которому действующее в витке переменное э/м поле наводит ЭДС в расположенном рядом проводнике. Явление названо законом электромагнитной индукции Фарадея, который первым обнаружил этот интересный эффект. Для его обоснования ученый разработал целую теорию, которая легла в основу работы большинства современных электротехнических устройств и агрегатов.
Основные ее положения:
- при прохождении тока через виток провода вокруг него формируется магнитный поток, захватывающий все такие же витки, расположенные рядом;
- под воздействием этого потока в них наводится ЭДС, по форме изменений совпадающая с исходным полем;
- при наличии в нем ферромагнетика действие этого эффекта усиливается.
Все эти принципы заложены в основу действия современного трансформаторного изделия. При подключении к вторичной обмотке нагрузки рабочая цепь замыкается, а энергия практически без потерь передается потребителю.
Режимы работы
Подобно любым преобразовательным устройствам трансформатор имеет два режима работы:
- так называемый «холостой ход»;
- режим нагрузки.
При холостом ходе устройство работает без нагрузки и потребляет минимум мощности, рассеиваемой только в первичной обмотке. Ток в ней также минимален и составляет обычно не более 3-10% от значения, наблюдаемого при подключенной нагрузке. Во втором случае в витках вторичной обмотки начинает течь ток, величина которого обратно пропорциональна количеству витков в катушке.
В понижающем трансформаторе напряжение в ней ниже, а ток – больше. В этом режиме мощность в нагрузку передается с учетом теплового рассеяния в сердечнике трансформатора.
Основные параметры
При рассмотрении параметров преобразователей напряжения и тока важно отметить коэффициент трансформации k, определяемый как I1/I2 = w2/w1 = 1/k. Здесь w2 и w1 – число витков во вторичной и первичной обмотках соответственно. Помимо этого, учитываются и такие его характеристики, как размер окна сердечника, в котором размещаются катушки.
Еще одним параметром, характеризующим передаточные свойства однофазного двухобмоточного трансформатора по напряжению, является тот же коэффициент трансформации k, величина которого для понижающего прибора меньше 1. И наоборот, если к > 1 – это изделие является повышающим трансформатором. При отсутствии потерь в проводах обмоток и рассеивания потока вычислить этот показатель очень просто. Для этого удобнее всего воспользоваться простым алгоритмом расчета: k= U2/U1. Если вторичных обмоток несколько, указанный параметр следует определять для каждой из них в отдельности.
Виды трансформаторов и их применение
Виды трансформаторовПо конструктивным особенностям сердечника известные образцы однофазных трансформаторов подразделяются на стержневые, кольцевые и броневые изделия. По форме используемого в них магнитопровода они могут быть:
- Ш-образными;
- Тороидальными;
- П-образными.
Каждая из этих форм подходит для определенных целей, связанных с необходимостью получения заданных передаточных характеристик.
По величине максимально достижимой магнитной связи (МС) трансформаторы делятся на изделия с сильным, средним и слабым взаимодействием. Эти характеристики в значительной мере зависят от конструкции самого изделия и вида его сердечника.
Однофазный трансформатор востребован в тех областях, где нужно согласовать две силовые цепи с электрической развязкой каждой из них.
Эксплуатация изделий
При эксплуатации однофазных преобразующих устройств особое внимание обращается на безопасное обращение с ними, что объясняется высоким напряжением, присутствующим на первичных обмотках. Также важно учитывать следующие моменты, касающиеся правил установки и включения трансформаторов в электрические схемы:
- чтобы избежать выхода обмоток из строя (выгорания), следует защищать вторичные цепи от КЗ;
- важно следить за тепловым режимом сердечника и обмоток и, если потребуется, предусмотреть их охлаждение.
Уход за однофазным трансформатором сводится к стандартным процедурам, которые предусмотрены положениями действующих нормативов.
Однофазный трансформатор | Электропитающие устройства и линии автоматики, телемеханики и связи
Страница 59 из 106
Однофазный трансформатор представляет собой электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформатор может быть однофазным или трехфазным.
Простейший однофазный трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника 1 (рис. 162) и двух магнитосвязанных обмоток 2 и 3.
Обмотку 2, соединенную с источником электроэнергии, называют первичной. Все величины, относящиеся к этой обмотке, называют первичными и обозначают соответствующими буквами с индексом 1. Обмотка 3, соединенная с потребителем энергии Z, является вторичной. Все величины, относящиеся к этой обмотке, обозначают с индексом 2. Под действием переменного напряжения U1 в первичной обмотке с числом витков w1 возникает ток. Намагничивающая сила I1w1 первичного тока возбуждает в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток Ф = Фт sin ωt. Этим потоком в первичной обмотке наводится э. д. с. самоиндукции — 4,44fw1Фт, а во вторичной обмотке — э. д. с. взаимоиндукции E2 = 4,44 fw2Фт. Поэтому на зажимах вторичной обмотки возникает переменное напряжение U2, а приемник энергии получает ток I2 = U2iZ2. Таким образом, со стороны вторичной обмотки трансформатор является источником электрической энергии, а со стороны первичной обмотки— потребителем этой энергии. Отношение действующих значений э. д. с., равное отношению чисел витков обмоток, называют коэффициентом трансформации: К = E1|Ε2 = 4,44fw1Фт/(4,44/fw2Фт)= w1/w2.
Рис. 162. Принципиальная схема однофазного трансформатора
Электрическая энергия в трансформаторе преобразуется с незначительными потерями, и подводимая к трансформатору полная мощность S1 = U1I1 почти равна отдаваемой мощности S2 = U2I2. Поэтому при увеличении напряжения U2 соответственно снижается и ток I2. Таким образом, обмотка низшего напряжения должна иметь меньшее число витков с большим поперечным сечением соответственно большей величине проходящего по ней тока, а обмотка высшего напряжения — большее число витков с меньшим поперечным сечением.
Рис. 163. Расположение ответвлений на обмотках трансформатора
Трансформатор состоит из сердечника, по которому замыкается магнитный поток, обмоток высшего и низшего напряжения, бака с маслом (если трансформатор имеет масляное охлаждение), выводных изоляторов.
Для уменьшения нагрева от вихревых токов сердечник трансформатора набирают из штампованных пластин электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, покрытых пленкой лака или окиси. Применение электротехнической стали с большой магнитной проводимостью способствует увеличению магнитного потока и усилению электромагнитной связи между обмотками.
По конструкции сердечника трансформаторы делят на стержневые, броневые, тороидальные и ленточные разрезные.
Рис. 164. Сердечники и обмотки стержневого (а) и броневого (б) трансформаторов
На стержни сердечника надевают изоляционные гильзы. Ближе к стальному стержню размещают обмотку низшего напряжения 2, так как ее легче изолировать от стержня 5. Обмотку высшего напряжения 4 отделяют от обмотки низшего напряжения изоляцией 3. В качестве изоляции применяют электротехнический картон, специальную бумагу или ткань, пропитанную лаком.
Рис. 165. Тороидальный трансформатор (а) и трансформатор с ленточным разрезным сердечником (б)
Сердечники броневых трансформаторов (рис. 164, б) собирают из штампованных пластин Ш-образной формы, и они имеют три стержня. Обмотки низшего 2 и высшего 4 напряжения размещают на стержне 5. Между обмотками находится изоляция 3. Обмотки трансформатора размещают на среднем стержне 5. Магнитный поток из среднего стержня разветвляется на крайние стержни через ярмо 1.
Для уменьшения потерь на рассеивание и лучшего отвода теплоты обмотки мощных трансформаторов выполняют в виде дисковых катушек, между которыми, оставляют вентиляционные каналы. При этом катушки высшего напряжения и катушки низшего напряжения чередуются между собой. Трансформаторы небольшой мощности называемые сухими, имеют естественное воздушное охлаждение.
- Назад
- Вперёд
: что это такое?
Что такое однофазный трансформатор?
Это электрическое устройство, которое получает питание однофазного переменного тока, а также выдает однофазный переменный ток. Однофазный трансформатор используется в качестве понижающего трансформатора для снижения домашнего напряжения до приемлемого значения без изменения частоты. Он состоит из магнитного железного сердечника, выполняющего функции магнитного компонента, и медной обмотки, выполняющей роль электрической части.
1-фазный трансформатор — это разновидность силового трансформатора, использующего 1-фазный переменный ток. Это указывает на то, что трансформатор опирается на цикл напряжения, который работает в фазе единого процесса. Они обычно используются для замедления больших расстояний вместе с локализованными токами передачи в пределах уровней мощности. Они больше подходят для жилых, а также легких коммерческих приложений.
Попробуйте бесплатно Трансформатор, монтируемый на подушке Каталог продукции!
Как работает однофазный трансформатор?
Однофазный трансформатор работает по принципу электромагнитной индукции Фарадея. По сути, взаимная индукция двух или более обмоток позволяет электрическому трансформатору создавать действие преобразования. По закону Фарадея степень изменения потока связи во времени соответствует установившейся ЭДС в катушке.
Продолжайте читать: Технические параметры трансформатора для монтажа на подушке
Как только первичная обмотка подключена к однофазной сети, через нее начинает проходить переменный ток. Затем первичный переменный ток создает в сердечнике переменный поток, соединяющий вторичную обмотку. Изменяющийся поток начнет запускать электричество во вторичную обмотку.
И первичная, и вторичная обмотки обычно состоят из изолированного медного провода. Железное ядро необходимо отделить из-за его существенной восприимчивости. Промышленные нормы и правила коммунальных предприятий регулируют максимальное напряжение, применимое к однофазному трансформатору.
Как подключить однофазный трансформатор?
Однофазный трансформатор можно подключать как последовательно, так и параллельно. Хорошим примером является распределительный трансформатор. Как правило, он состоит из вторичной обмотки или обмоток с низким напряжением, которые могут быть соединены параллельно или последовательно. Доступность первичных напряжений, включая основные параметры нагрузки, определяет способ подключения трансформатора 1.
По сути, трансформаторы считаются устройствами переменного тока без фиксированной полярности, в отличие от источника постоянного тока. Однако они имеют маркировку относительной полярности, которую следует соблюдать при соединении их вместе в различных конфигурациях.
Обычно 1 вывод трансформатора изготавливается из стального корпуса трансформатора прямо из изолирующих втулок. Все виды трансформаторов имеют клеммы H и X. Клеммы H обычно имеют высокое напряжение, в то время как клеммы X имеют низкое напряжение.
Подробнее о важности сушки трансформаторов?
Сколько тестов было проведено для проверки однофазного трансформатора?
Однофазный трансформатор проходит два важных испытания, чтобы убедиться, что он работает должным образом и не нарушает работу всей распределительной системы. Это тест разомкнутой цепи и тест замкнутой цепи. Испытание направлено на обеспечение надлежащего распределения электрической энергии. Испытания также определяют эквивалентную схему трансформатора, регулирование напряжения и КПД.
Испытание на разомкнутую цепь однофазного трансформатораИспытание на разомкнутую цепь
Испытание на короткое замыкание или замкнутую цепь определяет потери в меди в однофазном трансформаторе при полной нагрузке. Точно так же он используется для получения диапазона, чтобы максимизировать соответствующую схему трансформатора. Он указывает импеданс, эквивалентное сопротивление и реактивное сопротивление рассеяния.
Испытание однофазного трансформатора проводят на вторичной обмотке или обмотке высокого напряжения. Ваттметр, амперметр и вольтметр являются измерительными приборами, включенными в обмотку высокого напряжения трансформатора. Первичная обмотка закорачивается с помощью толстой полоски или амперметра, подключенного к ее выводу.
Продолжайте читать: БЫТОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР НА ПОДУШКЕ
Испытание на короткое замыкание или замкнутую цепь
Испытание на короткое замыкание или замкнутую цепь определяет потери в меди в 1 трансформаторе при полной нагрузке.
Испытание однофазного трансформатора проводят на вторичной обмотке или обмотке высокого напряжения. Ваттметр, амперметр и вольтметр являются измерительными приборами, включенными в обмотку высокого напряжения трансформатора. Первичная обмотка закорачивается с помощью толстой полоски или амперметра, подключенного к ее выводу.
Тест короткого замыкания или замыкания однофазного трансформатораМощность, необходимая как для испытаний на обрыв, так и для испытаний на короткое замыкание однофазного трансформатора, эквивалентна потерям мощности в трансформаторе. Если однофазный трансформатор не работает соответствующим образом, вся система распределения может быть повреждена, и электроэнергия не будет передаваться. Электрическая цепь также может выйти из строя из-за электрических повреждений, деформации обмотки, тепловых изменений и механических повреждений.
Другие типы испытаний включают в себя:
Узнайте больше: как заземлить подстанцию на монтажной площадке?
Плановые испытания
Это испытание проверяет и подтверждает функциональные характеристики трансформатора и проводится в производственной партии. Сюда не входят все испытания, кроме испытаний на вакуум и превышение температуры
Типовые испытания
Типовые испытания проверяют, соответствует ли однофазный трансформатор ожиданиям заказчика, а также проектным спецификациям. Он включает в себя тестирование измерения различных характеристик трансформатора.
Осветительное Импульсное ОборудованиеСпециальные тесты
Этот тест помогает предоставить применимую информацию пользователю и выполняется во время эксплуатации и технического обслуживания электрического устройства. Он включает в себя диэлектрические испытания и измерение гармоник тока холостого хода.
Предпусковые испытания
Предпусковые испытания проводятся перед заказом или допуском однофазных трансформаторов на объекте. Он проверяет процесс установки и анализирует результаты.
тестовая консоль сушильная печь трансформатораПериодические испытания/контроль состояния
Это испытание повышает производительность и периодически проверяет состояние трансформатора, если оно удовлетворяет требованиям заказчика. Более того, это помогает определить дефекты на ранних стадиях путем периодического контроля работы трансформатора.
Подробнее о трансформаторах среднего напряжения
Аварийные испытания
Аварийные испытания обычно проводятся на объекте для проверки любых проблем или повреждений однофазного трансформатора во время эксплуатации. Например, измерение высокой температуры, даже если вентиляторы работают эффективно. Это также включает в себя измерение сопротивления обмоток и анализ масла, используемого для охлаждения трансформатора.
Узнать больше Трехфазный трансформаторКак подключить однофазный трансформатор?
Однофазный трансформатор считается понижающим трансформатором, в котором первичное напряжение больше вторичного. Он предназначен для уменьшения напряжения от первичной обмотки к вторичной проводке.
Ниже приведены шаги по подключению 1-фазного трансформатора:
Шаг 1. Ознакомьтесь со схемой и номиналом однофазного трансформатора, который необходимо исправить. Снимите крышку клеммной коробки, если однофазный трансформатор имеет большую силу тока. Кроме того, отключите электрическое питание цепи и убедитесь, что обе стороны ее защиты отключены.
Шаг 2. Определите, к какой клемме подходит однофазный трансформатор. Завершения включают h2, h3, h4 и h5, указывающие на сторону высокого напряжения. В то же время X1, X2, X3 и X4 обозначают низковольтную сторону трансформатора. Даже если соединение трансформатора различается в зависимости от производителя и входного напряжения, подключение остается точным, несмотря на размер трансформатора.
Шаг 3. Подсоедините входные провода и обрежьте их по наконечнику. Это также зависит от количества проводов, проложенных в области обжима.
Шаг 4. Присоедините внешнюю изоляционную крышку. Это позволит току проходить по проводу. После этого наденьте наконечник на зачищенный медный провод. Постоянно обжимайте штекер подключения к проводу.
Шаг 5. Осторожно подключите высоковольтную сторону однофазного трансформатора. Следуйте всем процедурам, которые мог указать производитель.
Шаг 6. Подключите низковольтную сторону однофазного трансформатора в соответствии с инструкциями производителя. Сюда входит конфигурация, которой необходимо точно следовать. В малых управляющих трансформаторах всего два вывода — Х1 и Х2. Клемма X1 — это сторона линии, а клемма X2 — сторона заземления и низкого напряжения.
Шаг 7. Подключить управляющий трансформатор для X1 и X2. Клемма Х1 идет непосредственно к цепи управления после прохождения через предохранитель, который часто разработан для этой цепи. Клемма X2 подключается к нейтральной стороне цепи управления и также используется для защиты от заземления. Соответственно, клемму X2 необходимо подключить к заземляющей конструкции цепи.
Шаг 8. Измените экран однофазного трансформатора и любые секции, препятствующие протеканию тока. Инициализируйте силовую цепь фидера, чтобы подать высокое напряжение на трансформатор. После этого включите предохранительную цепь на низком уровне.
Шаг 9. Проверить наличие напряжения на однофазном трансформаторе. Цель состоит в том, чтобы убедиться, что напряжение точно соответствует указанному производителем в списке.
Узнайте больше: как заземлить подстанцию на монтажной площадке?
Для чего используются однофазные трансформаторы?
Однофазные трансформаторы традиционно используются в устройствах низкого напряжения. Это электрическое устройство в значительной степени адаптировано для минимизации напряжения источника питания 220 вольт. Его также можно использовать в телевизорах для регулирования напряжения, уменьшения локализованного распределения мощности, снижения напряжения в электронных устройствах и т. д.
В чем разница между однофазным и трехфазным трансформатором?
В чем разница между 1-фазным, 2-фазным и 3-фазным питанием?
Обмотки
1 трансформатор рассматривает линии электропередач как входной источник. Он использует две обмотки (первичную и вторичную) для изменения напряжения. С другой стороны, в трехфазном трансформаторе используются три обмотки (звезда, сетка и зигзаг). Это катушки, соединенные в точной последовательности, чтобы соответствовать входящему напряжению и поддерживать принятую полярность и фазировку.
Прочтите мою статью об однофазном трансформаторе
Обмотка однофазного трансформатораЗаявка
Однофазный трансформатор производит меньше электроэнергии для поддержки домов и непромышленных предприятий. Трехфазный трансформатор имеет более высокое количество энергии, достаточное для поддержки электросетей и самолетов, и это лишь некоторые из них. Он также может поддерживать другие электронные нагрузки мощностью более 1000 Вт.
Прочитайте мою статью о том, как купить трансформатор на 1000 кВА в 2022 году?
Обмотка трехфазного трансформатораСтабильность
Стабильность подачи электроэнергии — еще одно заметное различие между однофазным и трехфазным трансформатором. Однофазный трансформатор не может обеспечить такую же стабильность, в отличие от трехфазного трансформатора, который может выдавать мощность со стабильной и постоянной скоростью.
Эффективность
С точки зрения эффективности трехфазный трансформатор лучше однофазного. Он может обеспечить трехкратную мощность, используя меньше материала проводника, чтобы обеспечить достаточное количество электроэнергии.
Кроме того, однофазный трансформатор не может запуститься сам по себе и требует внешних устройств. Трехфазный трансформатор может запускаться сам по себе без необходимости использования внешних устройств. В то же время он может поменять местами пути двух проводников.
Прочтите мою статью о трансформаторе
1500 кВАСтабильность
Когда дело доходит до эффективности, трехфазный трансформатор лучше однофазного. Он может обеспечить трехкратную мощность, используя меньше материала проводника, чтобы обеспечить достаточное количество электроэнергии.
Кроме того, однофазный трансформатор не может запуститься сам по себе и требует внешних устройств. Трехфазный трансформатор может запускаться сам по себе без необходимости использования внешних устройств. В то же время он может поменять местами пути двух проводников.
Узнать больше Трансформатор 2500 кВАНапряжения
Однофазный трансформатор рассчитан только на напряжение до 230 вольт. Напротив, трехфазный трансформатор можно максимально увеличить до 415 вольт.
Коммунальное хозяйство
В жилых домах обычно требуется меньший источник питания, что делает пригодным для использования однофазный трансформатор. Для питания мобильных устройств и небольших бытовых приборов требуется меньше энергии. Однако коммерческим и промышленным фирмам необходима более тяжелая электронная нагрузка, которую может обеспечить трехфазный трансформатор.
Узнать больше Генератор Повышающий трансформаторКаковы преимущества однофазного трансформатора?
Большинству бытовых приборов для работы требуется совсем немного энергии. Вот почему большинство жилых домов предпочитают для этого однофазный трансформатор. Однофазный трансформатор может подавать питание на обогреватели, холодильники, светильники, телевизоры и вентиляторы для эффективной работы.
Конструкция и работа однофазного трансформатора просты и обыденны. Его блок компактен и легок, производя меньший ток при передаче высокого напряжения.
Из-за уменьшения I2R ток становится низким. Это означает, что однофазный трансформатор обеспечивает работу устройства в абсолютной степени с повышенной эффективной передачей.
Однофазный трансформатор можно оптимизировать с дробными или меньшими единицами мощности до 5 лошадиных сил. Его можно использовать для обеспечения низких напряжений и высоких токов. Кроме того, он может обеспечить желаемую производительность с эффективностью до 99% без слишком больших потерь мощности.
Однофазный трансформатор может передавать электрическую энергию из одной цепи в другую за счет взаимной индукции между обмотками. Он работает на концепции электромагнитной индукции. Это электрическое устройство содержит как первичную, так и вторичную обмотку, используемую для повышения или понижения уровня напряжения в цепи.
Испытание однофазного трансформатора играет ключевую роль в отличной работе электрического устройства. Важно проводить тесты, чтобы избежать сбоев, поскольку они проверяют спецификации и правильное функционирование.
Однофазный трансформатор | АО «МБТ Электрооборудование»
Однофазный трансформатор представляет собой статическое электрическое устройство, предназначенное для изменения переменного напряжения. Основной структурой однофазного трансформатора с двумя вторичной и первичной обмотками является преобразование напряжения сети переменного тока на основе принципа электромагнитной индукции.
Содержание
1.Что такое однофазный трансформатор?
2. Принцип работы однофазного трансформатора
3. Структура однофазного трансформатора
4. Тип однофазного трансформатора
5. Применение однофазного трансформатора
6. Котировки однофазного трансформатора
1. Что трансформатор однофазный?
Трансформатор — это устройство, преобразующее магнитную энергию в электрическую. Он состоит из двух электрических катушек, называемых первичной и вторичной. Первичная обмотка трансформатора получает электричество, а вторичная катушка заряжается. Для намотки этих катушек часто используется ферромагнитная цепь, называемая «сердечником». Хотя две обмотки электрически изолированы, они магнитно связаны.
Однофазные трансформаторы используют однофазные трансформаторы переменного тока, трансформаторы на основе циклов напряжения, которые работают в однородной фазе времени.
Ток протекает через первичную обмотку трансформатора, создавая магнитное поле, создавая напряжение на вторичной обмотке трансформатора. В зависимости от типа применения однофазные трансформаторы используются для увеличения или уменьшения выходного напряжения. Этот трансформатор обычно представляет собой силовой трансформатор с высоким КПД и малыми потерями.
2. Принцип действия однофазного трансформатора
Источник переменного напряжения пропускает переменный ток через первичную обмотку трансформатора. Переменный ток создает переменное электромагнитное поле. Линия магнитного поля проходит через железный сердечник трансформатора и включает вторичную цепь трансформатора. Таким образом, индуцированное напряжение во вторичной обмотке имеет ту же частоту, что и напряжение в первичной. Наведенное напряжение определяется по закону Фарадея.
В котором
f → частота Гц
N → количество витков обмотки
Φ → плотность потока Wb
Если нагрузка подключена на вторичной стороне трансформатора, ток протекает через вторичную обмотку. Однофазный трансформатор может выступать в качестве повышающего или понижающего трансформатора.
3. Структура однофазного трансформатора
Основными частями трансформатора являются катушка, сердечник и изоляция. Обмотки должны иметь небольшое сопротивление и обычно изготавливаются из меди (реже из алюминия). Они обвиваются вокруг ядра и должны быть изолированы от него. Кроме того, катушки должны быть изолированы друг от друга.
Сердечник трансформатора изготовлен из хрупких стальных пластин с высокой проницаемостью. Покрытия должны быть тонкими (от 0,25 мм до 0,5 мм) из-за снижения потерь мощности (известных как потери на вихревые токи). Они должны быть изолированы друг от друга, и обычно для этого используется изолирующий лак.
Изоляция трансформатора может поставляться сухой или заполненной жидкостью. Изоляция сухого типа обеспечивается синтетической смолой, воздухом, газом или вакуумом. Он используется только для малогабаритных трансформаторов (менее 500 кВА).
Жидкая изоляция обычно означает использование минерального масла. Масло имеет длительный срок службы, хорошие изоляционные свойства, перегрузочную способность и охлаждение трансформатора. Масляная изоляция всегда используется для больших трансформаторов.
Однофазные трансформаторы имеют две обмотки, одну на первичной, а другую на вторичной. В основном они используются в однофазных электрических системах. Применение трехфазной системы означает использование трех однофазных блоков, включенных в трехфазную систему. Это более дорогое решение, и оно используется в высоковольтных системах.
Видео однофазного трансформатора:
4. Тип однофазного трансформатора
a. Трансформаторы с сердечникомВ этом типе конструкции только половина обмоток цилиндрически намотана вокруг каждого плеча трансформатора для усиления магнитной связи, как показано на рисунке ниже. Этот тип конструкции гарантирует, что линии магнитного поля проходят через обе катушки одновременно. Основным недостатком трансформаторов стержневого типа является то, что поток рассеяния возникает за счет тока небольшой доли потокопровода снаружи сердечника.
б. Трансформатор кожухового типа
В этом типе конструкции трансформатора первичная и вторичная обмотки расположены цилиндрически на срединном плече, в результате чего площадь поперечного сечения в два раза больше, чем у внешнего плеча. В этой структуре есть две замкнутые магнитные линии, по внешнему плечу которых течет поток ɸ/2. Трансформаторы корпусного типа преодолевают поток рассеяния, уменьшая потери в сердечнике и повышая эффективность.
5. Применение однофазного трансформатора
Преимущества трех однофазных блоков — транспортировка, техническое обслуживание и наличие резервного оборудования. Однофазные трансформаторы широко используются в коммерческих низковольтных устройствах, таких как электроника. Они действуют как нисходящий трансформатор напряжения и снижают значение напряжения в доме до значения, подходящего для поставляемого электронного устройства. На вторичной стороне обычно подключается выпрямитель для преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение, используемое в электронных приложениях.
6. Цены на однофазные трансформаторы
Однофазные трансформаторы MBT
MBT — это торговая марка трансформаторной продукции, которая имеет высокую репутацию на рынке.