С такъв трансформатор принципа на трансформатор на устройството

Принципът на устройството трансформатор

Трансформатор - статични (няма движещи се части) електромагнитно устройство пригодено да увеличават или намаляват променливо напрежение.

Схематична диаграма на трансформатора е показано на фиг. 1.

Фиг. 1. Схема на трансформатора

Основните части на трансформатора: затворена желязното ядро ​​1 и се поставя върху тази намотка сърцевина 2 и 3. Намотките са изолирани от желязното ядро ​​и един от друг, т.е. намотката не е електрически свързан ...

трансформатори ядра са съставени от листа специално т.нар трансформатор стомана с дебелина от 0,35 или 0,5 мм.

ламарина изолирани един от друг от специална хартия или изолационен лак.

Трансформиране стомана се е увеличил в сравнение с електрическото съпротивление конвенционален стомана, допринасяйки, както и наличието на уплътнения и лак, намаляване на вихрови токове, индуцирани в сърцевината, и свързаните с тях загуби.

Загубите от трансформатор стомана, свързани с хистерезис (обръщане). по-малко, отколкото в други класове стомана.

В намотка на трансформатора, към която се доставя електрическа енергия се нарича основната. от друга страна, се присъединиха с енергийни приемници - вторичната намотка.

Съответно, всички електрически величини (.. мощност, напрежение, ток, съпротивление и т.н.), свързани с електрическата верига на първичната намотка, наречена първичната и свързани с вторичната намотка, - на второ място.

Прекратяване с високо напрежение намотка се нарича по-високо напрежение (а. Н.), намотка прикрепен към мрежата с ниско напрежение, наречен по-ниско напрежение намотка (NN).

Ако вторичната напрежението е по-малко от основната, на трансформатора, стесняваща се нарича, и ако повече - се увеличава.

Режим на трансформатор, където вторичната намотка е отворен, и клемите на основната е приложено напрежение, наречени празен.

Ако изводите на първичната намотка сума напрежение AC U1. потока в първичната намотка ток, което ще създаде променлив магнитен поток.

Преобладаващата част от магнитния поток линии ще бъде затворен в сърцевината стомана, проникващ всички теми, първични и вторични намотки. Тази част се нарича първичен магнитния поток, или на работа, поток Ft.

Друга част от потока обикновено е много по-малка, тя е затворена във въздуха, проникващ само първична намотка намотки, и се нарича изтичане на поток на първичната намотка FS1. На вторичния отворена верига (верига, захранвана от вторичната намотка), токът в него отсъства и не е свързан с никой магнитно поле.

Със затварянето на вторичната верига ток възниква в него; свързаната магнитно поле произвежда два потока, един основни и един, че затваря въздушния FS2; По този начин, за вторичната намотка също създава изтичане поток.

Потоци, подобен на магнитния поток на разсейване индуктивност, което създава текущата индуктор на всички и на всеки проводник. Тези потоци са вредни.

Според закона за електромагнитната индукция с промяна на основната магнитния поток се предизвиква д. г. а. в първичната намотка Е1 и Е2 в средното.

Тъй като първичната намотка с броя на завъртанията на вторичната намотка W1 и W2 на броя на рулони са резба със същия основен поток, е очевидно, че във всеки ред на двете намотки индуцира същата големина напр. г. а. д. Следователно ES1 = ew1 и Е2 = ew2. Дето

където К - коефициент трансформатор.

изтичане на поток от своя страна индуцира напр. г. а. разсейване в първичната намотка ES1.

Следователно, приложена към първичната намотка на трансформатора напрежение, U1 трябва да бъде базирана на напрежението в активното съпротивление на първичната намотка I1 r1, напр. г. а. ESL разсейване и д. г. а. Е1 главния поток.

Когато празен ход, т.е.. Д. Откритият верига вторична, ES1 и I1 r1 е много малък и може да се предположи, че е. г. а. E1. предизвикана в първичната намотка, напълно балансира приложено напрежение U1.

Когато отворена верига вторична д. г. а. E2, електрическия ток не предизвиква, но ако ние затворите вторична намотка, т.е.. Е. Ние добавяме към него електрическите приемници, под действието на вторичния д. г. а. на втори контур потоци на тока, подаван към трансформатор първична мощност се превръща в средното, където електроенергия се използва за приемниците (електродвигателя, електрически крушки и други подобни. г.).

Ако не се вземат предвид загубите, може да се предположи, че подаваното захранване Е1 I1 доближава вторичен мощност Е2 I2 (I1 и I2 - първични и вторични трансформаторни течения), т.е. ..

.. т.е. когато преобразуване на първични и вторични потоци е приблизително обратно пропорционална на съответните номера на завъртанията на намотките; д. г. а. първични и вторични намотки са право пропорционални на броя на завъртанията съответните намотки.

Вторичната ток I2. минаваща през бобината създава ампернавивките I2 w2. работещи в същата магнитна верига на трансформатора (ядро) като ампернавивките на първичната намотка. Следователно, при натоварване на основния магнитния поток (свързан към първичните и вторичните намотки) се определя чрез комбинираното действие на ампернавивките на първични и L1 w1 ампернавивките на вторичната намотка I2 w2 на.

Според закона на Ленц, предизвикана от вторичната намотка ток е насочено по такъв начин, който не позволява промяна на магнитния поток, свързан с него. Промяната в магнитния поток, причинено от първичния ампер превръща L1 w1. Вследствие на вторичния ток трябва да бъде такава посока, която ампер завива създаден от тях действат срещу ампернавивките на първичната намотка.

Намаляване на основния магнитния поток се дължи на действието на demagnetizing вторичните ампернавивките ще ги намали, предизвикана д. г. а. Е1 в първичната намотка. Тъй като силата на тока в изводите на първичната намотка U1 на. Той остава постоянна, с намаляване на Е1 го балансира напрежение U1. Следователно, настоящите увеличава до стойност, при която се извлича равенство д U1 и напрежение. г. а. E1. Така основния магнитния поток трябва по същество запазват стойност равна на стойността на основния поток на празен ход.

Всъщност, изобщо товари трансформатор U1 захранващото напрежение трябва да бъде базирана електронна. г. а. E1 (спад на напрежението през първата намотка се пренебрегва). За тази цел е необходимо, че основната магнитния поток Ft остават непроменени, т.е.. Е. постоянна при натоварване трансформатор. I1 тока в първичната намотка трябва да бъде такова, че да компенсира ефекта на ампернавивките, текущата I2 генерира във вторичната намотка. Терминалът напрежение на вторичната намотка е винаги по-малко от д. г. а. E2 поради спадане на напрежението в съпротивата и реактивно съпротивление на вторичната намотка.

Трифазни трансформатори (trehsterzhnevye) се използва за трансформиране на трифазен ток, или група, която се състои от три еднофазен.

Creator първата структура е трифазен трансформатор MO Dolivo-Dobrowolski. Учен го използва в строителството през 1891 г., на първа линия на захранването по трифазен, по това време най-големият в разстоянието от 178 км в света по сила и степен извършва при напрежение до 30 000.

Trehsterzhnevye трифазни трансформатори имат обща магнитна верига за трите фази, състояща се от три вертикални пръти и две хоризонтални свързващи вертикални пръти (фиг. 2). Всеки вертикален прът 1, 2 и 3 с две намотки I и II е еднофазен трансформатор. Един от най-бобините е първично, а другият - вторичната. Процесите, които се провеждат във всяка фаза на трифазен трансформатор не се различава от процесите в трансформатор еднофазен.

Фиг. 2. трифазен трансформатор

По този начин по всяко време, основната магнитния поток на всяка фаза е равна на алгебрични сумата на магнитни потоци на другите две фази.

Първични и вторични намотки са свързани помежду си звезда:

Ако първичната намотка на трансформатора свързан към звездата, а вторичната - триъгълник, след такова съединение е показана със знака:

Wye първични и вторични намотки обозначени със знак:

При прехвърляне на енергия от първичната намотка към вторичната част на консумираната мощност: за отопление на ядрото стомана (хистерезис и вихровите токове) за отопление на първичните и вторичните намотки (топлина Ленц).

Мощност, консумирана в нагряване на ядрото стомана, наречена загубата на стоманата и е обозначен Pst.

Мощност, консумирана за нагреватели, наречена загубите в медта и обозначени PM.

Р2 съотношение мощност. даден на вторичната намотка на потребителите ток (средно мощност) на Р1 мощност се подава към първичната намотка (първична сила) се нарича коефициентът на преобразуване (г да е ...) на трансформатора:

- мощност, предоставена от трансформатора.

Ефективност трансформатори достигат много високи стойности. К. п. D. Някои големи трансформатори е 98-99%.

Трансформатори често използвани в сушата съоръжения, потопени в резервоар със специална трансформаторно масло. Маслото е с по-голяма специфична топлина от въздуха, премахва топлина добре и е добър изолационен материал. Маслото подобрява диелектрична якост на изолация на трансформаторни намотки. Следователно, маслени трансформатори имат по-малки размери от въздух със същия капацитет и същото напрежение. резервоар стени за по-добро разсейване на топлината са изработени от ламарина; понякога в резервоара е приложен специален радиатор.

А трансформатор има само една намотка, част от който е общ за първична и вторична верига, наречена автотрансформатор (фиг. 3b).

Първичната намотка (фигура 3, както и.) - бобини w1 (ликвидация част 1-3) и вторичната - бобини w2 (намотка част 1 "- 2").

Общата част на намотката 1-2 е разликата ток I2 - I1. тъй яктотпянгЛопматопа вторичната намотка се комбинира с основния.

Това се нарича съотношение трансформация автотрансформатор.

Предимствата на автотрансформатора (в сравнение с трансформатор) са сечение намаляване на общата част на намотката, по-голям к. Н. D., и по-малко тегло.

Наред с тези предимства трансформатор има значителен недостатък. а именно възможността за проникване на високо напрежение на мрежата с ниско напрежение, тъй като първичната намотка са електрически свързани; обаче автотрансформатори се използват главно в слаботокови инсталации.

Трансформатори, предназначени за офшорни и общи промишлени предприятия, се различават от кораба. Обикновено трансформатори над 10 кВА използвани в сушата инсталации, се потапя в резервоар напълнен с специален трансформаторно масло.

За инсталиране на кораби местната промишленост произвежда специален тип кораби трансформатори - монофазни и трифазни. Всички морски трансформатори са с естествена въздушно охлаждане. Трансформатори маслени, въпреки своите предимства, не са използвани на кораби, тъй като масло има запалимост и могат да се разпространят по време на търкаляне.

Еднофазни трансформатори са на разположение за кораби с капацитет до 10,5 кВА и трифазен - до 50 кВА.

Основно напрежение, равно на тяхната 400, 230 и 133 (последното само за трансформатори еднофазни) и вторичната - 230, 133, 115, 25.

За да може да се регулира вторичното напрежение на трансформатор първичната намотка има няколко заключения. В трансформатори номинален първичен напрежение 380, за да отговаря на тези заключения напрежение мрежа 400, 390, 380 и 370, и в трансформатора при 220-230, 225, 220 и 215.

Ако номиналното напрежение на основната мрежа ще бъде свързан към него по-висока степен на първичната намотка напрежение (например 400 или 390 при номинално 380), след това вторичната страна на трансформатора напрежение е под номиналната. Когато е свързан към първичната страна на по-ниско ниво от номиналното напрежение, вторична страна напрежение по-високо от номинала получаване.

Корабни трансформатори са на разположение за монтаж на открити палуби и за монтаж в ограничени пространства.

Изолацията е предназначен за дълго на престоя им в среда с висока влажност.

Всички морски трансформатори са на разположение в гладък, затворен метален корпус, снабдена с крака с отвори за болтове трансформаторите до палубата или подпорната стена.