Transformátory: odrůdy, vinutí obvodů

Historie vzhledu transformátoru

Obrázek budoucího transformátoru program byl poprvé objeven v roce 1831 v díle M. Faraday a D. Henryho. Později G. Rumkorf vynalezl indukční cívku speciálního designu, který byl ve skutečnosti prvním transformátorem.

Bratři Hopkinsonovi vytvořili teorii elektromagnetických obvodů. Byli prvními, kteří se naučili, jak vypočítat magneto-obvod. Ale nechápali jednu věc: toto zařízení má vlastnost měnit napětí a proud, jmenovitě měnit střídavý proud na konstantní, což je to, co dělá transformátor. Upton, Edisonův asistent, doporučil, aby jádra byly vyrobeny v sadách, z jednotlivých kovových plechů, takže vířivé proudy jsou lokalizovány.

Chlazení olejem ovlivnilo spolehlivou funkci měniče k lepšímu. Swinburne snížil transformátor na keramickou nádobu naplněnou olejem, což občas zvýšilo spolehlivost izolačního vinutí.

V roce 1928 To začalo výrobu výkonových transformátorů v SSSR v Moskvě trafostanic. V časném 1900s vědec metalurg R. Hedfild na základě svých pokusech zjistil, že celá řada aditiv ovlivnit vlastnosti železa. V dalších experimentech se vyvinula první ocelové elektrodě, složený z křemíku hotelu. Dalším krokem v procesu výroby jader bylo vytvoření v tom, že pro smíšené expozice válcování a ohřev oceli, obsahující křemík, existuje základní nové magnetické vlastnosti: magnetickým obohacení se zvýšil o 50%, plýtvání hystereze snížil 4 krát, a magnetické penetrace zvýšil 5 krát.

Účel a použití

Transformátor - je statický elektromagnetický snímač se dvěma nebo více pevnémi vinutími, který je určen pro přeměnu parametrů elektrických veličin elektromagnetickou indukcí. Transformátory se používají v energetických systémech pro přenos elektřiny z elektrárny do spotřebiče a v různých elektrických instalacích, aby získaly napětí požadované velikosti.

Tento článek je příkladem jednoduchého nízkopříkonového transformátoru, který se často používá v automatizačních zařízeních, měřicích a výpočetních zařízeních a různých zařízeních.

Uspořádání transformátoru

Obr. 1 Elektromagnetický obvod jednofázového transformátoru v provozním režimu.

Primární a sekundární vinutí

Transformátor má dvě vinutí:

• Primární (I) - na kterou dodáváme elektrickou energii;
• sekundární (II) - k němuž připojujeme elektrický přijímač.

Může být vysoké (VN) a nízké (NN) napětí

V případě, kdy je sekundární napětí primární méně, krok dolů transformátor převádí elektrickou energii od 380 V do 220 V, v případě, že opak je pravdou, pak step-up transformátor.

Podívejme se blíže na to, co funguje a jak transformátor zobrazený na obrázku 1 funguje.

Princip činnosti

Na budícím vinutí dodáváme střídavé napětí U1, Protože excitační vinutí má odpor, generuje se elektrický proud. Proud, který prochází otáčky, indukuje magnetomotivní sílu a magnetomotivní síla indukuje magnetický tok. Magnetický tok jde podél jádra a prochází všemi otáčky primárního a sekundárního vinutí. V tomto případě je magnetickým tokem (Фт) hlavní tok, tj. Pracovní tok. Druhá (menší) část proudu je uzavřena vzduchem, procházející pouze vinutími primárního vinutí a je rozptylovým tokem Fs1.

Pokud je sekundární okruh (napájený ze sekundárního (II) vinutí) otevřený, pak přirozeně neexistuje žádný proud, neexistuje možnost magnetického pole. Ale tady jsme uzavřeli (II) řetězec, protékal proudem. Proto se vytváří magnetické pole, které, vytváří dva magnetické toky:

• 1 průtok - do jádra;
• 2 proud - je uzavřen vzduchem.

To znamená, že kolem (II) vinutí je také vyvoláno difúzním tokem. Toky disperze jsou podobné magnetickému toku samočinné indukčnosti, čímž vzniká proud v jednom nebo druhém induktoru a jiném vodiči. Toky jsou škodlivé. Při použití pravidla elektromagnetické indukce se při změnách hlavního magnetického toku indukují vinutí EDS (I) E1 a (II) E2.

Vzhledem k tomu, podle (I) k počtu spirály závity w1 a (II), k počtu spirály otočí w2 prochází stejný hlavní proud, to znamená, že v každém otočení obou cívek je indukována rovná smysluplně EDSe. Tak ES1 = ew1 a ES2 = ew2, to znamená, že K - poměr změn transformátoru.

Únik tok indukuje elektromotorické napětí Es odvod v primárním vinutí 1. Proto je napětí sčítají, (I) v U1 transformátoru, musí odpovídat úbytkem napětí na odporu proudu I1 R1 (I) vinutí, elektromotorická síla EMF ESL disperze a E1 hlavního proudu.

Se odpojeným (II) řetězem, Es 1 a I1 r1 zanedbatelné, pak se elektromotorická síla E1 indukované v (I) vinutí, v plných odůvodňuje aplikuje napětí U1. Na otvor, (II), EMF E2 obvodu elektrický proud přestane protékat, ale v případě, že zkratový (II) vinutí připojení elektrických přijímačů, pak pod vlivem (II) Emf (II) řetězu jde proud vhodný pro transformátoru (I) energie se mění v průběhu (II ) a používá se pro napájecí přijímače.

Nebereme-li v úvahu ztráty, můžeme předpokládat, že příslušný výkon E1 I1 je téměř rovný (II) výkonu E2 I2 (I1 a I2 - (I) a (II) proudů transformátoru). To znamená, že když se změny (I) a (II) mění, proudy jsou přibližně nepřímo úměrné číslům odpovídajících vinutí. (II) proudu I2, proudící ve spirále, vytváří ampera-helix I2 w2, procházející stejným obvodem transformátoru jako ampér-točení (I) spirály. Z tohoto důvodu se při hlavním elektromagnetickém toku bude řídit kloubovým působením ampérových závitů ll w1 (I) a ampérických otáček I2 w2 (II) vinutí.

Podle zákona Joule-Lenze Elektroindukční v sekundárním vinutí je koncentrována tak, že brání změně vazby elektromagnetického toku. Změna elektromagnetického toku je vyvolána primárními ampérovými otáčkami l1 w1. Je nezbytné proudit II proudem v takovém směru, aby vytvořené ampérové ​​spirály pracovaly v opačném směru než vinutí I. Pád hlavního magnetického toku v důsledku ztráty magnetického působení ampér II - šroubovice vyvolat indukční kazu a na elektromotorickou sílu ve vinutí I.

V případě, že napětí přicházející na svorky vinutí I je konstantní, když klesá, nevyrovná napětí, v důsledku čehož proud vzrůstá na parametry, při kterých se obnoví rovnováha napětí. V tomto případě je nutný hlavní magnetický tok pro zachování parametrů rovnajících se velikosti hlavního toku při volné dráze. Při zatížení převodníku musí napětí U1 odpovídat elektromotorové síle E1 (pokles napětí v I vinutí je ignorován).

Je nutné, aby hlavní elektromagnetický tok FT zůstal konstantní pro různé zatížení transformátoru. Proud I1 v (I) vinutí musí kompenzovat účinek amplitudových obratů, které se vyskytují u proudu I2 v (II) vinutí. Napětí na svorkách (I) je vždy menší vinutí EMF E2 snížením napětí v aktivním a reaktivním countermessures sekundární vinutí.

Klasifikace a odrůdy

Transformátory se stávají při údržbě oleje a bez oleje - Suchý. U nástrojů s obsahem oleje je pracovní část (vinutí a magnetický systém) v nádrži naplněné transformátorovou kapalinou. Pracovní část suchých transformátorů se ochlazuje pomocí okolního vzduchu. Rozsah instalací energetického oleje se pohybuje v rozmezí 10 kVA až 630 000 kVA, suché od jednotek VA do 1600 kVA.

Napájecí jednofázové transformátory o kapacitě 4 kVA nebo méně a třífázové transformátory o výkonu 5 kVA a méně se týkají zařízení s nízkým výkonem. Často se používají v transformačních domácích spotřebičích, rádiových elektronických zařízeních.

Označování olejových zařízení

• TM - olej, třífázový;
• O - má jednu fázi;
• H - je možné regulovat napětí během provozu;
• P - přítomnost samostatného vinutí;
• D - chlazení s vyfukováním olejem (vyfukování výměníků tepla z transformátoru s ventilátorem);
• C - rotační chlazení oleje pomocí jeho vytažení z nádrže a chlazení vzduchem nebo vodou.

Pak napište čísla, která indikují napájení a první napětí.

Přiznáváme: ТМ - 1000/10 - transformátor pracující na ropě, kapacita (P) 1 000 кВА, 10 кВ. Suché transformátory jsou označeny:

• ТСЗ - transformátor má tři fáze, suché, chráněné. Vyrábějí se v rozsahu kapacit od 10 do 1600 kVA;
• VN (vysoké napětí) - 380, 500, 660, 10 000 V;
• LV (nízké napětí) - 230 a 400 V.

Přístroje s malou energií jsou v prodeji, mají velké množství sérií, typů a velikostí. S napájením se často používají transformátory pro měření proudu a napětí. Pomocí proudových transformátorů je možné zajistit bezpečný provoz reléových ochranných obvodů a stanovit jakýkoli objem proudu speciálními zařízeními. Jejich pasový sekundární proud je 1 a 5 A.

Primární proud je v rozsahu od 5 A do 24 000 A, přičemž síť pracuje od 0,4 do 24 kV. Transformátory pracující na proudu a napětí jsou sériově vyráběny 35, 110, 220, 330, 500, 750 kV.

Základní označení:

• T - proudový transformátor;
• П - průchod;
• L - pevná izolace na bázi pryskyřic;
• M - zabere malý prostor;
• O - jednostranná;
• H - zavěšené;
• Ш - s použitím pneumatiky;
• U - výkonný;
• K - integrované do komplexních transformátorových stanic.

ТН se používají v obvodech s nekonstantním proudem s napětím od 0,4 do 1150 kV pro napájení detekčních zařízení a reléových obvodů. TNs do 35 kV se používají výhradně v sítích s chráněným neutrálem. Třída spolehlivosti 0,5-1 a 3 odpovídá největší chybě v% naměřených jmenovitých napětí 0,5% - 1% - 3%.

TH jsou rozděleny na suchý a olej. Označení TH:

• H - transformátor napětí;
• O - jednofázové;
• C - suché provedení;
• M - chlazení oleje;
• Z - uzemnění závěrem primárního vinutí;
• K - kompenzace úhlové chyby transformátoru;
• L - provedení s litou izolací;
• E - pro instalaci na bagrech.

Transformátory nos, NOL, ZNOL - suchý, Nome, NOME, NTMK, NTMI, ZNOM - olej, přírodní chlazení.