Разное

Понижающий трансформатор тока: Повышающий трансформатор: схема и принцип работы

- от alexxlab - Комментировать

Содержание

Трансформатор понижающий осо, расшифровка, характеристика, схема

Однофазные сухие осветительные трансформаторы (ОСО – 0,25/0,4) предназначены для питания пониженным и безопасным напряжением светильников (в том числе и переносных), ламп местного освещения станочного оборудования и других осветительных приборов.

Условия эксплуатации:

Трансформатор рассчитан для работы в закрытых помещениях, не подвергающихся резким изменениям температуры и воздействию солнечной радиации.
Температура окружающей среды:

  • от -60° до +40°С для умеренного климата
    (УХЛЗ) и от -10° до +45°С для тропического климата (исполнение ТЗ),
  • относительная влажность не более 80% при 20°С для исполнения
    УХЛЗ и не более 80% при 27°С для исполнения ТЗ.
  • Высота установки над уровнем моря не более 2000 м.
  • Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли (в том числе токопроводящей) в количестве, нарушающем работу трансформатора, а также агрессивных паров и газов в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.
  • Режим работы под нагрузкой — продолжительный.
  • Положение в пространстве — любое.Номинальное напряжение первичной обмотки: 220 В.
    Степень защиты: IP 00.
    Габаритные размеры: 123х120х120 мм.

Расшифровка условного обозначения трансформатора  ОСО 0,25

  • О—однофазный;
  • С—сухой;
  • О—для местного освещения;[*]
  • В – водозащищенное исполнение;
  • 0,25—номинальная мощность, кВ•А;
  • [*]—напряжение первичной обмотки, В;
  • [*]—напряжение вторичной обмотки, В;[*]
  • [*]—климатическое исполнение (У; Т) и категория размещения (3; 5) по ГОСТ 1515069.

Особенности конструкции ОСО0,25

Магнитопровод трансформатора шихтованный, состоящий из Ш образных и замыкающих пластин, изготовленных из электротехнической стали. Пакеты пластин стянуты винтами. Обмотки (схема соединения приведена на рис. 1) слоевые, выполняются медными проводами круглого или прямоугольного сечения на пластмассовых каркасах.

Выводные концы обмоток присоединяются к контактным болтам, расположенным на пластмассовых панелях. К этим же болтам подключаются питающая сеть и вторичные цепи.

Трансформатор установлен на металлическое основание, выводы трансформатора защищены металлической рамкой. Крепление трансформатора осуществляется за металлическое основание. Конструкция трансформатора приведена на рис. 2

Общий вид, габаритные и установочные размеры трансформатора ОСО 0,25

Технические данные ОСО 0,25

  • Номинальная мощность, кВ•А0,25
  • Номинальное напряжение обмоток высшего напряжения, В127660
  • Номинальное напряжение обмоток низшего напряжения, В3,3240
  • Номинальная частота тока, Гц50; 60.
  • Номинальный ток обмоток высшего напряжения, А 0,422,15
  • Номинальный ток обмоток низшего напряжения, А 1,0475,7
  • Ток холостого хода, А0,1410,566
  • Напряжение короткого замыкания, % от номинального, не более 6
  • Напряжение холостого хода, В3,47252КПД, %, не менее 90
  • Масса, кг, не более 6,5

Примечание:1. Колебания напряжений и токов допускаются в пределах ± 5%.2. Предельное отклонение тока холостого хода +30%.Установленная безотказная наработка не менее 12000 ч.

Установленный полный срок службы не менее 12 лет при наработке не более 4000 ч в год. Гарантийный срок – 3 года со дня ввода трансформатора в эксплуатацию. Гарантийный срок для трансформатора, предназначенного для экспорта, – 3 года со дня ввода в эксплуатацию, но не более 3,5 лет со дня пересечения государственной границы России

Видео: Обзор трансформатора ОСО-0.25 У3

Трансформатор напряжения , назначение и принцип действия

Трансформатор напряжения — это одна из разновидностей трансформаторов, который нужен для:

  1. преобразования электрической мощности и питания различных устройств,
  2. гальванической развязки цепей высокого напряжения (6 кВ и выше) от низкого (обычно 100 В) напряжения вторичных обмоток.
  3. измерения напряжения на подстанциях и питания всевозможных реле защиты
измерительный трансформатор напряжения

Измерительный трансформатор напряжения служит для понижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока на измерительные приборы и реле защиты и автоматики.

Трансформатор напряжения принцип работы

Для непосредственного включения на высокое напряжение потребовались бы очень громоздкие приборы и реле вследствие необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и применение такой аппаратуры практически неосуществимо, особенно при напряжении 35 кВ и выше.

Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.

Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чего он обеспечивает безопасность их обслуживания на подстанции.

Основное принципиальное отличие измерительных трансформаторов напряжения (ТН) от трансформаторов тока (ТТ) состоит в том, что они, как и все силовые модели, рассчитаны на обычную работу без закороченной вторичной обмотки.

В то же время, если силовые трансформаторы предназначены для передачи транспортируемой мощности с минимальными потерями, то измерительные трансформаторы напряжения конструируются с целью высокоточного повторения в масштабе векторов первичного напряжения.

измерительный трансформатор напряжения

Принципы работы трансформатора напряжения

Конструкцию трансформатора напряжения, как и трансформатора тока, можно представить магнитопроводом с намотанными вокруг него двумя обмотками:

  • первичной;
  • вторичной.

Специальные сорта стали для магнитопровода, а также металл их обмоток и слой изоляции подбираются для максимально точного преобразования напряжения с наименьшими потерями. Число витков первичной и вторичной катушек рассчитывается таким образом, чтобы номинальное значение высоковольтного линейного напряжения сети, подаваемое на первичную обмотку, всегда воспроизводилось вторичной величиной 100 вольт с тем же направлением вектора для систем, собранных с заземленной нейтралью.

Если же первичная схема передачи энергии создана с изолированной нейтралью, то на выходе измерительной обмотки будет присутствовать 100/√3 вольт.

Для создания разных способов моделирования первичных напряжений на магнитопроводе может располагаться не одна, а несколько вторичных обмоток.

Устройство однофазного трансформатора напряжения

устройство однофазного трансформатора напряжения

Устройство однофазного трансформатора напряжения:

  • а — общий вид трансформатора напряжения;
  • б — выемная часть;
  • 1,5 — проходные изоляторы;
  • 2 — болт для заземления;
  • 3 — сливная пробка;
  • 4 — бак;
  • 6 — обмотка;
  • 7 — сердечник;
  • 8 — винтовая пробка;
  • 9 — контакт высоковольтного ввода

Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.

Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком).

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 — 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

Пример назначение и область применение трансформаторов напряжения ЗНОЛ-НТЗ

Трансформаторы предназначены для наружной установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ). Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, предназначены для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения 35 кВ. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции.

Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Huntsman», который одновременно является основной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий.

Рабочее положение трансформаторов в пространстве — вертикальное, высоковольтными выводами вверх.

схема включения обмоток трансформатора напряжения ЗНОЛ-НТЗ

Схемы включения  трансформаторов напряжения

Измерительные трансформаторы применяются для замера линейных и/или фазных первичных величин. Для этого силовые обмотки включают между:

  • проводами линии с целью контроля линейных напряжений;
  • шиной или проводом и землей, чтобы снимать фазное значение.

Важным элементом безопасности измерительных трансформаторов напряжения является заземление их корпуса и вторичной обмотки.

На заземление трансформаторов напряжения обращается повышенное внимание, ведь при пробое изоляции первичной обмотки на корпус или во вторичные цепи в них появится высоковольтный потенциал, способный травмировать людей и сжечь оборудование.

Преднамеренное заземление корпуса и одной вторичной обмотки отводит этот опасный потенциал на землю, чем предотвращает дальнейшее развитие аварии.

Трансформатор напряжения при напряжении до 35 кВ

Трансформатор напряжения при напряжении до 35 кВ по принципу выполнения ничем не отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из магнитопровода, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток. На рис. 2.1. показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение Ub a напряжение вторичной обмотки U2 подведено к измерительному прибору.

рис. 2.1  Схема включения однофазного трансформатора напряжения

Трансформаторы применяются в наружных (типа НОМ-35, серий ЗНОМ и НКФ) или внутренних установках переменного тока напряжением 0,38-500 кВ и номинальной частотой 50 Гц. Трехобмоточные трансформаторы НТМИ предназначены для сетей с изолированной нейтралью, серии НКФ (кроме НКФ-110-5 8) — с заземленной нейтралью.

В электроустановках используются однофазные, трехфазные (пятистержневые) и каскадные трансформаторы напряжения (ТН). Выбор того или иного типа трансформатора напряжения  зависит от напряжения сети, значения и характера нагрузки вторичных цепей и назначения трансформатора напряжения (для целей изменения, для контроля однофазных замыканий на землю, для питания устройств релейной защиты и автоматики).

Ввиду относительно высокой стоимости ТН для сетей 110-750 кВ они в ряде случаев, там, где это возможно по условиям работы систем измерения, защиты и автоматики электроустановок, заменяются емкостными делителями напряжения.

По изоляции различают трансформаторы напряжения с сухой и масляной изоляцией.

Обозначение трансформатора напряжения на схеме

Обозначение трансформатора напряжения на схеме

Предохранители  трансформаторов осуществляют защиту трансформаторов напряжения от повреждения в случае их работы в ненормальном режиме — при однофазном замыкании на землю, при возникновении в сети феррорезонансных явлений или в случае наличия короткого замыкания в первичной обмотке трансформатора напряжения.

Трёхфазный трансформатор

Среди электромагнитных устройств данного типа выделяется трёхфазный трансформатор. Он имеет магнитную и гальваническую связи фаз. Наличие схемы первого типа обусловлено соединением магнитопроводов в одну систему. При этом потоки магнитного воздействия расположены относительно друг друга под углом 120 °. Стержень в данной системе не нужен, так как при объединении центров трёх фаз сумма электромагнитных русел равняется нулю вне зависимости от времени. Благодаря этому схема с шестью стержнями преобразуется в трёхстержневую.

В соединении обмоток устройства можно использовать схемы трёх типов:

  • Соединение в виде звезды может осуществляться с выводом от общих точек или же без него. Здесь каждую обмотку соединяют с нейтральной точкой.
  • По треугольной схеме фазы соединяются последовательно.
  • Зигзаг-это схема, которая чаще всего применяется во время отвода от общей точки. В ней соединяются три обмотки, расположенные на разных стержнях магнитопроводов.

Применение трёхфазного трансформатора является более экономичным, чем использование соединённых однофазных конструкций.

Нагрузка трансформаторов напряжения

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения—это мощность внешней вторичной цепи. Под номинальной вторичной нагрузкой понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешность не выходит за допустимые пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности.

Конструкции трансформаторов напряжения

В установках напряжением до 18 кВ применяются трехфазные и однофазные трансформаторы, при более высоких напряжениях — только однофазные.

При напряжениях до 20 кВ имеется большое число типов трансформаторов напряжения: сухие (НОС), масляные (НОМ, ЗНОМ, НТМИ, НТМК), с литой изоляцией (ЗНОЛ). Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ от однофазных трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, -20 -24 и ЗНОЛ-06 устанавливаются в комплектных токопроводах мощных генераторов. В установках напряжением 110 кВ и выше применяют трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ и емкостные делители напряжения НДЕ.

Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для уменьшения первичных напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкцию приборов и реле.

Видео: Трансформаторы напряжения

Технические характеристики трансформаторов напряжения, схемы включения. Факторы, влияющие на класс точности. Виды трансформаторов напряжения, расшифровка маркировки.

Принцип работы понижающего трансформатора напряжения и его устройство

Большинство электрических инструментов, приборов, оборудования работает от сетевого напряжения переменного тока, равного 220 В. Но для низковольтных электропотребителей – галогенных осветительных приборов, низковольтных обогревателей, светодиодных светильников и других – его значение снижают до определенной величины. Для решения этой задачи применяются аппараты без подвижных компонентов – понижающие трансформаторы, которые понижают величину напряжения до нужного значения, оставляя частоту неизменной. Различные модели этих аппаратов могут использоваться в энергетической отрасли, промышленности, а также в быту для получения значения напряжения, безопасного для пользователя.

Устройство и принцип работы понижающего трансформатора

В состав аппарата входит ферромагнитный сердечник с двумя обмотками – первичной и вторичной. На обмотки наматываются проводники, каждый слой которых изолируется кабельной бумагой. Поперечное сечение проводника может быть круглым или прямоугольным (шина).

Первичная и вторичная обмотки между собой электрически не контактируют. Отсутствие электроконтакта обеспечивают изоляционные прокладки, изготовленные из электрокартона или других изоляторов. Большинство аппаратов со всеми компонентами заключается в защитный корпус.

Принцип действия:

  • На первичную обмотку, имеющую большее количество витков по сравнению с вторичной, поступает сетевой ток. Он образует магнитное поле, пересекающее вторичную обмотку.
  • Во вторичной обмотке образуется ЭДС, под воздействием которой генерируется выходное напряжение со значением, необходимым для электропитания электронных приборов. Отношение входного (высокого, ВН) напряжения к выходному (низкому, НН) равно отношению количества витков первичной обмотки к числу витков вторичной. Конструкция понижающего трансформатора может предусматривать одновременное подключение нескольких низковольтных потребителей.
  • В ходе трансформации происходят потери мощности, равные примерно 3 %.


Понижающие трансформаторы не меняют частоту тока. Для ее изменения, в том числе для получения постоянного тока, в схему включают выпрямители. Чаще всего они представляют собой диодные мосты. Современные приборы могут дополняться другими полупроводниковыми и интегральными схемами, которые улучшают эксплуатационные характеристики аппаратов.

Чтобы определить, какой перед вами трансформатор – понижающий или повышающий, необходимо посмотреть маркировки обмоток. В понижающем аппарате первичной является высоковольтная обмотка, которая маркируется буквой «Н», вторичной – низковольтная обмотка, обозначаемая буквой «Х». В повышающем устройстве первичной является низковольтная обмотка «Х», вторичной – высоковольтная «Н».

Виды понижающих трансформаторов

В зависимости от конструктивных особенностей и принципа действия выделяют следующие типы устройств:

  • Стержневые. Эти модели, в которых обмотки располагаются вокруг сердечников магнитопровода, обладают средней или высокой мощностью. Стержневые понижающие трансформаторы имеют простую конструкцию, их обмотки легко изолировать, обслуживать и осуществлять ремонт. Их разновидность – броневые аппараты, в которых обмотки «броней» охватывают магнитопровод. Это простой и дешевый аппарат, но его трудно обслуживать и ремонтировать.
  • Тороидальные. Сердечник в таких аппаратах имеет форму тора. Тороидальные модели применяются в маломощных радиоэлектронных устройствах. Они легкие, имеют небольшие размеры, позволяют достигать высокой плотности тока. Ток намагничивания – минимальный. Аппараты могут выдерживать достаточно высокие температуры.
  • Многообмоточные. Имеют две или более вторичных обмоток. Позволяют получать несколько значений выходного напряжения, то есть обеспечивают питание нескольких потребителей.

По роду тока, с которым работают трансформаторы, их разделяют на:

  • Однофазные. Наиболее распространенный тип, имеющий профессиональное и бытовое применение. Фазный и нулевой провода электропроводки подсоединяются к первичной обмотке.
  • Трехфазные. Востребованы в энергетике, на производственных предприятиях, реже – в бытовых условиях. Служат для трансформации трехфазного напряжения.


Для чего нужен понижающий трансформатор

Разнообразие конструкций, имеющихся в продаже, позволяет выбрать оптимальную модель для конкретной области применения:

  • В энергетической индустрии используют понижающие аппараты высокой мощности – до 1000 МВА. Выпускаемые модели – 765/220 кВ, 410/220 кВ, 220/110 кВ.
  • Для адаптации высокого напряжения к параметрам бытовой электросети используют малые распределительные трансформаторы, мощность которых достигает 1-5 МВА. На стороне высокого напряжения могут быть предусмотрены значения 10, 20, 35 кВ, на низкой – 400 или 230 В.
  • Для бытовой техники обычно применяют трансформаторы, изменяющие напряжение с 220-230 В до 42, 36, 12 В. Конкретная величина Uвых определяется требованиями потребителя.

При подборе оптимальных устройств учитывают суммарную мощность потребителей, напряжение на входе и выходе, необходимость (или ее отсутствие) изменения частоты, габариты и массу.


Понижающие трансформаторы где и для чего применяются, особенности работы понижающих трансформаторов

20.05.2019

Трансформатор — это аппарат без подвижных частей, который преобразует электрическую энергию из одной цепи в другую с изменением напряжения тока и без изменения частоты. Существует два типа трансформаторов, классифицируемых по их функции: повышающий трансформатор и понижающий трансформатор, про принцип работы которого мы и расскажем.


Понижающий трансформатор преобразует высокое напряжение (ВН) и низкий ток с одной стороны в низкое напряжение (НН) и высокое значение тока на другой стороне. Этот тип трансформатора имеет широкое применение в электронных устройствах и электрических системах.

Когда доходит до операций с напряжением, применение трансформатор можно разделить на 2 вида: НН (напряжение тока ниже 1кВ) и ВН (напряжение тока выше 1 кВ).

Первый способ НН относится к трансформаторам в электронных устройствах. Электронные схемы требуют поставки низкого значения напряжения (например, 5В или ещё ниже).

Понижающий трансформатор используется для того чтобы обеспечить соответствие поставляемого низкого напряжения требованиям электроники. Оно преобразовывает бытовое напряжение тока (220/120 В) из первичного в напряжение более низкое на вторичной стороне, которая используется для снабжения электронных приборов.

Если электронные устройства рассчитаны на более высокую номинальную мощность, то используются трансформаторы с высокой рабочей частотой (кГц). Трансформаторы с более высоким номинальным значением мощности и номинальной частотой 50/60 Гц были бы слишком большими и тяжелыми. Также, ежедневно-используемые зарядки используют понижающий трансформатор в своей конструкции.


Понижающие трансформаторы имеют очень большое значение в энергосистеме. Они понижают уровень напряжения и адаптируют его для систем-потребителей энергии. Трансформация выполняется в несколько шагов, описанных ниже:
  1. Система передачи энергии на большие расстояния должна иметь максимально высокий уровень напряжения. С высоким напряжением и низким током, потеря мощности передачи будет значительно уменьшена. Электрическая сеть сконструирована таким образом, что должна соединяться с системой передачи с различными уровнями напряжения тока.
  2. Понижающие трансформаторы используются в соединении систем передачи с различным уровнем напряжения. Они уменьшают уровень напряжения тока от максимального к более низкому значению (например,  765/220 кВ, 410/220 кВ, 220/ 110 кВ). Эти трансформаторы огромны и имеют очень высокую  мощность (даже 1000 МВА). В том случае, когда коэффициент оборотов трансформатора не высок, обычно устанавливаются автоматические трансформаторы.
  3. Следующим шагом преобразования уровня напряжения является адаптация напряжения передачи к уровню распределения. Характерные отношения напряжений в этом случае 220/20 кВ, 110/20 кВ (также можно найти вторичные напряжения ЛВ 35 кВ и 10 кВ). Номинальная мощность этих трансформаторов составляет до 60 мВА (обычно 20 мВА). Переключатель  изменения нагрузки почти всегда установлен в таких трансформаторах.
  4. Заключительный шаг преобразования напряжения — адаптация напряжения к уровню домашнего напряжения. Эти трансформаторы называемые малыми распределительными трансформаторами имеют номинальную силу до 5 мВА (чаще всего 1 мВА) и с номинальными значениями напряжения тока 35, 20, 10 кВ на стороне ВН и 400/200 В на стороне НН. Такие трансформаторы имеют высокий коэффициент оборота.

Виды понижающих трансформаторов

В нашем каталоге понижающих трансформаторов есть разные модели и виды.

Однофазный трансформатор


Самый популярный и распространенный вид. Как правило, используется в быту. Подключается от однофазной сети. Фазный и нулевой провод подключены на первичную обмотку.

Трехфазный трансформатор


По большей части применяется в промышленности, но есть случаи применения и в быту. Призван понижать более высокое напряжение около 380 В до необходимого в трехфазной сети.

Многообмоточный трансформатор

Трансформатор, имеющий две или более обмотки. Устанавливается несколько вторичных обмоток для получения нескольких различных показателей  напряжения тока от одного источника.

Тороидальный трансформатор

По сравнению с другими трансформаторами имеет легкий вес и малые габариты. Используется в радиоэлектронике для получения высокой плотности тока, из-за хорошего охлаждения обмотки. Стоит недорого, так как длина обмотки значительно короче других из-за сердечника в форме тора. Может выдерживать более высокие температуры, чем остальные виды прибора.

Броневой трансформатор


На нем установлена одна катушка, из-за чего очень агрегат прост и дешев в производстве. Броневым он называется из-за того что обмотки покрывают стержень как броня. Однако из-за плотности той же обмотки его трудно осматривать и ремонтировать.

Стержневой трансформатор

Этот вид трансформаторов используется для обработки высоких и средних значений напряжения. Также имеет хорошее охлаждение. Устроен это вид прибора довольно просто, что позволяет легко осматривать и ремонтировать его.

Преимущества

  • Понижает напряжение, что делает передачу энергии проще и дешевле.
  • Более 99% эффективности.
  • Обеспечивает различные требования к напряжению.
  • Бюджетный.
  • Высокая надежность.
  • Высокая длительность работы.

Недостатки

  • Требует внимательного обслуживания, ошибки в котором могут привести к поломке аппарата.
  • Устранение неисправностей занимает много времени.

Мощность в понижающих трансформаторах

Мощность в любом трансформаторе неизменяема, т. е. мощность, поступающая на вторичную обмотку трансформатора такая же как мощность на первичной  обмотке трансформатора. Это применимо и к понижающему трансформатору. Но, поскольку вторичное напряжение в понижающем трансформаторе меньше, чем первичное, сила тока на вторичном будет увеличена, чтобы сбалансировать общую мощность в трансформаторе.


Принцип работы

В большинстве домов ток проходит под напряжением в 220 В. Однако для правильной работы многие приборы подключаются к трансформатору. Но что делать, если вы купили прибор, который работает при более низком напряжении. Если вы подключите прибор к розетке без трансформатора, то, скорее всего, как только вы его включите, он сломается.

Как работает трансформатор? Первый комплект катушки, который называется первичной катушкой или первичной обмоткой, подключен к источнику переменного напряжения, называемому первичным напряжением.

Другая катушка, которая называется вторичной катушкой или вторичная обмотка, соединена с нагрузкой и нагрузка показывает измеренное напряжение (повышенное или пониженное).

Из источника ток проходит через витки первичной обмотки, вызывая появление магнитного потока, он проходит по виткам второй обмотки. Во вторичной обмотке возникает ЭДС (электродвижущая сила) в результате чего образуется напряжение, отличающееся от первичного напряжения. Разница между начальным и конечным напряжением определяется разницей числа витков на первичной и вторичной обмотке.

Если на вторичной витков меньше, чем на первичной  – напряжение понизится, если витков больше – повысится. Напряжение тока меняется без изменения его частоты.

Где используется понижающий трансформатор?

Все уличные трансформаторы, которые мы видим возле наших домов, — это понижающие трансформаторы. Они принимают переменное напряжение 11 кВ на первичной обмотке и преобразуют его в напряжение 220 В для распределения в наших домах.


До широкого использования импульсных источников питания почти все низковольтные настенные адаптеры использовали понижающие трансформаторы.

Как определиться с выбором понижающего трансформатора?

Пользоваться трансформатором в бытовых целях очень легко. Подключите трансформатор к розетке, а устройство к трансформатору. Однако чтобы пользоваться трансформатором, нужно выбрать правильный трансформатор. При выборе подходящего прибора нужно учитывать следующие пять критериев.

Какова средняя мощность, потребляемая приборами, подключаемыми к трансформатору?

Выберите свой аппарат в зависимости от того, сколько ватт потребляет ваше устройство. Например: Playstation 3 потребляет 380 Вт, поэтому вам необходим понижающий трансформатор на 500 Вт. Убедитесь в том, что ваше устройство не превышает мощность выбранного типа трансформатора.

Есть ли в вашем устройстве мотор?
Если мотор присутствует, то добавьте 20% к необходимой мощности.

В каких условиях вы будете работать?
В условиях низких температур, например, вам понадобится тороидальный трансформатор.

Знаете ли вы амперы вашего устройства?

Так вы можете рассчитать необходимые ватты = Ампер х 110 В (например, 5 А х 110 = 550 Вт)

Вы хотите использовать один трансформатор для нескольких устройств? Проверьте общую мощность всех устройств, она должна быть меньше, чем значение ВА трансформатора.

Заключение

Понижающие напряжение трансформаторы применяются повсеместно. В зависимости от типа, прибор может применяться как в бытовых условиях, так и в промышленных, однако чаще всего они используются в источниках питания различных приборов и в электросетях. Выбор конкретного устройства необходимо осуществлять очень тщательно, предварительно посоветовавшись с профессионалом и учитывать все, даже малозначительные, факторы для каждой конкретной ситуации.


устройство и принцип работы, назначение, схемы, фото и видео-инструкция как сделать и подключить трансформатор своими руками

Автор Aluarius На чтение 7 мин. Просмотров 636 Опубликовано

Вопрос, что такое трансформатор, для опытных и даже начинающих электриков совершенно простой. Но обычные обыватели, которые с электрикой не дружат, даже и не представляют, как выглядит трансформатор, для чего он необходим, а тем более, не осведомлены о его конструкции и принципе работы. Поэтому в этой статье будем разбираться с этим прибором, рассмотрим вопрос, а можно ли сделать трансформатор своими руками, и так далее. Итак, трансформатор – это электромагнитное устройство, которое  может изменять напряжение переменного тока (увеличивать или уменьшать).

Трансформаторы тока

Устройство и принцип работы

Итак, конструкция трансформатора достаточно проста и состоит из сердечника и двух катушек из медной проволоки. В основе принципа работы лежит электромагнитная индукция. Чтобы вы поняли, как работает этот прибор, рассмотрим, как магнитное поле, образуемое в катушках (обмотках) устройства, изменяет показатель напряжения.

Подаваемый на первую обмотку электрический ток (он переменный, поэтому изменяется по направлению и величине) образует в катушке магнитное поле (оно также переменное). В свою очередь магнитное поле образует во второй катушке электрический ток. Такой своеобразный обмен параметрами. Но просто так изменение напряжения не произойдет, оно зависит от того, сколько витков медной проволоки в каждой обмотке. Конечно, величина изменения магнитного поля (скорость) также влияет на величину напряжения.

Что касается количества витков, то получается так:

  • если число витков в первичной катушке больше, чем во вторичной, то это понижающий трансформатор;
  • и, наоборот, если количество витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной, то это повышающий трансформаторный прибор.

Поэтому существует формула, которая определяет так называемый коэффициент трансформации. Вот она:

k=w1/w2, где w – это число витков в катушке с соответствующим номером.

Внимание! Любой трансформатор может быть и понижающим, и повышающим, все зависит от того, к какой обмотке (катушке) подсоединяется питающий кабель сети переменного тока.

И еще один момент, касающийся устройства. Это сердечник трансформатора. Все дело в том, что существуют разные виды этого устройства, в которых сердечник присутствует или отсутствует.

  • Так вот, в тех видах, где сердечник трансформатора отсутствует или изготовлен из феррита или альсифера называются высокочастотными (выше 100 кГц).
  • Приборы с сердечником из стали, феррита или пермаллои – низкочастотные (ниже 100 кГц).

Первые используются в радио- и электросвязи. Вторые в для усиления звуковых частот, к примеру, в телефонии. Со стальным сердечником используется в электротехнике (в бытовых приборах в том числе).

Условные обозначения и параметры

Приобретая трансформатор, необходимо понимать, что написано на его корпусе или в сопроводительных документах. Ведь существует определенная маркировка трансформаторов, которые определяют его назначение. Основное, на что необходимо обратить внимание, до какого показателя этот прибор может снизить напряжение. К примеру, 220/24 говорит о том, что на выходе получится ток напряжением 24 вольта.

А вот буквенные обозначения чаще всего говорят о типе устройства. Кстати, имеется в виду буквы, стоящие после цифр. К примеру, О или Т – одно- или трехфазный соответственно. То же самое можно сказать о количестве обмоток, о типе охлаждения, о способе и месте установки (внутренние, наружные и прочее).

Расшифровка маркировки трансформатора

Что касается параметров трансформатора, то существует определенный стандартный ряд, который и определяет характеристики прибора. Их несколько:

  • Напряжение в первичной катушке.
  • Напряжение во вторичной катушке.
  • Первичная сила тока.
  • Вторичная сила тока.
  • Общая мощность аппарата.
  • Коэффициент трансформации.
  • КПД.
  • Коэффициент мощности и нагрузки.

Есть так называемая внешняя характеристика трансформатора. Это зависимость вторичного напряжения от вторичной силы тока, при условии, что сила тока первичной обмотки будет номинальной, а cos φ= const. По-простому – чем выше сила тока, тем ниже напряжение. Правда, второй параметр изменяется всего лишь на несколько процентов. При этом внешняя характеристика трансформатора определяется относительными характеристиками, а именно коэффициентом загрузки, который определяется по формуле:

Обозначение на схемах

K=I2/I2н, где второй показатель силы – это сила тока при номинальном напряжении.

Конечно, характеристики трансформатора – это достаточно большой ряд всевозможных показателей, от которых зависит сама работа прибора. Здесь и мощность потерь, и внутреннее сопротивление в обмотке.

Как сделать самостоятельно

Итак, как сделать трансформатор самому? Зная, принцип работы установки и его конструктивные особенности, можно собрать своими руками простейший аппарат. Для этого вам понадобится любое металлическое кольцо, на котором надо накрутить два участка обмотки. Самое важно – обмотки не должны касаться друг друга, а место их намотки не зависит конкретно от их расположения. То есть, они могут быть размещена напротив друг друга или рядом. Важно – даже небольшое расстояние между ними.

Внимание! Трансформатор работает только от сети переменного тока. Так что не стоит подключать к вашему устройству батарейку или аккумулятор, где присутствует ток постоянный. Работать от этих источников электроэнергии он не будет.

Как уже было сказано выше, количество витков в обмотках определяет, какой прибор вы собираете – понижающий или повышающий. К примеру, если вы на первичной обмотке соберете 1200 витков, а на вторичной всего лишь 10, то на выходе вы получите напряжение 2 вольта. Конечно, при подключении первичной катушки к напряжению 220-240 вольт. Если фазировка трансформатора будет заменена, то есть, провести подсоединение 220 вольт к вторичной обмотке, то на выходе первичной получится ток напряжением 2000 вольт. То есть, к назначению трансформатора надо подходить осторожно, учитывая тот самый коэффициент трансформации.

Как правильно подключить

Что касается монтажа трансформатора, особенно его понижающего типа в быту дома, то необходимо знать некоторые нюансы проводимого процесса.

  • Во-первых, это касается самого устройства. При монтаже трансформатора иногда появляется необходимость подключения не одного потребителя, а сразу нескольких. Поэтому обращайте внимание на количество выходных клемм. Конечно, необходимо знать, что суммарная потребляемая мощность потребителей не должна быть больше мощности самого трансформаторного устройства. Во всяком случае, специалисты рекомендуют, чтобы второй показатель был всегда больше первого на 15-20%.
  • Во-вторых, подключение трансформатора производится электрической проводкой. Так вот ее длина и до прибора, и после не должна быть очень большой. К примеру, понижающий аппарат для светодиодного освещения предполагает наличие проводки от него до светильников не больше двух метров. Это позволит избежать больших потерь мощности.
Схема подключения понижающего трансформатора

Внимание! Нельзя процесс монтажа трансформатора проводить и в том случае, если потребляемая мощность потребителей будет меньше мощности самого агрегата.

  • В-третьих, место установки электрического понижающего прибора должно быть выбрано правильно. Самое важное, чтобы до него всегда можно было бы добраться просто, особенно когда есть необходимость провести демонтаж со следующей заменой и монтажом трансформатора. Поэтому перед тем как подключить трансформатор, необходимо определиться с его местом установки.

Схема замещения

Буквально несколько слов о том, что такое схема замещения трансформатора. Начнем с того, что две катушки соединены между собой магнитным полем, поэтому проанализировать работы трансформатора, а тем более его характеристики, очень сложно. Поэтому для этих целей сам прибор заменяют моделью, которая и называется схема замещения трансформатора.

По сути, все переводится на математический уровень, а точнее, в уравнения (токов и электрического состояния). Здесь важно, чтобы все уравнения, касающиеся прибора и его модели, совпадали. Кстати, для многих схема замещения трансформатора достаточно сложна, поэтому существует упрощенный вариант, в котором нет тока холостого хода, ведь на него приходится незначительная часть.

Фазировка

Фазировка трансформатора – это испытание его выходов, когда в одну цепь подключены несколько приборов параллельно. Ведь обязательное условие эффективной работы цепи с отсутствием больших потерь мощности – это правильное соединение фаз между собой, чтобы образовался замкнутый контур.

Если фазы не совпадут, то падает мощности и растет нагрузка. Если не совпадает чередование фаз, то произойдет короткое замыкание.

Заключение по теме

Итак, был сделан небольшой обзор всего, что касается трансформаторных установок, поэтому будем считать, что вопрос, зачем нужны трансформаторы, исчерпан, хотя и не полностью. Об этом приборе можно говорить долго. К примеру, самые простые варианты: как разобрать трансформатор, как прозвонить его, как подключить или демонтировать самому дома.

Понижающий трансформатор и все аспекты его выбора

Большинство бытовых приборов не могут напрямую подключаться к электросети в 220В. Для их питания необходимо пониженное напряжение и получить его можно только при использовании специального оборудования. К таким приборам относится понижающий силовой трансформатор. Этот прибор способен преобразовывать переменное напряжение одного значения в такой же параметр, только с другими показателями. Он широко используется в радиоэлектронной и электротехнической отраслях промышленности, в быту.

Конструктивные особенности

Схема трансформатора

Основным блоком агрегата является ферромагнитная катушка. Ее обмотки выполнены из медных проводов. По принципу действия они делятся на первичные – на них подается напряжение из сети и вторичные – с которых оно снимается потребителями.

Между собой их связывает переменное магнитное поле, наводимое в сердечнике трансформатора электронного понижающего. При этом между ними отсутствует электрический контакт. У таких моделей число витков на первичной обмотке больше, чем у вторичной, что приводит к уменьшению параметров на выходе.

Все рабочие детали трансформатора напряжения понижающего, располагаются в корпусе, но есть приборы и не имеющие его. Наличие или отсутствие кожуха зависит от технологии изготовления устройства. В одном случае – это сердцевина, заключенная в обмотке, выполненной в стержневом виде. Во втором сердечник находится внутри броневого вида, при котором витки могут располагаться как вертикально, так и горизонтально.

На чем основывается работа оборудования

Функционирование таких приборов основывается на законе Фарадея или явлении электромагнитной индукции. Она заключается в следующем. На первичную обмотку трансформатора электронного понижающего поступает напряжение. При этом переменный ток проходя через нее приводит к созданию магнитного поля. Это обеспечивает появление напряжения во вторичной обмотке за счет возбуждения электродвижущей силы.

Смотрим видео, принцип работы прибора:

Соотношение параметров приблизительно соответствует числу витков в соответствующих обмотках трансформаторов понижающих однофазных. Поэтому уменьшение напряжения приводит к повышению силы тока. Кроме этого в процессе работы оборудования неизбежны незначительные потери энергии, не превышающие 2-3% и мощности.

Виды и их особенности

Приборы, используемые для преобразования напряжения, представлены различными модификациями. В зависимости от типа сердечника они подразделяются на:

  1. Стержневые;
  2. Броневые;
  3. Тороидальные.

Технические характеристики у понижающих трансформаторов почти не отличаются, в то время как способ изготовления у каждого из представленных видов особенный.

Смотрим видео, виды и их классификация:

Среди всего разнообразия моделей наибольшее распространение получили сухие трансформаторы напряжения понижающие. Но очень часто находят применение и силовые приборы, работающие на масле.

Они могут быть:

  • Одно;
  • Трехфазными.

Трансформатор электронный понижающий первого типа получает питание от сети, в которой ток течет по четырем проводам, три из которых – это фаза и один – ноль. Однофазные получают ток, протекающий по двух проводам. В жилых домах обычно используются именно такие сети.

Силовые масляные трансформаторы понижающие трехфазные имеют идеальный единичный коэффициент, а некоторые из них могут преобразовывать напряжение равное 600В. Обычно такими параметрами характеризуются крупногабаритные приборы, использующиеся на производстве. Есть среди трансформаторов электронных понижающих, и компактные, предназначенные для применения в быту.

Различают оборудование и по выходному напряжению. Оно может быть, как 12 так 380В. Возможно некоторые собирают трансформатор своими руками. Особых сложностей в этом нет, а инструкцию и схему можно легко найти в сети.

Основные характеристики

Маркировка оборудования зависит от его параметров. И чтобы в ней разобраться необходимо знать все его технические характеристики. Поскольку трансформаторы электронные понижающие бывают одно- или трехфазными, то и параметры у них будут соответственно отличаться.

Виды и типы

Основными для рассматриваемых приборов считаются такие показатели, как:

  • Частота;
  • Мощность;
  • Выходное напряжение;
  • Габариты;
  • Вес.

И если первый параметр будет неизменным у различных моделей, то все остальные имеют существенные различия. Причем габариты и все увеличиваются вместе с возрастанием мощности. Наибольшего значения эта характеристика достигает у больших промышленных устройств. Но и габариты такого трансформатора электронного понижающего весьма впечатляющие.

В то же время бытовые модели отличаются небольшими размерами и массой. Они легки в транспортировке и монтаже.

Как правильно выполнить расчет?

Отличие понижающих приборов от повышающих состоит в соотношении количества витков на обмотках. И именно этот параметр называется коэффициентом трансформации напряжения. У всех повышающих моделей этот параметр меньше единицы.

Выполнить расчет понижающего трансформатора можно основываясь на законах физики. Выполняется это следующим образом. Доказанным фактом является утверждение, что работа прибора основана на явлении электромагнитной индукции. Ток, проходя по обмотке приводит к появлению магнитного потока. Он возбуждает ЭДС. А так как сердечник трансформаторов напряжения понижающих бытовых изготавливается из стали, то он концентрирует магнитное поле с потоком внутри него.

Определить значение ЭДС в одном витке можно основываясь на законе Фарадея по формуле:

е=Ф, где

Ф- производная потока магнитной индукции по времени.

Основываясь на этом равенстве и проведя ряд вычислений получаем следующее соотношение:

U1/U2 ≈ E1/E2 = N1/N2 = К, где

U1 и U2 – действующие напряжения;

E1 и E2 – ЭДС;

N1 и N2 – число витков.

Если исходя из этой формулы коэффициент получается больше 1, значит, ваш прибор понижающий.

Назначение обмоток

Устройство трансформатора напряжения понижающего, было рассмотрено выше, а в этом разделе будет рассказано об одном из самых важных элементов. Это первичная и вторичная обмотки. Они располагаются на магнитопроводе понижающих трансформаторов. Причем ближе к нему находится та, на которой более низкое напряжение. Такое расположение не случайно, так как ее легче изолировать.

Смотрим видео, правильное подключение трансформатора к сети:

Между ними находятся прокладки или другие изоляционные детали, которые чаще всего выполняются из электрокартона.

Первичная обмотка подключается к источнику переменного напряжения, а вторичная к устройствам, потребляющим энергию. Причем к одному трансформатору может быть одновременно подключено несколько таких приборов.

Для выполнения обмотки используются провода, изолированные кабельной бумагой. Они могут иметь различные типы сечения:

  • Круглое;
  • Прямоугольное.

По способу расположения они делятся на:

  • Располагаемые на стержнях концентрически;
  • Дисковые наматываемые в порядке чередования.
Преимущества и недостатки

Использование рассматриваемого оборудования не только в промышленности, но и в быту объясняется не только необходимостью снижения напряжения до безопасной для человека величины 12В. Такие приборы отличаются нетребовательностью к входным параметрам. Они способны работать при напряжении в 110В, обеспечивая постоянное его значение на выходе.

К недостаткам понижающих трансформаторов можно отнести;

  • Ограниченный емкостной ресурс, ограниченный 5 годами;
  • Малую мощность, лучшие из них не способны обеспечивать более 30 Вт;
  • Более высокая стоимость, чем у индуктивных моделей.

Но в то же время у них не мало и преимуществ. Одним из основных являются более компактные габариты и вес, что делает из более удобными в монтаже и транспортировке. Также эти приборы не создают радиопомех и способны обеспечить плавное увеличение напряжения. Понижающие трансформаторы меньше нагреваются. Этот параметр очень часто оказывается решающим при выборе оборудования.

Оснащение некоторых моделей терморегуляторами позволяет им отключаться при перегреве электросхем и КЗ, тем самым продлевая срок службы.

 

Повышающие и понижающие трансформаторы: ТРАНСФОРМАТОРЫ

Том II — AC »ТРАНСФОРМАТОРЫ

До сих пор мы наблюдали моделирование трансформаторов, в которых первичная и вторичная обмотки имели одинаковую индуктивность, что давало примерно равные уровни напряжения и тока в обеих цепях. Однако равенство напряжения и тока между первичной и вторичной сторонами трансформатора не является нормой для всех трансформаторов. Если индуктивности двух обмоток не равны, происходит кое-что интересное:

трансформатор
v1 1 0 ac 10 грех
rbogus1 1 2 1e-12
rbogus2 5 0 9e12
l1 2 0 10000
l2 3 5 100
К l1 l2 0. 999
vi1 3 4 ac 0
rload 4 5 1k
.ac lin 1 60 60
.print ac v (2,0) i (v1)
.print ac v (3,5) i (vi1)
.конец
 
частота v (2) i (v1)
6.000E + 01 1.000E + 01 9.975E-05 Первичная обмотка

частота v (3,5) i (vi1)
6.000E + 01 9.962E-01 9.962E-04 Вторичная обмотка

Обратите внимание, что вторичное напряжение примерно в десять раз меньше первичного (0,9962 вольт по сравнению с 10 вольт), а вторичный ток примерно в десять раз больше (0.9962 мА по сравнению с 0,09975 мА). У нас есть устройство, которое понижает напряжение на в десять раз, а ток на в десять раз: (рисунок ниже)

Коэффициент витков 10: 1 дает соотношение первичного напряжения: вторичного напряжения 10: 1 и соотношение первичного тока: вторичного тока 1:10.

Это действительно очень полезное устройство. С его помощью мы можем легко умножить или разделить напряжение и ток в цепях переменного тока. Действительно, трансформатор сделал передачу электроэнергии на большие расстояния реальностью, поскольку напряжение переменного тока может быть «повышено», а ток «понижен» для уменьшения потерь мощности сопротивления проводов вдоль линий электропередач, соединяющих генерирующие станции с нагрузками. На обоих концах (как на генераторе, так и на нагрузках) уровни напряжения снижаются трансформаторами для более безопасной работы и менее дорогого оборудования. Трансформатор, который увеличивает напряжение от первичной к вторичной (больше витков вторичной обмотки, чем витков первичной обмотки), называется повышающим трансформатором . Напротив, трансформатор, предназначенный для работы как раз наоборот, называется понижающим трансформатором .

Давайте еще раз рассмотрим фотографию, показанную в предыдущем разделе: (Рисунок ниже)

Поперечное сечение трансформатора с первичной и вторичной обмотками составляет несколько дюймов (приблизительно 10 см).

Это понижающий трансформатор, о чем свидетельствует большое число витков первичной обмотки и низкое число витков вторичной обмотки. В качестве понижающего устройства этот трансформатор преобразует низковольтную слаботочную мощность в низковольтную сильноточную мощность. Провод большего сечения, используемый во вторичной обмотке, необходим из-за увеличения тока. Первичная обмотка, которая не должна пропускать такой большой ток, может быть выполнена из провода меньшего сечения.

В случае, если вам интересно, или возможно работать с любым из этих типов трансформаторов в обратном направлении (питание вторичной обмотки от источника переменного тока и обеспечение питания нагрузки первичной обмоткой) для выполнения противоположной функции: повышающий может функционировать как понижение и наоборот.Однако, как мы видели в первом разделе этой главы, эффективная работа трансформатора требует, чтобы индуктивности отдельных обмоток были спроектированы для определенных рабочих диапазонов напряжения и тока, поэтому, если трансформатор будет использоваться «наоборот», как это, он должен использоваться в пределах исходных проектных параметров напряжения и тока для каждой обмотки, чтобы не оказаться неэффективным (или чтобы не повредило чрезмерным напряжением или током!).

Трансформаторы часто строятся таким образом, что не очевидно, какие провода ведут к первичной обмотке, а какие — к вторичной. В электроэнергетике для облегчения недоразумений используется одно из условных обозначений «H» для обмотки более высокого напряжения (первичная обмотка в понижающем блоке; вторичная обмотка в повышающем) и «X». обозначения низковольтной обмотки. Следовательно, у простого силового трансформатора будут провода с маркировкой «H 1 », «H 2 », «X 1 » и «X 2 ». Обычно имеет значение нумерация проводов (H 1 по сравнению с H 2 и т. Д.), который мы рассмотрим немного позже в этой главе.

Тот факт, что напряжение и ток «скачкообразно изменяются» в противоположных направлениях (одно вверх, другое вниз), имеет смысл, если вы вспомните, что мощность равна напряжению, умноженному на ток, и поймете, что трансформаторы не могут производить мощность, а только преобразовывают ее. Любое устройство, которое могло бы выдавать больше энергии, чем потребляло, нарушило бы закон сохранения энергии в физике, а именно, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только преобразована. Как и в случае с первым рассмотренным нами примером трансформатора, эффективность передачи энергии от первичной к вторичной стороне устройства очень хорошая.

Практическое значение этого становится более очевидным при рассмотрении альтернативы: до появления эффективных трансформаторов преобразование уровня напряжения / тока могло быть достигнуто только за счет использования двигателей / генераторных установок. Чертеж двигателя / генераторной установки показывает основной принцип: (рисунок ниже)

Мотор-генератор иллюстрирует основной принцип работы трансформатора.

В такой машине двигатель механически соединен с генератором, причем генератор предназначен для выработки желаемых уровней напряжения и тока при скорости вращения двигателя. Хотя и двигатели, и генераторы являются довольно эффективными устройствами, использование обоих таким образом усугубляет их неэффективность, так что общий КПД находится в диапазоне 90% или меньше. Кроме того, поскольку для двигателей / генераторных установок, очевидно, требуются движущиеся части, механический износ и балансировка являются факторами, влияющими как на срок службы, так и на производительность. С другой стороны, трансформаторы могут преобразовывать уровни переменного напряжения и тока с очень высоким КПД без движущихся частей, что делает возможным широкое распространение и использование электроэнергии, которую мы считаем само собой разумеющимся.

Справедливости ради следует отметить, что моторные / генераторные установки не обязательно заменялись трансформаторами для всех приложений . Хотя трансформаторы явно превосходят мотор-генераторные установки для преобразования переменного напряжения и уровня тока, они не могут преобразовывать одну частоту переменного тока в другую или (сами по себе) преобразовывать постоянный ток в переменный или наоборот.Электродвигатели / генераторные установки могут выполнять все эти задачи с относительной простотой, хотя и с уже описанными ограничениями эффективности и механических факторов. Электродвигатели / генераторные установки также обладают уникальным свойством накопления кинетической энергии: то есть, если подача питания двигателя на мгновение прерывается по какой-либо причине, его угловой момент (инерция этой вращающейся массы) будет поддерживать вращение генератора на короткое время. , таким образом изолируя любые нагрузки, питаемые от генератора, от «сбоев» в основной энергосистеме.

Присмотревшись к числам в анализе SPICE, мы должны увидеть соответствие между коэффициентом трансформатора и двумя индуктивностями. Обратите внимание, что первичная катушка индуктивности (l1) имеет в 100 раз большую индуктивность, чем вторичная катушка индуктивности (10000 Гн против 100 Гн), и что измеренный коэффициент понижения напряжения был 10: 1. Обмотка с большей индуктивностью будет иметь более высокое напряжение и меньшее. ток, чем другой. Поскольку две катушки индуктивности намотаны вокруг одного и того же материала сердечника в трансформаторе (для наиболее эффективной магнитной связи между ними), параметры, влияющие на индуктивность для двух катушек, равны, за исключением количества витков в каждой катушке.Если мы еще раз посмотрим на нашу формулу индуктивности, мы увидим, что индуктивность пропорциональна квадрату числа витков катушки:


Таким образом, должно быть очевидно, что наши две катушки индуктивности в последней примерной схеме трансформатора SPICE — с отношениями индуктивности 100: 1 — должны иметь отношение витков катушки 10: 1, потому что 10 в квадрате равняется 100. Это работает как такое же соотношение мы обнаружили между первичными и вторичными напряжениями и токами (10: 1), поэтому мы можем сказать, как правило, что коэффициент трансформации напряжения и тока равен отношению витков обмотки между первичной и вторичной обмотками.

Понижающий трансформатор: (много витков: несколько витков).

Эффект повышения / понижения отношения витков катушки в трансформаторе (рисунок выше) аналогичен соотношению зубьев шестерни в механических зубчатых передачах, преобразуя значения скорости и крутящего момента почти таким же образом: (рисунок ниже)

Редуктор крутящего момента снижает крутящий момент, одновременно увеличивая скорость.

Повышающие и понижающие трансформаторы для целей распределения энергии могут быть гигантскими по сравнению с показанными ранее силовыми трансформаторами, причем некоторые блоки имеют высоту дома.На следующей фотографии показан трансформатор подстанции высотой около двенадцати футов: (Рисунок ниже)

Подстанция трансформаторная.

  • ОБЗОР:
  • Трансформаторы «повышают» или «понижают» напряжение в соответствии с соотношением витков первичной и вторичной обмоток.

  • Трансформатор, предназначенный для увеличения напряжения от первичной до вторичной, называется повышающим трансформатором .Трансформатор, предназначенный для понижения напряжения от первичного к вторичному, называется понижающим трансформатором .
  • Коэффициент трансформации трансформатора будет равен квадратному корню из отношения его первичной индуктивности к вторичной индуктивности (L).

Распродажа понижающих трансформаторов, Распродажа понижающих трансформаторов!

Схема понижающего преобразователя

.

П Р О Д У К Т С
О Ф Ф Е Р Е Д

Трансформатор Power T Дом
ср предлагаем широкий ассортимент высококачественных продуктов Acme, TEMCo, Hammond & GE Силовые трансформаторы.

Acme Трансформаторы
We предлагаем широкий ассортимент высококачественной продукции Acme Power Трансформеры. Модели имеется в наличии.

GE Электротрансформаторы
We предлагаем широкий ассортимент высококачественных продуктов GE Power Трансформеры.Модели имеется в наличии.

Шаг Повышающие трансформаторы
Предложение качественные трансформаторы Step Up в опт цены! Характеристики Детали.

Шаг Трансформаторы с понижением частоты
Предложение качественные понижающие трансформаторы в опт цены! Характеристики Детали.

баксов Повышающие трансформаторы
Предложение качественные трансформаторы Buck Boost на опт цены! Характеристики Детали.



По последнему слову техники Продажи понижающего трансформатора

Мы предлагаем различные размеры, бренды и виды качественных понижающих трансформаторов по сниженным ценам напрямую для общественности К ним относятся:

Понижающие трансформаторы Acme — Full линия высококачественных трансформаторов в наличии.
Понижающие трансформаторы Amveco — Полная линейка высококачественных трансформаторы в наличии.
Понижающие трансформаторы TEMCo — Полная линейка высококачественных трансформаторы в наличии.
Hammond Step Down Transformers — Полная линейка высококачественных трансформаторы в наличии.
Понижающие трансформаторы GE — Полная линейка высококачественных трансформаторы в наличии.

Какой бы размер, тип или бренд вам ни понадобился, просто позвоните в наш Step Специалисты по понижающим трансформаторам в
1-800-613-2290 чтобы помочь вам заказать электрические трансформаторы в соответствии с вашими потребностями.

Что такое ступенька вниз трансформатор?

Трансформатор понижающий это тот, вторичное напряжение которого меньше его первичного вольтаж.Понижающий трансформатор предназначен для уменьшения напряжение от первичной обмотки до вторичной обмотки. Такой трансформатор «понижает» напряжение. применяется к нему.

Напротив, трансформатор разработан для увеличения напряжения с первичной обмотки на вторичную обмотки — повышающий трансформатор. Такой трансформатор «повышает» напряжение до более высокого

Понижающие трансформаторы часто диапазон размеров напряжения от 0.От 5 кВА до 500 кВА.

Как работает понижающий трансформатор Работа?

Силовой трансформатор — это электрический устройство с одной обмоткой провода, расположенной рядом с одной или несколькими другими обмотки, используемые для соединения двух или более цепей переменного тока (AC) вместе, используя индукцию между обмотками.Обмотка подключенный к источнику питания, называется первичной обмоткой, а другие обмотки известны как вторичные. Трансформатор, в котором вторичное напряжение выше, чем первичное, называется повышением трансформатор ; если вторичное напряжение меньше первичного, устройство известно как понижающий трансформатор . В произведение тока на напряжение постоянно в каждом наборе обмоток, так что в повышающем трансформаторе напряжение на вторичной сопровождается соответствующим уменьшением силы тока.За больше вычислений математической работы понижающих трансформаторов и другие подробности см. ниже на этой странице.

Что такое понижающий трансформатор используется для?

Есть много применений понижающего трансформатор и более крупные устройства используются в электроэнергетических системах, и небольшие блоки в электронных устройствах.Промышленная и бытовая энергетика трансформаторы, работающие на сетевой частоте (60 Гц в США и 50 Гц в большей части Европы и Южной Америки), может быть однофазным или трехфазные, предназначены для работы с высокими напряжениями и токами. Для эффективной передачи энергии требуется повышающий трансформатор на электростанция для повышения напряжений с соответствующим снижение тока. Потери мощности в линии пропорциональны квадрату текущего времени сопротивления линии электропередачи, так что очень для передачи на большие расстояния используются высокие напряжения и малые токи линии для снижения потерь мощности. На приемном конце ступенька вниз трансформаторы уменьшают напряжение и увеличивают ток до уровни напряжения в жилых или промышленных помещениях, обычно от 110 В до 600 В. выход.

Соображения в выбирая s теп трансформатор:

Силовые трансформаторы должны быть эффективными и должен рассеивать как можно меньше энергии в виде тепла во время процесс трансформации. КПД обычно выше 99 процентов. и получаются за счет использования специальных стальных сплавов для соединения индуцированных магнитные поля между первичной и вторичной обмотками.Один из наиболее важные соображения по увеличению КПД трансформатора и уменьшить нагрев — это выбор металлического типа обмоток. Медь обмотки намного эффективнее алюминиевых и многих других обмоток выбор металла, но он также стоит дороже. Трансформаторы с медью обмотки изначально стоят дороже, но экономят на расходах на электроэнергию со временем, поскольку эффективность более чем компенсирует начальные затраты. Рассеяние даже 0,5 процента мощности, передаваемой в большом трансформатор выделяет большое количество тепла, что требует специальных охлаждение. Типовые силовые трансформаторы устанавливаются в герметичных контейнерах. масло или другое вещество, циркулирующее по обмоткам, переносят тепло на внешние радиатороподобные поверхности, где оно может быть выписан в окружение.

Подробная информация о типичном s tep понижающий трансформатор:

Трансформатор — устройство для повышение или понижение напряжения переменного электрического сигнал. Без эффективных трансформаторов трансмиссия и распределение электроэнергии переменного тока на большие расстояния было бы невозможно.Описание ниже подробно описывает принципиальную схему типовой трансформатор.

Есть две цепи; первичный контур и вторичный контур. Между двумя цепями нет прямого электрического соединения, но каждая цепь содержит обмотку, которая индуктивно связывает ее с другой. цепь. В трансформаторах две обмотки намотаны на одно и то же железо. ядро. Железный сердечник предназначен для направления магнитного потока. генерируется током, протекающим вокруг первичной обмотки, так что при большая его часть также связывает вторичную обмотку.Общее магнитный поток, связывающий две обмотки, условно обозначается на принципиальные схемы рядом параллельных прямых линий, проведенных между обмотки.

Хотя взаимная индуктивность двух обмоток полностью отвечает за передачу энергии между первичной обмоткой и вторичные цепи, это собственные индуктивности двух обмоток которые определяют соотношение пиковых напряжений и пиковых токов в первичные и вторичные цепи.Другими словами, соотношение пиковые напряжения и пиковые токи в первичных и вторичных цепях определяется соотношением количества витков в первичной и вторичные обмотки: это последнее соотношение обычно называется отношением витков трансформатора. Если вторичная обмотка содержит больше витков, чем первичная обмотка, затем пиковое напряжение во вторичной цепи превышает значение в первичном контуре.Этот вид трансформатора называется повышающий трансформатор , потому что он увеличивает напряжение сигнал переменного тока. Обратите внимание, что пиковый ток во вторичной цепи равен меньше, чем пиковый ток в первичной цепи при повышении трансформатор (что и должно быть в случае сохранения энергии). Таким образом, повышающий трансформатор фактически снижает ток. Аналогично, если вторичная обмотка содержит меньше витков, чем первичная обмотка, чем пиковое напряжение во вторичной цепи меньше, чем в первичной цепь.Этот тип трансформатора называется понижающим . трансформатор . Обратите внимание, что понижающий трансформатор на самом деле вверх по току (т. е. пиковый ток во вторичной цепи превышает что в первичном контуре).

Распределение мощности требует высокого напряжения и, следовательно, повышающие и понижающие трансформаторы:

Вырабатывается электроэнергия переменного тока станции с довольно низким пиковым напряжением (т.е.е., что-то вроде 440В), и потребляется домашним пользователем при пиковом напряжении 110 В или 220 В для домохозяйств и многих предприятий в США. передается от электростанции к месту потребления при очень высоком пиковом напряжении (обычно 50 000 В). Фактически, как только сигнал переменного тока выходит из генератора на электростанции, он подается в повышающий трансформатор, который увеличивает его пиковое напряжение с нескольких сотен вольт до многих десятков киловольт.Выход из повышающего трансформатор подается в линию высокого напряжения, которая обычно транспортирует электричество на многие десятки миль, и однажды электричество достигло точки потребления, оно проходит через серию понижающих трансформаторов до тех пор, пока он не выйдет из бытовая розетка, ее пиковое напряжение часто снижается до 110В.

Если электроэнергия переменного тока генерируется и потребляется при сравнительно низких пиковых напряжениях, зачем возиться с повышение пикового напряжения до очень высокого значения на электростанции а затем снова понизить напряжение, когда электричество дошел до своей точки потребления? Почему бы не создавать, передавать и распределять электричество при пиковом напряжении 110В? Что ж, рассмотрим линия электропередачи, которая передает пиковую электрическую мощность между электростанция и город.Мы можем придумать, что зависит от количества потребителей в городе и характер электрических устройств, которые они действуют как фиксированные числа. Предположим, что и являются пиковое напряжение и пиковый ток сигнала переменного тока, передаваемого по линии соответственно. Мы можем рассматривать эти числа как переменные, так как мы можем изменить их с помощью трансформатора. Однако, поскольку произведение пикового напряжения и пикового тока должно оставаться постоянным.Сопротивление линии вызывает большие потери мощности на более низкие напряжения на расстоянии. Пиковая скорость, с которой электрическая энергия теряется из-за омического нагрева в линии.

Таким образом, если мощность, передаваемая по линия — это фиксированная величина, как и сопротивление линии, тогда мощность, теряемая в линии из-за омического нагрева, изменяется как обратная квадрат пикового напряжения в линии.Оказывается, даже при очень высокое напряжение, например, 50 000 В, омические потери мощности при передаче линии протяженностью десятки километров могут составлять до 20% передаваемая мощность. Легко понять, что если попытка были сделаны для передачи электроэнергии переменного тока с пиковым напряжением 110 В, тогда омические потери будут настолько значительными, что практически никакая мощность достигнет места назначения.Таким образом, можно только генерировать электрическая энергия в центральном месте, передавать ее на большие расстояния, а затем распределить его в точке потребления, если передача выполняется при очень высоком пиковом напряжении (чем выше, тем лучше). Трансформаторы играют жизненно важную роль в этом процессе, потому что они позволяют нам повышать и понижать напряжение электрического сигнала переменного тока очень эффективно (хорошо спроектированный трансформатор обычно имеет потери мощности что составляет лишь несколько процентов от общей мощности, протекающей через него).

Опыт работы с 1968 г. продукты распределения электроэнергии, AAA Силовой трансформатор общего назначения Acme Распределение начиналась как семейная компания. Сегодня у нас выросла до национального поставщика качественной мощности бренда трансформаторы.Мы предлагаем широкий выбор высококачественных одно- и трехфазные силовые трансформаторы ежедневно от региональные склады по оптовым ценам.

Бренд высшего качества Трансформаторы
Поставка трансформаторы, изготовленные в соответствии со строжайшими стандартами UL и канадскими требования электротехнического кодекса. Наслаждайтесь безопасностью использования лучшая энергетическая продукция от GE и Acme.

Знающий, дружелюбный Помощь в выборе
Мы построили свой бизнес и репутацию, помогая клиентам с дружелюбным и компетентным выбором трансформатора помощь. Положите наш многолетний опыт работы с различными электрические приложения, чтобы работать на вас, позвоните нам помогите выбрать силовой трансформатор для вашего применения специфические потребности.

Quick National США, Канада и международная доставка из региональных Склады
Со складами снабжение разнообразными силовыми трансформаторами по всей страна, мы можем отправить вам ваш заказ как можно скорее. Мы понимаем эти быстрые и надежные источники питания трансформатора могут помочь вам сроки строительства и замены.Разрешите нам знайте, сколько вам нужно времени, и мы будем усердно работать, чтобы помочь вы встречаетесь с ними.

Свяжитесь с нами и нашей службой поддержки в Башне по телефону 510-490-2187, чтобы узнать расценки, разместите заказать и организовать доставку.

Мы поставляем широкий выбор Силовой трансформатор высокого качества Модели

DC-DC

В этом проекте мы собираемся создать схему понижающего преобразователя с использованием Arduino и N-канального MOSFET с максимальной токовой нагрузкой 6 ампер.Мы собираемся понизить 12 В постоянного тока до любого значения от 0 до 10 В постоянного тока. Мы можем контролировать значение выходного напряжения, вращая потенциометр.

Понижающий преобразователь — это преобразователь постоянного тока в постоянный, который понижает напряжение постоянного тока . Это похоже на трансформатор с одним отличием; тогда как трансформатор понижает напряжение переменного тока, понижающий преобразователь понижает напряжение постоянного тока. КПД понижающего преобразователя ниже, чем у трансформатора.

Ключевые компоненты понижающего преобразователя: МОП-транзистор; n-канальный или p-канальный и высокочастотный генератор прямоугольных импульсов (таймер IC или микроконтроллер).Здесь в качестве генератора импульсов используется Arduino, для этой цели также можно использовать микросхему таймера 555. Здесь мы продемонстрировали понижающий преобразователь , контролируя скорость двигателя постоянного тока с помощью потенциометра , а также проверили напряжение с помощью мультиметра. Проверьте Видео в конце этой статьи.

Требуемые компоненты:

  1. Arduino Uno
  2. IRF540N
  3. Индуктор (100Uh)
  4. Конденсатор (100 мкФ)
  5. Диод Шоттки
  6. Потенциометр
  7. Резистор 10 кОм, 100 Ом
  8. Нагрузка
  9. Аккумулятор 12 В

Схема подключения и подключения

:

Выполните соединения, как показано на принципиальной схеме выше, для понижающего преобразователя постоянного тока .

  1. Подключите один вывод индуктора к источнику МОП, а другой к светодиоду последовательно с резистором 1 кОм. Нагрузка подключается параллельно этому устройству.
  2. Подключите резистор 10 кОм между затвором и истоком.
  3. Подключите конденсатор параллельно нагрузке.
  4. Подключите положительный полюс батареи к сливу, а отрицательный — к отрицательной клемме конденсатора.
  5. Подключите клемму p диода к минусу аккумулятора, а клемму n напрямую к источнику.
    6. Вывод
  6. PWM Arduino идет к затвору mosfet
    7. Вывод
  7. GND Arduino идет к источнику MOSFET.Подключите его туда, иначе схема не будет работать.
  8. Подключите крайние клеммы потенциометра к контакту 5 В и контакту GND Arduino соответственно. А клемма стеклоочистителя к аналоговому выводу A1.

Функция Arduino:

Как уже объяснялось, Arduino отправляет тактовые импульсы на базу полевого МОП-транзистора. Частота этих тактовых импульсов составляет ок. 65 кГц. Это вызывает очень быстрое переключение МОП-транзистора, и мы получаем среднее значение напряжения. Вы должны узнать об АЦП и ШИМ в Arduino, что поможет понять, как Arduino генерирует высокочастотные импульсы:

Функция MOSFET:

Mosfet используется для двух целей:

  1. Для быстрого переключения выходного напряжения.
  2. Для обеспечения высокого тока с меньшим тепловыделением.

Функция индуктора:
Индуктор используется для контроля скачков напряжения, которые могут повредить МОП-транзистор. Индуктор накапливает энергию, когда МОП-транзистор включен, и высвобождает эту накопленную энергию, когда МОП-транзистор выключен. Так как частота очень высока, значение индуктивности, необходимое для этой цели, очень низкое (около 100 мкГн).

Функция диода Шоттки:
Диод Шоттки замыкает контур тока, когда МОП-транзистор выключен, обеспечивая тем самым плавную подачу тока на нагрузку.Кроме того, диод Шоттки рассеивает очень мало тепла и отлично работает на более высокой частоте, чем обычные диоды.

Функция светодиода:
Яркость светодиода указывает на пониженное напряжение на нагрузке. Когда мы вращаем потенциометр, яркость светодиода меняется.

Функция потенциометра:

Когда клемма стеклоочистителя потенциометра отклоняется в другое положение, напряжение между ней и землей изменяется, что, в свою очередь, изменяет аналоговое значение, полученное на контакте A1 Arduino.Это новое значение затем отображается в диапазоне от 0 до 255 и затем передается на вывод 6 Arduino для ШИМ.

** Конденсатор сглаживает напряжение, подаваемое на нагрузку.

Почему резистор между затвором и истоком?

Даже малейший шум на затворе полевого МОП-транзистора может включить его, поэтому, чтобы этого не произошло, всегда рекомендуется подключать резистор большого номинала между затвором и истоком.

Пояснение кода:

Полный код Arduino для генерации высокочастотных импульсов приведен в разделе кода ниже.

Код

прост и не требует пояснений, поэтому здесь мы объяснили только несколько частей кода.

Переменной x назначается аналоговое значение, полученное от аналогового вывода A0 Arduino

.
х = analogRead (A1);

Переменной w назначается сопоставленное значение от 0 до 255. Здесь значения АЦП Arduino сопоставлены с 2 до 255 с использованием функции map в Arduino.

ш = карта (х, 0,1023,0,255);

Нормальная частота ШИМ для вывода 6 составляет прибл.1 кГц. Эта частота не подходит для использования в качестве понижающего преобразователя. Следовательно, эту частоту необходимо увеличить до очень высокого уровня. Это может быть достигнуто с помощью однострочного кода в настройке void:

TCCR0B = TCCR0B & B11111000 | B00000001; // изменить частоту ШИМ на 65 кГц ок.

Работа понижающего преобразователя постоянного тока:

При включении цепи MOSFET включается и выключается с частотой 65 кгц. Это заставляет индуктор накапливать энергию, когда МОП-транзистор включен, а затем передавать эту накопленную энергию нагрузке, когда МОП-транзистор выключается.Поскольку это происходит на очень высокой частоте, мы получаем среднее значение импульсного выходного напряжения, зависящее от положения клеммы стеклоочистителя потенциометра относительно клеммы 5 В. И по мере того, как это напряжение между клеммой стеклоочистителя и землей увеличивается, увеличивается и отображаемое значение на контакте № ШИМ. 6 из Arduino.

Допустим, это отображаемое значение равно 200. Тогда напряжение ШИМ на выводе 6 будет:

[(200 * 5) / 255] = 3,921 вольт

И поскольку полевой МОП-транзистор является устройством, зависящим от напряжения, это напряжение ШИМ в конечном итоге определяет напряжение на нагрузке.

Здесь мы продемонстрировали понижающий преобразователь путем вращения двигателя постоянного тока и на мультиметре , посмотрите видео ниже. Мы контролировали скорость двигателя с помощью потенциометра и контролировали яркость светодиода с помощью потенциометра.

Прецизионный трансформатор тока

— Xiamen ZTC Technology Co., Ltd

Прецизионный трансформатор тока — Xiamen ZTC Technology Co., Ltd Перейти к содержанию
Прецизионные трансформаторы тока используются для понижения высоких значений переменного и постоянного тока до более низкого уровня, который может быть измерен непосредственно анализатором мощности.Эти системы безопасно снижают токи, сохраняя при этом высочайшую точность.
Наш прецизионный трансформатор тока с высокой линейностью во всем диапазоне тока и низкой фазовой погрешностью, который широко используется в электрических измерительных приборах, электрических защитных устройствах и модулях измерения тока.

Нажмите здесь, запрос!

42 7,642 7,6 901 9014 90144 8
Деталь Номинальный ток (A) Коэффициент тока Класс точности Сопротивление нагрузки Ом Частота Гц Размеры (мм)
ID OD HT
PCT215 50 500 ~ 3500: 1 0.1 ~ 2% 30 50/60 15,4 30 10
PCT216 60 500 ~ 3500: 1 0,1 ~ 2% 30 50/1460 8,6 29,2 13
PCT527 20 500 ~ 3500: 1 0,1 ~ 2% 40 50/60 PCT531 25 500 ~ 3500: 1 0.1 ~ 2% 10 50/60 — — 15,5
PCT701 60 500 ~ 3500: 1 0,1 ~ 2% 50 90/1460 7 23,4 11
PCT702 80 500 ~ 3500: 1 0,1 ~ 2% 30 50/60 814 2614 814 2614 PCT703 130 500 ~ 3500: 1 0.1 ~ 2% 50 50/60 12,8 37,2 14
PCT704 60 500 ~ 3500: 1 0,1 ~ 2% 01 10 10 8 24,2 11,8
PCT710 10 500 ~ 3500: 1 0,1 ~ 2% 30 50/60 PCT801 50 500 ~ 3500: 1 0.

Похожие записи

Художественная ковка это: Кованые изделия как воплощение искусства

Как самому сделать солнечную батарею: Как сделать солнечную батарею своими руками

Генератор бензиновый самый маленький: 10 самых маленьких генераторов — рейтинг 2020

Автор alexxlab

Просмотр всех записей alexxlab →

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены.