Transformator: rodzaje transformatorów i przeznaczenie

Wśród nowoczesnych urządzeń elektrotechnicznych jednym z najczęstszych jest transformator. To urządzenie jest szeroko stosowane w sprzęcie AGD i energoelektronice. Jego działanie polega na konwersji prądu. Ponadto transformator może zmieniać swoją wartość zarówno w górę, jak iw dół.

Określone urządzenie ma transformator. разнообразны. Rodzaje transformatorów są różne. Mają pewne różnice strukturalne i funkcjonalne. Aby zrozumieć, co stanowi taki sprzęt, a także cechy jego działania, każdy typ powinien być szczegółowo rozpatrzony.

Urządzenie

обладают определенными общими характеристиками. Obecne typy przekładników prądowych mają pewne wspólne cechy. Urządzenie ma w swoim układzie jedno, dwa i więcej uzwojeń. Znajdują się one w jednym rdzeniu. Transformatory prezentowane dzisiaj w sprzedaży różnią się sposobem produkcji. Ich niezawodność zależy od producenta. Wydajność tego typu urządzeń jest również podobna.

Transformator nie jest przeznaczony do konwersji. prąd stały W przeciwnym razie doprowadzi to do przegrzania przewodnika. Transformatory mogą działać wyłącznie z prądem przemiennym, pulsacyjnym i pulsacyjnym.

Wszystkie odmiany prezentowanego sprzętu składają się z trzech obowiązkowych komponentów. Obejmują one obwód magnetyczny, układ chłodzenia i uzwojenie. Pierwszy składnik nazywany jest także rdzeniem.

Zasada działania

, следует сказать несколько слов об их функциональных качествах. Biorąc pod uwagę cel i rodzaje transformatorów , należy powiedzieć kilka słów o ich cechach funkcjonalnych. W takim sprzęcie występuje uzwojenie pierwotne i wtórne. Napięcie początkowe jest przykładane do pierwszej cewki. Wymagane jest zwiększenie lub zmniejszenie.

Wtórne uzwojenia mogą składać się z jednej lub więcej cewek. Przekształcane napięcie jest z nich przesyłane. Podstawą działania takiego urządzenia jest prawo Faradaya. Strumień magnetyczny, który zmienia się w czasie przez wyściełany obszar, tworzy siły elektromotoryczne. Ponadto prąd zmieniający się w czasie może indukować niestałe pole magnetyczne.

Na diagramach transformator jest przedstawiony jako dwie (lub więcej) cewki. Pionowa linia przechodzi między pierwszym a wtórnym uzwojeniem. Przedstawia rdzeń (rdzeń magnetyczny). Podczas wykonywania przypisanych mu funkcji transformator ma niewielką utratę energii. To sprawiło, że sprzęt był prezentowany na żądanie.

Tryby operacyjne

можно выделить в 3 группы. Istniejące rodzaje pracy transformatora można podzielić na 3 grupy. Należą do nich idling, zwarcie i tryb pracy. W pierwszym przypadku wyjścia uzwojenia wtórnego nie są podłączone nigdzie. W tym trybie, jeśli rdzeń jest wykonany z miękkiego materiału magnetycznego, prąd wykaże stratę.

W przypadku zwarcia przewody wtórnych cewek są ze sobą połączone. W takim przypadku do uzwojenia pierwotnego zostanie przyłożone niewielkie napięcie. Ten tryb występuje w typach pomiarowych transformatorów.

Pod obciążeniem aktywnym występują naprężenia na końcach wszystkich typów uzwojeń. Jeśli ta wartość jest wyższa na uzwojeniu wtórnym, transformator nazywa się step-up. I odwrotnie. Stopień transformacji jest określony przez dany współczynnik.

Klasyfikacja

Istnieje kilka podejść do klasyfikacji przedstawionego sprzętu. Pozwala to zrozumieć jego strukturę i funkcje. могут классифицироваться по назначению. Istniejące typy przekładników prądowych można klasyfikować według przeznaczenia. W tym przypadku rozróżnia się stres, pomiar, laboratoryjne, ochronne, pośrednie.

Zgodnie z metodą instalacji, istnieje również kilka grup. Warunki, w jakich może działać urządzenie, zależą od tego. Transformatory mogą być wewnętrzne i zewnętrzne, stacjonarne, autobusowe lub pomocnicze, a także przenośne.

W systemie może występować jeden lub kilka etapów. Na podstawie napięcia znamionowego rozróżnia się urządzenia wysokonapięciowe i niskonapięciowe. Biorąc pod uwagę rodzaj izolacji, można również wybrać kilka grup transformatorów. Ten wskaźnik zależy od technologii produkcji. Istnieją urządzenia z izolacją złożoną, suchą i olejowo-papierową.

Zgodnie z zakresem zastosowania, przydzielić moc, gospodarstwo domowe, spawanie, olej, autotransformatory itp.

Transformator mocy

относятся к низкочастотным приборам. Istniejące typy transformatorów mocy należą do urządzeń o niskiej częstotliwości. Są one wykorzystywane w sieciach energetycznych przedsiębiorstw, miast, miast itp. Urządzenia te obniżają napięcie w sieci do wymaganej wartości 220 V.

Transformatory mocy mogą mieć dwa lub więcej uzwojeń. Są instalowane na rdzeniu zbroi. Najczęściej taki element konstrukcyjny jest wykonany ze stali elektrotechnicznej. Taki transformator umieszcza się w zbiorniku ze specjalnym olejem. Jeśli moc sprzętu jest wysoka, wykorzystuje aktywne chłodzenie.

Elektrownie są wykorzystywane w elektrowniach. transformatory trójfazowe. Ich moc wynosi do 4 tysięcy kW. Tego typu urządzenia pozwalają zmniejszyć o 15% straty energii w porównaniu z trzema transformatorami jednofazowymi.

Odmiany sieciowe

W latach 80. ubiegłego wieku transformator sieciowy był najbardziej rozpowszechniony . этого типа дорабатывались. Typy transformatorów tego typu zostały sfinalizowane. Dziś są one wykonane na rdzeniu w kształcie litery W, jak również rdzeniowym lub toroidalnym rdzeniu magnetycznym. Uzwojenia są na nich zainstalowane.

Za pomocą takiego urządzenia napięcie pochodzące z sieci domowej zostaje zredukowane do pożądanej wartości (na przykład 12, 24 V). Najbardziej kompaktowe są transformatory z rdzeniem toroidalnym. Jego rdzeń magnetyczny jest całkowicie pokryty uzwojeniami. W tym samym czasie unika pojawienia się pustego jarzma.

Autotransformator

очень разнообразны. Istniejące typy uzwojeń transformatora są bardzo zróżnicowane. Mogą być regulacyjne, podstawowe, pomocnicze. Najbardziej oryginalna struktura ma uzwojenie autotransformatora. To urządzenie o niskiej częstotliwości. Jego wtórne uzwojenie jest integralną częścią pierwotnego. Są połączone, podobnie jak w innych typach transformatorów, magnetycznie. Jednak takie uzwojenie jest również zgłaszane elektrycznie.

Z jednej cewki odchodzi kilka pinów, co pozwala uzyskać napięcie o innej wartości. Zaletą tego projektu jest jego niski koszt. Przewody do montażu uzwojenia będą wymagać mniej. Okazuje się także, że oszczędza się ilość materiału rdzenia. Ciężar autotransformatora będzie mniejszy niż innych urządzeń.

Jednak ten typ instrumentu nie jest izolowany galwanicznie. Jest to brak autotransformatorów. Takie urządzenia są wykorzystywane w automatycznej technologii sterowania, a także w komunikacji wysokiego napięcia. Obecnie autotransformatory trójfazowe są bardzo popularne. Ich połączone uzwojenie tworzy trójkąt lub gwiazdę.

Przekładnik prądowy i napięciowy

и тока. Obecnie istnieją również niektóre rodzaje transformatorów napięcia i prądu. Wszystko zależy od tego, jak działa urządzenie. Jeśli obniża prąd, jest to odpowiednio transformator prądowy. Opracowano również pewną kategorię urządzeń do regulacji napięcia.

Uzwojenie pierwotne przekładnika prądowego jest podłączone do prądu, a uzwojenie wtórne do urządzeń pomiarowych lub zabezpieczających. Najczęściej używany jest pierwszy typ urządzenia. Cewka z uzwojeniem pierwotnym jest połączona szeregowo szeregowo. Jest mierzony prąd przemienny.

Rdzeń takiego sprzętu wykonany jest z laminowanej stali elektrotechnicznej. Jest produkowany w sposób walcowany na zimno. Uzwojeniem pierwotnym jest najczęściej opona. Podczas obsługi takiego sprzętu ważne jest uwzględnienie współczynnika transformacji.

W przemyśle można wytwarzać podobne urządzenia z kilkoma grupami uzwojeń wtórnych. Jeden z nich jest podłączony do urządzeń pomiarowych (na przykład mierników), a drugi do wyposażenia ochronnego.

Transformator impulsowy

применяются сегодня, нельзя не сказать несколько слов об импульсных разновидностях представленных приборов. Biorąc pod uwagę, jakiego rodzaju transformatory są obecnie używane, nie można nie powiedzieć kilku słów o rodzajach impulsów prezentowanych urządzeń. Prawie całkowicie wyparli ciężkie transformatory o niskiej częstotliwości. Ich rdzeń wykonany jest nie ze stali ładunkowej, ale z ferrytu. Kształt obwodu magnetycznego może być bardzo różny, na przykład kubek, pierścień, typ W-podobny.

Transformatory impulsowe mogą działać przy wysokich częstotliwościach (500 kHz lub więcej). Dzięki tej funkcji rozmiary takich produktów znacznie się zmniejszyły. Wymagane jest użycie mniejszego drutu do nawijania.

Transformatory impulsowe i dławiki z prętem ferrytowym są dziś wszędzie stosowane. Można je znaleźć w energooszczędnych żarówkach, ładowarkach, falownikach itp. Zakres ich zastosowania jest bardzo szeroki.

Niektóre transformatory impulsowe wykorzystują obwód zasilania prądem wstecznym. W tym przypadku urządzenie jest zasadniczo dławikiem typu bliźniaczego. Jednocześnie procesy odbierania i przesyłania energii elektrycznej nie odbywają się jednocześnie.

Transformator prądu pulsacyjnego

Aby móc zmierzyć kierunek i wielkość prądu, do obwodów impulsowych często stosuje się specjalny transformator. этой группы имеют ферритовый сердечник. Rodzaje transformatorów w tej grupie mają rdzeń ferrytowy. Najczęściej ma jedno uzwojenie pierścieniowe. Przez jego środek przechodzi przewód. Eksploruje prąd. Uzwojenie podczas ładowania rezystora.

Pomiar odbywa się za pomocą prostego schematu. Jeżeli obciążenie zostanie wykonane na rezystorze o znanej wartości znamionowej, napięcie mierzone na nim będzie proporcjonalne do wartości prądu uzwojenia.

W sprzedaży znajdują się transformatory tego typu o różnych współczynnikach transformacji. Jeśli potrzebujesz tylko znać kierunek prądu, urządzenie jest obciążone tylko dwoma stabilizatorami wbudowanymi w obwód.

System ochrony

Transformatory są niezawodnym sprzętem. Jednak ze względu na różne uszkodzenia może wystąpić sytuacja awaryjna. . Dlatego stosowane są różne rodzaje zabezpieczeń transformatorów .

Takie systemy odłączają sprzęt od sieci w obecności uszkodzeń. W zależności od rodzaju konstrukcji ochrona może jedynie odłączać zasilanie od uszkodzonej części urządzenia. W przypadku wykrycia awarii system może dać sygnał. W tym samym czasie przy użyciu różnych rodzajów zabezpieczeń autotransformatorów.

Różnicowa ochrona jest konieczna w przypadku naruszenia integralności uzwojeń, szyn zbiorczych i urządzeń wejściowych. Jeśli uszkodzenie zostanie wykryte przez zasilanie obecne odcięcie występuje. To jest natychmiastowa ochrona.

Ochrona gazowa służy do uszkodzenia wewnątrz zbiornika. To może generować gaz. Działa również, gdy poziom oleju spada.

Maksymalne zabezpieczenie prądowe lub kierunkowe pozwala chronić sprzęt przed przeciążeniami. Ponadto w niektórych konstrukcjach można zapewnić ochronę przed zwarciem do obudowy i przeciążeniem. Ten ostatni system działa na sygnał, powiadamiając personel.

Po rozważeniu cech konstrukcyjnych i zasady działania można zrozumieć, czym jest transformator. , существующие сегодня, отличаются по ряду признаков. Rodzaje dzisiejszych transformatorów różnią się na wiele sposobów. Wpływa to na ich funkcjonalność.