Princíp činnosti a usporiadania transformátora

Niečo o fázach vývoja

Pri výrobe transformátorov sa používajú vlastnosti materiálov: kovové, magnetické, nekovové. Na výrobu moderného zariadenia využívali mnohí vedci z predchádzajúcich rokov svoje vedomosti a objavy. AG Stoletov odhalila hysteréznu slučku a špeciálnu štruktúru feromagnetickej zliatiny. Teória elektromagnetických obvodov bola vyvinutá bratmi Hopkinson.

Elektromagnetická indukcia je objavená M. Faradayom, tento jav je základom akcie transformátora. Schéma prvého transformátora sa prvýkrát objavila v dielach Henryho a Faradaya v roku 1831. Ale vedci zatiaľ nepovažovali zariadenie za konvertor AC.

Francúzsky mechanik v roku 1848 patentovala indukčnú cievku, ktorá sa stala prototypom transformátora. V roku 1876 prvýkrát vynašiel transformátor Yablochkov P. N. , Prístroj bol tyč s niekoľkými vinutiami. Transformátory s uzavretými jadrami boli navrhnuté bratmi Hopkins v roku 1884.

Použitie chladenia oleja Zariadenie začalo vykonávať svoje funkcie spoľahlivejšie. Zariadenie bolo umiestnené do nádob na hrnčiarstvo s olejom, čo viedlo k zvýšeniu spoľahlivosti vinutia. Ruský vynálezca mechanik DOLIVA-Dobrovolského MO zostrojil prvý trojfázový asynchrónny typ motora, trojfázové striedavé systému, a tiež prvý trojfázový transformátor s výkonom 230 kW, hnaný napätie 5 V.

Silové transformátory začala vyrábať v roku 1928 s otvorením moskovskej továrne transformátorov. Začiatkom roku 1900 si anglický metalurgár vyrobil prvú tonu transformátorovej ocele na výrobu jadier. Na začiatku 30. rokov XX storočia uviesť výskyt magnetického nasýtenia 50%, zníženie hysteréznej straty do 4 krát zvýšenie priepustnosti je 5 krát kombinované použitie ohrevu a valcovania.

Typy transformátorov

autotransformer

Toto vyhotovenie transformátora, princíp fungovania spočíva v pripojení primárne a sekundárne vinutie priamo vo vinutí elektrických stôp a elektromagnetickej spojky. Pre pripojenie a získanie iného napätia vo vinutí sú k dispozícii viaceré vedenia. Tento typ zariadenia pracuje s vysokou účinnosťou, ako previesť iba časť výkonu, ktorá je dôležitá pre malý rozdiel vstupného a výstupného napätia.

Negatívne vlastnosti zahŕňajú absenciu galvanického oddelenia (izolačnej vrstvy) medzi sekundárnym a primárnym obvodom. Autotransformátory sa používajú namiesto konvenčných jednotiek na pripojenie uzemňovaných obvodov s úrovňami napätia od 110 kW, zatiaľ čo transformačný pomer by nemal prekročiť hodnotu 3-4.

Pozitívne je nízka cena vzhľadom k nižšej hmotnosti serdechnnikovoy ocele, medeného drôtu, a preto je malý hmotnosť a malé rozmery zariadenia.

energie

Spoločné štandardné zariadenie na konverziu elektrickej energie v sieťach a zariadeniach, ktoré prijímajú a používajú elektrickú energiu.

Prúdový transformátor

Princíp činnosti a usporiadania transformátora je dodávka elektrickej energie zo zdroja elektrickej energie. Najdôležitejšie je použitie na zníženie primárneho prúdu na hodnotu používanú v meracích a ochranných obvodoch, signalizáciu a riadenie. V sekundárnom vinutí sa zaznamenajú aktuálne indexy 5 A alebo 1 A. Meracie prístroje pripojte k sekundárnemu vinutiu a pripojte primárny okruh, v ktorom sa meria prúd. Na výpočet prúdu v druhom vinutí použite údaje v primárnom vinutie a rozdeľte pomer transformácie.

Napäťový transformátor

To je nástroj na konverziu veľkých napätí na nízke hodnoty v štandardných obvodoch, meracích linkách a obvodoch RZiA. Prístroj je napájaný zdrojom elektrického napätia, izoluje logické ochranné obvody a meracie obvody z obvodu s vysokým napätím.

Impulzná akcia

Prístroj sa používa na konverziu impulzných signálov s minimálnym skreslením tvaru a trvaním až na desiatky mikrosekúnd. Používa sa hlavne na impulzný prenos obdĺžnikového typu (najstrihavejší rez a predný, približne konštantná amplitúdová fluktuácia). Slúži na konverziu krátkych video impulzov, ktoré sa neustále opakujú, hlavnou úlohou je prenášať transformované impulzy v pôvodnej a nenarušenej podobe. Na výstupe vinutia je potrebné získať rovnaký tvar napäťového impulzu, ale niekedy sa mení polarita alebo amplitúda.

Typ oddelenia

Toto zariadenie nemá primárne a sekundárne vinutie. Transformátor sa používa na zvýšenie bezpečného pripojenia k elektrickým sieťam, v prípadoch súčasného kontaktu so živými časťami a zemou. Chráni pred súčasným dotykom častí, ktoré nie sú pod vplyvom prúdu, ale môžu byť pod ňou v dôsledku zlyhania izolácie. Jednotky sú navrhnuté tak, aby poskytovali galvanické oddelenie (izoláciu) elektrických obvodov.

Špičkový transformátor

Slúži na premenu sínusového prúdu na pulzné napätie s polaritou, ktorá sa mení na každú polovicu.

Dvojitý plynový pedál

Indukčný filter alebo dvojitý induktor je typ zariadenia, ktoré používa dve vinutia. Vzhľadom na vzájomnú indukčnú indukciu pôsobí efektívnejšie než pri jedinom škrtící klapke. Používa sa ako vstupné filtračné zariadenie pred napájacími zdrojmi, digitálnymi signálnymi diferenciálmi a technológiou so zvukom.

Trojfázové brnenie

Vyrábajú dve rôzne základné konštrukcie:

• tyč;
• brnenie.

Obidva dizajny nemenia výkon a spoľahlivosť zariadenia, ale pri výrobe existujú významné rozdiely:

• Jadro typ zahŕňa jadro a vinutia, pri pohľade na základnú konštrukciu sa skrýva za vinutie viditeľné len hornú a dolnú strmeň os vinutie je vertikálne usporiadanie;
• brnenie pohľad na zariadenie obsahuje jadro vo forme závitov, vyznačujúci sa tým, že je zrejmé, že sa skrýva jadrovú časť vinutia transformátora, môže byť navíjací os umiestnená vo zvislej alebo vodorovnej polohe.

Základné komponenty

V ich kvalite príde:

• magnetický systém (jadro, magnetické jadro);
• vinutia;
• chladiaci systém.

Magnetický systém

Sa skladá z prvkov v sade, sa najčastejšie používajú dosky z feromagnetického materiálu alebo elektrotechnických ocelí, ktoré sú usporiadané v určitom geometrickom tvare. Jeho výber je určený lokalizáciou základného magnetického poľa transformátora. magnetické účinky súčasne so všetkými uzly systému, prvky a komponenty na spojenie častí v celkovej konštrukcie, sa nazýva jadro transformátora.

Časť magnetického systému, ktorá obsahuje hlavné vinutie, sa nazýva tyč. Druhá časť magnetického obalu, na ktorom nie sú žiadne pracovné vinutia a slúži na pripojenie magnetického obvodu, sa nazýva jarmo. V závislosti od toho, ako sa tyče nachádzajú, rozdeľte:

• plochý systém, kde sú pozdĺžne tyče a vetvy umiestnené v rovnakej rovine;
• Priestorový systém zahŕňa rôzne rovinné usporiadanie jadier a žíl;
• symetrický systém je charakterizovaný rovnakým tvarom a dĺžkou tyčí a ich usporiadanie vo vzťahu k jamkám je štandardné pre všetky prvky;
• asymetrický systém, v ktorom sa všetky tyče líšia tvarom a veľkosťou a ich usporiadanie nie je symetrické a líši sa od ostatných prvkov.

vinutia

Hlavné konštrukčný prvok je vinutia cievky sú spojené v sérii rovnobežných vodičov (drôtov v množstve drôtov prevedení), akonáhle vonkajšej časti magnetického jadra. prúdová slučka spolu s ďalšími súčasnými vinutia, drôtov a častí transformátora vytvára magnetické pole, transformátor, v ktorom je indukovanú pole sila magnetického, hnacie prúd.

Vinutie je celkový počet závitov tvoriacich elektrický obvod na zhrnutie EMF v zákrutách. Trojfázový transformátor má sadu vinutí v troch fázach. Vodič má zvyčajne štvorcový prierez, aby sa jeho plocha zväčšila, je rozdelená na dva alebo viac vodivých tyčí. Táto technika pomáha redukovať vírivé prúdy a uľahčiť prácu navíjania. Štvorcový vodič sa nazýva žila. Vinutie je transponovaný kábel.

Izolácia sa vykonáva navíjaním papiera alebo lakom na základe skloviny. Dve paralelné jadrá môžu byť vyrobené v jedinej izolácii, takáto sada sa nazýva kábel. Aby ste pochopili, ako transformátor funguje, potrebujete vedieť oddelenie vinutí podľa typu. V závislosti od účelu navíjania sú:

• základné, tie, ktoré prijímajú konvertovanú energiu alebo odvádzajú striedavý prúd;
• regulácie sú určené na normalizáciu napäťového koeficientu s malými hodnotami prúdu vo vinutí;
• pomocné zariadenia sú určené na elektrické napájanie vlastných potrieb s menšou kapacitou ako menovitý výkon transformátora, magnetizácia magnetického systému prúdom konštantnej hodnoty.

V závislosti od verzie sú vinutia rozdelené na:

• obyčajné - zákruty sú vytvorené pozdĺž celej dĺžky v smere osi, nasledujúce cievky sú navinuté pevne, bez medzery;
• skrutka - majú viacvrstvové prekrytie, sú umiestnené vzdialenosti medzi vinutiami alebo navíjacími prístupmi;
• Vinutia disku obsahujú disky zapojené do série, zatiaľ čo vinutie v tvare špirály je navinuté v strede každého z nich;
• Vzhľad fólie vinutia je vyrobený z hliníkovej alebo mediovej vrstvy s rôznou hrúbkou.

Chladiaca nádrž

Jedná sa o olejový zásobník, poskytuje ochranu aktívnej zložky, slúži ako podpora pre ovládacie zariadenia a pomocné zariadenia. Pred pridaním oleja do nádrže je vzduch vyčerpaný pre bezpečnú izolačnú dielektrickú pevnosť. Počas výroby musia byť zvukové frekvencie z jadra transformátora a z nádržkových prvkov rovnaké.

Konštrukcia poskytuje dodatočné parametre pre rozšírenie oleja v podmienkach vykurovania, niekedy je to prídavná expanzná nádrž. Ak sa menovitý výkon transformátora zvýši, prúdy vnútri aj vonku vedú k prehriatiu konštrukcie. Podobne pôsobí magnetický rozptýlený prúd vnútri nádrže. Na zmiernenie negatívneho vplyvu ich vložky z nemagnetických materiálov obklopujú izolátormi s vysokoprúdovým puzdrom.

Aplikácia transformátorov

Pretože straty na vykurovanie drôtu sú úmerné prúdu v štvorci vedenom pozdĺž tohto drôtu, potom pri prenose elektriny na dlhé vzdialenosti by sa malo použiť vysoké napätie pri nízkej prúdovej sile. Z dôvodu bezpečnosti v domácnosti nepoužívajte príliš vysoké napätie. Na reguláciu napätia v sieti sa používajú transformátory, ktoré zvyšujú napätie pred prenosom cez vysokonapäťové vedenia, potom redukujú indikátory pred spotrebiteľom.

Napájanie rôznych uzlov na príjem elektriny vyžaduje rôzne indikátory napätia (v televízii, počítači). V minulých obdobiach bol transformátor ťažký a ťažkopádny, ale so stúpajúcou AC frekvenciou sa môžu zmenšiť rozmery zariadenia. Preto sa v moderných zariadeniach najskôr rektifikuje elektrický prúd, potom sa mení na impulzy s vysokou frekvenciou. Posledné prúdy prejdú na impulzný transformátor a transformujú sa na správne napätie.