Как определить первичную и вторичную обмотку трансформатора: Подключаем к сети неизвестный трансформатор. – Начинающим – Теория

Содержание

Как определить обмотки неизвестного трансформатора, первичную, вторичную

Прежде чем подключать трансформатор к сети,нужно определить первичную обмотку трансформатора, прозвонить его первичные и вторичные обмотки омметром.

У понижающих трансформаторов сопротивление сетевой обмотки намного больше, чем сопротивление вторичных обмоток и может отличаться в сто раз.

несколько первичных обмоток

Первичных (сетевых) обмоток может быть несколько, либо единственная обмотка может иметь отводы, если трансформатор универсальный и рассчитан на использование при разных напряжениях сети.

В двух каркасных трансформаторах на стержневых магнитопроводах, первичные обмотки распределены по обоим каркасам.

защищен предохранителем

При пробном включении трансформаторов можно воспользоваться приведённой схемой. При неправильном определение первичного напряжения трансформатора, предохранитель FU защитит сеть от короткого замыкания, а трансформатор от повреждения.

Видео: Простой способ диагностики силового трансформатор

Когда неизвестен тип силового трансформатора, тем более мы не знаем его паспортных данных, на помощь приходит обыкновенный стрелочный тестер и не хитрое приспособление в лице лампы накаливания.

Как подобрать предохранитель для трансформатора

Рассчитываем ток предохранителя обычным способом:

I = P / U

I – ток, на который рассчитан предохранитель (Ампер),
P – габаритная мощность трансформатора (Ватт),
U – напряжение сети (~220 Вольт).

Пример:

35 / 220 = 0,16 Ампер

Ближайшее значение – 0,25 Ампер.

определение первичного напряжения трансформатора

Схема измерения тока Холостого Хода (ХХ) трансформатора. Ток ХХ трансформатора обычно замеряют, чтобы исключить наличие короткозамкнутых витков или убедится в правильности подключения первичной обмотки.

При замере тока ХХ, нужно плавно поднимать напряжение питания. При этом ток должен плавно возрастать. Когда напряжение превысит 230 Вольт, ток обычно начинает возрастать более резко. Если ток начинает резко возрастать при напряжении значительно меньшем, чем 220 Вольт, значит, либо Вы неправильно выбрали первичную обмотку, либо она неисправна.

Мощность (Вт)	Ток ХХ (мА)
5 — 10	10 — 200
10 -50	20 — 100
50 — 150	50 — 300
150 — 300	100 — 500
300 — 1000	200 — 1000

Ориентировочные токи ХХ трансформаторов в зависимости от мощности.
Нужно добавить, что токи ХХ трансформаторов даже одной и той же габаритной мощности могут очень сильно отличаться. Чем более высокие значения индукции заложены в расчёт, тем больше ток ХХ.

Схема подключения, при определения количества витков на вольт.

Можно подобрать готовый трансформатор из числа унифицированных типа ТН,
ТА, ТНА, ТПП и других. А если Вам необходимо намотать или перемотать
трансформатор под нужное напряжение, что тогда делать?

Тогда необходимо подобрать подходящий по мощности силовой трансформатор
от старого телевизора, к примеру, трансформатор ТС-200 и ему подобные.

Надо четко понимать, что чем больше количества витков в первичной обмотке тем больше её сопротивление и поэтому меньше нагрев и второе, чем толще провод, тем больше можно получить силу тока, но это зависит от размеров сердечника — сможете ли разместить обмотку.

Что делаем далее, если неизвестно количество витков на вольт?

Для этого необходим ЛАТР, мультиметр (тестер) и прибор измеряющий переменный ток —

амперметр. Наматываем по вашему усмотрению обмотку поверх имеющейся,
диаметр провода любой, для удобства можем намотать и просто монтажным
проводом в изоляции.

Формула для расчета витков трансформатора

50/S

Сопутствующие формулы:

P=U2*I2 (мощность трансформатора)

Sсерд(см2)= √ P(ва) N=50/S

I1(a)=P/220 (ток первичной обмотки)

W1=220*N (количество витков первичной обмотки)

W2=U*N (количество витков вторичной обмотки)

D1=0,02*√i1(ma) D2=0,02*√i2(ma)
K=Sокна/(W1*s1+W2*s2)

50/S — это эмпирическая формула, где S — площадь сердечника трансформатора в см2 (ширину х толщину), считается, что она справедлива до мощности порядка 1кВт.
Измерив площадь сердечника, прикидываем сколько надо
витков намотать на 10 вольт, если это не очень трудно, не разбирая

трансформатора наматываем контрольную обмотку через свободное
пространство (щель).

Подключаем лабораторный автотрансформатор к
первичной обмотке и подаёте на неё напряжение, последовательно включаем
контрольный амперметр, постепенно повышаем напряжение ЛАТР-ом, до начала
появления тока холостого хода.

Если вы планируете намотать трансформатор с достаточно
«жёсткой» характеристикой, к примеру, это может быть усилитель мощности
передатчика в режиме SSB, телеграфном, где происходят довольно резкие
броски тока нагрузки при высоком напряжении ( 2500 -3000 в), например,
тогда ток холостого хода трансформатора устанавливаем порядка 10% от
максимального тока, при максимальной нагрузке трансформатора. Замерив
полученное напряжение, намотанной вторичной контрольной обмотки, делаем
расчет количества витков на вольт.

Пример: входное напряжение 220вольт, измеренное напряжение вторичной обмотки 7,8 вольта, количество витков 14.

Рассчитываем количества витков на вольт
14/7,8=1,8 витка на вольт.

Если нет под рукой амперметра, то вместо него можно использовать
вольтметр, замеряя падение напряжение на резисторе, включенного в разрыв
подачи напряжения к первичной обмотке, потом рассчитать ток из
полученных измерений.

Поделиться ссылкой:

Кликните на звездочку чтобы выставить рейтинг страницы

[Total: 1 Average: 4]

Как определить первичную и вторичную обмотку

При самодеятельном конструировании нередко используются трансформаторы с неизвестными параметрами. В этом случае возникает необходимость определить обмотки трансформатора и их характеристики, в частности, число витков.

В практике самодеятельного конструирования обычно приходится иметь дело с повышающими и понижающими трансформаторами. На сердечнике таких трансформаторов, изготавливаемом из электротехнической стали, наматывается необходимое число обмоток. Количество обмоток и число витков в них подбираются так, чтобы получить на выходе нужные напряжения.

Независимо от типа трансформатора, первичной считается обмотка, на которую подается напряжение. Вторичной – та, к которой подключается нагрузка. Первичная обмотка наматывается первой, затем изолируются. Поверх нее наматывается вторичная обмотка.

На многих трансформаторах выводы обозначены надписями, что облегчает определение обмоток. Если надписей нет, мультиметром (тестером) найдите парные концы обмоток и запишите их сопротивление. Обратите внимание на вывод, находящийся сверху – он почти наверняка будет принадлежать вторичной обмотке. Если трансформатор понижающий, то сопротивление вторичной обмотки всегда меньше, чем у первичной. Сравните сопротивления найденных обмоток – если у внешней сопротивление меньше, чем у внутренней, то это понижающий трансформатор и вы успешно определили обмотки.

Если у трансформатора не четыре, а больше выводов и при проверке тестером вы находите 3-4 и больше связанных между собой выводов, то вы имеете дело именно со вторичной обмоткой, имеющей промежуточные выводы для получения различных напряжений. Сетевой (первичной) в этом случае будет обмотка с двумя выводами и самым большим сопротивлением.

Помочь определить обмотки может диаметр используемого провода – у вторичной он толще, чем у первичной. Это связано с тем, что при трансформации понижение напряжения сопровождается увеличением силы тока.

Если необходимо узнать число витков в обмотках, намотайте поверх последней обмотки еще одну из 30-50 витков. После этого подайте на первичную обмотку небольшое напряжение – например, 12 В. Измерьте напряжение во вторичной и дополнительной обмотках. Для расчета числа витков используйте формулу: n = Un × Wдоб / Uдоб, где n – число витков обмотки трансформатора, Un – действующее на этой обмотке напряжение, Wдоб – число витков в добавочной обмотке, Uдоб – напряжение на ней.

Определение первичной и вторичной обмотки трансформатора. Руководство как проверить мультиметром разное электрооборудование

Основное назначение трансформатора – это преобразование тока и напряжения. И хотя это устройство выполняет достаточно сложные преобразования, само по себе оно имеет простую конструкцию. Это сердечник, вокруг которого намотано несколько катушек проволоки. Одна из них является вводной (носит название первичная обмотка), другие выходными (вторичные). Электрический ток подается на первичную катушку, где напряжение индуцирует магнитное поле. Последнее во вторичных обмотках образует переменный ток точно такого же напряжения и частоты, как и в обмотке входной. Если количество витков в двух катушках будет разным, то и ток на входе и выходе будет разным. Все достаточно просто. Правда, это устройство нередко выходит из строя, и его дефекты не всегда видны, поэтому у многих потребителей возникает вопрос, как проверить трансформатор мультиметром или другим прибором?

Необходимо отметить, что мультиметр пригодиться и в том случае, если перед вами лежит трансформатор с неизвестными параметрами. Так вот их с помощью этого прибора также можно определить. Поэтому, начиная работать с ним, надо в первую очередь разобраться с обмотками. Для этого придется все концы катушек вытянуть по отдельности и прозвонить их, выискивая тем самым парные соединения. При этом рекомендуется концы пронумеровать, определив, к какой обмотке они относятся.

Самый простой вариант – это четыре конца, по две на каждую катушку. Чаще встречаются устройства, у которых более четырех концов. Может оказаться и так, что некоторые из них «не прозваниваются», но это не значит, что в них произошел обрыв. Это могут оказаться так называемые экранирующие обмотки, которые располагаются между первичными и вторичными, они обычно соединяются с «землей».

Вот почему так важно при прозвонке обращать внимание на сопротивление. У сетевой первичной обмотки оно определяется десятками или сотнями Ом. Обратите внимание, что маленькие трансформаторы обладают большим сопротивлением первичных обмоток. Все дело в большем количестве витков и малом диаметре медной проволоки. Сопротивление вторичных обмоток обычно приближенно к нулю.

Проверка трансформатора

Итак, с помощью мультиметра определены обмотки.

Теперь можно переходить непосредственно к вопросу, как проверить трансформатор, используя все тот же прибор. Разговор идет о дефектах. Их обычно два:

обрыв;
износ изоляции, что приводит к замыканию на другую обмотку или на корпус устройства.

Обрыв определить проще простого, то есть, проверяется каждая катушка на сопротивление. Мультиметр выставляется в режим омметра, щупами подключаются к прибору два конца. И если на дисплее показывается отсутствие сопротивления (показаний), то это гарантированно обрыв. Проверка цифровым мультиметром может быть недостоверной в том случае, если тестируется обмотка с большим количеством витков. Все дело в том, что чем больше витков, тем выше индуктивность.

Замыкание проверяется так:

Один щуп мультиметра замыкается на выводной конец обмотки.
Второй щуп попеременно подсоединяется к другим концам.
В случае с замыканием на корпус второй щуп соединяется с корпусом трансформатора.

Есть еще один часто встречаемый дефект – это так называемое межвитковое замыкание. Оно происходит в том случае, если изоляция двух соседних витков изнашивается. Сопротивление в этом случае у проволоки остается, поэтому в месте отсутствия изоляционного лака происходит перегрев. Обычно при этом выделяется запах гари, появляются почернения обмотки, бумаги, вздувается заливка. Мультиметром этот дефект также можно обнаружить. При этом придется узнать из справочника, какое сопротивление должно быть у обмоток данного трансформатора (будем считать, что его марка известна). Сравнивая фактический показатель со справочным, можно точно сказать, есть ли изъян или нет. Если фактический параметр отличается от справочного вполовину или больше, то это прямое подтверждение межвиткового замыкания.

Внимание! Проверяя обмотки трансформатора на сопротивление, не имеет значение, какой щуп к какому концу подсоединять. В данном случае полярность не играет никакой роли.

Измерение тока холостого хода

Если трансформатор после тестирования мультиметром оказался исправным, то специалисты рекомендуют проверить его и на такой параметр, как ток холостого хода. Обычно у исправного устройства он равен 10-15% от номинала. В данном случае под номиналом имеется в виду ток под нагрузкой.

Для примера, трансформатор марки ТПП-281. Входное его напряжение – 220 вольт, и ток холостого хода равен 0,07-0,1 А, то есть не должен превышать сто миллиампер. Перед тем как проверить трансформатор на параметр тока холостого хода, необходимо измерительный прибор перевести в режим амперметра. Обратите внимание, что при подаче электроэнергии на обмотки сила пускового тока может превосходить номинальный в несколько сот раз, поэтому измерительный прибор подключают к тестируемому устройству замкнутым накоротко.

После чего необходимо разомкнуть выводы измерительного прибора, при этом на его дисплее отразятся числа. Это и есть ток без нагрузки, то есть, холостого хода. Далее, замеряется напряжение без нагрузки на вторичных обмотках, затем под нагрузкой. Снижение напряжения на 10-15% должно привести к показателям тока, которые не превышают один ампер.

Чтобы изменить напряжение, к трансформатору необходимо подключить реостат, если такового нет, можно подключить несколько лампочек или спираль из вольфрамовой проволоки. Чтобы увеличить нагрузку, надо или увеличивать количество лампочек, или укорачивать спираль.

Заключение по теме

Перед тем как проверить трансформатор (понижающий или повышающий) мультиметром, необходимо понимать, как устроено это устройство, как оно работает, и какие нюансы необходимо учитывать, проводя проверку. В принципе, ничего сложного в данном процессе нет. Главное знать, как переключить сам измерительный прибор в режим омметра.

Проверка трансформатора китайским тестером

Не каждый трансформатор изготовлен питаться сетью 220 вольт частотой 50 Гц. В промышленности, измерительной отрасли, высшем образовании применяются другие устройства. Наблюдая неподходящие характеристики, использовать приборы в промышленных цепях будет негодной идеей. Поэтому первое, уделяем внимание маркировке. Ведется сообразно ГОСТ. Проблема появляется: каждому типу трансформаторов выпущен индивидуальный документ.

Условные обозначения силовых (ГОСТ 52719-2007) трансформаторов

Логотип предприятия-производителя. Имеется такой значок, на официальном сайте завода наверняка можно почерпнуть немало полезных сведений. Проблема ограничена прекращением предприятием существования. Понимаете живость вопроса для разваливающейся страны. Вторая очередь касается поиска краткой цифровой маркировки, озадачим поисковик: Яндекс, Гугл. Велик шанс немедленного отыскания характеристик, равно как электрическая схема устройства. Дальше ничего проще, нежели прозвонить трансформатор, определить, наличие пробоя, целостности обмоток. Напоминаем, сопротивление изоляции (на магнитопровод, например) составляет не менее 20 МОм согласно существующим стандартам. Касается любых соседствующих, электрически развязанных обмоток. Прикупив китайский тестер, любители могут проделать измерения своими руками.
Наименование изделия считаем ключевым фактором. Нужно понимать: различные классы предназначаются своим целям. Можно, конечно, использовать трансформатор входным, формируя гальваническую развязку, одновременно понимая получающийся результат. В устройствах напряжение обычно не нормируется отдельно, операция лишена смысла. Вторичная обмотка трансформатора тока подключается на соответствующую катушку прибора контроля, измерения. Напряжение при необходимости оценивается отдельно. Маркировка может содержать слова «трансформатор», «автотрансформатор». Сразу разбираем смысл. Поможет Яндекс. Например, автотрансформатор отличается отсутствием гальванической развязки меж первичной, вторичной обмоткой. На деле при движении электропоездов удобно через промежутки расставить автотрансформаторы, снимать напряжение типичным методом. Траектория движения тока позволит значительно снижать потери. Расстояние меж источником и заземлением (через рельсы) снижается. Имеется немало других разновидностей трансформаторов. Определен тип, найдем ГОСТ соответствующего класса прибора, дальше двигаемся, снабженные надежной информационной поддержкой. Касательно данного класса приборов находим: маркировка ведется согласно ГОСТ 11677-75. Различен ГОСТу, согласно которому начали рассмотрение, объясняется разной областью действия. ГОСТ 11677 является международным. Следовательно, нужно знать: даже на один класс изделий бирку привешивают неодинаковую.
Заводской номер поможет получить техническую поддержку. Совершенно точно знаем, на Тайвани, в Китае живут специалисты, знающие английский, настоятельно рекомендуем при возникновении проблем попробовать связаться. Для советских изделий информация скорее окажется бесполезной.
Условное обозначение типа поможет разобрать конструктивные особенности. Например, встретим ТЗРЛ. Согласно ГОСТ 7746-2001 существуют таблицы (2 и 3), ведущие расшифровку. Что касается первой буквы, характеризует слово «трансформатор». Незадача – табличка лишена расшифровки буквы З. Сдаваться? Посещаем Яндекс, вскорости находим: З означает – «защитный». Дальше просто: буква О согласно таблице – «опорный», Л характеризует литой тип изоляции. Находим климатическое исполнение У2. Расшифровка ведется согласно ГОСТ 15150, категория размещения типа 2 ГОСТ 15150. Имея на руках сведения, можно найти отличительные особенности трансформатора. Касается будущего размещения, взялись проверить трансформатор неспроста. Наверняка приготовлено теплое местечко, соответствующее указанным стандартам.
Полезными считаем сведения, касающиеся нормативной документации. Стандарт, согласно которому изготовлен трансформатор, приведен шильдиком. Остается открыть документ, расшифровать надпись. В каждом конкретном случае могут присутствовать небольшие отклонения обозначений, разобраться поможет поисковик (Яндекс, Гугл).
Дата изготовления указана мягким алюминием таблички. Информация пригодится имеющим желание обратиться в службу технической поддержки производителя.
Шильдике предоставляет нарисованную электрическую схему соединений обмоток, номера выводов (цвета, другие условные обозначения). Согласно информации ничего проще, нежели отыскать неисправности трансформаторов. Даже если шильдик полустертый, наверняка можно найти табличку аналогичного прибора. Дальше можно перерисовать, распечатать нужную информацию. На специализированных форумах любители охотно делятся подобными сведениями. Повремените унывать. Наконец, многое почерпнем из справочников. Найдете, используя Яндекс. Ищите электронные версии книг, сетевые ресурсы страдают небольшой точностью. Строка поиска содержит расширения файлов: djvu, pdf, torrent. Об авторских правах не беспокойтесь, книга качается для ознакомления. Посмотрели, удалили. Нельзя передавать полученную информацию, понятное дело. Попалась брошюра, разработанная АБС Электро, приводящая необходимые сведения по продукции. Внутри некоторых приборов стоят тепловые реле, некоторые другие элементы. Поэтому прозвонить трансформатор вдесятеро сложнее рядового. В бытовой электронике чаще стоит предохранитель на 135 градусов Цельсия, упрятанный витками первичной, вторичной обмотки, по-настоящему сложное изделие преподнесет сюрприз бывалым исследователям. Кстати, термопредохранители иногда украшают магнитопровод, тестер показал разрыв обмотки, отыщите защитные элементы.
Номинальная частота Гц может отсутствовать, если сеть соответствует стандартной (промышленной). Трансформатор высокочастотный не стоит использовать взамен обычного. Будет совершенно разное сопротивление обмоток, характеристики поменяются. Трансформатор будет работать неправильно, станет греться сильнее.
Характеристики рабочего режима указываются, если характер работы трансформатора выбивается за рамки термина «продолжительный». Согласно принятым нормам, прибор может работать сколь угодно долго. В противном случае приводится операционный цикл. После определенного периода активности трансформатору понадобится отдых. Иначе сгорит, сработает защита (реле, предохранители), либо выйдет из строя обмотка вследствие перегрева.
Номинальная полная мощность кВА указывается для значимых обмоток. Полезно знать: под НН понимается низкое, под ВН высокое напряжение. Легко понять, изучив трансформатор сварочного аппарата. Ток электродов большой, напряжение низкое. Витки сформированы толстым проводом, сопротивление маленькое. Номинальная полная мощность позволит согласовать источник с потребителем. Допустим, стоит низковольтное оборудование, требуется быстро подобрать трансформатор. Избегая ломать голову, следует сравнить мощности: потребления, допустимую вторичной обмотки трансформатора. Аспекты прояснятся. Максимальная мощность потребления оборудования ниже рабочей (номинальной) вторичной обмотки трансформатора.
Шильдик трансформатора тока
Номинал напряжения главной вторичной обмотки выступает характеристикой, по которой можно понять, исправен ли трансформатор. Достаточно заручиться отсутствием короткого замыкания, включить первичную обмотку в сеть. Тестером (рассчитанным на указанный диапазон) проведем замер. Намного надежнее измерения сопротивления, попыток вычислить коэффициент передачи.
В стабилизаторах напряжения чаще применяются трансформаторы с переменным количеством витков. Специальный бегунок обходит вторичную обмотку, снимая нужный вольтаж. Маркировка некоторых трансформаторов содержит пределы изменения напряжения. Разумеется, учитывается проверяющим. Кстати, чаще в этом месте кроется неисправность трансформаторов. Либо замыкает соседние витки, либо плохой контакт бегунка. Найденную поломку исправим.
Номинальные токи обмоток иногда позволят не глядя подобрать составные части сети. Например, автомат защиты. Многие устройства предоставляют параметры максимальной нагрузки по току. Полезно амперметром значение измерить, потребуется подключить потребителя. Понятно, короткое замыкание вторичной обмотки делать не следует.
Напряжение короткого замыкания вторичной обмотки указывается процентами номинала. Понятно, что в отличие от идеального источника энергии, изучавшегося преподавателями уроков физики, реальные приборы бессильны выдать показатели. Поэтому при резком возрастании тока напряжение стремительно падает. Проценты даются относительно номинального значения. Конкретное значение посчитаете сами, заручившись помощью калькулятора ОС Виндовс. Стоит ли пытаться организовать короткое замыкание своими руками, сказать затрудняемся. Рискованно: пробки выбьет, трансформатор подвержен опасности.

Надеемся, довольно рассказали про способы устранения неисправностей трансформаторов. Главное – обнаружить причину, затем каждый вертится вокруг собственной оси. Простейшим (часто единственным) вариантом решения проблемы будет перемотка неисправной катушки. Делается проводом, купленным на рынке, посчитать количество витков – отдельное искусство. Проще сделать запрос форуму. Ответом наверняка дадут:

ссылку на специализированную компьютерную программу;
поделятся опытом;
посоветуют.

Обратите внимание, условные обозначения, список параметров, определены типом трансформатора. Необязательно будут идентичны приведенным обзором портала ВашТехник.

Как проверить трансформатор?

Трансформатор, который переводится как «Преобразователь», вошел в нашу жизнь и используется повсеместно в быту и промышленности. Именно поэтому необходимо уметь проверять трансформатор на работоспособность и исправность, чтобы предотвратить поломку при сбое. Ведь трансформатор стоит не так дешево. Однако не каждый человек знает, как проверить трансформатор тока самостоятельно и часто предпочитает отнести его мастеру, хотя дело совершенно не сложное.

Рассмотрим вместе подробнее, как можно проверить трансформатор самому.

Как проверить трансформатор мультиметром

Трансформатор работает по простому принципу. В одной его цепи создается благодаря переменному току магнитное поле, а во второй цепи создается электрический ток благодаря магнитному полю. Это позволяет изолировать два тока внутри трансформатора. Чтобы испытать трансформатор, необходимо:

Выяснить, поврежден ли внешне трансформатор. Внимательно осмотрите оболочку трансформатора на наличие вмятин, трещин, дыр и иных повреждений. Часто трансформатор портится от перегрева. Возможно, вы увидите следы расплавления или вздутия на корпусе, тогда дальше смотреть трансформатор не имеет смысла и лучше сдать его в ремонт.
Осмотрите обмотки трансформатора. Должны иметься явно напечатанные метки. Не помешает и иметь с собой схему трансформатора, где можно посмотреть, как он подключен и другие подробности. Схема всегда должна присутствовать в документах или, в крайнем случае, на странице разработчика в интернете.
Найдите также вход и выход трансформатора. Напряжение обмотки, которая создает магнитное поле, должно быть помечено на ней и в документах на схеме. Также должно быть отмечено и на второй обмотке, где генерируется ток, напряжение.
Найдите фильтрацию на выходе, где происходит трансформация мощности из переменной в постоянную. К вторичной обмотке должны быть подсоединены диоды и конденсаторы, которые и выполняют фильтрацию. Они указаны на схеме, но не на трансформаторе.
Подготовьте мультиметр для измерения измерения напряжения в сети. Если крышка панели мешает добраться до сети, то удалите ее на время проверки. Мультиметр можно всегда купить в магазине.
Подключите входную цепь к источнику. Используйте мультиметр в режиме переменного тока и измерьте напряжение первичной обмотки. Если напряжение падает ниже, чем на 80% от ожидаемой величины, то вероятна неисправность первичной обмотки. Тогда просто отсоедините первичную обмотку и проверьте напряжение. Если оно поднялось, то обмотка неисправна. Если же не поднялось, то неисправность в первичном входном контуре.
Также измерьте напряжение на выходе. Если есть фильтрация, то измерение проводится в режиме постоянного тока. Если ее нет, то в режиме переменного тока. Если напряжение неправильно, то необходимо по очереди проверить весь блок. Если все детали в порядке, то неисправен сам трансформатор.

Часто можно услышать жужжащий или шипящий звук от трансформатора. Это означает, что трансформатор вот-вот сгорит и его надо срочно отключить и отдать в ремонт.

Помимо этого, часто обмотки имеют разный потенциал заземления, что влияет на расчет напряжения.

В современной технике трансформаторы применяют довольно часто. Эти приборы используются, чтобы увеличивать или уменьшать параметры переменного электрического тока. Трансформатор состоит из входной и нескольких (или хотя бы одной) выходных обмоток на магнитном сердечнике. Это его основные компоненты. Случается, что прибор выходит из строя и возникает необходимость в его ремонте или замене. Установить, исправен ли трансформатор, можно при помощи домашнего мультиметра собственными силами. Итак, как проверить трансформатор мультиметром?

Основы и принцип работы

Сам по себе трансформатор относится к элементарным устройствам, а принцип его действия основан на двустороннем преобразовании возбуждаемого магнитного поля. Что характерно, индуцировать магнитное поле можно исключительно при помощи переменного тока. Если приходится работать с постоянным, вначале его надо преобразовывать.

На сердечник устройства намотана первичная обмотка, на которую и подается внешнее переменное напряжение с определенными характеристиками. Следом идут она или несколько вторичных обмоток, в которых индуцируется переменное напряжение. Коэффициент передачи зависит от разницы в количестве витков и свойств сердечника.

Разновидности

Сегодня на рынке можно найти множество разновидностей трансформатора. В зависимости от выбранной производителем конструкции могут использоваться разнообразные материалы. Что касается формы, она выбирается исключительно из удобства размещения устройства в корпусе электроприбора. На расчетную мощность влияет лишь конфигурация и материал сердечника. При этом направление витков ни на что не влияет – обмотки наматываются как навстречу, так и друг от друга. Единственным исключением является идентичный выбор направления в случае, если используется несколько вторичных обмоток.

Для проверки подобного устройства достаточно обычного мультиметра, который и будет использоваться, как тестер трансформаторов тока. Никаких специальных приборов не потребуется.

Порядок проверки

Проверка трансформатора начинается с определения обмоток. Сделать это можно при помощи маркировки на устройстве. Должны быть указаны номера выводов, а также обозначения их типа, что позволяет установить больше информации по справочникам. В отдельных случаях имеются даже поясняющие рисунки. Если же трансформатор установлен в какой-то электронный прибор, то прояснить ситуацию сможет принципиальная электронная схема этого прибора, а также подробная спецификация.

Итак, когда все выводы определены, приходит черед тестера. С его помощью можно установить две наиболее частые неисправности – замыкание (на корпус или соседнюю обмотку) и обрыв обмотки. В последнем случае в режиме омметра (измерения сопротивления) перезваниваются все обмотки по очереди. Если какое-то из измерений показывает единицу, то есть бесконечное сопротивление, то налицо обрыв.

Здесь имеется важный нюанс. Проверять лучше на аналоговом приборе, так как цифровой может выдавать искаженные показания из-за высокой индукции, что особенно характерно для обмоток с большим числом витков.

Когда ведется проверка замыкания на корпус, один из щупов подсоединяют к выводу обмотки, в то время как вторым позванивают выводы всех прочих обмоток и самого корпуса. Для проверки последнего потребуется предварительно зачистить место контакта от лака и краски.

Определение межвиткового замыкания

Другой частой поломкой трансформаторов является межвитковое замыкание. Проверить импульсный трансформатор на предмет подобной неисправности с одним лишь мультиметром практически нереально. Однако, если привлечь обоняние, внимательность и острое зрение, задача вполне может решиться.

Немного теории. Проволока на трансформаторе изолируется исключительно собственным лаковым покрытием. Если имеет место пробой изоляции, сопротивление межу соседними витками остается, в результате чего место контакта нагревается. Именно поэтому первым делом следует тщательно осмотреть прибор на предмет появления потеков, почернений, подгоревшей бумаги, вздутий и запаха гари.

Далее стараемся определить тип трансформатора. Как только это получается, по специализированным справочникам можно посмотреть сопротивление его обмоток. Далее переключаем тестер в режим мегаомметра и начинаем измерять сопротивление изоляции обмоток. В данном случае тестер импульсных трансформаторов – это обычный мультиметр.

Каждое измерение следует сравнить с указанным в справочнике. Если имеет место расхождение более чем на 50%, значит, обмотка неисправна.

Если же сопротивление обмоток по тем или иным причинам не указано, в справочнике обязательно должны быть приведены иные данные: тип и сечение провода, а также количество витков. С их помощью можно вычислить желаемый показатель самостоятельно.

Проверка бытовых понижающих устройств

Следует отметить момент проверки тестером-мультиметром классических трансформаторов понижения. Найти их можно практически во всех блоках питания, которые понижают входящее напряжение с 220 Вольт до выходящего в 5-30 Вольт.

Первым делом проверяется первичная обмотка, на которую подается напряжение в 220 Вольт. Признаки неисправности первичной обмотки:

малейшая видимость дыма;
запах гари;
треск.

В этом случае следует сразу прекращать эксперимент.

Если же все нормально, можно переходить к измерению на вторичных обмотках. Прикасаться к ним можно только контактами тестера (щупами). Если полученные результаты меньше контрольных минимум на 20%, значит обмотка неисправна.

К сожалению, протестировать такой токовый блок можно только в тех случаях, если имеется полностью аналогичный и гарантированно рабочий блок, так как именно с него и будут собираться контрольные данные. Также следует помнить, что при работе с показателями порядка 10 Ом некоторые тестеры могут искажать результаты.

Измерение тока холостого хода

Если все тестирования показали, что трансформатор полностью исправен, не лишним будет провести еще одну диагностику – на ток трансформатора холостого хода. Чаще всего он равняется 0,1-0,15 от номинального показателя, то есть тока под нагрузкой.

Для проведения проверки измерительный прибор переключают в режим амперметра. Важный момент! Мультиметр к испытуемому трансформатору следует подключать замкнутым накоротко.

Это важно, потому что во время подачи электроэнергии на обмотку трансформатора сила тока возрастает до нескольких сот раз в сравнении с номинальным. После этого щупы тестера размыкаются, и на экране отображаются показатели. Именно они и отображают величину тока без нагрузки, тока холостого хода. Аналогичным образом производится измерение показателей и на вторичных обмотках.

Для измерения напряжения к трансформатору чаще всего подключают реостат. Если же его под рукой нет, в ход может пойти спираль из вольфрама или ряд лампочек.

Для увеличения нагрузки увеличивают количество лампочек или же сокращают количество витков спирали.

Как можно видеть, для проверки даже не потребуется никакой особый тестер. Подойдет вполне обычный мультиметр. Крайне желательно иметь хотя бы приблизительное понятие о принципах работы и устройстве трансформаторов, но для успешного измерения достаточно всего лишь уметь переключать прибор в режим омметра.

Часто нужно ознакомиться заранее с вопросом о том, как проверить трансформатор. Ведь при выходе его из строя или нестабильной работе будет сложно искать причину отказа оборудования. Это простое электротехническое устройство можно продиагностировать обычным мультиметром. Рассмотрим, как это сделать.

Что собой представляет оборудование?

Как проверить трансформатор, если не знаем его конструкцию? Рассмотрим принцип действия и разновидности простого оборудования. На магнитный сердечник наносят витки медной проволоки определенного сечения так, чтобы оставались выводы для подающей обмотки и вторичной.

Передача энергии во вторичную обмотку производится бесконтактным способом. Тут уже становится почти ясно, как проверить трансформатор. Аналогично прозванивается обычная индуктивность омметром. Витки образуют сопротивление, которое можно измерить. Однако такой способ применим, когда известна заданная величина. Ведь сопротивление может измениться в большую или меньшую сторону в результате нагрева. Это называется межвитковое замыкание.

Такое устройство уже не будет выдавать эталонное напряжение и ток. Омметр покажет только обрыв в цепи или полное короткое замыкание. Для дополнительной диагностики используют проверку замыкания на корпус тем же омметром. Как проверить трансформатор, не зная выводов обмоток?

Это определяется по толщине выходящих проводов. Если трансформатор понижающий, то выводные проводники будут толще подводящих. И соответственно, наоборот: у повышающего вводные провода толще. Если две обмотки выходные, то толщина может быть одинаковой, про это следует помнить. Самый верный способ посмотреть маркировку и найти технические характеристики оборудования.

Виды

Трансформаторы делятся на следующие группы:

Понижающие и повышающие.
Силовые чаще служат для уменьшения подводящего напряжения.
Трансформаторы тока для подачи потребителю постоянной величины тока и ее удержания в заданном диапазоне.
Одно- и многофазные.
Сварочного назначения.
Импульсные.

В зависимости от назначения оборудования изменяется и принцип подхода к вопросу о том, как проверить обмотки трансформатора. Мультиметром можно прозвонить лишь малогабаритные устройства. Силовые машины уже требуют иного подхода к диагностике неисправностей.

Метод прозвонки

Метод диагностики омметром поможет с вопросом о том, как проверить трансформатор питания. Прозванивать начинают сопротивление между выводами одной обмотки. Так устанавливают целостность проводника. Перед этим проводят осмотр корпуса на отсутствие нагаров, наплывов в результате нагрева оборудования.

Далее замеряют текущие значения в Омах и сравнивают их с паспортными. Если таковых не имеется, то потребуется дополнительная диагностика под напряжением. Прозвонить рекомендуется каждый вывод относительно металлического корпуса устройства, куда подключаются заземление.

Перед проведением замеров следует отключить все концы трансформатора. Отсоединить от цепи их рекомендуется и в целях собственной безопасности. Также проверяют наличие электронной схемы, которая часто присутствует в современных моделях питания. Её также следует выпаять перед проверкой.

Бесконечное сопротивление говорит о целой изоляции. Значения в несколько килоом уже вызывают подозрения о пробое на корпус. Также это может быть за счет скопившейся грязи, пыли или влаги в воздушных зазорах устройства.

Под напряжением

Испытания с поданным питанием проводятся, когда стоит вопрос о том, как проверить трансформатор на межвитковое замыкание. Если мы знаем величину питающего напряжения устройства, для которого предназначен трансформатор, то замеряют вольтметром значение холостого хода. То есть провода выводные находятся в воздухе.

Если значение напряжения отличается от номинального, то делают выводы о межвитковом замыкании в обмотках. Если при работе устройства слышны треск, искрение, то такой трансформатор лучше сразу выключить. Он неисправен. Существуют допустимые отклонения при измерениях:

Для напряжения значения могут отличаться на 20%.
Для сопротивления нормой является разброс значений в 50% от паспортных.

Замер амперметром

Разберемся, как проверить трансформатор тока. Его включают в цепь: штатную либо собственно изготовленную. Важно, чтобы значение тока было не меньше номинального. Замеры амперметром проводят в первичной цепи и во вторичной.

Ток в первичной цепи сравнивают со вторичными показаниями. Точнее, делят первые значения на замеренные во вторичной обмотке. Коэффициент трансформации следует взять из справочника и сравнить с полученными расчетами. Результаты должны быть одинаковыми.

Трансформатор тока нельзя замерять на холостом ходу. На вторичной обмотке в таком случае может образоваться слишком высокое напряжение, способное повредить изоляцию. Также следует соблюдать полярность подключения, что повлияет на работу всей подключенной схемы.

Типичные неисправности

Перед тем как проверить трансформатор микроволновки, приведем частые разновидности поломок, устраняемых без мультиметра. Часто устройства питания выходят из строя вследствие короткого замыкания. Оно устанавливается путем осмотра монтажных плат, разъемов, соединений. Реже происходит механическое повреждение корпуса трансформатора и его сердечника.

Механический износ соединений выводов трансформатора происходит на движущихся машинах. Большие питающие обмотки требуют постоянного охлаждения. При его отсутствии возможен перегрев и оплавление изоляции.

ТДКС

Разберемся, как проверить импульсный трансформатор. Омметром можно будет установить только целостность обмоток. Работоспособность устройства устанавливается при подключении в схему, где участвует конденсатор, нагрузка и звуковой генератор.

На первичную обмотку пускают импульсный сигнал в диапазоне от 20 до 100 кГц. На вторичной же обмотке делают замеры величины осциллографом. Устанавливают присутствие искажений импульса. Если они отсутствуют, делают выводы об исправном устройстве.

Искажения осциллограммы говорят о подпорченных обмотках. Ремонтировать такие устройства не рекомендуется самостоятельно. Их настраивают в лабораторных условиях. Существуют и другие схемы проверки импульсных трансформаторов, где исследуют присутствие резонанса на обмотках. Его отсутствие свидетельствует о неисправном устройстве.

Также можно сравнивать форму импульсов, поданных на первичную обмотку и вышедших со вторичной. Отклонение по форме также говорит о неисправности трансформатора.

Несколько обмоток

Для замеров сопротивления освобождают концы от электрических соединений. Выбирают любой вывод и замеряют все сопротивления относительно остальных. Рекомендуется записывать значения и маркировать проверенные концы.

Так мы сможем определить тип соединения обмоток: со средними выводами, без них, с общей точкой подключения. Чаще встречаются с отдельным подключением обмоток. Замер получится сделать только с одним из всех проводов.

Если имеется общая точка, то сопротивление замерим между всеми имеющимися проводниками. Две обмотки со средним выводом будут иметь значения только между тремя проводами. Несколько выводов встречается в трансформаторах, рассчитанных на работу в нескольких сетях номиналом 110 или 220 Вольт.

Нюансы диагностики

Гул при работе трансформатора является нормальным, если это специфичные устройства. Только искрение и треск свидетельствуют о неисправности. Часто и нагрев обмоток – это нормальная работа трансформатора. Чаще это наблюдается у понижающих устройств.

Может создаваться резонанс, когда вибрирует корпус трансформатора. Тогда следует его просто закрепить изоляционным материалом. Работа обмоток значительно меняется при неплотно затянутых или загрязненных контактах. Большинство проблем решается зачисткой металла до блеска и новой обтяжкой выводов.

При замерах значений напряжения и тока следует учитывать температуру окружающей среды, величину и характер нагрузки. Контроль подводящего напряжения также необходим. Проверка подключения частоты обязательна. Азиатская и американская техника рассчитана на 60 Гц, что приводит к заниженным выходным значениям.

Неумелое подключение трансформатора может привести к неисправности устройства. Ни в коем случае не подсоединяют к обмоткам постоянное напряжение. Витки быстро оплавятся в противном случае. Аккуратность в замерах и грамотное подключение помогут не только найти причину поломки, но и, возможно, устранить ее безболезненным способом.

Как отличить первичную обмотку от вторичной. Как по сопротивлению определить первичную обмотку трансформатора

Первичная обмотка трансформатора – это часть устройства, к которой подводится преобразуемый переменный ток. Определить, где первичная, а где вторичная обмотка трансформатора, важно при использовании устройств без заводской маркировки и самодельных катушек.

На самодельных трансформаторах нет обозначений первичной обмотки.

Знания о внутреннем строении и принципе действия трансформаторов имеют практическое значение для начинающих радиолюбителей и домашних мастеров. Имея информацию о типах обмоток, методах их расчета и главных отличиях, можно с большей уверенностью начинать создание систем освещения и прочих устройств.

Типы трансформаторных обмоток

В зависимости от взаиморасположения проводящих ток элементов, направления их намотки и формы сечения провода выделяют несколько типов обмоток трансформаторов:

Однослойная или двухслойная цилиндрическая обмотка из прямоугольного провода. Технология ее изготовления очень проста, благодаря чему такие катушки получили широкое распространение. Обмотка имеет небольшую толщину, что уменьшает нагрев устройства. Из недостатков следует выделить небольшую прочность конструкции.
Многослойная цилиндрическая обмотка является аналогом предыдущего типа, но провод расположен в несколько слоев. Окна магнитной системы при этом заполняются лучше, но появляется проблема перегрева.
Цилиндрическая многослойная обмотка из провода круглого сечения обладает свойствами, близкими к предыдущим разновидностям обмоток, но к недостаткам добавляется утрата прочности по мере роста мощности.
Винтовая обмотка с одним, двумя и больше ходами имеет высокую прочность, отличную изоляцию и охлаждение. По сравнению с цилиндрическими обмотками, винтовая обходится дороже в производстве.
Непрерывная обмотка из провода прямоугольного сечения не перегревается, она обладает значительным запасом прочности.
Многослойная обмотка из фольги устойчива к повреждениям, хорошо заполняет окно магнитной системы, но технология производства таких катушек сложная и дорогостоящая.

У трансформаторов есть шесть основных типов обмотки.

На схемах трансформаторов начало обмоток высокого напряжения обозначается большими буквами латинского алфавита (A, B, C), а такая же часть проводов низкого напряжения – строчными буквами. Противоположный конец обмотки имеет общепринятое условное обозначение, состоящее из конечных трех букв латинского алфавита – X, Y, Z для входящего напряжения и x, y, z для выходящего.

Различают обмотки и по назначению:

основные – к ним относятся первичная и вторичная обмотки, по которым ток подается из сети и поступает к месту потребления;
регулирующие – являют собой отводы, главная функция которых – изменение коэффициента трансформации напряжения;
вспомогательные – используются для обеспечения нужд самого трансформатора.

Автоматизированный расчет намотки трансформатора

Правильно выбрать трансформатор важно не только при проведении ремонта электрической сети, систем освещения и цепей управления. Расчет важен и для радиолюбителей, которые хотят самостоятельно изготовить катушку для конструируемого прибора.

Для этого существуют удобные программы-калькуляторы, которые обладают широким функционалом и оперируют различными методами расчета.

Специальные программы облегчат расчет траснформатора.

напряжение, подающееся на первичную обмотку катушки, в большинстве случаев это для домашних нужд
напряжение составляет 220 вольт;
напряжение на вторичной обмотке;
сила тока вторичной обмотки.

Результат расчетов представлен в виде удобной таблицы, в которой указаны такие значения, как параметры сердечника и высота стержня, сечение провода, количество витков и мощность обмоток.

Автоматизированный расчет сильно упрощает теоретическую часть процесса конструирования трансформатора, позволяя сосредоточиться на важных деталях.

Отличия первичной обмотки от вторичной

Определить тип обмотки можно по ее сопротивлению.

Определение типа обмотки может быть важным в тех случаях, когда на трансформаторе не сохранилось никаких обозначений. Как узнать, где первичная, а где вторичная обмотка? Они рассчитаны на разное напряжение. Если к сети в 220 В подключить вторичную обмотку, то устройство просто сгорит.

Главный визуальный критерий, при помощи которого можно определить тип обмотки, – толщина провода, припаянного к его выводам . Трансформатор имеет 4 выхода: два для подключения к сети, а еще два для вывода напряжения. Провода, которыми первичная обмотка соединяется с сетью, имеют небольшую толщину. Вторичная обмотка подключена проводами довольно большого поперечного сечения.

Еще один верный признак, позволяющий узнать тип обмотки, – измерение сопротивления провода. Сопротивление первичной обмотки имеет довольно высокое значение тогда, когда у вторичной оно может составлять до 1 Ома.

Вне зависимости от модели, первичная обмотка трансформатора всегда будет одна. На принципиальных схемах она обозначается римской цифрой I. Вторичных обмоток может быть несколько, их обозначение – II, III, IV, и т.д. Не стоит допускать распространенной ошибки, называя такие обмотки третичными, четвертичными и так далее. Все они имеют один ранг и называются вторичными.

Какие функции выполняет трансформатор?

Трансформаторы широко используются в зарядных устройствах.

Главная функция трансформаторов состоит в понижении или повышении напряжения подаваемого на них тока. Эти устройства находят широкое применение в высоковольтных сетях, которые доставляют электричество от места его выработки до конечного потребителя.

В современном домашнем хозяйстве трудно обойтись без трансформатора тока. Данные устройства используются во всех типах техники, начиная от холодильника и заканчивая компьютером.

Еще недавно размеры и вес бытовой техники часто определялись именно параметрами трансформатора, ведь основное правило заключалось в том, что чем выше мощность преобразователя тока, тем он больше и тяжелее. Чтобы увидеть это, достаточно просто сравнить между собой два типа зарядных устройств. Трансформаторы от старого мобильного телефона и современного смартфона или планшета. В первом случае перед нами будет небольшое, но увесистое приспособление для зарядки, которое заметно греется и часто выходит из строя. Импульсные трансформаторы отличаются бесшумной работой, компактностью и высокой надежностью. Принцип их действия заключается в том, что переменное напряжение сначала поступает на выпрямитель и преобразовывается в высокочастотные импульсы, которые подаются на небольшой трансформатор.

В условиях проведения ремонта техники дома часто возникает потребность самостоятельной намотки катушки трансформатора. Для этого используют сборные сердечники, которые состоят из отдельных пластин. Детали соединяются между собой посредством замка, образовывая жесткую конструкцию. Обмотка проводом производится при помощи самодельного устройства, которое работает по принципу коловорота.

Создавая такой трансформатор, следует помнить: чем плотнее и аккуратнее намотана проволока, тем меньше проблем будет возникать с эксплуатацией такого устройства.

Витки отделяются друг от друга одинарным слоем бумаги, промазанной клеем, а первичная обмотка отделяется от вторичной промежутком из 4-5 слоев бумаги. Такая изоляция обеспечит защиту от пробоев и короткого замыкания. Правильно собранный трансформатор гарантирует стабильность работы техники, отсутствие назойливого гула и перегревов.

Заключение по теме

Трансформаторы используются в большинстве окружающей нас техники. Знание об их внутреннем строении дает возможность при необходимости произвести их ремонт, обслуживание или замену.

Отличить первичную обмотку от вторичной бывает важно для правильного подключения устройства в сеть. Подобная проблема может возникнуть и при использовании самодельных устройств или трансформаторов без маркировки.

Непрерывная катушечная обмотка применяется только при напряжении 110 кВ и выше. При использовании в обмотке нескольких параллельных проводов транспозиция делается, как в винтовых параллельных обмотках.

У понижающих трансформаторов сопротивление сетевой обмотки намного больше, чем сопротивление вторичных обмоток и может отличаться в сто раз.

несколько первичных обмоток

защищен предохранителем

При пробном включении трансформаторов можно воспользоваться приведённой схемой. При неправильном , предохранитель FU защитит сеть от короткого замыкания, а трансформатор от повреждения.

Видео: Простой способ диагностики силового трансформатор

Как подобрать предохранитель для трансформатора

Рассчитываем ток предохранителя обычным способом:

35 / 220 = 0,16 Ампер

Ближайшее значение – 0,25 Ампер.

определение первичного напряжения трансформатора

Мощность (Вт)	Ток ХХ (мА)
5 — 10	10 — 200
10 -50	20 — 100
50 — 150	50 — 300
150 — 300	100 — 500
300 — 1000	200 — 1000

Схема подключения, при определения количества витков на вольт.

Тогда необходимо подобрать подходящий по мощности силовой трансформатор
от старого телевизора, к примеру, трансформатор и ему подобные.

Надо четко понимать, что чем больше количества витков в первичной обмотке тем больше её сопротивление и поэтому меньше нагрев и второе, чем толще провод, тем больше можно получить силу тока , но это зависит от размеров сердечника — сможете ли разместить обмотку.

Что делаем далее, если неизвестно количество витков на вольт?

Для этого необходим ЛАТР, мультиметр (тестер) и прибор измеряющий переменный ток —
амперметр. Наматываем по вашему усмотрению обмотку поверх имеющейся,
диаметр провода любой, для удобства можем намотать и просто монтажным
проводом в изоляции.

Формула для расчета витков трансформатора

50/S

Сопутствующие формулы:

P=U2*I2 (мощность трансформатора)

Sсерд(см2)= √ P(ва) N=50/S

I1(a)=P/220 (ток первичной обмотки)

W1=220*N (количество витков первичной обмотки)

W2=U*N (количество витков вторичной обмотки)

D1=0,02*√i1(ma) D2=0,02*√i2(ma)
K=Sокна/(W1*s1+W2*s2)

Если вы планируете намотать трансформатор с достаточно
«жёсткой» характеристикой, к примеру, это может быть усилитель мощности
передатчика в режиме SSB, телеграфном, где происходят довольно резкие
броски тока нагрузки при высоком напряжении (2500 -3000 в), например,
тогда ток холостого хода трансформатора устанавливаем порядка 10% от
максимального тока, при максимальной нагрузке трансформатора. Замерив
полученное напряжение, намотанной вторичной контрольной обмотки, делаем
расчет количества витков на вольт.

Пример: входное напряжение 220вольт, измеренное напряжение вторичной обмотки 7,8 вольта, количество витков 14.

Рассчитываем количества витков на вольт
14/7,8=1,8 витка на вольт.

Трансформаторы применяются практически во всех электроприборах, как промышленных, так и бытовых.

Оставим за рамками статьи трансформаторы, используемые энергетическими компаниями, и рассмотрим устройства преобразования напряжения, применяемые в блоках питания домашних электроприборов.

Как работает трансформатор, и для чего он нужен?

Трансформатор относится к элементарным электротехническим устройствам. Принцип его работы основан на возбуждении магнитного поля и двустороннем его преобразовании.

Важно! Индуцировать магнитное поле на сердечнике можно только с помощью переменного тока. Поэтому трансформаторов, работающих на постоянном токе, не существует. При необходимости преобразовать постоянное напряжение, его сначала делают переменным или импульсным. Например, с помощью задающих генераторов.

На единый магнитный сердечник наматывается первичная обмотка, на которую подается переменное напряжение с первичными характеристиками. На остальных обмотках, намотанных на тот же сердечник, индуцируется переменное напряжение. Разница в количестве витков в отношении к первичке, определяет коэффициент передачи.

Как рассчитать обмотку трансформатора?

Например, первичка состоит из 2200 витков и на нее подается 220 вольт переменного напряжения. На каждые 10 витков такого трансформатора приходится 1 вольт. Соответственно, для получения требуемого значения напряжения на вторичных обмотках, необходимо умножить его на 10, и мы получим количество витков вторички.

Чтобы получить 24 вольта, нам необходимо 240 витков вторичной обмотки. Если требуется с одного трансформатора снимать несколько значений, можно намотать несколько обмоток.
Как проверить трансформатор и определить его обмотки?

Конец одной обмотки часто соединяют с началом следующей. Например, мы имеем две вторички на 240 и на 200 витков, соединенных последовательно. Тогда на I обмотке будет 24 вольта, на II – 20 вольт. А если снять напряжение с крайних выводов – получится 44 вольта.

Следующее значение – максимальная мощность нагрузки. Это неизменная величина. Если первичка рассчитана на мощность 220Вт, значит, через нее можно пропустить ток 1А. Соответственно, при напряжении 20 вольт на вторичной обмотке, рабочий ток может достигать 11А.

Исходя из требуемой мощности, рассчитывается сечение магнитопровода (сердечника) и сечение проводника, из которого наматываются обмотки.

Чтобы понять принцип расчета магнитопровода, взгляните на приложенную таблицу:

Это типовой расчет для Ш образного сердечника, применяемого в большинстве бытовых трансформаторов. Магнитопровод набирается из пластин, выполненных из электротехнической стали или сплавов на основе железа с добавлением никеля. Такой материал отлично справляется с удержанием стабильного магнитного поля.

Если такой вопрос предстоит решить бывалому электрику, это не составит для него никакого труда, так как выяснить где начало и конец – это самое легкое, что может для него быть. На самом деле и для опытного человека это, также, не составляет особого труда, необходимо знать основные параметры и конструктивные правила, а также соблюдать технику безопасности, при работе с электрическими приборами и установками, а также с высоковольтным напряжением, чтобы не произошло никаких непредвиденных ситуаций со здоровьем.

Определение первичной и вторичной обмотки трансформаторной установки

Бывает так, что трансформаторная установка на своем корпусе не имеет абсолютно никакие опознавательные знаки, но имеет медные шнуры, которые выступают из четырех выводах. Одна выводка имеет большой шнур из меди, а другая, тонкий. Человек, который уже сталкивался с таким вопросом, моментально будет уверен в том, что нужно делать. Так как супертонкий шнур – и есть электрообмотка первичного типа, соответственно второй шнур – вторичного типа.

Одним из обязательных указаний есть то, что первичная обмотка подключается только к сети с напряжением 220 вольт и она обматывается тоненьким шнуром из медной основы. Значит, делая вывод, можно сказать, первоначальная обмотка будет исполнена тонким проводом, а также сопротивление у нее 62 Ома. Так как вторичная электрообмотка исполнена толстым шнуром, сопротивление меньше. Вторичная электрообмотка может включать несколько витков, чего не скажешь про первичную, она всегда только одна.

Чтобы использовать имеющийся в запасах силовой трансформатор, необходимо как можно точнее узнать его ключевые характеристики. С решением этой задачи практически никогда не возникает затруднений, если на изделии сохранилась маркировка. Требуемые параметры легко можно найти в Сети, просто введя в строку поиска выбитые на трансформаторе буквы и цифры.
Однако довольно часто маркировки нет – надписи затираются, уничтожаются коррозией и так далее. На многих современных изделиях (особенно на дешевых) маркировка не предусмотрена вообще. Выбрасывать в таких случаях трансформатор, конечно же, не стоит. Ведь его цена на рынке может быть вполне приличной.

Наиболее важные параметры силовых трансформаторов

Что же нужно знать о трансформаторе, чтобы корректно и, самое главное, безопасно использовать его в своих целях? Чаще всего это ремонт какой-либо бытовой техники или изготовление собственных поделок, питающихся невысоким напряжением. А знать о лежащем перед нами трансформаторе нужно следующее:

На какие выводы подавать сетевое питание (230 вольт)?
С каких выводов снимать пониженное напряжение?
Каким оно будет (12 вольт, 24 или другим)?
Какую мощность сможет выдать трансформатор?
Как не запутаться, если обмоток, а соответственно, и попарных выводов – несколько?

Все эти характеристики вполне реально вычислить даже тогда, когда нет абсолютно никакой информации о марке и модели силового трансформатора.
Для выполнения работы понадобятся простейшие инструменты и расходные материалы:

мультиметр с функциями омметра и вольтметра;
паяльник;
изолента или термоусадочная трубка;
сетевая вилка с проводом;
пара обычных проводов;
лампа накаливания;
штангенциркуль;
калькулятор.

Еще понадобится какой-либо инструмент для зачистки проводов и минимальный набор для пайки – припой и канифоль.

Определение первичной и вторичной обмоток

Первичная обмотка понижающего трансформатора предназначена для подачи сетевого питания. То есть именно к ней необходимо подключать 230 вольт, которые есть в обычной бытовой розетке. В самых простых вариантах первичная обмотка может иметь всего два вывода. Однако бывают и такие, в которых выводов, например, четыре. Это значит, что изделие рассчитано на работу и от 230 В, и от 110 В. Рассматривать будем вариант попроще.
Итак, как определить выводы первичной обмотки трансформатора? Для решения этой задачи понадобится мультиметр с функцией омметра. С его помощью нужно измерить сопротивление между всеми имеющимися выводами. Где оно будет больше всего, там и есть первичная обмотка. Найденные выводы желательно сразу же пометить, например, маркером.

Определить первичную обмотку можно и другим способом. Для этого намотанную проволоку внутри трансформатора должно быть хорошо видно. В современных вариантах чаще всего так и бывает. В старых изделиях внутренности могут оказаться залитыми краской, что исключает применение описываемого метода. Визуально выделяется та обмотка, диаметр проволоки которой меньше. Она является первичной. На нее и нужно подавать сетевое питание.
Осталось вычислить вторичную обмотку, с которой снимается пониженное напряжение. Многие уже догадались, как это сделать. Во-первых, сопротивление у вторичной обмотки будет намного меньше, чем у первичной. Во-вторых, диаметр проволоки, которой она намотана – будет больше.

Задача немного усложняется, если обмоток у трансформатора несколько. Особенно такой вариант пугает новичков. Однако методика их идентификации тоже очень проста, и аналогична вышеописанному. В первую очередь, нужно найти первичную обмотку. Ее сопротивление будет в разы больше, чем у оставшихся.
В завершение темы по обмоткам трансформатора стоит сказать несколько слов о том, почему сопротивление первичной обмотки больше, чем у вторичной, а с диаметром проволоки все с точностью до наоборот. Это поможет начинающим детальнее разобраться в вопросе, что очень важно при работе с высоким напряжением.
На первичную обмотку трансформатора подается сетевое напряжение 220 В. Это значит, что при мощности, например, 50 Вт через нее потечет ток силой около 0,2 А (мощность делим на напряжение). Соответственно, большое сечение проволоки здесь не нужно. Это, конечно же, очень упрощенное объяснение, но для начинающих (и решения поставленной выше задачи) этого будет достаточно.
Во вторичной обмотке токи протекают более значительные. Возьмем самый распространенный трансформатор, который выдает 12 В. При той же мощности в 50 Вт ток, протекающий через вторичную обмотку, составит порядка 4 А. Это уже довольно большое значение, потому проводник, через который будет проходить такой ток, должен быть потолще. Соответственно, чем больше сечение проволоки, тем сопротивление ее будет меньше.
Пользуясь этой теорией и простейшим омметром можно легко вычислять, где какая обмотка у понижающего трансформатора без маркировки.

Определение напряжения вторичной обмотки

Следующим этапом идентификации «безымянного» трансформатора будет определение напряжения на его вторичной обмотке. Это позволит установить, подходит ли изделие для наших целей. Например, вы собираете блок питания на 24 В, а трансформатор выдает только 12 В. Соответственно, придется искать другой вариант.

Для определения напряжения, которое возможно снять со вторичной обмотки, на трансформатор придется подавать сетевое питание. Это уже довольно опасная операция. По неосторожности или незнанию можно получить сильный удар током, обжечься, повредить проводку в доме или сжечь сам трансформатор. Потому не лишним будет запастись несколькими рекомендациями относительно техники безопасности.
Во-первых, при тестировании подсоединять трансформатор к сети следует через лампу накаливания. Она подключается последовательно, в разрыв одного из проводов, идущих к вилке. Лампочка будет служить в роли предохранителя на случай, если вы что-то сделаете неправильно, или же исследуемый трансформатор неисправен (закорочен, сгоревший, намокший и так далее). Если она светится, значит что-то пошло не так. На лицо короткое замыкание в трансформаторе, потому вилку из розетки лучше сразу же вытянуть. Если лампа не светится, ничего не воняет и не дымит – работу можно продолжать.
Во-вторых, все соединения между выходами и вилкой должны быть тщательно заизолированы. Не стоит пренебрегать этой рекомендацией. Вы даже не заметите, как рассматривая показания мультиметра, например, возьметесь поправлять скручивающиеся провода, получите хорошенький удар током. Это опасно не только для здоровья, но и для жизни. Для изолирования используйте изоленту или термоусадочную трубку соответствующего диаметра.
Теперь сам процесс. К выводам первичной обмотки припаивается обычная вилка с проводами. Как указано выше, в цепь добавляется лампа накаливания. Все соединения изолируются. К выводам вторичной обмотки подсоединяется мультиметр в режиме вольтметра. Обратите внимание на то, чтобы он был включен на измерение переменного напряжения. Начинающие часто допускают тут ошибку. Установив ручку мультиметра на измерение постоянного напряжения, вы ничего не сожжете, однако, на дисплее не получите никаких вменяемых и полезных показаний.

Теперь можно вставлять вилку в розетку. Если все в рабочем состоянии, то прибор покажет вам выдаваемое трансформатором пониженное напряжение. Аналогично можно измерить напряжение на других обмотках, если их несколько.

Простые способы вычисления мощности силового трансформатора

С мощностью понижающего трансформатора дела обстоят немного сложнее, но некоторые простые методики, все же, есть. Самый доступный способ определить эту характеристику – измерение диаметра проволоки во вторичной обмотке. Для этого понадобится штангенциркуль, калькулятор и нижеприведенная информация.
Сначала измеряется диаметр проволоки. Для примера возьмем значение в 1,5 мм. Теперь нужно вычислить сечение проволоки. Для этого необходимо половину диаметра (радиус) возвести в квадрат и умножить на число «пи». Для нашего примера сечение будет около 1,76 квадратных миллиметров.
Далее для расчета понадобится общепринятое значение плотности тока на квадратный миллиметр проводника. Для бытовых понижающих трансформаторов это 2,5 ампера на миллиметр квадратный. Соответственно, по второй обмотке нашего образца сможет «безболезненно» протекать ток силой около 4,3 А.
Теперь берем вычисленное ранее напряжение вторичной обмотки, и умножаем его на полученный ток. В результате получим примерное значение мощности нашего трансформатора. При 12 В и 4,3 А этот параметр будет в районе 50 Вт.
Мощность «безымянного» трансформатора можно определить еще несколькими способами, однако, они более сложные. Желающие смогут найти информацию о них в Сети. Мощность узнается по сечению окон трансформатора, с помощью программ расчета, а также по номинальной рабочей температуре.

Заключение

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что определение характеристик трансформатора без маркировки является довольно простой задачей. Главное – соблюдать правила безопасности и быть предельно внимательным при работе с высоким напряжением.

Как определить параметры неизвестного трансформатора

Начинающим радиолюбителям очень полезно уметь и знать, как проверить трансформатор мультимтером. Такие знания полезны по той причине, что позволяют сэкономить время и деньги.

В большинстве линейных блоков питания львиную долю стоимости составляет трансформатор. Поэтому, если в руках оказался трансформатор с неизвестными параметрами не спешите его выбрасывать. Лучше возьмите в руки мультиметр.

Также для некоторых опытов нам понадобится лампа накаливания с патроном.

С целью более осознанного выполнения дальнейших опытов и экспериментов следует понимать, как устроен и работает трансформатор трансформатора. Рассмотрим здесь это в упрощенной форме.

Простейший трансформатор представляет собой две обмотки, намотанных на сердечник или магнитопровод. Каждая обмотка представляет собой изолированные друг от друга проводники.

А сердечник набирается из тонких изолированных друг от друга листов из специальной электротехнической стали.

На одну из обмоток, называемую первичной, подается напряжение, а со второй, называемой вторичной, оно снимается.

При подаче переменного напряжения на первичную обмотку, поскольку электрическая цепь замкнута, то в ней создается пуль для протекания переменного электрического тока. Вокруг проводника с переменным током всегда образуется переменное магнитное поле.

Магнитное поле замыкается и усиливается посредством сердечника магнитопровода и наводит во вторичной обмотке переменную электродвижущую силу ЭДС.

При подключении нагрузки ко вторично обмотке в ней протекает переменный ток i2.

Этих знаний на еще не достаточно, чтобы полностью понимать, как проверить трансформатор мультиметром. Поэтому рассмотрим еще ряд полезных моментов.

Как проверить трансформатор мультимтером правильно

Не вникая в подробности, которые здесь ни к чему, заметим, что ЭДС, как и напряжение, определяется числом витков обмотки при прочих равных параметрах

E ~ w.

Чем больше витков, тем выше значение ЭДС (или напряжения) обмотки. В большинстве случаев мы имеем дело с понижающими трансформаторами. На их первичную обмотку подают высокое напряжение 220 В (230 В по-новому ГОСТу), а со вторичной обмотки снимается низкое напряжение: 9 В, 12 В, 24 В и т.д. Соответственно и число витков также будет разным. В первом случае оно выше, а во втором ниже.

Так как
E1 > E2,
то
w1 > w2.
Также, не приводя обоснований, заметим, что мощности обоих обмоток всегда равны:
S1 = S2.
А так как мощность – это произведение тока i на напряжение u
S = u∙i,
то
S1 = u1∙i1; S2 = u2∙i2.
Откуда получаем простое уравнение:
u1∙i1 = u2∙i2.

Последнее выражение имеет для нас большой практический интерес, который заключается в следующем. Для сохранения баланса мощностей первичной и вторичной обмоток при увеличении напряжения нужно снижать ток.

Поэтому в обмотке с большим напряжением протекает меньший ток и наоборот. Проще говоря, поскольку в первичной обмотке напряжение выше, чем во вторичной, то ток в ней меньше, чем во вторичной. При этом сохраняется пропорция.

Например, если напряжение выше в 10 раз, то ток ниже в те же 10 раз.

Отношение числа витков или отношение ЭДС первичной обмотки ко вторичной называют коэффициентом трансформации:
kт = w1 / w2 = E1 / E2.
Из приведенного выше, мы можем сделать важнейший вывод, который поможет нам понять, как проверить трансформатор мультиметром.

Вывод заключается в следующем. Поскольку первичная обмотка трансформатора рассчитана на более высокое напряжение (220 В, 230 В) относительно вторичной (12 В, 24 В и т.д.), то она мотается большим числом витков.

Но при этом в ней протекает меньший ток, поэтому применяется более тонкий провод большей длины.

Отсюда следует, что первичная обмотка понижающего трансформатора обладает большим сопротивлением, чем вторичная.

Поэтому с помощью мультиметра уже можно определить, какие выводы являются выводами первичной обмотки, а какие вторичной, путем измерения и сравнения их сопротивлений.
Как определить обмотки трансформатора

Измерив сопротивление обмоток, мы узнали, как из них рассчитана на более высокое напряжение. Но мы еще не знаем, можно ли на нее подавать 220 В. Ведь более высокое напряжение еще на означает 220 В. Иногда попадаются трансформаторы, рассчитаны на работу от мети переменного тока 110 В и 127 В или меньшее значение. Поэтому если такой трансформатор включить в сеть 220 В, он попросту сгорит.

В таком случае опытные электрики поступают так. Берут лампу накаливания и последовательно соединяют с предполагаемой первичной обмоткой. Далее один вывод обмотки и вывод лампочки подключают в сеть 220 В.

Если трансформатор рассчитан на 220 В, то лампа не засветится, так как приложенное напряжение 220 В полностью уравновешивается ЭДС самоиндукции обмотки. ЭДС и приложенное напряжение направлены встречно.

Поэтому через лампу накаливания будет протекать небольшой ток – ток холостого хода трансформатора. Величина этого тока недостаточна для разогрева нити лампы накаливания. По этой причине лампа не светится.

Если лампа засветится даже в полнакала, то на такой трансформатор нельзя подавать 220 В; он не рассчитан на такое напряжение.

Очень часто можно встретить трансформатор, имеющий много выводов. Это значит, что он имеет несколько вторичных обмоток. Узнать напряжение каждой из них можно узнать следующим образом.

Раньше мы рассмотрели, как проверить трансформатор мультиметром и определить по отношению сопротивления первичную обмотку. Также с помощью лампы накаливания можно убедится в том, что она рассчитана на 220 В (230 В).

Теперь дело осталось за малым. Подаем на первичную обмотку 220 В и выполняем измерение переменного напряжения на выводах оставшихся обмоток с помощью мультиметра.

Соединение обмоток трансформатора

Вторичные обмотки трансформатора соединяют последовательно и реже параллельно. При последовательном соединении обмотки могут включаться согласно и встречно.

Согласное соединение обмоток трансформатора применяют с целью получения большей величины напряжения, чем дает одна из обмоток.

При согласном соединении начало одной обмотки, обозначаемое на чертежах электрических схем точкой или крестиком, соединяется с концом предыдущей.

Здесь следует помнить, что максимальный ток всех соединенных обмоток не должен превышать значения той, которая рассчитана на наименьший ток.

При встречном соединении начала или концы обмоток соединяются вместе. При встречном соединении ЭДС направлены встречно. На выводах получают разницу ЭДС: от большего значения отнимается меньшее значение. Если соединить встречно две обмотки с равными значениями ЭДС, то на выводах будет ноль.

Теперь мы знаем, как, как проверить трансформатор мультиметром, а также можем найти первичную и вторичную обмотки.

Как узнать мощность трансформатора

Меня неоднократно спрашивали о том, как определить мощность 50Гц трансформатора не имеющего маркировки, попробую рассказать и показать на паре примеров.Вообще способов определения мощности 50Гц трансформатора есть довольно много, я перечислю лишь некоторые из них.

1. Маркировка.

Иногда на трансформаторе можно найти явное указание мощности, но при этом данное указание может быть незаметно с первого взгляда.Вариант конечно ну очень банальный, но следует сначала поискать.

2. Габаритная мощность сердечника.

Есть таблицы, по которым можно найти габаритную мощность определенных сердечников, но так как сердечники выпускались весьма разнообразных конфигураций размеров, а кроме того отличались по качеству изготовления, то таблица не всегда может быть корректна.Да и найти их не всегда можно быстро. Впрочем косвенно можно использовать таблицы из описаний унифицированных трансформаторов.

3. Унифицированные трансформаторы.

Еще при союзе, да и впрочем после него, было произведено огромное количество унифицированных трансформаторов, их вы можете распознать по маркировке начинающейся на ТПП, ТН, ТА.Если ТА распространены меньше, то ТПП и ТН встречаются весьма часто.

Например берем трансформатор ТПП270.

Находим описание маркировки данной серии и в описании находим наш трансформатор, там будет и напряжения, и токи и мощность.

В раздел документация я выложил это описание в виде PDF файла.

Кстати там же можно посмотреть размеры сердечников трансформаторов и определить мощность по его габаритам, сравнив со своим.

Если ваш трансформатор имеет немного больший размер, то вполне можно пересчитать, так как мощность трансформатора прямо пропорциональна его размеру.

На трансформаторе ТН61 маркировка почти не видна, но она есть 🙂

Для него есть отдельное описание, я его также выложил у себя в блоге.

Иногда трансформатор имеет маркировку, но найти по ней что либо вразумительное невозможно, увы, таблицы для таких трансформаторов большая редкость.

4. Расчет мощности по диаметру провода.

Если никаких данных нет, то можно определить мощность исходя из диаметра проводов обмоток.Можно измерить первичную обмотку, но иногда она бывает недоступна.

В таком случае измеряем диаметр провода вторичной обмотки.В примере диаметр составляет 1.5мм.Дальше все просто, сначала узнаем сечение провода. 1.5 делим на 2, получаем 0.75, это радиус.0.75 умножаем на 0.75, а получившийся результат умножаем на 3.14 (число пи), получаем сечение провода = 1.76мм.

квЗначение плотности тока принято принимать равным 2.5 Ампера на 1мм.кв. В нашем случае 1.76 умножаем на 2.5 и получаем 4.4 Ампера.

Так как трансформатор рассчитан на выходное напряжение 12 Вольт, это мы знаем, а если не знаем, то можем измерить тестером, то 4.4 умножаем на 12, получаем 52.

8 Ватта.

На бумажке указана мощность 60 Ватт, но сейчас часто мотают трансформаторы с заниженным сечением обмоток, потому по ольшому счету все сходится.

Иногда на трансформаторе бывает написано не только количество витков обмоток, а и диаметр провода. но к этому стоит относиться скептически, так как наклейки могут ошибаться.В этом примере я сначала нашел доступный для измерения участок провода, немного поднял его так, чтобы можно было подлезть штангенциркулем.А когда измерил, то выяснил что диаметр провода не 0.355, а 0.25мм.Попробуем применить вариант расчета, который я приводил выше.0.25/2=0.1250.125х0.125х3.14=0.05мм.кв0.05=2.5=0.122 Ампера

0.122х220 (напряжение обмотки) = 26.84 Ватта.

Кроме того вышеописанный способ отлично подходит в случаях, когда вторичных обмоток несколько и измерять каждую просто неудобно.

5. Метод обратного расчета.

В некоторых ситуациях можно использовать программу для расчета трансформаторов. В этих программах есть довольно большая база сердечников, а кроме того они могут считать произвольные конфигурации размеров исходя из того, что мы можем измерить.Я использую программу Trans50Hz.

Сначала выбираем тип сердечника.

в основном это варианты кольцевой, Ш-образный ленточный и Ш-образный из пластин.Слева направо — Кольцевой, ШЛ, Ш.В моем примере я буду измерять вариант ШЛ, но таким же способом можно выяснить мощность и других типов трансформаторов.Шаг 1, измеряем ширину боковой части магнитопровода.Заносим измеренное значение в программу.

Шаг 2, ширина магнитопровода.Также заносим в программу.Шаг 3, ширина окна.Здесь есть два варианта. Если есть доступ к окну, то просто измеряем его.Если доступа нет, то измеряем общий размер, затем вычитаем четырехкратное значение, полученное в шаге 1, а остаток делим на 2.Пример — общая ширина 80мм, в шаге 1 было 10мм, значит из 80 вычитаем 40.

Осталось еще 40, делим на 2 и получаем 20, это и есть ширина окна.Вводим значение.Шаг 4, длина окна.По сути это длина каркаса под провод, часто его можно измерить без проблем.Также вводим это значение.После этого нажимаем на кнопку — Расчет.И получаем сообщение об ошибке.

Дело в том, что в программе изначально были заданы значения для расчета мощного трансформатора.Находим выделенный пункт и меняем его значение на такое, чтобы мощность (напряжение умноженное на ток) не превысило нашу ориентировочную габаритную мощность.Можно туда вбить хоть 1 Вольт и 1 Ампер, это неважно, я выставил 5 Вольт.

Заново нажимаем на кнопку Расчет и получаем искомое, в данном случае программа посчитала, что мощность нашего магнитопровода составляет 27.88 Ватта..

Полученные данные примерно сходятся с расчетом по диаметру провода, тогда я получил 26.84 Ватта, значит метод вполне работает.

5. Измерение максимальной температуры.

Обычные (железные) трансформаторы в работе не должны нагреваться выше 60 градусов, это можно использовать и в расчете мощности.Но здесь есть исключения, например трансформатор блока бесперебойного питания может иметь большую мощность при скромных габаритах, это обусловлено тем, что работает он кратковременно и он раньше отключится, чем перегреется.

Например в таком варианте его мощность может быть 600 Ватт, а при длительной работе всего 400.Еще есть китайские производители, которые бывает используют в дешевых адаптерах трансформаторы &amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;маломерки&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;, которые греются как печки, это ненормально, часто реальная мощность трансформатора может быть в 1.2-1.

5 раза меньше заявленной.Чтобы измерить мощность вышеуказанным способом, берем любую нагрузку, лампочки, резисторы и т.п. Как вариант, можно использовать электронную нагрузку, но в этом случае подключаем ее через диодный мост с фильтрующим конденсатором.Ждем примерно с час, если температура не превысила 60, то увеличиваем нагрузку. Дальше думаю процедура понятна.

Есть правда небольшая оговорка, температура трансформатора может заметно отличаться в зависимости от того, есть ли корпус и насколько он большой, но зато дает весьма точный результат. Единственный минус, тест очень долгий.

Подобные трансформаторы я использую в последние 10-15 лет крайне редко, потому они лежат где нибудь на дальних полках балкона и когда искал, наткнулся на весьма любопытные индикаторы, ИН-13. Покупал для индикатора уровня в усилитель, но так и забросил в итоге. Теперь вот нашел и думаю, что из них можно сделать, возможно у вас есть идеи и предложения.

В случае интересной идеи, попробую сделать и показать процесс в виде обзора.На этом все, а в качестве дополнения видео по определению габаритной мощности трансформатора.

Эту страницу нашли, когда искали: как определить на какой ток рассчитан силовой трансформатор, как мощность передается через трансформатор, рассчитать трансформатор на 12 ватт, 60 вольт, как определить мощность транса по сечению проводу, сколько выдает ампер трансформатор 18в, определить мощность трансформатора напряжения 220 /12 в, узнать трансформатора в ват шеобразный, как найти ток первичную обмотки если известен ток вторичной обмотки напряжение и мощность, как узнать сколько ампер выдаёт понижающий трансформатор на 12 вольт, как правильно проверить сколько вольт выдаёт трансформатор, мощность тр-ра по сечению, как найти мощность и количество трансформаторов, мощность на вторичной обмотке 1%, как можно определить потребляемую мощность первичной обмотки трансформатора?, как посчитать ток потребления трансформатора, как узнать мощность трансформатор tv бу4700.086, как вычислить мощность старой дальнего сердечника трансформатора, как рассчитать понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт, как узнать мощность у трансформатора тока, как узнать мощность тороидального трансформатора если нет этикетки, сколько ватт может выдать трансформатор расчет, как определить какой ток способен выдать трансформатор, мощность малогабаритного силового трансформатора, как определить мощность трансформатора по сечению стержневого сердечника таблица, как определить первичную и вторичную мощность трансформатора

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Возможно ли узнать мощность и ток трансформатора по его внешнему виду

Трансформатор — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.

Если на трансформаторе имеется маркировка, то вопрос определения его параметров исчерпывается сам собой, достаточно лишь вбить эти данные в поисковик и мгновенно получить ссылку на документацию для нашего трансформатора. Однако, маркировки может и не быть, тогда нам потребуется самостоятельно эти параметры вычислить.

Для определения номинальных тока и мощности неизвестного трансформатора по его внешнему виду, необходимо в первую очередь понимать, какие физические параметры устройства являются в данном контексте определяющими. А такими параметрами прежде всего выступают: эффективная площадь сечения магнитопровода (сердечника) и площадь сечения проводов первичной и вторичной обмоток.

Речь будем вести об однофазных трансформаторах, магнитопроводы которых изготовлены из трансформаторной стали, и спроектированы специально для работы от сети 220 вольт 50 Гц. Итак, допустим что с материалом сердечника трансформатора нам все ясно. Движемся дальше.

Сердечники бывают трех основных форм: броневой, стержневой, тороидальный. У броневого сердечника эффективной площадью сечения магнитопровода является площадь сечения центрального керна. У стержневого — площадь сечения стержня, ведь именно на нем и расположены обмотки. У тороидального — площадь сечения тела тороида (именно его обвивает каждый из витков).

Для определения эффективной площади сечения, измерьте размеры a и b в сантиметрах, затем перемножьте их — так вы получите значение площади Sс в квадратных сантиметрах.

Суть в том, что от эффективной площади сечения сердечника зависит величина амплитуды магнитного потока, создаваемого обмотками. Магнитный поток Ф включает в себя одним из сомножителей магнитную индукцию В, а вот магнитная индукция как раз и связана с ЭДС в витках. Именно поэтому площадь рабочего сечения сердечника так важна для нахождения мощности.

Далее необходимо найти площадь окна сердечника — того места, где располагаются провода обмоток. В зависимости от площади окна, от того насколько плотно оно заполнено проводниками обмоток, от плотности тока в обмотках — также будет зависеть мощность трансформатора.

Если бы, к примеру, окно было полностью заполнено только проводами обмоток (это невероятный гипотетический пример), то приняв произвольной среднюю плотность тока, умножив ее потом на площадь окна, мы получили бы общий ток в окне магнитопровода, и если бы затем разделили его на 2, а после — умножили на напряжение первичной обмотки — можно было бы сказать, что это и есть мощность трансформатора. Но такой пример невероятен, поэтому нам необходимо оперировать реальными значениями.

Итак, давайте найдем площадь сечения окна.

Наиболее простой способ определить теперь приблизительную мощность трансформатора по магнитопроводу — перемножить площадь эффективного сечения сердечника и площадь его окна (все в кв.см), а затем подставить их в приведенную выше формулу, после чего выразить габаритную мощность Pтр.

В этой формуле: j — плотность тока в А/кв.мм, f — частота тока в обмотках, n – КПД, Вm – амплитуда магнитной индукции в сердечнике, Кс — коэффициент заполнения сердечника сталью, Км — коэффициент заполнения окна магнитопровода медью.

Но мы поступим проще: примем сразу частоту равной 50 Гц, плотность тока j= 3А/кв.мм, КПД = 0,90, максимальную индукцию в сердечнике — ни много ни мало 1,2 Тл, Км = 0,95, Кс=0,35. Тогда формула значительно упростится и примет следующий вид:

Если же есть потребность узнать оптимальный ток обмоток трансформатора, то задавшись плотностью тока j, скажем теми же 3 А на кв.мм, можно умножить площадь сечения провода обмотки в квадратных миллиметрах на эту плотность тока. Так вы получите оптимальный ток. Или через диаметр провода d обмотки:

Узнав по сечению проводников обмоток оптимальный ток каждой из обмоток, разделите полученную по габаритам мощность трансформатора на каждый из этих токов — так вы узнаете соответствующие найденным параметрам напряжения обмоток.

Одно из этих напряжений окажется близким к 220 вольтам — это с высокой степенью вероятности и будет первичная обмотка. Далее вольтметр вам в помощь. Трансформатор может быть повышающим либо понижающим, поэтому будьте предельно внимательны и аккуратны если решите включить его в сеть.

Кроме того, перед вами может оказаться выходной трансформатор от акустического усилителя. Данные трансформаторы рассчитываются немного иначе чем сетевые, но это уже совсем другая и более глубокая история.

Ранее ЭлектроВести писали, что АББ получила заказ на более 20 млн. долл. США от компании MHI Vestas Offshore Wind на поставку надежных энергоэффективных и компактных трансформаторов WindSTAR, разработанных для установки на ветровых турбинах.

Как узнать мощность трансформатора?

Радиоэлектроника для начинающих

Для изготовления трансформаторных блоков питания необходим силовой однофазный трансформатор, который понижает переменное напряжение электросети 220 вольт до необходимых 12-30 вольт, которое затем выпрямляется диодным мостом и фильтруется электролитическим конденсатором.

Эти преобразования электрического тока необходимы, поскольку любая электронная аппаратура собрана на транзисторах и микросхемах, которым обычно требуется напряжение не более 5-12 вольт.

Чтобы самостоятельно собрать блок питания, начинающему радиолюбителю требуется найти или приобрести подходящий трансформатор для будущего блока питания. В исключительных случаях можно изготовить силовой трансформатор самостоятельно. Такие рекомендации можно встретить на страницах старых книг по радиоэлектронике.

Но в настоящее время проще найти или купить готовый трансформатор и использовать его для изготовления своего блока питания.

Полный расчёт и самостоятельное изготовление трансформатора для начинающего радиолюбителя довольно сложная задача. Но есть иной путь. Можно использовать бывший в употреблении, но исправный трансформатор. Для питания большинства самодельных конструкций хватит и маломощного блока питания, мощностью 7-15 Ватт.

Если трансформатор приобретается в магазине, то особых проблем с подбором нужного трансформатора, как правило, не возникает. У нового изделия обозначены все его главные параметры, такие как мощность, входное напряжение, выходное напряжение, а также количество вторичных обмоток, если их больше одной.

Но если в ваши руки попал трансформатор, который уже поработал в каком-либо приборе и вы хотите его вторично использовать для конструирования своего блока питания? Как определить мощность трансформатора хотя бы приблизительно? Мощность трансформатора весьма важный параметр, поскольку от него напрямую будет зависеть надёжность собранного вами блока питания или другого устройства. Как известно, потребляемая электронным прибором мощность зависит от потребляемого им тока и напряжения, которое требуется для его нормальной работы. Ориентировочно эту мощность можно определить, умножив потребляемый прибором ток (Iн на напряжение питания прибора (Uн). Думаю, многие знакомы с этой формулой ещё по школе.

P=Uн * Iн

,где Uн – напряжение в вольтах; Iн – ток в амперах; P – мощность в ваттах.

Рассмотрим определение мощности трансформатора на реальном примере. Тренироваться будем на трансформаторе ТП114-163М. Это трансформатор броневого типа, который собран из штампованных Ш-образных и прямых пластин.

Стоит отметить, что трансформаторы такого типа не самые лучшие с точки зрения коэффициента полезного действия (КПД). Но радует то, что такие трансформаторы широко распространены, часто применяются в электронике и их легко найти на прилавках радиомагазинов или же в старой и неисправной радиоаппаратуре.

К тому же стоят они дешевле тороидальных (или, по-другому, кольцевых) трансформаторов, которые обладают большим КПД и используются в достаточно мощной радиоаппаратуре.

Итак, перед нами трансформатор ТП114-163М. Попробуем ориентировочно определить его мощность. За основу расчётов примем рекомендации из популярной книги В.Г. Борисова «Юный радиолюбитель».

Для определения мощности трансформатора необходимо рассчитать сечение его магнитопровода. Применительно к трансформатору ТП114-163М, магнитопровод – это набор штампованных Ш-образных и прямых пластин выполненных из электротехнической стали. Так вот, для определения сечения необходимо умножить толщину набора пластин (см. фото) на ширину центрального лепестка Ш-образной пластины.

При вычислениях нужно соблюдать размерность. Толщину набора и ширину центрального лепестка лучше мерить в сантиметрах. Вычисления также нужно производить в сантиметрах. Итак, толщина набора изучаемого трансформатора составила около 2 сантиметров.

Далее замеряем линейкой ширину центрального лепестка. Это уже задача посложнее. Дело в том, что трансформатор ТП114-163М имеет плотный набор и пластмассовый каркас. Поэтому центральный лепесток Ш-образной пластины практически не видно, он закрыт пластиной, и определить его ширину довольно трудно.

Ширину центрального лепестка можно замерить у боковой, самой первой Ш-образной пластины в зазоре между пластмассовым каркасом.

Первая пластина не дополняется прямой пластиной и поэтому виден край центрального лепестка Ш-образной пластины. Ширина его составила около 1,7 сантиметра.

Хотя приводимый расчёт и является ориентировочным, но всё же желательно как можно точнее проводить измерения.

Перемножаем толщину набора магнитопровода (2 см.) и ширину центрального лепестка пластины (1,7 см.). Получаем сечение магнитопровода – 3,4 см2. Далее нам понадобиться следующая формула.

,где S – площадь сечения магнитопровода; Pтр – мощность трансформатора; 1,3 – усреднённый коэффициент.

После нехитрых преобразований получаем упрощённую формулу для расчёта мощности трансформатора по сечению его магнитопровода. Вот она.

Подставим в формулу значение сечения S = 3,4 см2, которое мы получили ранее.

В результате расчётов получаем ориентировочное значение мощности трансформатора ~ 7 Ватт. Такого трансформатора вполне достаточно, чтобы собрать блок питания для монофонического усилителя звуковой частоты на 3-5 ватт, например, на базе микросхемы усилителя TDA2003.

Вот ещё один из трансформаторов. Маркирован как PDPC24-35. Это один из представителей трансформаторов – «малюток». Трансформатор очень миниатюрный и, естественно, маломощный. Ширина центрального лепестка Ш-образной пластины составляет всего 6 миллиметров (0,6 см.).

Толщина набора пластин всего магнитопровода – 2 сантиметра. По формуле мощность данного мини-трансформатора получается равной около 1 Вт.

Данный трансформатор имеет две вторичные обмотки, максимально допустимый ток которых достаточно мал, и составляет десятки миллиампер. Такой трансформатор можно использовать только лишь для питания схем с малым потреблением тока.

Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Как определить параметры неизвестного трансформатора

Выводы обмоток на картинке следует пронумеровать. Возможно, что выводов получится намного меньше, в самом простейшем случае всего четыре: два вывода первичной (сетевой) обмотки и два вывода вторичной. Но такое бывает не всегда, чаще обмоток несколько больше.

Некоторые выводы, хотя они и есть, могут ни с чем не «звониться». Неужели эти обмотки оборваны? Вовсе нет, скорей всего это экранирующие обмотки, расположенные между другими обмотками. Эти концы, обычно, подключают к общему проводу – «земле» схемы.

Поэтому, желательно на полученной схеме записать сопротивления обмоток, поскольку главной целью исследования является определение сетевой обмотки. Ее сопротивление, как правило, больше, чем у других обмоток, десятки и сотни Ом.

Причем, чем меньше трансформатор, тем больше сопротивление первичной обмотки: сказывается малый диаметр провода и большое количество витков.

Сопротивление понижающих вторичных обмоток практически равно нулю – малое количество витков и толстый провод.

О том, как правильно измерить сопротивление мультиметром смотрите здесь: Как измерить мультиметром напряжение, ток, сопротивление, проверить диоды и транзисторы

Рис. 1. Схема обмоток трансформатора (пример)

Предположим, что обмотку с наибольшим сопротивлением найти удалось, и можно считать ее сетевой. Но сразу включать ее в сеть не надо. Чтобы избежать взрывов и прочих неприятных последствий, пробное включение лучше всего произвести, включив последовательно с обмоткой, лампочку на 220В мощностью 60…100Вт, что ограничит ток через обмотку на уровне 0,27…0,45А.

Мощность лампочки должна примерно соответствовать габаритной мощности трансформатора. Если обмотка определена правильно, то лампочка не горит, в крайнем случае, чуть теплится нить накала. В этом случае можно почти смело включать обмотку в сеть, для начала лучше через предохранитель на ток не более 1…2А.

Если лампочка горит достаточно ярко, то это может оказаться обмотка на 110…127В. В этом случае следует прозвонить трансформатор еще раз и найти вторую половину обмотки. После этого соединить половины обмоток последовательно и произвести повторное включение. Если лампочка погасла, то обмотки соединены правильно. В противном случае поменять местами концы одной из найденных полуобмоток.

Итак, будем считать, что первичная обмотка найдена, трансформатор удалось включить в сеть. Следующее, что потребуется сделать, измерить ток холостого хода первичной обмотки.

У исправного трансформатора он составляет не более 10…15% от номинального тока под нагрузкой.

Так для трансформатора, данные которого показаны на рисунке 2, при питании от сети 220В ток холостого хода должен быть в пределах 0,07…0,1А, т.е. не более ста миллиампер.

Рис. 2. Трансформатор ТПП-281

Как измерить ток холостого хода трансформатора

Ток холостого хода следует измерить амперметром переменного тока.

При этом в момент включения в сеть выводы амперметра надо замкнуть накоротко, поскольку ток при включении трансформатора может в сто и более раз превышать номинальный. Иначе амперметр может просто сгореть.

Далее размыкаем выводы амперметра и смотрим результат. При этом испытании дать поработать трансформатору минут 15…30, и убедиться, что заметного нагрева обмотки не происходит.

Следующим шагом следует замерить напряжения на вторичных обмотках без нагрузки, — напряжение холостого хода. Предположим, что трансформатор имеет две вторичные обмотки, и напряжение каждой из них 24В. Почти то, что надо для рассмотренного выше усилителя. Далее проверяем нагрузочную способность каждой обмотки.

Для этого надо к каждой обмотке подключить нагрузку, в идеальном случае лабораторный реостат, и изменяя его сопротивление добиться, чтобы напряжение на обмотке упало на 10-15%%. Это можно считать оптимальной нагрузкой для данной обмотки.

Вместе с измерением напряжения производится замер тока. Если указанное снижение напряжения происходит при токе, например 1А, то это и есть номинальный ток для испытуемой обмотки. Измерения следует начинать, установив движок реостата R1 в правое по схеме положение.

Рисунок 3. Схема испытания вторичной обмотки трансформатора

Вместо реостата в качестве нагрузки можно использовать лампочки или кусок спирали от электрической плитки. Начинать измерения следует с длинного куска спирали или с подключения одной лампочки. Для увеличения нагрузки можно постепенно укорачивать спираль, касаясь ее проводом в разных точках, или увеличивая по одной количество подключенных ламп.

Для питания усилителя требуется одна обмотка со средней точкой (см. статью «Трансформаторы для УМЗЧ»). Соединяем последовательно две вторичные обмотки и измеряем напряжение.

Должно получиться 48В, точка соединения обмоток будет средней точкой.

Если в результате измерения на концах соединенных последовательно обмоток напряжение будет равно нулю, то концы одной из обмоток следует поменять местами.

В этом примере все получилось почти удачно. Но чаще бывает, что трансформатор приходится перематывать, оставив только первичную обмотку, что уже почти половина дела. Как рассчитать трансформатор это тема уже другой статьи, здесь было рассказано лишь о том, как определить параметры неизвестного трансформатора.

Борис Аладышкин

Что такое первичная и вторичная обмотка трансформатора

Студенческий блог для электромеханика. Обучение и практика, новости науки и техники. В помощь студентам и специалистам

24.05.2013

Трансформатор — статический (без подвижных частей) электромагнитный аппарат, предназначенный для повышения или понижения напряжения переменного тока.

Принципиальная схема трансформатора приведена на рис. 1.

Основные части трансформатора: замкнутый стальной сердечник 1 и размещенные на этом сердечнике обмотки 2 и 3. Обмотки изолированы от стального сердечника и друг от друга, т. е. обмотки электрически не связаны между собой.

Сердечники трансформаторов набирают из листов специальной так называемой трансформаторной стали толщиной 0,35 или 0,5 мм.

Листы стали изолируют друг от друга специальной бумагой или лаковой изоляцией.

Трансформаторная сталь имеет повышенное по сравнению с обычной сталью электрическое сопротивление, способствующее, так же как и наличие прокладок и лака, уменьшению вихревых токов, индуктируемых в сердечнике, и связанных с ними потерь.

В трансформаторной стали потери, связанные с гистерезисом (перемагничиванием), меньше, чем в других сортах стали.

Обмотка трансформатора, к которой подводится электрическая энергия, называется первичной обмоткой, другая, к которой присоединяются приемники энергии, — вторичной обмоткой.

Соответственно все электрические величины (мощность, напряжение, ток, сопротивление и т. д.), относящиеся к электрической цепи первичной обмотки, называются первичными, а относящиеся ко вторичной обмотке, — вторичными.

Обмотка с более высоким напряжением называется обмоткой высшего напряжения (в. н.), обмотка, присоединенная к сети с меньшим напряжением, называется обмоткой низшего напряжения (н.н.).

Если вторичное напряжение меньше первичного, то трансформатор называется понижающим, а если больше — повышающим.

Режим работы трансформатора, при котором вторичная обмотка разомкнута, а к зажимам первичной подведено напряжение, называется холостым ходом.

Если к зажимам первичной обмотки подвести напряжение переменного тока U₁, то в первичной обмотке потечет ток, который создаст переменный магнитный поток.

Преобладающая часть магнитных линий потока замкнется по стальному сердечнику, пронизывая все нитки первичной и вторичной обмоток. Эта часть магнитного потока называется основным, или рабочим, магнитным потоком Ф_т.

Другая часть потока, обычно гораздо меньшая, замыкается через воздух, пронизывая только витки первичной обмотки, и называется потоком рассеяния первичной обмотки Ф_s1. При разомкнутой вторичной цепи (цепи, питаемой от вторичной обмотки) ток в ней отсутствует и с ней не связано никакое магнитное поле.

При замыкании вторичной цепи в ней появляется ток; связанное с ним магнитное поле образует два потока: один в сердечнике, другой, замыкающийся через воздух, Ф_s2; таким образом, около вторичной обмотки также создается поток рассеяния.

Потоки рассеяния аналогичны магнитному потоку самоиндукции, который создает ток в любой катушке индуктивности и любом проводе. Эти потоки являются вредными.

Согласно закону электромагнитной индукции при изменении основного магнитного потока индуктируется э. д. с. в первичной обмотке Е₁ и во вторичной Е₂.

Так как первичная обмотка с числом витков w₁ и вторичная обмотка с числом витков w₂ пронизываются одним и тем же основным потоком, то очевидно, что в каждом витке обеих обмоток индуктируется одинаковая по величине э. д. с. е. Следовательно, E_s1 = ew₁ и Е₂ = ew₂, откуда

где К — коэффициент трансформации трансформатора.

Поток рассеяния в свою очередь индуктирует э. д. с. рассеяния в первичной обмотке E_s1.

Следовательно, напряжение, приложенное к первичной обмотке трансформатора, U₁ должно быть уравновешено падением напряжения в активном сопротивлении I₁r₁ первичной обмотки, э. д. с. E_sl рассеяния и э. д. с. E₁ основного потока.

При холостом ходе, т. е. при разомкнутой вторичной цепи, E_s1 и I₁r₁ очень малы и можно считать, что э. д. с. Е₁, индуктируемая в первичной обмотке, полностью уравновешивает подведенное напряжение U₁.

При разомкнутой вторичной цепи э. д. с. Е₂ электрического тока не вызывает, но если мы замкнем вторичную обмотку, т. е. присоединим к ней приемники электроэнергии, то под действием вторичной э. д. с. по вторичной цепи потечет ток, подводимая к трансформатору первичная мощность преобразовывается во вторичную, где используется для приемников электроэнергии (электродвигателей, электрических ламп и т. д.).

Если не учитывать потерь, можно считать, что подводимая мощность E₁I₁ приблизительно равна вторичной мощности Е₂I₂ (I₁ и I₂ — первичный и вторичный токи трансформатора), т. е.

т. е. при трансформации первичный и вторичный токи приблизительно обратно пропорциональны числам витков соответствующих обмоток; э. д. с. первичной и вторичной обмоток прямо пропорциональны числам витков соответствующих обмоток.

Вторичный ток I₂, проходя в обмотке, создает ампер-витки I₂w₂, действующие в той же магнитной цепи трансформатора (сердечнике), что и ампер-витки первичной обмотки. Следовательно, при нагрузке основной магнитный поток (сцепленный с первичной и вторичной обмотками) будет определяться совместным действием ампер-витков l₁w₁ первичной и ампер-витков I₂w₂ вторичной обмоток.

Согласно закону Ленца индуктированный во вторичной обмотке ток направлен таким образом, что препятствует изменению сцепленного с ним магнитного потока. Изменение магнитного потока вызывается первичными ампер-витками l₁w₁. Следовательно, вторичный ток должен быть такого направления, чтобы создаваемые ими ампер-витки действовали против ампер-витков первичной обмотки.

Уменьшение основного магнитного потока из-за размагничивающего действия вторичных ампер-витков вызовет уменьшение индуктированной им э. д. с. Е₁ в первичной обмотке. Так как напряжение, приложенное к зажимам первичной обмотки U₁, остается постоянным, то при уменьшении Е₁ оно не уравновешивает напряжения U₁, поэтому ток увеличивается до величины, при которой восстанавливается равенство напряжения U₁ и э. д. с. Е₁. При этом основной магнитный поток должен практически сохранять величину, равную величине основного потока при холостом ходе.

Действительно, при всех нагрузках трансформатора напряжение сети U₁ должно уравновешиваться э. д. с. Е₁ (падением напряжения в первичной обмотке пренебрегаем). Для этого необходимо, чтобы основной магнитный поток Ф_т оставался неизменным, т. е. постоянным при любой нагрузке трансформатора. Ток I₁ в первичной обмотке должен быть таким, чтобы компенсировать влияние ампер-витков, создаваемых током I₂ во вторичной обмотке. Напряжения на зажимах вторичной обмотки всегда меньше э. д. с. Е₂ вследствие падения напряжения в активном и реактивном сопротивлениях вторичной обмотки.

Для трансформации трехфазного тока применяют трехфазные трансформаторы (трехстержневые), или групповые, которые составляются из трех однофазных.

Создателем первой конструкции трехфазного трансформатора является М. О. Доливо-Добровольский. Ученый применил его при сооружении в 1891 г. первой линии электропередачи трехфазного тока, по тому времени самой большой в мире по мощности и протяженности, осуществленной на расстоянии 178 км при напряжении до 30 000 в.

Трехстержневые трехфазные трансформаторы имеют общую магнитную цепь для всех трех фаз, состоящую из трех вертикальных стержней и двух горизонтальных, связывающих вертикальные стержни (рис. 2). Каждый вертикальный стержень 1, 2 и 3 с двумя обмотками I и II представляет собой однофазный трансформатор. Одна из обмоток является первичной,а другая — вторичной. Процессы, происходящие в каждой фазе трехфазного трансформатора, не отличаются от процессов в однофазном трансформаторе.

При этом в любой момент времени основной магнитный поток каждой фазы равен алгебраической сумме магнитных потоков двух других фаз.

Первичные, а также вторичные обмотки могут соединяться между собой звездой:

При передаче энергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную часть мощности расходуется: на нагревание стального сердечника (гистерезис и вихревые токи), на нагревание первичной и вторичной обмоток (тепло Ленца).

Мощность, расходуемая на нагревание стального сердечника, называется потерями в стали и обозначается Р_ст.

Мощность, расходуемая на нагревание обмоток, называется потерями в меди и обозначается Р_м.

Отношение мощности Р₂, отдаваемой вторичной обмоткой потребителям тока (вторичная мощность), к мощности Р₁ подводимой к первичной обмотке (первичная мощность), называется коэффициентом полезного действия(к. п. д.) трансформатора:

— мощность, отдаваемая трансформатором.

Коэффициенты полезного действия трансформаторов достигают весьма высоких значений. К. п. д. некоторых мощных трансформаторов составляет 98—99%.

Трансформаторы, обычно применяемые в береговых установках, погружают в бак со специальным трансформаторным маслом. Масло имеет большую теплоемкость, чем воздух, лучше отводит теплоту и является хорошим изоляционным материалом. Масло повышает электрическую прочность изоляции обмоток трансформатора. Поэтому масляные трансформаторы имеют меньшие габариты, чем воздушные той же мощности и с таким же напряжением. Стенки бака для лучшей теплоотдачи изготовляются из волнистого железа; иногда к баку пристраивается специальный радиатор.

Трансформатор, имеющий только одну обмотку, часть которой является общей для первичной и вторичной цепи, называется автотрансформатором (рис. 3, б).

Первичная обмотка (рис. 3, а) — витки w₁ (участок обмотки 1—3), а вторичная — витки w₂ (участок обмотки 1′ — 2′).

В общей части обмотки 1—2 ток равен разности I₂ — I₁, так как в автотрансформаторе вторичная обмотка совмещена с первичной.

называется коэффициентом трансформации автотрансформатора.

Преимуществами автотрансформатора (по сравнению с трансформатором) являются уменьшение сечения общей части обмотки, больший к. п. д. и меньший вес.

Наряду с указанными достоинствами автотрансформатор имеет существенный недостаток, а именно: возможность проникновения высокого напряжения в сеть низкого напряжения, так как первичные обмотки имеют электрическое соединение; поэтому автотрансформаторы применяются главным образом в установках низкого напряжения.

Трансформаторы, предназначенные для береговых и общепромышленных установок, отличаются от судовых. Обычно трансформаторы мощностью свыше 10 кВА, применяемые в береговых установках, погружают в бак, наполненный специальным трансформаторным маслом.

Для установки на судах отечественная промышленность выпускает специальные типы судовых трансформаторов — однофазные и трехфазные. Все судовые трансформаторы имеют естественное воздушное охлаждение. Масляные трансформаторы, несмотря на их преимущества, на судах не применяют, так как масло обладает горючестью и может выплескиваться при качке.

Однофазные судовые трансформаторы выпускаются мощностью до 10,5 кВА, а трехфазные — до 50 ква.

Первичное напряжение их равно 400, 230 и 133 в (последнее только для однофазных трансформаторов), а вторичное — 230, 133, 115 и 25 в.

Для возможности регулирования вторичного напряжения первичная обмотка трансформатора имеет несколько выводов. У трансформаторов для номинального первичного напряжения 380 в эти выводы соответствуют напряжению сети 400, 390, 380 и 370 в, а у трансформатора на 220 в — 230, 225, 220 и 215 в.

Если при номинальном напряжении первичной сети к ней будет подключена более высокая ступень напряжения первичной обмотки (например 400 или 390 в при номинале 380 в), то на вторичной стороне трансформатора напряжение будет ниже номинального. При подключении на первичной стороне более низкой ступени, чем номинальное напряжение, на вторичной стороне получим напряжение выше номинального.

Судовые трансформаторы выпускаются для установки на открытых палубах и для установки в закрытых помещениях.

Изоляция их рассчитана на длительное пребывание в условиях большой влажности окружающей среды.

Все судовые трансформаторы выпускаются в гладких, закрытых металлических кожухах, снабженных лапами с отверстиями для крепления трансформаторов болтами к палубе или переборкам.

Тема: как сделать, намотать, перемотать вторичную, выходную обмотку трансформатора под нужный ток и напряжение, её простой расчёт.

Напомню, что трансформатор – это электротехническое устройство, способное преобразовывать электрическую энергию через промежуточную среду в виде электромагнитного поля. Устройство трансформатора достаточно простое. Он состоит из магнитного сердечника (может иметь различные формы) на который наматываются витки изолированного провода. Классический вариант трансформатора содержит две обмотки: первичная (она же входная) и вторичная (она же выходная). В зависимости от материала магнитного сердечника, общей мощности трансформатора, нужных параметров (входное и выходное напряжение и сила тока) данное устройство содержит определённое количество витков и сечение обмоточного провода.

Первичные обмотки трансформаторов в большинстве своем рассчитаны на стандартное сетевое напряжение величиной 220 вольт (реже на 380 вольт, это трансформаторы используют в промышленной сфере). Одной из главных характеристик трансформатора является его мощность. Зная мощность данного устройства и имея первичную обмотку, рассчитанную на 220 вольт можно легко переделать любой трансформатор под свои нужды (если этой мощности вам будет хватать) намотав вторичную обмотку под нужное выходное напряжение и силу тока.

А как можно определить эту самую мощность трансформатора? По его сердечнику! Электрическая мощность трансформатора (в ваттах) равна квадрату площади (в сантиметрах) поперечного сечения той части магнитопровода, на которую наматывается провод.

Напомню, что электрическая мощность равна произведению напряжения на силу тока. То есть, если мы узнали мощность трансформатора, с которой он может работать мы можем вычислить номинальную силу тока, что может выдавать вторичная обмотка (зная величину напряжения).

К примеру, вы решили сделать себе блок питания относительно небольшой мощности. Берём от старой, ненужной электротехники (если таковая у вас имеется в доме, гараже) понижающий силовой трансформатор (с железным магнитопроводом) или его покупаем. Допустим, по сердечнику вы определили, что трансформатор имеет мощность около 120 ватт. Это значит, что при напряжении в 12 вольт (на вторичной обмотке) он может обеспечивать силу тока величиной до 10 ампер (мощность разделили на напряжение и получили силу тока). В действительности же нужно учитывать, что у малогабаритных трансформаторов КПД равен около 80%, значит и максимальный выходной ток будет чуть меньше, чем 10 ампер (исходя из данного примера).

Трансформатор, который вы нашли, приобрели, оказался рассчитанный (его вторичная, выходная обмотка) на другое напряжение, не то, которое нужно именно вам. Не беда! Мы его аккуратно разбираем, разматываем старую вторичную обмотку и наматываем новую. Если диаметр провода может обеспечить вам нужный ток, то просто перематываем старую вторичную обмотку под нужное напряжение. От количества витков зависит напряжение (чем больше витков, тем выше напряжение на выходе). От сечения провода обмотки зависит сила тока (чем больше сечение, тем больший ток провод может пропустить через себя, не перегреваясь).

У различной мощности трансформаторов количество витков на 1 вольт будет также различное. Чем больше мощность, тем меньше нужно наматывать провода для получения 1 вольта (а в целом нужной величины напряжения). Сечение провода в значительной степени зависит от той плотности тока, которую вы можете допустить. Если площадь намотки велика, то и охлаждаться она будет лучше, следовательно, и плотность тока можно выбрать больше. Когда же обмотка намотана кучно, то лучше плотность тока брать меньше. В среднем плотность тока равна 2 А/мм2. При этой плотности диаметр провода (без учета изоляции) можно рассчитать по формуле:

Количество витков вторичной обмотки проще будет определить практическим путём. Для этого, на скорую руку, на трансформатор мотаем, допустим, 20 витков. Подаем на первичную обмотку питание. Далее измеряем напряжение на вторичной обмотке (этих самых 20 витках), после чего эти 20 витков делим на измеренное напряжение, и получаем количество витков, которые будут выдавать нам 1 вольт. Ну, а потом, чтобы узнать общее количество витков вторичной обмотки, мы напряжение вторичной обмотки умножаем на количество витков на один вольт. К примеру, 1 вольт мы получим при намотке 10 витков, следовательно, мы 10 умножаем на 12 вольт (которые мы хотим получить на выходе трансформатора). В итоге наша вторичная обмотка должна содержать 120 витков.

У понижающих трансформаторов сопротивление сетевой обмотки намного больше, чем сопротивление вторичных обмоток и может отличаться в сто раз.

Видео: Простой способ диагностики силового трансформатор

Как подобрать предохранитель для трансформатора

Рассчитываем ток предохранителя обычным способом:

I – ток, на который рассчитан предохранитель (Ампер),
P – габаритная мощность трансформатора (Ватт),
U – напряжение сети (

Ближайшее значение – 0,25 Ампер.

определение первичного напряжения трансформатора

Мощность (Вт)	Ток ХХ (мА)
5 — 10	10 — 200
10 -50	20 — 100
50 — 150	50 — 300
150 — 300	100 — 500
300 — 1000	200 — 1000

Схема подключения, при определения количества витков на вольт.

Надо четко понимать, что чем больше количества витков в первичной обмотке тем больше её сопротивление и поэтому меньше нагрев и второе, чем толще провод, тем больше можно получить силу тока, но это зависит от размеров сердечника — сможете ли разместить обмотку.

Что делаем далее, если неизвестно количество витков на вольт?

Формула для расчета витков трансформатора

P=U2*I2 (мощность трансформатора)

Sсерд(см2)= √ P(ва) N=50/S

I1(a)=P/220 (ток первичной обмотки)

W1=220*N (количество витков первичной обмотки)

W2=U*N (количество витков вторичной обмотки)

D1=0,02*√i1(ma) D2=0,02*√i2(ma)
K=Sокна/(W1*s1+W2*s2)

Пример: входное напряжение 220вольт, измеренное напряжение вторичной обмотки 7,8 вольта, количество витков 14.

Рассчитываем количества витков на вольт
14/7,8=1,8 витка на вольт.

Первичная и вторичная цепи силового трансформатора

Работа трансформатора основана на явлении взаимоиндукции. Электродвижущая сила взаимоиндукции возникает в одной из двух катушек (рисунок 1), например в катушке 2, когда в другой 1 протекает ток, создающий переменный магнитный поток Ф₀. При изменении магнитного потока силовые линии магнитного поля, возникающие вокруг катушки 1, проникают в другую катушку и пересекают ее витки. В результате этого в катушке 2 создается электродвижущая сила (эдс), которая и является электродвижущей силой взаимоиндукции.

1 – катушка (обмотка) первичной цепи; 2 — катушка вторичной цепи; 3 – реостат для изменения тока в первичной цепи
Рисунок 1 – Магнитная связь двух катушек, обтекаемых переменным током

Если концы катушки 2 соединяют с каким-нибудь приемником электрической энергии, то эдс взаимоиндукции создает в нем ток, т. е. передает ему некоторую энергию. Эту энергию катушка 2 получает с помощью магнитного поля, созданного током первой катушки, причем источник тока тотчас же пополняет эту энергию. Так, на основе электромагнитной связи происходит переход энергии источника из одной катушки в другую.

Ток, протекающий в первой катушке и создающий вокруг нее магнитное поле, называют возбуждающим или первичным и обозначают I1. Электрическую цепь, составленную из источника тока, соединительных проводов и катушки 1, называют первичной. Переменное магнитное поле пересекает не только витки ω2 катушки 2, но и витки ω1 катушки 1. Поэтому и в первичной катушке возникает эдс самоиндукции E1.

Электродвижущую силу взаимоиндукции, возникающую в катушке 2, называют вторичной и обозначают Е2; электрическую цепь, соединенную с этой катушкой, также называют вторичной. Ток, протекающий во вторичной цепи, называется вторичным и обозначается I₂ (рисунок 2, а, б).

а — режим холостого хода; б — режим нагрузки; 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка, 3 — рубильник; 4 — магнитопровод
Рисунок 2 – Первичная и вторичная обмотки на магнитопроводе

Магнитный поток, пересекая любой замкнутый контур (например, виток обмотки), создает в нем эдс и ток. По правилу Ленца этот ток (например, вторичный ток I₂) направлен так, что своим магнитным действием препятствует причине, его вызвавшей.

Интенсивность магнитного поля, т. е. магнитная индукция, пропорциональна току, зависит от числа витков первичной обмотки и свойств среды (от магнитной проницаемости), в которой расположены витки. Для ферромагнитных веществ, например для стали, магнитная проницаемость во много раз больше магнитной проницаемости воздуха. Поэтому для усиления магнитного поля, созданного первичным током, группы последовательно соединенных витков, т. е. катушки обмотки, помещают на магнитопровод, изготовленный из пластин специальной электротехнической стали. Комплект пластин из электротехнической стали, собранный в такой геометрической форме, которая позволяет локализовать в ней основную часть магнитного поля, составляет магнитную систему, или магнитопровод трансформатора. Стержнем называют ту часть магнитопровода, на которой или вокруг которой располагаются катушки обмотки.

Благодаря высокой магнитной проницаемости стали магнитопровод усиливает магнитное поле тока, увеличивает магнитный поток Ф₀ и эдс Е2 (рисунок 2, а). При холостом ходе, когда ток протекает по обмотке, присоединенной к источнику питания, а в другой обмотке тока нет (нагрузка не включена), мощность, потребляемая от сети, расходуется только на создание потока Ф₀, т. е. на намагничивание магнитопровода и индуктирование напряжения на разомкнутых зажимах обмотки 2. Поток Ф₀, который полностью сцеплен со всеми витками обмоток 1 и 2, называют главным или основным, а первичный ток I1 при холостом ходе — током холостого хода трансформатора. Ток холостого хода обозначают обычно I0.

Как известно, магнитный поток индуктирует эдс, создающую ток не только в обмотке, но и в стали магнитопровода. Ток, создаваемый эдс, протекает по замкнутому контуру (вихревое движение) в сердечнике в направлении, перпендикулярном магнитному потоку (рисунок 3, а).

а — сплошном; б — шихтованном; 1 — магнитопровод; 2 — вихревые токи; 3 — слои (пластины) магнитопровода
Рисунок 3 – Вихревые токи в магнитопроводе

Магнитопровод всегда можно представить себе состоящим из большого числа цилиндрических слоев, образующих в сечении подобные замкнутые контуры. Совокупность токов, протекающих по всем этим контурам, образует вихревые токи магнитопровода; вследствие электрического сопротивления стали они вызывают в ней нагрев и потери мощности, поступающей от источника.

Если магнитопровод выполнить из сплошной стали, то сопротивление его будет невелико и вихревые токи могут достигнуть больших значений. Для уменьшения величины вихревых токов (полностью устранить их не удается) магнитопровод собирают из отдельных изолированных листов стали.

Действительно, для уменьшения вихревых токов следует уменьшить возникающую в магнитопроводе эдс и увеличить сопротивление. При этом, чем тоньше лист, тем меньше элементарная эдс, создающая ток, меньше сечение, т. е. больше сопротивление, меньше величина тока (рисунок 3, б). Как видно из рисунка, возникающие в контурах вихревые токи 2 замыкаются только в каждой отдельной пластине, а не по всему магнитопроводу.

Вследствие небольшой величины эдс, а также увеличения сопротивления контура, сечение которого стало значительно меньше, чем у сплошного магнитопровода, вихревые токи оказываются небольшими. Чтобы сделать их еще меньше, в сталь, применяемую для изготовления магнитопровода, добавляют кремний, который существенно повышает удельное сопротивление, не ухудшая в то же время ее магнитных свойств. Свойства стали зависят, кроме того, от способа ее изготовления. В частности, большую роль играет способ прокатки стали. Горячекатаная сталь имеет значительно большие удельные потери, чем холоднокатаная. Учитывая, что удельные потери от вихревых токов пропорциональны квадрату толщины листа стали, сейчас вместо толщины 0,5 мм все шире используют сталь толщиной 0,33—0,35 мм и даже 0,28 мм.

Однако вихревые токи — не единственная причина потерь в магнитопроводе. Другой причиной является перемагничинание стали вследствие непрерывного изменения величины и направления переменного тока. А так как изменение магнитного поля непосредственно связано с изменением направления и величины тока, то сталь магнитопровода непрерывно намагничивается и размагничивается.

Известно, что кривая намагничивания, т. е. зависимость магнитной индукции от величины и направления тока, образует так называемую петлю гистерезиса (рисунок 4). Непрерывное перемагничивание сопровождается нагреванием стали, т. е. потерями энергии. Площадь, охватываемая петлей гистерезиса, пропорциональна удельным потерям мощности, затрачиваемой на намагничивание. Эти потери называют потерями от гистерезиса или потерями на перемагничивание. Для их уменьшения применяют сталь с малым содержанием углерода и другими присадками, улучшающими ее свойства.

Рисунок 4 – Петля гистерезиса — зависимость индукции В от изменения тока намагничивания I

Рассмотренные нами потери, возникающие в магнитной системе трансформатора при номинальном напряжении на первичной обмотке и номинальной частоте, называют магнитными потерями.

Как определить, какой провод какой на трансформаторе?

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

0
+0
Авторизоваться Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange – это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 10 лет, 4 мес назад

Просмотрено 105к раз

Допустим, у меня есть трансформатор с 3-мя катушками.Когда первичная катушка подключена к 230 В, две вторичные выдают 12 В. Провода имеют цветовую маркировку, но я не знаю, что это за цвета, да и на сайте производителя информации об этом нет.

Есть ли относительно простой способ определить, какой провод является первичным, какой вторичным, а какой – началом вторичной обмотки, а какой – концом вторичной катушки?

Создан 17 дек.

22.1k2424 золотых знака103103 серебряных знака176176 бронзовых знаков

В понижающем трансформаторе первичная обмотка будет иметь более высокое сопротивление. Сопротивление будет низким, но разница должна быть заметной, если только у вас нет действительно большого трансформатора.

Если вы пытаетесь определить, что такое обмотка, то вот несколько примечаний:

Если 3 провода непрерывны, то, вероятно, у вас центральная обмотка (+, 0, -)
Если только 2 провода имеют непрерывность, то это простая обмотка.
Если 4 или более проводов имеют целостность, значит, у вас многоотводная обмотка трансформатора.

Обмотки трансформатора имеют фазовое соотношение, но обычно это не важно для источников питания. Если один из проводов не соединен с сердечником трансформатора, полярность не имеет значения.

Относительно безопасный способ проверки трансформаторов – подключить небольшое переменное напряжение (1–5 В переменного тока) и измерить напряжения на других обмотках.

Создан 17 дек.

W5VOW5VO

16.8k77 золотых знаков5858 серебряных знаков9090 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 5 \ $ \ begingroup \ $

Провод первичной обмотки тоньше и, как утверждает W5VO, имеет более высокое сопротивление.Что касается второстепенных, я полагаю, они разделены. Чтобы найти начало и конец обмотки, вы измеряете сопротивление с помощью мультиметра. В зависимости от номинала трансформатора вы измеряете несколько сотен Ом между началом и концом обмотки. Если вы измеряете мегаом, ваше измерение проводится на двух изолированных обмотках. Допустим, вы можете найти таким образом обмотки A-B, C-D и E-F. Чтобы определить полярность, вам нужно подключить первичную обмотку к сети. Измерьте напряжение переменного тока на A-B, C-D и E-F. Допустим, это 19В, 19В и 12В.Это напряжения без нагрузки, особенно для тороидальных трансформаторов, они могут быть намного выше номинального напряжения. В моем примере номинальное напряжение может составлять 2 x 12 В и 8 В.
Теперь подключите A к C и измерьте напряжение между B и D. Если это 0 В (в любом случае очень низкое), AB и CD находятся в фазе, поэтому, если A является «началом» AB, то C является «началом» CD. Если напряжения равны, вы можете разместить их параллельно, чтобы удвоить ток.
Если напряжение, измеренное между B и D, составляло 38 В, обмотки находятся в противофазе: если A – начало A-B, то C – конец C-D.Вы можете соединить обмотки таким образом, чтобы удвоить напряжение, или поменять местами C и D, чтобы обмотки снова были в фазе.

Можно сделать что-то подобное с третьей обмоткой. Подключите A к E и измерьте между B и F. Если напряжение выше 19 В (все еще работаю с моим примером), значит, вы подключили начало одной обмотки к концу другой. Если измеренное напряжение представляет собой разность напряжений двух обмоток, значит, вы подключили пуск с пуском. Вы можете использовать любой способ подключения для создания более высокого или более низкого напряжения.

Создан 21 сен.

Stevenvhstevenvh

1k2020 золотых знаков440440 серебряных знаков656656 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 1 \ $ \ begingroup \ $

В многообмоточном трансформаторе каждая обмотка (включая центральный отвод, если он есть, и несколько отводов) обозначается отдельным цветом кабеля.то есть обмотка с центром имеет другой цвет, а обмотка без отвода – другой цвет. кроме того, у них другой размер кабеля

Создан 29 мая ’15 в 23: 432015-05-29 23:43

\ $ \ endgroup \ $ Очень активный вопрос .Заработайте 10 репутации, чтобы ответить на этот вопрос. Требование репутации помогает защитить этот вопрос от спама и отсутствия ответов.

Не тот ответ, который вы ищете? Посмотрите другие вопросы с метками трансформатор или задайте свой вопрос.

Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Основные операции трансформатора

Изучив этот раздел, вы сможете описать:
• Принцип работы трансформатора.
• Передаточное число.
• Коэффициент мощности.
• Коэффициент трансформации.
• Потери в трансформаторе: медь, гистерезис и вихревые токи.
• КПД трансформатора и ток холостого хода.

Трансформаторы.

Трансформатор использует принципы электромагнетизма для переключения одного уровня переменного напряжения на другой. Работа Фарадея в 19 веке показала, что изменяющийся ток в проводнике (например,грамм. первичная обмотка трансформатора) создает изменяющееся магнитное поле вокруг проводника. Если в это изменяющееся магнитное поле поместить другой проводник (вторичная обмотка), в этой обмотке будет индуцироваться напряжение.

Передаточное число.

Фарадей также рассчитал, что напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, будет иметь величину, которая зависит от ОТНОШЕНИЯ ОБОРОТОВ трансформатора. т.е. если вторичная обмотка имеет половину числа витков первичной обмотки, то вторичное напряжение будет вдвое меньше напряжения на первичной обмотке.Точно так же, если вторичная обмотка имеет вдвое больше витков первичной обмотки, вторичное напряжение будет вдвое больше первичного напряжения.

Коэффициент мощности.

Поскольку трансформатор является пассивным компонентом (у него нет внешнего источника питания), он не может выдавать больше мощности из вторичной обмотки, чем подается на первичную обмотку. Следовательно, если вторичное напряжение больше первичного напряжения на определенную величину, вторичный ток будет меньше первичного тока на аналогичную величину, т.е.е. Если напряжение увеличится вдвое, ток уменьшится вдвое.

Рис. 11.1.1 Основные операции трансформатора.

Коэффициент трансформации.

Функционирование базового трансформатора

можно описать двумя формулами, связывающими коэффициент трансформации с числом витков обмоток трансформатора.

В _P = первичное напряжение.
I _P = первичный ток.
В _S = вторичное напряжение.
I _S = вторичный ток.
N _P = количество витков первичной обмотки.
N _S = количество витков вторичной обмотки.

Потери трансформатора.

Формулы на рис. 11.1.1 относятся к идеальному трансформатору, то есть трансформатору без потерь мощности, в котором первичный вольт-ампер = вторичный вольт-ампер.

Хотя практические трансформаторы могут быть чрезвычайно эффективными, некоторые потери будут происходить из-за того, что не весь магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, будет связан со вторичной обмоткой.Потери мощности, возникающие в трансформаторе, бывают трех типов;

1. Потери меди.

Эти потери также можно назвать потерями в обмотке или потерями I2R, поскольку они могут возникать в обмотках, сделанных не из меди, а из других металлов. Потери проявляются в виде тепла, выделяемого в обмотках (медных) проводов, поскольку они рассеивают мощность из-за сопротивления провода.

Потери мощности в обмотке трансформатора можно рассчитать, используя ток в обмотке и ее сопротивление в формуле для мощности P = I ² R.Эта формула является причиной того, что потери в меди иногда называют потерями I ² R. Чтобы свести к минимуму потери, сопротивление обмотки должно быть низким с использованием провода подходящей площади сечения и низкого удельного сопротивления.

2. Гистерезисные потери.

Каждый раз, когда переменный ток меняет направление на противоположное (один раз в каждом цикле), крошечные «магнитные домены» в материале сердечника меняются местами. Это физические изменения в основном материале, отнимающие некоторую энергию. Количество используемой энергии зависит от «сопротивления» материала сердечника; в больших сердечниках силовых трансформаторов, где потери на гистерезис могут быть проблемой, они в значительной степени решаются за счет использования специальной стали с низким сопротивлением “ориентированной зернистостью” в качестве материала сердечника.

3. Вихретоковые потери.

Поскольку железный или стальной сердечник является электрическим проводником, а также магнитной цепью, изменяющийся ток в первичной обмотке будет иметь тенденцию создавать ЭДС внутри сердечника, а также во вторичной обмотке. Токи, индуцируемые в сердечнике, будут противодействовать изменениям магнитного поля, происходящим в сердечнике. По этой причине эти вихревые токи должны быть как можно меньше. Это достигается разделением металлического сердечника на тонкие листы или «пластинки», каждый из которых изолирован друг от друга изолирующим слоем лака или оксида.Ламинированные сердечники значительно уменьшают образование вихревых токов, не влияя на магнитные свойства сердечника.

Ферритовые сердечники.

В высокочастотных трансформаторах потери на вихревые токи уменьшаются за счет использования сердечника из керамического материала, содержащего большую часть мельчайших металлических частиц, железной пыли или марганцево-цинка. Керамика изолирует металлические частицы друг от друга, давая аналогичный эффект ламинатам и лучше работая на высоких частотах.

Благодаря способам снижения потерь, описанным выше, практические трансформаторы по своим характеристикам почти полностью приближаются к идеальным.В мощных силовых трансформаторах может быть достигнут КПД около 98%. Поэтому для большинства практических расчетов можно предположить, что трансформатор «идеален», если не указаны его потери. Фактические вторичные напряжения в практическом трансформаторе будут лишь немного меньше, чем рассчитанные с использованием теоретического коэффициента трансформации.

Ток выключения.

Поскольку трансформатор работает почти идеально, мощность как в первичной, так и во вторичной обмотках одинакова, поэтому, когда на вторичную обмотку не подается нагрузка, вторичный ток не течет, а мощность во вторичной обмотке равна нулю (V x I = 0).Следовательно, хотя к первичной обмотке приложено напряжение, ток не будет течь, поскольку мощность в первичной обмотке также должна быть равна нулю. В практических трансформаторах «ток холостого хода» в первичной обмотке на самом деле очень низкий.

Вольт на оборот.

Трансформатор с первичной обмоткой на 1000 витков и вторичной обмоткой на 100 витков имеет соотношение витков 1000: 100 или 10: 1. Следовательно, 100 вольт, приложенное к первичной обмотке, даст вторичное напряжение 10 вольт.

Другой способ измерения напряжения трансформатора – вольт / виток; если 100 В, приложенные к 1000 витков первичной обмотки, дают 100/1000 = 0.1 вольт на виток, тогда каждый отдельный виток 100-витковой вторичной обмотки будет производить 0,1 В, поэтому общее вторичное напряжение будет 100 × 0,1 В = 10 В.

Тот же метод можно использовать для определения значений напряжения, возникающего на отдельных ответвлениях автотрансформатора, если известно количество витков на ответвления.

Просто разделите общее напряжение всей обмотки на общее количество витков и умножьте этот результат на количество витков в конкретном ответвлении.

Operation (Как, черт возьми, они работают?) – Руководство электрика по однофазным трансформаторам

Пора узнать правду

Входной стороной всегда является первичная обмотка. Это сторона, которая всегда подключена к источнику напряжения.
Выходной стороной всегда является вторичная обмотка. Это та сторона, которая всегда подключается к грузу.

Рисунок 3. Первичная и вторичная обмотки

Напряжение

Когда первичная обмотка запитана от источника переменного тока без нагрузки на вторичной обмотке, она действует как индуктор.

Самоиндукция создает CEMF для ограничения тока до 2% –5% от первичного тока полной нагрузки. Этот небольшой ток называется возбуждающим током (также известным как ток намагничивания).

Напряжение вторичной обмотки зависит от напряжения первичной обмотки и витков, а также от витков вторичной обмотки. Соотношение между первичным и вторичным напряжением такое же, как соотношение между первичным и вторичным витками.

Что означает:

Первичное напряжение на виток = вторичное напряжение на виток

Сколько вольт на виток трансформатора с номинальным напряжением
600 В – 20 В, если обмотка высокого напряжения содержит 240 витков?

= 2.5 вольт на виток

Сколько витков будет в низковольтной обмотке трансформатора, рассматриваемого в вопросе 1?

N _S = 48 витков

Когда дело доходит до использования вольт / виток, хорошо помнить, что вольт / включение первичной обмотки равно вольт / витку вторичной обмотки, но иногда использование этого параметра в расчетах может сбивать с толку. Более простой метод – использовать метод коэффициента поворотов.

Если вы возьмете большее количество витков и разделите его на меньшее количество витков, вы получите коэффициент. Например:

Трансформатор со 100 витками первичной обмотки и 50 витками вторичной обмотки будет иметь коэффициент трансформации 2: 1. Следовательно, если на первичной обмотке будет 120 вольт, то на вторичной будет подаваться 60 вольт.

Видео оповещение!

В этом видео подробно рассказывается, как использовать коэффициент трансформации для расчета напряжения на первичной или вторичной обмотке.

Текущий

Самый простой способ рассчитать ток – это также использовать коэффициент поворотов.

Единственное отличие состоит в том, что более высокие витки означают меньший ток, поэтому вы будете использовать обратное соотношение витков.

Трансформатор имеет 600 витков на первичной обмотке и 120 витков на вторичной. На первичной обмотке подается 300 вольт, а на вторичной обмотке циркулирует ток в 40 ампер. Вычислить:

Передаточное число
Вторичное напряжение
Первичный ток

600/120 = передаточное число витков 5: 1

300 В / 5 (соотношение) = 60 В на вторичной обмотке

4 ампера / 5 (коэффициент) = 8 ампер на первичной

Видео оповещение!

В этом видео рассказывается, как использовать коэффициент поворотов для расчета тока.Он также показывает другой метод, который многим кажется более легким. В трансформаторе потребляемая мощность всегда равна выходной мощности.

Расчетные и фактические Обмотки трансформатора

рассчитаны на то, чтобы выдерживать определенное напряжение и ток.

Отсюда и его рейтинг VA.

Трансформатор рассчитан на 1000 ВА, 100 В / 10 В и подключен для понижающего режима. Следовательно:

Номинальное значение Ip = 10 A

Номинальное значение Is = 100 A

Номинальное В _P = 100 В

Номинальное В _S = 10 В

Это то, на что рассчитан трансформатор – это его максимум.Все, что будет сверх этого, приведет к сгоранию обмоток.

Если мы добавим резисторную нагрузку 5 Ом ко вторичной обмотке, мы сможем вычислить Ip и Is.

Фактическое значение Ip = 0,2 A

Фактическое значение Is = 2 А

Этот трансформатор выдает 20 ВА, а не 1000 ВА.

То же самое и с напряжением.

Если мы подадим 50 В на первичную обмотку, мы получим вторичное напряжение 5 В.

Помните, что номинальные значения – это максимальные значения, которые могут видеть обмотки.Нам даны VA и V, и мы используем эти значения для определения максимального тока.

Пока эти значения не превышаются, мы можем использовать трансформатор для наших целей.

Атрибуции

Видео «Как использовать коэффициент трансформации для расчета напряжения» от The Electric Academy находится под лицензией Creative Commons Attribution License.

Как рассчитать ток обмотки трансформатора, используя видео о соотношении витков от The Electric Academy, находится под лицензией Creative Commons Attribution License.

Руководство по принципам электрооборудования: однофазные трансформаторы

ЦЕЛЕЙ:

• обсудить различные типы трансформаторов.

• рассчитать значения напряжения, тока и оборотов для однофазных трансформаторов. с помощью формул.

• рассчитать значения напряжения, тока и оборотов для однофазных трансформаторов. используя коэффициент поворотов.

• подключите трансформатор и проверьте выходное напряжение различных обмоток.

• Обсудите обозначения полярности на принципиальной схеме.

• проверьте трансформатор, чтобы определить правильную маркировку полярности.

ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ ОДНОФАЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Автотрансформатор

– трансформатор, который использует только одну обмотку для обеих первичная и вторичная
– распространенный тип трансформатора, используемый в управлении двигателем. схемы для снижения номинального сетевого напряжения до величины, необходимой для работы Компоненты управления
– трансформатор, который обычно используется для снизить линейное напряжение энергосистемы до значения, необходимого для дома или промышленные предприятия
ток возбуждения – величина тока, протекающего в первичной обмотке. обмотка трансформатора при отсутствии нагрузки на вторичную
утечка потока – количество линий магнитного потока, которые излучают в воздух
пусковой ток – величина тока, протекающего при включении питания. сначала применяется к трансформатору
– трансформаторы, имеющие первичную и первичную обмотки. вторичные обмотки электрически отделены друг от друга
ламинат – процесс складывания тонких листов металла вместе для формирования материала сердечника трансформатора
нейтральный проводник – проводник, как правило, заземлен и является обычным подключение к другим частям цепи
первичная обмотка – обмотка трансформатора, к которому подключено питание
вторичная обмотка обмотка трансформатора, к которой подключена нагрузка. подключен
– трансформатор, вырабатывающий нижнюю вторичную напряжение, чем первичное напряжение
повышающий трансформатор – трансформатор, вырабатывающий высшую вторичную обмотку. напряжение, чем первичное напряжение
ленточный сердечник – вид сердечника трансформатора, изготовленный путем намотки длинной сплошной металлический лист круглой или прямоугольной формы с закругленными углами
тороидальный сердечник – сердечник трансформатора, имеющий форму тороида, который обычно круглая с отверстием в центре, как у бублика
– электрическая машина для изменения значений напряжения, ток и импеданс
витков – отношение числа витков провода в первичной обмотке. обмотка по сравнению с числом витков вторичной обмотки
вольт на виток – метод определения значений напряжения в трансформатор путем деления количества витков провода в первичной обмотке по приложенному напряжению

Трансформаторы являются одними из самых распространенных устройств, используемых в электротехнике. поле.Их размер варьируется от менее одного кубического дюйма до размера железнодорожные вагоны. Их номинальные значения могут варьироваться от мВА (милливольт-ампер) до GVA (гигавольт-ампер). Крайне важно, чтобы каждый, кто работает в области электричества, понимал типов и подключений трансформаторов. В этом разделе будут представлены трансформаторы. предназначен для использования в однофазных установках. Два основных типа напряжения трансформаторы, разделительные трансформаторы и автотрансформаторы.

ТРАНСФОРМАТОРЫ ОДНОФАЗНЫЕ

Трансформатор – это машина с магнитным приводом, которая может изменять значения напряжения, тока и импеданса без изменения частоты.Трансформеры являются самыми эффективными из известных машин.

Их КПД обычно составляет от 90% до 99% при полной нагрузке. Трансформеры можно разделить на три классификации:

Изолирующий трансформатор.
Автотрансформатор.
Трансформатор тока.

Все значения трансформатора пропорциональны его коэффициенту вращения. Этот не означает, что точное количество витков провода на каждой обмотке должно быть известно, чтобы определять различные значения напряжения и тока для трансформатора.Что необходимо знать, так это соотношение витков. Например, предположим трансформатор имеет две обмотки. Одна обмотка, первичная, имеет 1000 витков провода, и другой, вторичный, имеет 250 витков провода (рис. 1). Соотношение витков этого трансформатора составляет 4 к 1 или 4: 1 (1000/250 = 4), потому что есть четыре витка провода на первичной обмотке на каждый виток провода на вторичной обмотке.

ФОРМУЛ ТРАНСФОРМАТОРА

Для определения значений напряжения и тока можно использовать разные формулы. для трансформатора.Ниже приводится список стандартных формул, где

NP = количество витков в первичной обмотке NS = количество витков во вторичной обмотке EP = напряжение первичной обмотки ES = напряжение вторичной обмотки IP = ток в первичной обмотке IS = ток во вторичной

EP ES

= НП NS EP ES

= IS IP NP NS

= IS IP или EP _ NS = ES _ NP EP _ IP = ES _ IS NP _ IP = NS _ IS

Первичная обмотка трансформатора является обмоткой ввода мощности.Его обмотка, подключенная к входящему источнику питания. Вторичный обмотка – это обмотка нагрузки или выходная обмотка. Это сторона трансформатора который подключен к управляемой нагрузке (фиг. 2).

ОСНОВНОЙ 1000 ОБОРОТОВ; ВТОРИЧНЫЙ 250 ОБОРОТОВ

РИС. 1 Все значения трансформатора пропорциональны его коэффициенту вращения.

НАГРУЗКА ВТОРИЧНАЯ ПЕРВИЧНАЯ

РИС. 2 Разделительный трансформатор имеет первичную и вторичную обмотки. электрически отделены друг от друга.

ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Трансформаторы, показанные на рисунках 1 и 2, являются изолирующими трансформаторами. Это означает, что вторичная обмотка физически и электрически изолирована. от первичной обмотки, поэтому нет электрического соединения между первичная и вторичная обмотки. Трансформатор имеет магнитную связь, без электрической связи. Эта изоляция линии часто очень желательна. характерная черта. Поскольку нет электрического соединения между нагрузкой и источник питания, трансформатор становится фильтром между ними.

Изолирующий трансформатор значительно снижает любые скачки напряжения, которые происходят на стороне питания, прежде чем они будут переданы на сторону нагрузки. Некоторые изолирующие трансформаторы имеют коэффициент трансформации 1: 1. Трансформатор этого типа будет иметь одинаковое входное и выходное напряжение и используется для только изоляция.

Изолирующий трансформатор может значительно снизить любые скачки напряжения перед они достигают вторичной обмотки из-за времени нарастания тока через индуктор.Напомним из раздела 10, что ток в катушке индуктивности увеличивается. с экспоненциальной скоростью (фиг. 3). По мере увеличения значения тока расширяющееся магнитное поле прорезает проводники катушки и индуцирует напряжение, противоположное приложенному напряжению. Количество наведенных напряжение пропорционально скорости изменения тока.

Это просто означает, что чем быстрее ток пытается увеличиться, тем большее сопротивление этому увеличению будет.Пиковые напряжения и токи обычно очень непродолжительны, что означает, что они увеличиваются в значение очень быстро (фиг. 4).

ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНАЯ КРИВАЯ ВРЕМЯ ТОК ПИК НАПРЯЖЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ НАПРЯЖЕНИЯ СИНУСОВОЙ ВОЛНЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

(слева) РИС. 3 Ток через катушку индуктивности нарастает экспоненциально. (верно) ИНЖИР. 4 Скачки напряжения обычно очень непродолжительны.

Это быстрое изменение стоимости вызывает усиление сопротивления изменению. так же быстро.К тому времени, когда спайк был передан на вторичный обмотка трансформатора устранена или значительно уменьшена ( ИНЖИР. 5).

Основная конструкция изолирующего трансформатора показана на фиг. 6. Металлический сердечник используется для обеспечения хорошей магнитной связи между двумя обмотки. Сердцевина обычно состоит из слоистых пластин, уложенных друг на друга. Ламинирование сердечник помогает снизить потери мощности, вызванные индукцией вихревых токов.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

На ФИГ.7 подключена одна обмотка изолирующего трансформатора к источнику переменного тока, а другая обмотка была подключена к нагрузке. Когда ток увеличивается от нуля до максимальной положительной точки, a магнитное поле расширяется наружу вокруг катушки. Когда ток уменьшается от его максимальной положительной точки к нулю магнитное поле схлопывается. Когда ток увеличивается к своему отрицательному пику, магнитное поле снова расширяется, но с противоположной полярностью.

Поле снова схлопывается, когда ток уменьшается от отрицательного. пик к нулю.

Это постоянно расширяющееся и сжимающееся магнитное поле разрезает обмотки. первичной обмотки и индуцирует в ней напряжение. Это индуцированное напряжение противодействует приложенное напряжение и ограничивает ток первичной обмотки. Когда катушка индуцирует в себе напряжение, это называется самоиндукцией.

ТОК ВОЗБУЖДЕНИЯ

Всегда будет некоторое количество тока в первичной обмотке любого трансформатор напряжения, независимо от типа или размера, даже при отсутствии нагрузки подключен к вторичному.Этот ток называется возбуждением. ток трансформатора.

Ток возбуждения – это величина тока, необходимая для намагничивания. сердечник трансформатора.

Ток возбуждения остается постоянным от холостого хода до полной нагрузки. В виде по общему правилу ток возбуждения – это такая малая часть полного ток нагрузки, который часто не учитывается при расчетах.

ВЗАИМНАЯ ИНДУКЦИЯ

Поскольку вторичные обмотки изолирующего трансформатора намотаны на тот же сердечник, что и первичный, магнитное поле, создаваемое первичным обмотка также разрезает обмотки вторичной обмотки (РИС.8). Это постоянно изменение магнитного поля индуцирует напряжение во вторичной обмотке.

Способность одной катушки индуцировать напряжение в другой катушке называется взаимная индукция. Величина напряжения, индуцированного во вторичной обмотке, определяется отношением количества витков провода во вторичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке. основной.

Например, предположим, что первичная обмотка имеет 240 витков провода и подключена до 120 В переменного тока. Это дает трансформатору отношение вольт на виток, равное 0.5 (120 В / 240 витков = 0,5 вольта на виток). Теперь предположим, что вторичная обмотка содержит 100 витков провода.

Поскольку трансформатор имеет отношение вольт на виток 0,5, вторичная обмотка напряжение будет 50 В (100 _ 0,5 = 50).

РИС. 5 Изолирующий трансформатор значительно снижает скачки напряжения. НАЧАЛЬНЫЙ ВТОРИЧНАЯ НАГРУЗКА

РИС. 6 Базовая конструкция изолирующего трансформатора. ОБМОТКА СЕРДЕЧНИКОВ ОБМОТКА

РИС.7 Магнитное поле, создаваемое переменным током. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

РИС. 8 Магнитное поле первичной обмотки индуцирует напряжение во вторичной обмотке.

РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА

В следующих примерах значения напряжения, тока и оборотов для будут рассчитаны различные трансформаторы.

Предположим, что развязывающий трансформатор, показанный на фиг. 2 имеет 240 витков провод на первичной и 60 витков на вторичной.Это соотношение из 4: 1 (240/60 = 4). Теперь предположим, что 120 В подключено к первичной обмотке. обмотка. Какое напряжение вторичной обмотки?

EP ES

= NP NS 120 ES

= 240 60240 ES = 7200 ES = 30 В

Трансформатор в этом примере известен как понижающий трансформатор, потому что он имеет более низкое вторичное напряжение, чем первичное.

Теперь предположим, что нагрузка, подключенная к вторичной обмотке, имеет полное сопротивление. 5 Ом.Следующая задача – вычислить текущий расход во вторичной обмотке. и первичные обмотки. Текущий поток вторичной обмотки можно вычислить используя закон Ома, так как напряжение и импеданс известны.

I = E Z I = 30 5 I = 6A

Теперь, когда величина тока во вторичной обмотке известно, первичный ток можно рассчитать по формуле EP ES

= IS IP 120 30

= 60 IP 120 IP = 180 IP = 1: 5A

Обратите внимание, что первичное напряжение выше чем вторичное напряжение, но первичный ток намного меньше, чем вторичный ток.Хорошее правило для любого типа трансформатора: мощность на входе должна равняться мощности на выходе. Если первичное напряжение и ток умножаются вместе, продукт должен быть равен произведению напряжения и тока. вторичного.

Первичный Вторичный 120 _ 1: 5 = 180 ВА 30 _ 6 = 180 ВА

В этом примере Предположим, что первичная обмотка содержит 240 витков провода, а вторичная содержит 1200 витков провода. Это соотношение витков 1: 5 (1200/240 = 5).Теперь предположим, что к первичной обмотке подключено 120 В. Вычислить напряжение на выходе вторичной обмотки.

EP ES

= NP NS 120 ES

= 240 1200240 ES = 144000 ES = 600 В

Обратите внимание, что вторичное напряжение этого трансформатора выше, чем первичное напряжение. Это известно как повышающий трансформатор.

Теперь предположим, что нагрузка, подключенная к вторичной обмотке, имеет полное сопротивление 2400 О.Найдите величину тока, протекающего в первичной и вторичной обмотках. Ток во вторичной обмотке можно рассчитать по закону Ома.

I = E Z I = 600 2400 I = 0:25 A

Теперь, когда величина текущего тока в вторичный известен, первичный ток может быть вычислен с использованием формула EP ES

= IS IP 120 600 = 0:25 IP 120 IP = 150 IP = 1:25 A

Обратите внимание, что количество потребляемой мощности равно количеству выходной мощности.

Начальное Среднее

120 _ 1:25 = 150 ВА 600 _ 0:25 = 150 ВА

РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЙ ИЗОЛЯЦИОННОГО ТРАНСФОРМАТОРА ПО ОТНОШЕНИЮ ОБОРОТОВ

Как показано в предыдущих примерах, значения трансформатора напряжения, ток, а обороты можно вычислить по формулам. Также возможно вычислить эти значения, используя коэффициент поворотов. Сделать расчеты с использованием коэффициент поворота, устанавливается коэффициент, сравнивающий некоторое число с 1, или 1 к некоторому числу.Например, предположим, что трансформатор имеет номинальное значение первичной обмотки. при 240 В и вторичной обмотки 96 В (РИС. 9). Соотношение витков может быть вычисляется путем деления более высокого напряжения на более низкое напряжение.

Коэффициент

= 240 96

Соотношение = 2: 5: 1

РИС. 9 Расчет значений трансформатора с использованием коэффициента трансформации.

РИС. 10 Расчет номиналов трансформатора.

Это соотношение указывает на то, что в первичной обмотке 2,5 витка провода. на каждый 1 виток провода во вторичной обмотке.Сторона трансформатора с самым низким напряжением всегда будет иметь наименьшее число (1) отношения.

Теперь предположим, что к вторичной обмотке подключено сопротивление 24 Ом. Величину вторичного тока можно найти с помощью закона Ома.

IS = 96 24 IS = 4A

Первичный ток можно определить с помощью коэффициента трансформации. Напомним, что вольт-амперы первичной обмотки должны равняться вольт-амперам вторичной обмотки.

Поскольку первичное напряжение больше, первичный ток должен быть меньше вторичного тока.

IP = Передаточное число оборотов IS IP = 4 2: 5 IP = 1: 6A

Чтобы проверить ответ, найдите вольт-амперы первичной и вторичной обмоток.

Первичный Вторичный 240 _ 1: 6 = 384 ВА 96 _ 4 = 384 ВА

Теперь предположим, что вторичная обмотка содержит 150 витков провода. В Количество витков первичной обмотки также может быть определено с помощью коэффициента трансформации. Поскольку первичный напряжение выше, чем вторичное напряжение, первичное должно иметь больше витки проволоки.

NP = NS _ передаточное число NP = 150 _ 2: 5 NP = 375 витков

В следующем примере предположим, что изолирующий трансформатор имеет первичное напряжение 120 В и вторичное напряжение 500 В.Вторичная обмотка имеет сопротивление нагрузки 1200 Ом. Вторичная обмотка содержит 800 витков провода (РИС. 10).

Соотношение витков можно найти, разделив более высокое напряжение на более низкое. Напряжение.

Соотношение = 500120 Соотношение = 1: 4: 17

Вторичный ток можно найти с помощью Закон Ома.

IS = 500 1200 IS = 0: 417 A

В этом примере первичное напряжение ниже вторичного. Следовательно, первичный ток должен быть выше.

IP = IS _ коэффициент оборотов IP = 0: 417 _ 4:17 IP = 1: 74A

Чтобы проверить этот ответ, вычислите вольт-амперы обеих обмоток.

Начальное Среднее

120_1: 74 = 208: 8 ВА 500_0: 417 = 208: 5 ВА

Небольшая разница в ответах вызвана округлением значений.

Поскольку первичное напряжение меньше вторичного, повороты провода в первичной обмотке также будет меньше.

NP = Передаточное число витков NS NP = 800 4:17 NP = 192 витка РИС.11 показывает трансформатор со всеми завершенными значениями.

РИС. 11 Трансформатор с завершенными значениями.

РИС. 13 Вторичная обмотка трансформатора с несколькими ответвлениями.

РИС. 12 Трансформатор с многоотводной первичной обмоткой.

РИС. 14 Трансформатор с несколькими вторичными обмотками.

МНОЖЕСТВЕННЫЕ ОБМОТКИ

Изолирующие трансформаторы часто имеют обмотки. которые имеют более одного набора выводных проводов, подключенных к первичной или вторичной обмотке.

Они называются многоотводными обмотками. Трансформатор, показанный на фиг. 12 содержит вторичную обмотку на 24 В. Первичная обмотка содержит однако несколько нажатий. Один из проводов первичной обмотки имеет маркировку C и общее для других отведений.

Остальные выводы имеют маркировку 120, 208 и 240. Конструкция этого трансформатора так что его можно подключать к разным первичным напряжениям без изменения значение вторичного напряжения.В этом примере предполагается, что вторичная обмотка имеет всего 120 витков провода. Для поддержания При правильном соотношении витков первичная обмотка будет иметь 600 витков провода между C и 120,1040 оборотов между C и 208 и 1200 оборотов между C и 240.

Разделительный трансформатор, показанный на РИС. 13 содержит одну первичную обмотку. Однако вторичная обмотка была отключена в нескольких точках. Один вторичных выводных проводов обозначен буквой C и является общим для другого вывода. провода.При подаче номинального напряжения на первичную обмотку напряжения 12, 24, и 48 В можно получить на вторичной обмотке. Следует также отметить, что такое расположение отводов позволяет использовать трансформатор в качестве отводов с центральным отводом. трансформатор на два напряжения.

Если нагрузка приложена к выводным проводам, обозначенным C и 24, выводной провод с надписью 12 становится центральным краном. Если нагрузка размещена поперек C и 48 проводов, 24-проводной провод становится центральным отводом.

В этом примере предполагается, что первичная обмотка имеет 300 витков провод. Для получения правильного соотношения витков потребуется 30 витков провода. между C и 12, 60 витков провода между C и 24 и 120 витков провода между C и 48.

Разделительный трансформатор, показанный на РИС. 14 похож на трансформатор на фиг. 13. Показанный на фиг. 14, однако, имеет несколько вторичных обмоток. вместо одной вторичной обмотки с несколькими отводами.Преимущество заключается в том, что вторичные обмотки электрически изолированы друг от друга. Эти вторичные обмотки могут быть повышающими или понижающими в зависимости от применение трансформатора.

РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЙ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ С НЕСКОЛЬКИМИ ВТОРИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

При вычислении значений изолирующего трансформатора с несколькими вторичными обмотками. обмоток, каждая вторичная обмотка должна рассматриваться как отдельный трансформатор.

Например, трансформатор на фиг.15 содержит одну первичную обмотку и три вторичные обмотки. Первичный подключен к 120 В переменного тока и имеет 300 витков провода. Одна вторичная обмотка имеет выходное напряжение 560 В и нагрузку. сопротивление 1000 Ом. Выходное напряжение второй вторичной обмотки составляет 208 Ом. V и сопротивление нагрузки 400 Ом, а третья вторичная обмотка имеет выход напряжение 24 В и сопротивление нагрузки 6 Ом. Ток, витки провода, и коэффициент для каждой вторичной обмотки, и будет найден ток первичной обмотки.

Первым шагом будет вычисление отношения витков первой вторичной обмотки. Это можно сделать, разделив меньшее напряжение на большее.

Коэффициент

= ES1 Коэффициент EP = 560120 Коэффициент = 1: 4: 67

Ток в первой вторичной обмотке можно вычислить с помощью закона Ома.

IS1 = 560 1000 IS1 = 0:56 A Количество витков провода в первой вторичной обмотке обмотка будет найдена с использованием отношения витков.

Поскольку эта вторичная обмотка имеет более высокое напряжение, чем первичная, она должна иметь больше витков провода.

NS1 = NP / отношение оборотов

NS1 = 300 _ 4:67

NS1 = 1401 виток

Количество первичного тока, необходимого для питания этой вторичной обмотки. можно также найти, используя коэффициент трансформации. Поскольку первичная обмотка имеет меньшее напряжение, для этого потребуется больше тока.

IP (ПЕРВЫЙ ВТОРИЧНЫЙ) = IS1 _ коэффициент оборотов IP (ПЕРВЫЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 0:56 _ 4:67 IP (ПЕРВЫЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 2:61 A

Передаточное число второй вторичной обмотки обмотка будет найдена путем деления более высокого напряжения на более низкое.

Соотношение

= 208120 Соотношение = 1: 1: 73

Количество текущего потока в этой вторичной обмотке. можно определить с помощью закона Ома.

IS2 = 208400 IS2 = 0:52 A

Поскольку напряжение этой вторичной обмотки больше чем первичный, у него будет больше витков провода, чем у первичного. В витки этой вторичной обмотки будут найдены с помощью отношения витков.

NS2 = NP _ передаточное число витков NS2 = 300 _ 1:73 NS2 = 519 витков

РИС.15 Расчет значений для трансформатора с несколькими вторичными обмотками.

Напряжение первичной обмотки ниже, чем на этой вторичной обмотке. Первичная воля, следовательно, требуется большее количество тока. Количество требуемого тока Для работы этой вторичной обмотки будет использоваться коэффициент трансформации.

IP (ВТОРОЙ ВТОРИЧНЫЙ) = IS2 _ коэффициент оборотов IP (ВТОРОЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 0:52 _ 1: 732 IP (ВТОРОЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 0: 9A

Коэффициент трансформации третьей вторичной обмотки обмотка будет рассчитана так же, как и два других.

Большее напряжение будет разделено на меньшее.

Коэффициент = 120 24 Коэффициент = 5: 1 Первичный ток будет найден с помощью Ом закон.

IS3 = 24 6 IS3 = 4A

Выходное напряжение третьей вторичной обмотки меньше чем первичный. Таким образом, количество витков провода будет меньше. чем первичные витки.

NS3 = Передаточное число витков NP NS3 = 300 5 NS3 = 60 витков

Первичная имеет высшее напряжение, чем эта вторичная.Следовательно, первичный ток будет меньше на величину передаточного числа.

IP (ТРЕТИЙ ВТОРИЧНЫЙ) = IS3 / отношение оборотов

IP (ТРЕТИЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 4/5

IP (ТРЕТИЙ ВТОРИЧНЫЙ) = 0: 8A

Первичная обмотка должна подавать ток на каждую из трех вторичных обмоток. Следовательно, общая величина первичного тока будет суммой токов требуется для питания каждой вторичной обмотки.

IP (ИТОГО) = IP1) IP2) IP3 IP (ИТОГО) = 2:61) 0: 9) 0: 8 IP (ИТОГО ) = 4:31 А

Преобразователь со всеми вычисленными значениями показан на фиг.16.

РИС. 16 Преобразователь со всеми вычисленными значениями.

РИС. 17 Распределительный трансформатор.

РИС. 18 Напряжение от любой линии к нейтрали составляет 120 В. Напряжение по всей вторичной обмотке 240 В.

РИС. 19 Напряжения на вторичной обмотке синфазны.

РИС. 20 нагрузок 240 В подключаются напрямую через вторичную обмотку.

ТРАНСФОРМАТОРЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ

Распространенным типом изолирующего трансформатора является распределительный трансформатор, ИНЖИР.17. Этот трансформатор изменяет высокое напряжение в распределительной сети энергокомпании. линии к общему 240/120 В, который обеспечивает питание большинства домов и многих предприятия. В этом примере предполагается, что первичный подключен на линию 7200 В. Вторичная обмотка – 240 В с центральным отводом. Центр отвод заземляется и становится нейтральным проводом или общим проводом. Если напряжение измеряется на всей вторичной обмотке, напряжение 240 В будет видно. Если напряжение измеряется от любой линии до центрального ответвителя, будет видна половина вторичного напряжения, или 120 В (РИС.18). Этот происходит потому, что заземленный нейтральный проводник становится центральной точкой двух синфазных напряжений. Векторная диаграмма, изображающая это состояние, показывает, что заземленный нулевой провод подключен к центральной точке двух синфазных напряжений (фиг. 19). Нагрузки, предназначенные для работы на 240 В, например, водонагреватели, электрические резистивные нагреватели и центральные кондиционеры подключаются напрямую через линии вторичный (ФИГ.20).

Нагрузки, которые предназначены для работы от напряжения 120 В, подключаются от центрального ответвителя, или нейтральный, к одной из второстепенных линий. Функция нейтрального должен переносить разницу в токе между двумя вторичными линиями и поддерживать сбалансированное напряжение.

На ФИГ. 21, одна из вторичных линий имеет ток 30 А и другой имеет ток 24 А. Нейтраль проводит сумму несбалансированная нагрузка. В этом примере ток нейтрали будет 6 А (30 _ 24 = 6).

РИС. 21 Нейтраль несет сумму неуравновешенной нагрузки.

РИС. 23 Управляющий трансформатор подключен для работы на 240 В.

РИС. 22 Управляющий трансформатор с предохранителем, добавленным к вторичной обмотке. обмотка.

РИС. 24 Управляющий трансформатор подключен для работы на 480 В.

ТРАНСФОРМАТОРЫ УПРАВЛЕНИЯ

Другой распространенный тип изолирующего трансформатора, встречающийся в промышленности. – управляющий трансформатор (РИС.22). Трансформатор управления снижает линейное напряжение до значения, необходимого для работы цепей управления. Большинство трансформатор управления общего типа содержит две первичные обмотки и одну вторичный. Первичные обмотки обычно рассчитаны на 240 В каждая, и вторичный на 120 В.

Такое расположение обеспечивает соотношение витков 2: 1 между каждой первичной обмоткой. обмотки и вторичные. Например, предположим, что каждый из основных обмотка содержит 200 витков провода.Вторичный будет содержать 100 витков проволоки.

Одна из первичных обмоток на фиг. 23 обозначен как h2 и h3. Другой обозначается h4 и h5.

Вторичная обмотка имеет маркировку X1 и X2. Если первичная обмотка трансформатора должен быть подключен к 240 В, две первичные обмотки будут подключены параллельно, соединив h2 и h4 вместе, а h3 и h5 вместе. Когда первичные обмотки соединены параллельно, приложено одинаковое напряжение через обе обмотки.Это имеет тот же эффект, что и использование одной первичной обмотки. всего 200 витков провода. Поддерживается передаточное число 2: 1, а вторичное напряжение 120 В.

Если трансформатор должен быть подключен к напряжению 480 В, две первичные обмотки будут соединены последовательно путем соединения h3 и h4 вместе (фиг. 24). Входящая мощность подключена к h2 и h5.

Последовательное соединение первичных обмоток увеличивает количество витков в первичный до 400.Таким образом получается соотношение витков 4: 1. При подключении 480 В к первичному, вторичное напряжение остается на уровне 120.

Первичные выводы управляющего трансформатора обычно перекрестно соединены. как показано на фиг. 25, поэтому можно использовать металлические перемычки для подключения первичного для работы на 240 или 480 В. Если первичная обмотка должна быть подключена на 240 В При работе металлические звенья соединяются под винтами, как показано на фиг. 26.

Обратите внимание, что выводы h2 и h4 соединены вместе, а выводы h3 и h5 связаны вместе.

Сравните это соединение с соединением, показанным на РИС. 23.

Если трансформатор должен быть подключен для работы на 480 В, клеммы h3 и h4 соединены, как показано на фиг. 27. Сравните эту связь с соединение, показанное на фиг. 24.

РИС. 25 Первичные обмотки управляющего трансформатора скрещены.

РИС. 26 Металлические перемычки подключают трансформатор для работы на 240 В.

РИС. 27 Управляющий трансформатор подключен для работы 480 В.

РИС. 28 Ядро трехфазного трансформатора
мощностью 600 МВА. В Houston Lighting and Power.

РИС. 29 Трансформатор с сердечником.

РИС. 32 Тороидальный трансформатор.

РИС. 30 Трансформатор корпусного типа.

РИС. 31 Трансформатор с сердечником типа Н.

ТИПЫ СЕРДЕЧНИКОВ ТРАНСФОРМАТОРА

В конструкции используются сердечники нескольких типов. трансформаторов.Большинство сердечников изготовлено из тонких стальных пробивок, ламинированных вместе, чтобы сформировать прочное металлическое ядро. Ядро на 600 МВА (мега-ампер) трехфазный трансформатор показан на фиг. 28. Ламинированные сердечники предпочтительны. потому что на поверхности каждой пластинки образуется тонкий слой оксида и действует как изолятор, чтобы уменьшить образование вихревых токов внутри основной материал. Количество основного материала, необходимого для конкретного трансформатор определяется номинальной мощностью трансформатора, но он должно быть достаточно, чтобы предотвратить насыщение при полной нагрузке.

Тип и форма сердечника обычно определяют количество магнитных полей. связь между обмотками и в некоторой степени эффективность трансформатор.

Трансформатор, показанный на фиг. 29 известен как трансформатор с сердечником. Обмотки размещены вокруг каждого конца материала сердечника.

Трансформатор корпусного типа сконструирован аналогично сердечнику. тип, за исключением того, что тип оболочки имеет металлический сердечник через середину окна (РИС.30). Первичная и вторичная обмотки намотаны вокруг центральной части сердечника с ближайшей обмоткой низкого напряжения к металлической сердцевине. Такое расположение позволяет окружать трансформатор. сердечником и обеспечивает отличную магнитную связь. Когда трансформатор находится в рабочем состоянии, весь магнитный поток должен проходить через центральный сердечник кусок. Затем он разделяется на две части внешнего сердечника.

Сердечник типа H, показанный на фиг. 31 аналогичен сердечнику оболочечного типа в что у него есть железный сердечник через его центр, вокруг которого первичная и вторичные обмотки намотаны.Однако сердечник H окружает обмотки. с четырех сторон вместо двух. Этот дополнительный металл помогает уменьшить случайную утечку поток и повысить эффективность трансформатора.

Сердечник типа H часто используется в высоковольтных распределительных трансформаторах.

Ленточный сердечник или тороидальный сердечник (РИС. 32) сконструирован плотно наматывание одной длинной непрерывной ленты из кремнистой стали в спираль. Кассета могут быть помещены или не размещены в пластиковом контейнере в зависимости от области применения.Этот тип сердечника не требует стальных перфораций, соединенных вместе. Поскольку сердечник представляет собой одну непрерывную металлическую часть, утечка потока сохраняется. до минимума. Рассеивание потока – это линии магнитного потока, которые не следуют металлический сердечник и теряются для окружающего воздуха. Ленточный сердечник является одним из наиболее эффективных доступных дизайнов сердечников.

РИС. 32

ПУСКОВОЙ ТОК ТРАНСФОРМАТОРА

Реактор – это дроссель, используемый для добавления индуктивности в цепь.Хотя трансформаторы и реакторы являются индуктивными устройствами, есть отличное разница в их эксплуатационных характеристиках. Реакторы часто подключаются последовательно с нагрузкой с низким сопротивлением для предотвращения пускового тока (величина тока, протекающего при первоначальном подаче питания на схему) от становится чрезмерным (РИС. 33). Трансформаторы, однако, могут производить чрезвычайно высокие пусковые токи при первом подаче питания на первичную обмотку. Тип сердечника, используемого при создании катушек индуктивности и трансформаторов, в первую очередь отвечает за эту разницу в характеристиках.

РИС. 33 Реакторы помогают предотвратить чрезмерный пусковой ток при первом включении питания.

РИС. 34 Автотрансформатор имеет только одну обмотку, которая используется для обеих первичный и вторичный.

АВТОТРАНСФОРМАТОРЫ

Автотрансформаторы – это однообмоточные трансформаторы.

Они используют одну и ту же обмотку для первичной и вторичной обмоток. Основной обмотка на фиг. 34 находится между точками B и N и имеет напряжение 120 В. применяется к нему.Между точками B и N 120 витков провода. Сейчас Предположим, что селекторный переключатель установлен в положение D. Теперь нагрузка подключена. между точками D и N. Вторичная обмотка этого трансформатора содержит 40 витков. проволоки. Если необходимо вычислить величину напряжения, приложенного к нагрузке, можно использовать следующую формулу.

EP ES

= NP NS 120 ES

= 120 40120 ES = 4800 ES = 40 В

Предположим, что нагрузка, подключенная к вторичной обмотке, имеет импеданс 10 Ом.Величину тока во вторичном контуре можно вычислить. по формуле

I = E Z I = 40 10 I = 4A

Первичный ток можно рассчитать по той же формуле, что и для вычисления первичного тока для трансформатора с изоляцией.

EP ES

= IS IP 120 40

= 4 IP 120 IP = 160 IP = 1: 333 A

Количество потребляемой и выходной мощности автотрансформатора должно соответствовать так же, как и в изолирующем трансформаторе.

Начальное Среднее

120 _ 1: 333 = 160 ВА 40 _ 4 = 160 ВА Теперь предположим, что поворотный переключатель подключен к точке А. Теперь нагрузка подключена к 160 виткам провода. Напряжение, приложенное к нагрузке, можно рассчитать с помощью

EP ES

= NP NS 120 ES

= 120160120 ES = 19200 ES = 160 В

===

ДЕРЖАТЕЛЬ ЩЕТКИ ВАЛА УГЛЕРОДНАЯ ЩЕТКА POWERKOTE COIL CORE ПОДШИПНИКИ ОСНОВНОГО ВАЛА КОНЦЕВЫЕ ФОРМЫ РАДИАТОРА ПОЗОЛОЧЕННАЯ ПЛАТА КОММУТАТОРА

РИС.35 Powerstat в разрезе.

===

Обратите внимание, что автотрансформатор, как и изолирующий трансформатор, может быть либо повышающий, либо понижающий трансформатор.

Если поворотный переключатель, показанный на РИС. 34 были удалены и заменены скользящий ответвитель, который контактировал непосредственно с обмоткой трансформатора, соотношение оборотов можно регулировать непрерывно.

Этот тип трансформатора обычно называют Variac или Powerstat, в зависимости от производителя.Вид в разрезе переменного автотрансформатора показан на фиг. 35. Обмотки намотаны на ленточный тороид. ядро внутри пластикового корпуса. Вершины обмоток плоско фрезерованы. для обеспечения коммутатора. Угольная щетка контактирует с обмотками.

Автотрансформаторы

часто используются энергетическими компаниями для обеспечения малых увеличивать или уменьшать линейное напряжение. Они помогают регулировать напряжение к большим линиям электропередач. Трехфазный автотрансформатор показан на фиг.36. Этот трансформатор находится в корпусе, заполненном трансформаторным маслом, который действует как охлаждающая жидкость и предотвращает образование влаги в обмотках.

У автотрансформатора есть один недостаток. Поскольку нагрузка подключена с одной стороны линии электропередачи, между входящими мощность и нагрузка. Это может вызвать проблемы с некоторыми типами оборудования. и это необходимо учитывать при проектировании энергосистемы.

ПОЛЯРНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

Чтобы понять полярность трансформатора, напряжение, создаваемое на обмотке. необходимо учитывать в какой-то момент времени.В цепи переменного тока 60 Гц напряжение меняет полярность 60 раз в секунду. При обсуждении трансформатора полярности, необходимо учитывать взаимосвязь между разными обмотки в один и тот же момент времени. Следовательно, предполагается, что этот момент времени – когда создается пиковое положительное напряжение поперек обмотки.

РИС. 36 Трехфазный автотрансформатор.

РИС. 37 точек полярности трансформатора.

РИС.38 Знаков полярности для нескольких вторичных обмоток.

РИС. 39 Соединение вторичной и первичной обмоток образует автотрансформатор.

РИС. 40 Перерисовка соединения.

МАРКИРОВКА ПОЛЯРНОСТИ ПО СХЕМЕ

Когда трансформатор показан на принципиальной схеме, это обычная практика. чтобы указать полярность обмоток трансформатора, поставив точку рядом с один конец каждой обмотки, как показано на фиг. 37.

Эти точки означают, что полярность в этот момент одинакова. для каждой обмотки.Например, предположим, что напряжение, приложенное к первичной обмотка имеет максимальное положительное значение на клемме, обозначенной значком точка. Напряжение на точечном выводе вторичной обмотки будет на пике. положительное значение одновременно.

Этот же тип обозначения полярности используется для трансформаторов, более одной первичной или вторичной обмотки. Пример трансформатора с мульти-вторичной обмоткой показано на фиг. 38.

РИС. 41 Размещение точек полярности для обозначения аддитивной полярности.

РИС. 43 Стрелки указывают расположение точек полярности.

РИС. 42 точки полярности указывают на вычитающую полярность.

РИС. 44 Значения стрелок складываются, чтобы указать аддитивную полярность (усиление связь).

ДОБАВИТЕЛЬНАЯ И СУБТРАКТИВНАЯ ПОЛЯРНОСТИ

Полярность обмоток трансформатора можно определить, подключив их в качестве автотрансформатора и тестирования на аддитивную или вычитающую полярность, часто называют повышающим или понижающим соединением.

Это делается путем подключения одного вывода вторичной обмотки к одному выводу первичной обмотки и измерения напряжения на обеих обмотках (фиг. 39). В Трансформатор, показанный в примере, имеет номинальное первичное напряжение 120 В. и номинальное вторичное напряжение 24 В. Эта же схема была перерисована заново. на фиг. 40, чтобы более четко показать связь. Обратите внимание, что вторичный обмотка была подключена последовательно с первичной обмоткой.

Трансформатор теперь содержит только одну обмотку и, следовательно, является автотрансформатором.При подаче 120 В на первичную обмотку вольтметр подключен на вторичной обмотке будет указывать либо сумму двух напряжений, либо разница между двумя напряжениями. Если этот вольтметр показывает 144 V (120) 24 = 144) обмотки подключаются аддитивно (повышают), а полярность точки могут быть размещены, как показано на фиг. 41. Отметим в этой связи, что вторичное напряжение добавляется к первичному напряжению.

Если вольтметр, подключенный к вторичной обмотке, показывает напряжение на 96 В (120 _ 24 = 96) обмотки соединены вычитающим (понижающим), и точки полярности размещены, как показано на фиг.42.

РАСПОЛОЖЕНИЕ ТОЧЕК СТРЕЛКАМИ

Чтобы помочь в понимании аддитивной и вычитающей полярности, стрелки может использоваться для указания направления больше или меньше значений. На фиг. 43, стрелки были добавлены, чтобы указать направление, в котором точка должна быть размещена.

В этом примере трансформатор подключен аддитивно или повышающе, и обе стрелки указывают в одном направлении. Обратите внимание, что стрелка указывает в точку.На фиг. 44 видно, что значения двух стрелок добавляют к производят 144 В.

На ФИГ. 45, стрелки были добавлены к вычитающей или понижающей связи. В этом случае стрелки указывают в противоположных направлениях, а напряжение один пытается отменить напряжение другого. В результате меньшее значение удаляется, а большее значение уменьшается, как показано на ИНЖИР. 46.

РИС. 47 На холостом ходу первичный ток отстает от напряжения на 90 °.

РИС. 46 Стрелки указывают на вычитающую полярность.

РИС. 45 Значения стрелок вычитаются (соединение понижения).

РИС. 48 Вторичное напряжение отстает от первичного тока на 90 °.

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА В ТРАНСФОРМАТОРЕ

Когда первичная обмотка трансформатора подключена к источнику питания, но нет нагрузка подключена к вторичной обмотке, ток ограничен индуктивным сопротивлением первичной.В настоящее время трансформатор представляет собой индуктор, и ток возбуждения отстает от приложенного напряжения на 90 ° (ФИГ. 47). Первичный ток вызывает напряжение во вторичной обмотке.

Это индуцированное напряжение пропорционально скорости изменения тока. Вторичное напряжение будет максимальным в периоды, когда первичное ток меняется больше всего (0 °, 180 ° и 360 °), и он будет равен нулю когда первичный ток не меняется (90 ° и 270 °).Сюжет о первичный ток и вторичное напряжение показывает, что вторичное напряжение отстает от первичного тока на 90 ° (РИС. 48). Поскольку вторичное напряжение отстает от первичного тока на 90 °, а приложенное напряжение опережает первичный ток на 90 °, вторичное напряжение на 180 ° не совпадает по фазе с приложенным напряжение и синфазно с наведенным напряжением в первичной обмотке.

ДОБАВЛЕНИЕ НАГРУЗКИ К ВТОРИЧНОМУ

Когда нагрузка подключена к вторичной обмотке, ток начинает течь.Так как трансформатор является индуктивным устройством, вторичный ток отстает от вторичное напряжение на 90 °. Поскольку вторичное напряжение отстает от первичного ток на 90 °, вторичный ток на 180 ° не совпадает по фазе с первичным ток (РИС. 49).

Ток вторичной обмотки вызывает противодействующее напряжение во вторичной обмотке. обмотки, противостоящие противодавлению, индуцированному в первичной обмотке.

Противодавление вторичного напряжения ослабляет первичное и позволяет больше первичного тока, чтобы течь.По мере увеличения вторичного тока первичный ток увеличивается пропорционально.

Поскольку вторичный ток вызывает уменьшение производимого противодавления в первичной обмотке ток первичной обмотки меньше ограничивается индуктивным реактивное сопротивление и многое другое за счет сопротивления обмоток при добавлении нагрузки к вторичный. Ваттметр, подключенный к первичной обмотке, покажет, что истинная мощность увеличивается при добавлении нагрузки к вторичной обмотке.

===

ПРИЛОЖЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВТОРИЧНЫЙ ТОК ПЕРВИЧНЫЙ ТОК ВТОРИЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

РИС.49 Соотношение напряжения и тока первичной и вторичной обмоток обмотки.

===

РИС. 50 Проверка трансформатора омметром.

===

ИСПЫТАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА

Для определения состояния трансформатора можно провести несколько тестов. Простой тест на заземление, замыкание или обрыв можно выполнить с помощью омметра. (РИС. 50). Омметр A подключается к одному проводу первичной обмотки и к одному свинец вторичного.

Этот тест проверяет наличие короткого замыкания между первичной и вторичной обмотками. Омметр должен показывать бесконечность. Если первичных несколько или вторичной обмотки, все изолированные обмотки должны быть проверены на короткое замыкание. Омметр B показывает проверку обмоток на массу. Один из лидеров омметр подключается к корпусу трансформатора, а другой подключен к обмотке. Все обмотки должны быть проверены на заземление, и омметр должен показывать бесконечность для каждой обмотки.Омметр C показывает проверка обмоток на непрерывность. Сопротивление провода обмотки должен отображаться омметром.

Если трансформатор находится в хорошем состоянии после омметра Затем его следует проверить на наличие короткого замыкания и заземления с помощью мегомметра. MEGGER обнаружит проблемы с пробоем изоляции, которые омметр не буду. Состояние диэлектрического масла в больших маслонаполненных трансформаторах следует проверять через определенные промежутки времени.Это включает в себя выборку масла и проведения испытаний на электрическую прочность и загрязнение.

ПАРАМЕТРЫ ТРАНСФОРМАТОРА

У большинства трансформаторов есть паспортная табличка с информацией о трансформаторе. Приведенная информация обычно определяется размером, типом и производителем. Почти на всех паспортных табличках указано первичное напряжение, вторичное напряжение и Номинальная мощность в кВА (киловольт-ампер). Трансформаторы рассчитаны на киловольт-амперы и не киловатты, потому что истинная мощность определяется коэффициентом мощности нагрузки.Другая информация, которая может быть указана или не указана, – это частота, превышение температуры в C °, полное сопротивление, тип изоляционного масла, галлоны изоляционного материала масло, серийный номер, номер типа, номер модели, и есть ли у трансформатора однофазный или трехфазный.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО ТОКА

На паспортной табличке не указаны текущие характеристики обмоток. С потребляемая мощность должна быть равна выходной мощности, номинальный ток обмотки можно определить, разделив номинальную мощность в кВА на напряжение обмотки.Для Например, предположим, что трансформатор имеет номинальную мощность 0,5 кВА, первичное напряжение 480 В, а вторичное напряжение 120 В. Для определения максимального тока который может поставляться вторичной обмоткой, разделите рейтинг KVA на вторичный Напряжение.

IS = кВА ES IS = 500120 IS = 4:16 A

Таким же образом можно рассчитать первичный ток.

IP = кВА EP IP = 500 480 IP = 1:04 A

Трансформаторы с несколькими вторичными обмотками обычно имеют ток рейтинг указан вместе с номинальным напряжением.

++++++++++

ПРИМЕР 1

Предположим, что трансформатор, показанный на фиг. 51 – 2400/480 вольт 15 кВА трансформатор. Чтобы определить полное сопротивление трансформатора, сначала вычислите номинальный ток полной нагрузки вторичной обмотки.

I5 ВА E I5 15000 480 I531: 25 А

Далее увеличиваем напряжение источника, подключенного к высоковольтной обмотке. до тех пор, пока в обмотке низкого напряжения не потечет ток 31,25 ампер.Предполагать что значение напряжения составляет 138 вольт. Наконец, определите процент приложенного напряжения по сравнению с номинальным напряжением.

% Напряжение источника Z5 номинальное напряжение 3100

% Z5 138 2400 3100

% Z50: 05753100

% Z55: 75 Полное сопротивление этого трансформатора составляет 5,75%.

Импеданс трансформатора является основным фактором при определении величины напряжения. падение трансформатора будет между холостым ходом и полной нагрузкой и при определении количество тока, протекающего при коротком замыкании.Короткое замыкание ток можно рассчитать по формуле (Однофазный) ISC 5 ВА E3% Z Формула определения тока в однофазной цепи – I5 ВА. E Приведенную выше формулу для определения тока короткого замыкания можно изменить. чтобы показать, что ток короткого замыкания можно вычислить, разделив номинальный вторичный ток% Z.

ISC 5 I Оценка% Z

++++++++++

ПРИМЕР 2

Однофазный трансформатор рассчитан на 50 кВА и имеет вторичное напряжение. 240 вольт.Паспортная табличка показывает, что трансформатор имеет внутреннюю импеданс (% ИЗ) 2,5%. Какой ток короткого замыкания у этого трансформатора? I Вторичный 5 50,000 240 I Вторичный 5208: 3 ампера I Короткое замыкание 5 208: 3

% Z I Короткое замыкание 5 208: 3

0: 025 I Короткое замыкание 58,333: 3 ампера Иногда необходимо вычислить величина тока короткого замыкания при определении правильного номинала предохранителя для схемы. Предохранитель должен иметь достаточно высокий рейтинг прерывания. для устранения неисправности в случае короткого замыкания.

++++++++++

===

ИСТОЧНИК ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВОЛЬТМЕТР ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ ОБМОТКА НИЗКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ АММЕТРА

РИС. 51 Определение импеданса трансформатора.

===

ТРАНСФОРМАТОР ИМПЕДАНС

Импеданс трансформатора определяется физической конструкцией трансформатор. Такие факторы, как количество и тип материала сердечника, проволоки размер, используемый для создания обмоток, количество витков и степень магнитного поля. соединение между обмотками сильно влияет на импеданс трансформатора.

Импеданс выражается в процентах (% Z или% IZ) и измеряется путем подключения короткое замыкание низковольтной обмотки трансформатора и затем подключение источника переменного напряжения к высоковольтной обмотке, фиг. 51. Затем переменное напряжение увеличивают до тех пор, пока номинальный ток не течет в обмотка низкого напряжения. Импеданс трансформатора определяется путем расчета процент переменного напряжения по сравнению с номинальным напряжением обмотка высокого напряжения.

РЕЗЮМЕ

• Все значения напряжения, тока и импеданса в трансформаторе пропорциональны. к коэффициенту оборотов.

• Трансформаторы могут изменять значения напряжения, тока и импеданса, но не может изменить частоту.

• Первичная обмотка трансформатора подключена к линии электропередачи.

• Вторичная обмотка подключена к нагрузке.

• Трансформатор, напряжение вторичной обмотки которого ниже, чем напряжение первичной обмотки. понижающий трансформатор.

• Трансформатор с более высоким вторичным напряжением, чем первичное. – повышающий трансформатор.

• Изолирующий трансформатор электрически имеет первичную и вторичную обмотки. и механически отделены друг от друга.

• Когда катушка индуцирует в себе напряжение, это называется самоиндукцией.

• Когда одна катушка наводит напряжение на другую катушку, это называется взаимным индукция.

• Трансформаторы могут иметь очень высокий пусковой ток при первом подключении. к линии электропередачи из-за наличия магнитных доменов в материале сердечника.

• Индукторы создают воздушный зазор в материале сердечника, который вызывает магнитные домены для сброса в нейтральное положение.

• Автотрансформаторы имеют только одну обмотку, которая используется как первичные и вторичный.

• Автотрансформаторы имеют недостаток в том, что они не имеют изоляции линии. между первичной и вторичной обмотками.

• Изолирующие трансформаторы помогают фильтровать скачки напряжения и тока между первичная и вторичная сторона.

• Точки полярности часто добавляются на принципиальные схемы для обозначения трансформатора. полярность.

• Трансформаторы можно подключать с добавлением или вычитанием полярности.

ВИКТОРИНА:

1. Что такое трансформатор?

2. Каков общий КПД трансформаторов?

3. Что такое изолирующий трансформатор?

4. Все значения трансформатора пропорциональны его.

5. Что такое автотрансформатор?

6.В чем недостаток автотрансформатора?

7. Объясните разницу между повышающим и понижающим трансформатором.

8. Трансформатор имеет первичное напряжение 240 В и вторичное напряжение. 48 В. Какое отношение витков у этого трансформатора?

9. Трансформатор имеет мощность 750 ВА. Первичное напряжение 120 В. Что такое первичный ток?

10. Трансформатор имеет коэффициент трансформации 1: 6. Первичный ток 18 А.Что такое вторичный ток?

11. Что означают точки рядом с выводами трансформатора? изобразите на схеме? 12. Трансформатор имеет номинальное напряжение первичной обмотки. 240 В и номинальное вторичное напряжение 80 В. Если обмотки были подключены после вычитания, какое напряжение появится во всем соединении?

12 должны были быть подключены аддитивно, какое напряжение появилось бы на всю обмотку?

13. Если речь идет об обмотках трансформатора

14.Первичные выводы трансформатора обозначены цифрами 1 и 2. Вторичные выводы провода помечены 3 и 4. Если точки полярности размещены рядом с выводами 1 и 4, какой вторичный провод будет подключен к клемме 2 для подключения добавка?

ПРОБЛЕМЫ ПРАКТИКИ

См. РИС. 52, чтобы ответить на следующие вопросы. Найдите все недостающее значения.

EP 120 ES 24 IP IS NP 300 NS Соотношение Z = 3 Ом 2.

EP 240 ES 320 IP IS NP NS 280 Коэффициент Z = 500 Ом 3.

EP ES 160 IP IS NP NS 80 Соотношение 1: 2,5 Z = 12 Ом 4.

EP 48 ES 240 IP IS NP 220 NS Соотношение Z = 360 Ом 5.

EP ES IP 16.5 IS 3.25 NP NS 450 Коэффициент Z = 56 Ом 6.

EP 480 ES IP IS NP 275 NS 525 Коэффициент Z = 1,2 кОм.

См. РИС. 53, чтобы ответить на следующие вопросы. Найдите все недостающее значения.

EP 208 ES1 320 ES2 120 ES3 24 IP IS1 IS2 IS3 NP 800 NS1 NS2 NS3 Соотношение 1: Соотношение 2: Соотношение 3:

R1 12 кОм, R2 6 O R3 8 O 8.

EP 277 ES1 480 ES2 208 ES3 120 IP IS1 IS2 IS3 NP 350 NS1 NS2 NS3 Соотношение 1: Соотношение 2: Соотношение 3:

R1 200 O R2 60 O R3 24 O

РИС. 52 Практические проблемы изолирующего трансформатора.

РИС. 53 Однофазный трансформатор с несколькими вторичными обмотками.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Вы работаете на промышленном предприятии. Необходимо установить однофазный трансформатор. На заводской табличке трансформатора указана следующая информация:

Первичное напряжение – 13,800 Вторичное напряжение – 240 Полное сопротивление – 5% кВА – 150 Вторичный предохранитель рассчитан на перегрузку 800 А и номинал прерывания. 10000 А.Достаточно ли мощности прерывания для этой установки?

2. Вы работаете на промышленном предприятии.

Электропитание мостового крана составляет 480 В переменного тока. Электрический тормоз на подъемнике работает от 240 В. Тормоз рассчитан на ток 3,5 А. установите трансформатор, чтобы снизить напряжение с 480 В до 240 В. Номинальная мощность в кВА трансформатор должен быть как минимум на 115% больше ожидаемой нагрузки. Части В номере есть трансформаторы следующих размеров: 0.025 кВА, 0,05 кВА, 0,1 кВА, 0,5 кВА, 1 кВА, 1,25 кВА, 1,5 кВА и 2 кВА. Какие из доступных трансформаторы следует использовать для этой установки?

Почему потоки в первичной и вторичной обмотках всегда равны?

Почему поток в первичной и вторичной обмотках трансформатора одинаковый?

Один из наших последователей спросил: «Какой из трансформаторов больше? первичный поток или вторичный поток? в обоих случаях повышающий и понижающий трансформаторы.

Поток в первичной и вторичной обмотках всегда равен.

В идеальном случае поток, создаваемый в первичной обмотке, будет проходить через вторичную обмотку, поэтому создаваемый поток в первичной обмотке будет таким же, как и во вторичной обмотке.

Полезно знать:

Трансформатор не меняет значения мощности, частоты и магнитного потока.
Трансформатор только повышает или понижает значение переменного напряжения и тока. то есть трансформатор не будет работать от постоянного тока.
Поток прямо пропорционален ампер-виткам (At) i.е. Φ ∝ При , непропорционально коэффициенту поворота (Н) .

Чтобы не увидеть, как это возможно с решенным примером.

Номинал трансформатора и параметры

A Однофазный трансформатор, 50 Гц, имеет 525 витков первичной обмотки и 70 витков вторичной обмотки. Если первичная обмотка подключена к источнику 3300 вольт, найдите вторичное напряжение. Если пренебречь потерями, каков первичный ток, когда вторичный ток составляет 250 ампер? Также докажите, что потоки в первичной и вторичной обмотках одинаковы.?

Решение:

Заданные данные;

Первичное число витков = N ₁ = 524
Вторичное число витков = N ₂ = 70
Первичное входное напряжение = В ₁ = 3300 В.
Вторичный ток = I ₂ = 250 А.
Частота = f = 50 Гц

Найти / вычислить?

Напряжение вторичной обмотки = В ₂ =?
Первичный ток I ₁ =?
Φ _м ₁ = Φ _{м 2}

1.Чтобы найти вторичное напряжение:

Мы знаем, что,

N ₂ / N ₁ = V ₂ / V ₁ ====> V ₂ = (N ₂ x V ₁) / N ₁

Ввод значений

В ₂ = (70 x 3300 В) / 525

В ₂ = 440 В

2. Найти первичный ток:

Теперь, если не учитывать потери,

V ₁ I ₁ = V ₂ I ₂ ====> I ₁ / I ₂ = V ₂ / V ₁

Или

I ₁ = (V ₂ x I ₂) / V ₁

Ввод значений,

I ₁ = 440 В x 250/3300 В

I ₁ = 33.3 ампер

3. Докажите, что первичный поток равен вторичному потоку, т.е. Φ _{м 1} = Φ _{м 2}

Давайте обратимся к уравнению ЭДС трансформатора.

E ₁ = 4,44 f N ₁ Φ _m1

Φ _m1 = E ₁ / 4,44 f N ₁

1 = 3300 В / (4,44 x 50 x 525)

Φ _{м 1} = 0.0283 Weber

Φ _{м 1} = 28,3 м Weber’s = Поток в первичных обмотках

То же самое на другой стороне,

E ₂ = 4,44 f N2 Φ _{м 2}35 9000 м4 2 = E ₂ / 4,44 f N ₂

Вставка значений,

Φ _{м 2} = 440 / (4,44 x 50 x 70)

Φ _{м 2} = 0,0283 Weber’s

Φ _{м 2} = 28,3 м Weber’s = Поток во вторичных обмотках

i.е.

Φ _{м 1} = Φ _{м 2}

Таким образом, доказано, что поток, создаваемый как в первичной, так и во вторичной обмотках трансформатора, одинаков и равен.

Связанные сообщения:

Первичная обмотка трансформатора – обзор

Влияние сдвига фаз соединения обмоток на напряжения и токи последовательности

Теперь будет рассмотрено влияние сдвига фаз трехфазного трансформатора на токи и напряжения последовательности.Наличие сдвига фаз между первичным и вторичным напряжениями и токами трансформатора зависит от соединения первичной и вторичной обмоток трансформатора. Для трансформаторов с соединением обмоток звезда-звезда или треугольник-треугольник первичные и вторичные токи и напряжения в каждой из трех фаз совпадают по фазе или не совпадают по фазе, т. Е. Обмотки соединены таким образом, что сдвиги фаз либо 0 °, либо ± 180 °. Первый случай показан на рис. 14.4 (a) и (b). В практике Великобритании и МЭК используются номер и символ «ссылки векторной группы».В символе Yd1 заглавные и строчные буквы Y и d обозначают соединения звездой обмотки ВН и треугольником обмотки НН соответственно, а цифра 1 указывает сдвиг фазы на -30 ° при использовании опорного тактового сигнала 12 × 30 °. Например, 0 ° означает 12 часов, 180 ° означает 6 часов, -30 ° означает 1 час и + 30 ° означает 11 часов.

На рисунке 4.14 фазовый сдвиг 0 ° достигается за счет того, что параллельные обмотки, то есть одинаковые фазовые обмотки, связаны одним и тем же магнитным потоком. Рисунок 4.14 также показывает, что отсутствие фазовых сдвигов в фазных токах и напряжениях также преобразуется в PPS и NPS, токи и напряжения. Следовательно, наличие таких трансформаторов в трехфазной сети не требует специальной обработки в сформированных сетях PPS и NPS в сбалансированных или несбалансированных условиях. Следует отметить, что для обмотки треугольником, хотя физическая нейтральная точка не существует, напряжение от каждого вывода фазы к нейтрали все еще существует, потому что сеть, к которой подключена обмотка треугольником, на практике будет содержать нейтральную точку.

Рисунок 4.14. Фазовый сдвиг напряжения PPS и NPS для трансформаторов, подключенных к Yy0 и Dd0

В случае трансформаторов с обмотками, соединенными по схеме звезда-треугольник (или треугольник-звезда), напряжения и токи на стороне обмотки звезды будут сдвинуты по фазе на ± 30 °. угол по отношению к тем, что на стороне треугольника (или наоборот, в зависимости от выбранной ссылки). Согласно британской практике, Yd11 приводит к тому, что напряжения PPS между фазой и нейтралью на стороне звезды отстают на 30 ° от соответствующих напряжений на стороне треугольника.Кроме того, Yd1 приводит к тому, что напряжения PPS между фазой и нейтралью на стороне звезды опережают на 30 ° соответствующие напряжения на стороне треугольника. Примеры векторных диаграмм, показанных на рисунке 4.15 для Yd1 и Yd1 1, иллюстрируют этот эффект.

Рисунок 4.15. Фазовые сдвиги PPS и NPS для трансформаторов Yd1 и Yd11

Для последовательности или чередования фаз RB Y / rby NPS на рисунке 4.15 также показано влияние Yd1 и Yd11 на фазовые сдвиги NPS и показано, что теперь они поменялись местами. Эти фазовые сдвиги также применимы к токам PPS и NPS в этих обмотках, поскольку фазовые углы токов относительно связанных с ними напряжений определяются только сбалансированным импедансом нагрузки.Таким образом, если напряжения и токи PPS смещены на + 30 °, соответствующие напряжения и токи NPS смещаются на -30 ° и наоборот, в зависимости от указанного соединения и фазового сдвига, то есть Yd1 или Yd11. Математически это выводится для трансформатора Yd1, показанного на рис. 4.15, где n – это отношение витков, как показано ниже. Ток красной фазы в амперах, вытекающий из фазы r обмотки d, равен I _r = n ( I _R – I _B).Используя уравнение (2.9a) из главы 2 для фазных токов и отмечая, что IRZ = 0, поскольку синфазные токи ZPS не могут выйти из обмотки d, мы можем записать

Ir = n [(1-h) IRP + (1-h3 ) IRN] = n3IRPe-j30o + n3IRNej30o

или

Ir = IrP + IrN

, где

(4.18a) IrP = n3IRPe-j30oandIrN = n3IRNej30o

IrNe = 10008IRNej30o

Ir илиIRNIr (4,10008) IRNej = 1 j30o

или in на единицу, где n = 13,

(4.18c) IRP = Irpej30o иIRN = IrN = IrNe-j30o

Аналогично, из рисунка 4.15, напряжение фаза-нейтраль в вольтах на фазе R звездообразной обмотки составляет

VR = n (Vr-Vy)

, и, используя уравнение (2.9b) для напряжений фаз r и y, мы имеем

VR = n [(1-h3) VrP + (1-h) VrN] = n3VrPej30o + n3VrNe-j30 °

или

VR = VRp + VRN

, где

(4.19a) VRP = n3Vrpej303 jVrNe = n3Vrpej303 и VRN5 или

(4.19b) VrP = 1n3VRpe-j30oandVrN = 1n3VRNej30o

или в единицах, где n = 13,

(4.19c) VRP = Vrpej30o и VRN = VrNe-j30o

. трансформатор ярд11.

Американский стандарт для обозначения клемм обмоток трансформаторов звезда-треугольник требует, чтобы напряжения фаза-нейтраль PPS (NPS) на обмотке высокого напряжения опережали (запаздывали) соответствующие напряжения фаза-нейтраль PPS (NPS). обмотка низкого напряжения. Это так независимо от того, находится ли обмотка звезды или треугольника на стороне высокого напряжения. С точки зрения анализа последовательности это означает, что при переходе от низкого напряжения к стороне высокого напряжения трансформатора звезда-треугольник или треугольник-звезда, напряжения и токи PPS должны увеличиваться на 30 °, тогда как напряжения и токи NPS должны увеличиваться. отставать на 30 °.Интересно отметить следующее наблюдение относительно британских и американских стандартов. В американской практике, когда звездой в трансформаторе звезда-треугольник является обмотка высокого напряжения, это соответствует, с точки зрения сдвига фаз, Yd1 в британской практике. Однако, когда в американской практике обмотка треугольником в трансформаторе звезда-треугольник является обмоткой высокого напряжения, это будет соответствовать с точки зрения сдвига фаз Yd11 в британской практике.

С точки зрения анализа неисправностей в сетях энергосистем, использующих сети PPS и NPS, обычно изначально «игнорируют» фазовые сдвиги, вносимые всеми трансформаторами звезда-треугольник, принимая их за эквивалентные трансформаторы звезда-звезда, и рассчитывают на этой основе упорядочить напряжения и токи.Затем, отметив расположение в сети таких трансформаторов со звездой-треугольником, можно легко применить соответствующие фазовые сдвиги, используя приведенные выше уравнения, которые подходят для указанного трансформатора Yd.

Как определить неизвестные параметры трансформаторов Расширенный

В этом примере для простоты каждое значение следует читать как среднеквадратичное значение, даже если это пиковое значение. Обычно применяется правило [1.41] [0.707] !!! Во-первых, хочу отметить, что очень часто я нахожу трансформатор вообще без указания его параметров.Вот шаги, которые я использую для определения параметров трансформатора. 1. Непосредственно подавать 220 В на неизвестный трансформатор нецелесообразно, потому что вы можете не знать, какая первичная, а какая вторичная. Более того, это может быть звуковой преобразователь, который может его сжечь. Итак, сначала вы берете известный трансформатор и понижаете напряжение сети до более контролируемого уровня. Скажем, 16Vrms. 2. Вы измеряете активное сопротивление постоянному току катушек неизвестного трансформатора с помощью омметра. То, что имеет более высокое сопротивление, является первичным (это не всегда применимо, но в случае понижающих трансформаторов) 3.Вы подключаете первичную обмотку неизвестного трансформатора к стороне 16 В среднеквадратического значения известного трансформатора и измеряете напряжение на вторичной обмотке неизвестного трансформатора. В нашем случае это 297мВ. ⚠ Будьте осторожны, потому что, если вы поменяете местами первичную обмотку с вторичной, вы можете в конечном итоге повысить напряжение до уровня даже выше сетевого, что смертельно опасно. Примите меры предосторожности на этом этапе. 4. Теперь, когда мы знаем напряжения на обеих сторонах неизвестного трансформатора, мы можем рассчитать коэффициент его намотки. Вы просто делите первичное напряжение на вторичное.2) = 316 Ом. Таким образом, реактивное сопротивление первичной обмотки неизвестного трансформатора составляет 316 Ом на 50 Гц. Теперь, когда мы это знаем, мы должны использовать формулу реактивного сопротивления Xl = 2xПxfxL и заменить ее, чтобы найти L = Xl / 2пf L = 340 / 6,28 * 50 = 1,08H. Как видите, это действительно близко к истинной индуктивности в примере, но это то, что вы получаете при округлении чисел.