Соединение обмоток трансформатора (параллельное, последовательное и смешанное соединение). « ЭлектроХобби
Соединение обмоток трансформатора (параллельное, последовательное и смешанное соединение). « ЭлектроХоббиБлог Раздел НОВИЧКА
Видео по этой теме:
Трансформатор является электротехническим устройством, которое способно преобразовывать электрическую энергию посредством электромагнитных полей. Конструкция классического трансформатора представляет собой магнитопровод, состоящий из пластин (с хорошими ферромагнитными свойствами) и имеющий замкнутый контур (может быть круглым, Ш-образным, П-образным). На этот ферромагнитный сердечник наматываются обмотки медного провода. Обычно это первичная и вторичная обмотка.
Смысл трансформатора заключается в том, что при подачи переменного тока на первичную обмотку вокруг сердечника образуется переменное электромагнитное поле.
Это поле порождает во вторичной обмотке ЭДС (электродвижущую силу). Значение тока и напряжения на вторичной намотке будет зависит от пропорциональности количества витков между первичной и вторичной обмоткой. Но и первичная обмотка должна быть рассчитана на свои величины тока и напряжения, поскольку неверное количество витков и сечения провода намоток влияют на КПД трансформатора (коэффициент полезного действия).
Намотки трансформатора можно соединять между собой определенным образом. Соединение обмоток трансформатора бывает параллельным, последовательным и смешанным. Итак, у нас имеется трансформатор, у которого есть две первичные обмотки и две вторичные. Его первичные обмотки рассчитаны на переменное напряжение с величиной 110 вольт. Вторичные по 6 вольт. Если у нас сеть на 220 вольт, то мы должны первичные обмотки соединить последовательно (110 + 110 = 220), после чего смело может на эту объединенную первичную обмотку подавать 220 вольт. Хотя если сеть у нас оказалась на 110 вольт, то подавать это напряжение можно на любую намотку, рассчитанную на 110 вольт.
Итак, на вторичной обмотке у нас на каждой будет переменное напряжение по 6 вольт. Если мы их объединим последовательно, то в итоге получим удвоенное напряжение 12 вольт. Если же мы эти вторичные обмотки соединить параллельно, то в этом случае напряжение останется прежним, а именно 6 вольт, но вот сила тока уже увеличится вдвое. Учтите, что количество витков у трансформатора влияет на напряжение, а сечение провода намотки на его силу тока. Обязательным условием для параллельного соединения должно быть одинаковость намоток по количеству витков. Если этой одинаковости не будет, то напряжение этой разницы станет негативно влиять на работу трансформатора, уменьшая его КПД и вызывая дополнительный нагрев сердечника.
Соединение обмоток трансформатора смешанным типом подразумевает по собой одновременное соединение и параллельными и последовательными способом. В этом случае будет повышаться и сила тока на намотках и напряжение. А что будет если мы будем соединять обмотки трансформатора, имеющие разное сечение? Если это параллельное соединение, то это равносильно тому, что сечение обмоток будет просто суммироваться (будет повышаться сила тока, которое соответствует общему, суммарному сечению провода намоток).
P.S. Наиболее практичным соединением намоток трансформатора можно считать вариант, когда за счет последовательного соединения можно подбирать наиболее подходящее напряжение на вторичной обмотке. Мы наматываем вторичную обмотку с отводами, имеющими определенный шаг (к примеру делаем 10 обмоток, на каждой из которых по 3 вольта). В итоге мы имеем возможность получать любое напряжение от нуля до 30 вольт с шагом в 3 вольта. В этом случае мы имеем наибольшую экономию электроэнергии, в отличии от способа, когда имея на выходе только 30 вольт делаем нужное напряжение за счёт схемы стабилизатора (излишек напряжения расходуется просто в нагрев). Учтите, что при соединении обмоток трансформатора имеет значение их направленность (полярность).
Поиск по сайту
Меню разделов
⚡️Параллельное соединение обмоток трансформатора | radiochipi.
ruГлавная » Источники питания
Источники питания
На чтение 3 мин Опубликовано Обновлено
Мне часто задают вопрос: “Можно ли соединять параллельно одинаковые вторичные обмотки силовых трансформаторов?” Вопрос, безусловно, правильный, и на него нужно отвечать. Ныне в устаревшей аппаратуре можно найти большое количество готовых силовых трансформаторов заводского изготовления, которые радиолюбители приспосабливают под свои запросы. Очень часто эти трансформаторы не совсем подходят по параметрам, например, по требуемому току нагрузки.
Но если в трансформаторе имеется несколько одинаковых обмоток, возникает мысль увеличить выходной ток, соединив эти обмотки параллельно.
Казалось бы, соединяй выводы одинаковых обмоток между собой и все! Но не все так просто. Во- первых, обмотки нужно соединить синфазно. Для проверки синфазности вторичных обмоток соединяем одни из выводов двух обмоток, включаем трансформатор в сеть и измеряем напряжение между оставшимися свободными концами. Если это напряжение близко к нулю, значит, обмотки соединены противофазно последовательно.
Когда на выводах удвоенное напряжение одной из обмоток, они соединены синфазно последовательно. В первом случае свободные концы обмоток можно соединить вместе и получить параллельное включение обмоток. Во втором случае концы одной из обмоток нужно поменять местами. Однако малейшая неидентичность обмоток способна повлиять на параметры силового трансформатора: его габаритная мощность и КПД при этом уменьшаются, а нагрев обмоток увеличивается.
Фактически соединять параллельно можно обмотки таких трансформаторов, при изготовлении которых специально принимаются меры для получения идентичности обмоток.
Например, в паспортах на трансформаторы типа ТПП (трансформаторы питания полупроводниковой аппаратуры) указывается на допустимость параллельного соединения одинаковых обмоток.
Чаще всего радиолюбительские конструкции питаются постоянным током, поэтому проблему соединения обмоток параллельно лучше рассматривать в комплексе с выпрямителем.
Возьмем, скажем, унифицированный трансформатор ТН-60 (трансформатор накальный), имеющий 4 одинаковые вторичные обмотки по 6,3 В (две обмотки имеют еще и отводы на 5 В), рассчитанные каждая на ток 6 А. Для получения токов, вчетверо больших, необходимо соединить обмотки так, как показано на рис.1 (включение обмоток с однополупериодным выпрямлением). Поскольку из-за конструктивного разброса параметров обмотки могут иметь немного отличающиеся напряжения, большее потребление тока (при идентичных диодах) будет от той обмотки, напряжение которой выше.
Диоды позволяют развязать обмотки друг от друга, т.е. теперь каждая обмотка работает только на общую нагрузку, а не на другую обмотку.
В результате, мы получили выпрямленное напряжение с четырех обмоток с максимальным током нагрузки 24 А (через каждый диод будет проходить только четвертая часть общего тока нагрузки). Схема двухполупериодного выпрямления приведена на рис.2. Такое соединение выводов обмоток также обеспечивает независимое питание нагрузки. В случае параллельного включения нечетного числа обмоток возможно лишь однополупериодное выпрямление.
Для питания различных конструкций часто применяется напряжение 12 В, поэтому соединение обмоток для такого применения можно выполнить согласно рис.3. В этом случае через каждый диод будет проходить половина тока нагрузки. Чтобы получить выходное стабилизированное напряжение около 13,8 В, принятое как стандарт в радиопередающей аппаратуре, необходимо применять стабилизаторы с низким падением напряжения на регулирующем элементе [1, 2].
Минимально необходимый перепад напряжений на регулирующем элементе таких стабилизаторов составляет около 0,5 В. Его устанавливают при максимальном токе нагрузки, подбирая емкость конденсатора фильтра после выпрямителя.
▷ Разница между последовательным и параллельным трансформатором
Сразу после статьи «Поведение трансформатора при нагрузке» читаем 5-ю часть учебника Насира по трансформаторам. Вы хотите, чтобы ваши статьи, работы, обзоры или учебные пособия публиковались в нашем блоге? Просто отправьте нам письмо!
Мы знаем, что трансформатор генерирует выходной ток с помощью двух обмоток, а именно первичной и вторичной обмоток. Первичная обмотка трансформатора всегда подключается к источнику переменного тока, так как это единственный способ подачи питания на трансформатор путем подключения источника питания параллельно двум свободным концам первичных обмоток. Затем произведенный ток передается на вторичную обмотку по закону взаимной индукции Фарадея.
Поскольку трансформатор может иметь более одной первичной обмотки или вторичных обмоток, поэтому, если на каком-либо выводе имеется две или более катушек, их можно соединить друг с другом двумя основными способами.
- Последовательные соединения
- Параллельные соединения
Серия Соединение обмоток
Вторичные обмотки трансформатора, соединенные последовательно, показаны ниже:
Как мы знаем, напряжение делится последовательно, а ток остается неизменным. Таким образом, если имеется более одной первичной обмотки, то напряжение питания делится поровну на все обмотки на входной клемме, но ток остается прежним.
Теперь на вторичной клемме, если мы используем две обмотки по 12 В каждая, как показано на рисунке выше, то мы получим в сумме 12 В + 12 В = 24 В на выходной клемме, что означает, что напряжение прибавилось. Через каждую из обмоток будет протекать одинаковая величина тока, которая в данном случае составляет 1 А для каждой, а значит, и суммарный ток на выходе также равен 1 А.
Отсюда можно сделать вывод, что, если мы хотим получить удвоенное напряжение на выходе, мы можем соединить две вторичные обмотки последовательно и так далее, при условии, что ток будет оставаться постоянным.
Параллельное соединение обмоток
Ниже показаны вторичные обмотки трансформатора, соединенные параллельно: первичные обмотки также были бы соединены в параллельную комбинацию, тогда ток, подаваемый источником, был бы разделен, но на выходном зажиме, так как мы видим, что обе вторичные обмотки, которые были соединены параллельно, рассчитаны на 1 А каждая, поэтому ток здесь будет складываться, а поскольку есть две обмотки, то он составляет всего 1 А + 1 А = 2 А.
Поскольку напряжение остается прежним, падение напряжения на выходной клемме будет таким же, как и на каждой из обмоток трансформатора, а выход выше будет рассчитан на 12 В, 2 А трансформаторов.
Если мы используем сдвоенный трансформатор напряжения, то соответственно изменятся только показания тока и напряжения, но принцип, что напряжение остается постоянным при параллельном соединении, а ток суммируется на выходе, остается прежним.
Кроме того, кроме этих двух конфигураций, также доступны другие типы соединений, например, управление двумя независимыми выходами с помощью двух отдельных вторичных катушек трансформатора, так что они оба не имеют взаимного соединения.
Одна вещь, о которой следует позаботиться, это то, что при соединении двух обмоток друг с другом следует помнить об их фазовых соотношениях и соединения должны быть выполнены соответствующим образом. Если клеммы с противоположными фазовыми соотношениями соединить друг с другом, они будут компенсировать влияние магнитных потоков друг друга, и, следовательно, мы не получим никакого выхода. Таким образом, чтобы получить желаемый результат, должны быть соединены друг с другом только клеммы с одинаковыми фазовыми соотношениями.
В следующем посте мы обсудим специальный тип трансформатора, называемый трансформатором с центральным отводом. Он предназначен для обеспечения двух типов напряжения на вторичной стороне и имеет уникальные области применения. Мы обсудим его принцип, работу и приложения в следующем посте.
Насир.
выходная клемма вторичной обмотки трансформатора
FacebookTwitterLinkedIn
Я читал, что параллельное или последовательное подключение двух трансформаторов увеличивает выходную мощность.
Как это работает?спросил
Изменено 1 год, 4 месяца назад
Просмотрено 2к раз
\$\начало группы\$
У меня есть вопросы о трансформаторах, включенных последовательно и параллельно, и о том, как они могут усиливать напряжение для последовательного и ток для параллельного без уменьшения тока/напряжения, как в случае с повышающими или понижающими трансформаторами. Насколько я понимаю, мощность должна быть постоянной при переключении между напряжением и током. Я знаю, что если батареи расположены последовательно, напряжение складывается, а если батареи соединены параллельно, складывается емкость Ач. Есть ли аналогия между последовательными и параллельными трансформаторами, связанная с этим?
Скажем, если у меня есть 12 В переменного тока, поступающего на 2 А от инвертора или источника переменного тока, и это идет на два последовательных трансформатора.
Я установил схему, как показано ниже. Если бы я использовал мультиметр для измерения разности потенциалов между двумя незакрашенными кругами в правой части изображения, очевидно, я бы получил 24 В переменного тока при 2 А. Я также знаю, что катушка Тесла использует усиление напряжения, используя этот метод. Я работаю с низким напряжением (макс. 120 В переменного тока), поэтому я предполагаю, что катушки не будут перегреваться или замыкаться. Не нарушается ли в этом случае закон сохранения энергии? Должны ли два трансформатора быть абсолютно идентичными и как будет усиливаться напряжение без уменьшения тока на картинке?
Я прочитал этот ответ, но все еще не понимаю: https://electronics.stackexchange.com/a/77479
- трансформатор
- усилитель мощности
- трансформатор тока
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Два одинаковых трансформатора могут быть соединены между собой для работы при номинальном напряжении или удвоенном номинальном напряжении и для обеспечения удвоенной номинальной мощности при удвоенном номинальном напряжении или удвоенном номинальном токе.
Первичные обмотки двух одинаковых трансформаторов могут быть соединены последовательно, если напряжение питания в два раза превышает номинальное.
Вторичные обмотки могут быть соединены последовательно для обеспечения номинального тока при удвоенном номинальном напряжении. Они могут быть подключены параллельно для обеспечения удвоенного номинального тока при номинальном напряжении.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Если у вас есть трансформатор 12 В 2 А, он может обеспечить мощность 24 Вт. Без учета потерь он будет потреблять 24 Вт от источника питания.
Соедините два трансформатора последовательно, и вы получите 48 В 2 А. Параллельно получается 12В 4А. В любом случае, теперь это всего 48 Вт. При параллельном подключении двух трансформаторов убедитесь, что они расположены одинаково, иначе что-то лопнет.
Сохранение энергии — это хорошо, просто потому, что вы подключаете к источнику питания два трансформатора.
Если каждый потребляет 24 Вт, то пара потребляет всего 48 Вт.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Если бы я использовал мультиметр для измерения разности потенциалов между двумя незаштрихованными кругами в правой части изображения, очевидно, я бы получил 24 В переменного тока при 2 А.
Нет — мощность на входе равна мощности на выходе. Предполагая, что соотношение витков для каждого трансформатора составляет 1:1, вы получите 24 В переменного тока на правой стороне, но ток на правой стороне будет вдвое меньше, чем ток на левой.
Вторичные обмотки двух трансформаторов соединены последовательно, поэтому ток вторичной обмотки каждого трансформатора равен выходному току. Это трансформаторы 1:1, поэтому первичный ток каждого трансформатора равен вторичному току. Первичные обмотки соединены параллельно, поэтому ток, протекающий через два трансформатора, вместе взятых, равен дважды выходной ток.
