Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Виды трансформаторов, определения. - Статьи об энергетике





Трансформатор(от лат. transformo — преобразовывать) — электрический аппарат, имеющий две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенный для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока (ГОСТ Р52002-2003).

Трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.

История:

Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории.

Столетов Александр Григорьевич сделал первые шаги в этом направлении — обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика (1880-е).

Братья Гопкинсоны разработали теорию электромагнитных цепей.

В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.

Схематичное изображение будущего трансформатора впервые появилось в 1831 году в работах Фарадея и Генри. Однако ни тот, ни другой не отмечали в своём приборе такого свойства трансформатора, как изменение напряжений и токов, то есть трансформирование переменного тока.

В 1848 году французский механик Г. Румкорф изобрёл индукционную катушку особой конструкции. Она явилась прообразом трансформатора.

30 ноября 1876 года, дата получения патента Яблочковым Павлом Николаевичем, считается датой рождения первого трансформатора. Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой стержень, на который наматывались обмотки.

Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон.

Большую роль для повышения надежности трансформаторов сыграло введение масляного охлаждения (конец 1880-х годов, Д.Свинберн). Свинберн помещал трансформаторы в керамические сосуды, наполненные маслом, что значительно повышало надежность изоляции обмоток.

С изобретением трансформатора возник технический интерес к переменному току. Русский электротехник Михаил Осипович Доливо-Добровольский в 1889 г. предложил трёхфазную систему переменного тока, построил первый трёхфазный асинхронный двигатель и первый трёхфазный трансформатор. На электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891 г. Доливо-Добровольский демонстрировал опытную высоковольтную электропередачу трёхфазного тока протяжённостью 175 км. Трёхфазный генератор имел мощность 230 кВт при напряжении 95 В.

1928 год можно считать началом производства силовых трансформаторов в СССР, когда начал работать Московский трансформаторный завод (впоследствии — Московский электрозавод).

В начале 1900-х годов английский исследователь-металлург Роберт Хедфилд провёл серию экспериментов для установления влияния добавок на свойства железа. Лишь через несколько лет ему удалось поставить заказчикам первую тонну трансформаторной стали с добавками кремния.

Следующий крупный скачок в технологии производства сердечников был сделан в начале 30-х годов XX в, когда американский металлург Норман П. Гросс установил, что при комбинированном воздействии прокатки и нагревания у кремнистой стали появляются незаурядные магнитные свойства в направлении прокатки: магнитное насыщение увеличивалось на 50 %, потери на гистерезис сокращались в 4 раза, а магнитная проницаемость возрастала в 5 раз.

Виды трансформаторов:

-Силовой трансформатор
Силовой трансформатор — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии.

-Автотрансформатор
Автотрансформатор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Применение автотрансформаторов экономически оправдано вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно заземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше при коэффициентах трансформации не более 3-4.Существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

Трансформатор тока
Трансформатор тока — трансформатор, питающийся от источника тока. Типичное применение — для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации. Номинальное значение тока вторичной обмотки 1А , 5А. Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, равен току первичной обмотки, деленному на коэффициент трансформации. ВНИМАНИЕ! Вторичная обмотка токового трансформатора должна быть надёжно замкнута на низкоомную нагрузку измерительного прибора или накоротко. При случайном или умышленном разрыве цепи возникает скачок напряжения, опасный для изоляции, окружающих электроприборов и жизни техперсонала!

Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение — преобразование высокого напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях и цепях РЗиА. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

Импульсный трансформатор
Импульсный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса. Основное применение заключается в передаче прямоугольного электрического импульса (максимально крутой фронт и срез, относительно постоянная амплитуда). Он служит для трансформации кратковременных видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокой скважностью. В большинстве случаев основное требование, предъявляемое к ИТ заключается в неискажённой передаче формы трансформируемых импульсов напряжения; при воздействии на вход ИТ напряжения той или иной формы на выходе желательно получить импульс напряжения той же самой формы, но, быть может, иной амплитуды или другой полярности.

Разделительный трансформатор


Разделительный трансформатор — трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками. Силовые разделительные трансформаторы предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции.Сигнальные разделительные трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку электрических цепей.

Пик-трансформатор
Пик-трансформатор — трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью.

Сдвоенный дроссель
Сдвоенный дроссель (встречный индуктивный фильтр) — конструктивно является трансформатором с двумя одинаковыми обмотками. Благодаря взаимной индукции катушек он при тех же размерах более эффективен, чем обычный дроссель. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания; в дифференциальных сигнальных фильтрах цифровых линий, а также в звуковой технике.

Трансфлюксор
Трансфлюксор — разновидность трансформатора, используемая для хранения информации. Основное отличие от обычного трансформатора — это большая величина остаточной намагниченности магнитопровода. Иными словами трансфлюксоры могут выполнять роль элементов памяти. Помимо этого трансфлюксоры часто снабжались дополнительными обмотками, обеспечивающими начальное намагничивание и задающими режимы их работы. Эта особенность позволяла (в сочетании с другими элементами) строить на трансфлюксорах управляемых генераторов, элементов сравнения и искусственных нейронов.


Автотрансформатор, Трансформатор тока, Разделительный трансф, трансформатор, Импульсный трансформатор, Трансформатор напряжения, Силовой трансформатор

Всего комментариев: 0


Трансформаторы, их виды и назначение

Что такое трансформатор
Принцип работы трансформатора
Виды трансформаторов
Режимы работы трансформатора
Уравнения идеального трансформатора
Магнитопровод трансформатора
Обмотка трансформатора
Применение трансформаторов
Схема трансформатора

Что такое трансформатор

Трансформатор представляет собой устройство, которое преобразовывает напряжение переменного тока (повышает или понижает). Состоит трансформатор из нескольких обмоток (двух или более), которые намотаны на общий ферромагнитный сердечник. Если трансформатор состоит только из одной обмотки, то он называется автотрансформатором. Современные трансформаторы тока бывают: стержневыми, броневыми или тороидальными. Все три типа трансформаторов имеют похожие характеристики, и надежность, но отличаются друг от друга способом изготовления.

В трансформаторах стержневого типа обмотка намотана на сердечник, а в трансформаторах стержневого типа обмотка включается в сердечник. В трансформаторе стержневого типа обмотки хорошо видны, а из сердечника видна только нижняя и верхняя часть. Сердечник броневого трансформатора скрывает в себе практически всю обмотку. Обмотки трансформатора стержневого типа расположены горизонтально, в то время как это расположение в броневом трансформаторе может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Независимо от типа трансформатора, в его состав входят такие три функциональные части: магнитная система трансформатора (магнитопровод), обмотки, а также система охлаждения.

В начало

Принцип работы трансформатора

В трансформаторе принято выделять первичную и вторичную обмотку. К первичной обмотке напряжение подводится, а от вторичной отводится. Действие трансформатора основано на законе Фарадея (законе электромагнитной индукции): изменяющийся во времени магнитной поток через площадку, ограниченную контуром, создает электродвижущую силу. Справедливо также обратное утверждение: изменяющийся электрический ток индуцирует изменяющееся магнитное поле.

В трансформаторе есть две обмотки: первичная и вторичная. Первичная обмотка получает запитку от внешнего источника, а с вторичной обмотки напряжение снимается. Переменный ток первичной обмотки создает в магнитопроводе переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, создает ток во вторичной обмотке.

В начало

Режимы работы трансформатора

Существуют такие три режима работы трансформатора: холостой ход, режим короткого замыкания, рабочий режим. Трансформатор «на холостом ходу», когда выводы от вторичных обмоток никуда не подключены. Если сердечник трансформатора изготовлен из магнитомягкого материала, тогда ток холостого хода показывает, какие в трансформаторе происходят потери на перемагничивание сердечника и вихревые токи.

В режиме короткого замыкания выводы вторичной обмотки соединены между собой накоротко, а на первичную обмотку подают небольшое напряжение, с таким расчетом, чтобы ток короткого замыкания был равен номинальному току трансформатора. Величину потерь (мощность) можно посчитать, если напряжение во вторичной обмотке умножить на ток короткого замыкания. Такой режим трансформатора находит свое техническое применение в измерительных трансформаторах.

Если подключить нагрузку к вторичной обмотке, то в ней возникает ток, индуцирующий магнитный поток, направленный противоположно магнитному потоку в первичной обмотке. Теперь в первичной обмотке ЭДС источника питания и ЭДС индукции питания не равны, поэтому ток в первичной обмотке увеличивается до тех пор, пока магнитный поток не достигнет прежнего значения.

Для трансформатора в режиме активной нагрузки справедливо равенство:
U_2/U_1 =N_2/N_1 , где U2, U1 – мгновенные напряжения на концах вторичной и первичной обмоток, а N1, N2 – количество витков в первичной и вторичной обмотке. Если U2 > U1, трансформатор называется повышающим, в противном случае перед нами понижающий трансформатор. Любой трансформатор принято характеризовать числом k, где k – коэффициент трансформации.

В начало

Виды трансформаторов

В зависимости от своего применения и характеристик трансформаторы бывают нескольких видов. К примеру, в электрических сетях населенных пунктов, промышленных предприятий применяют трансформаторы силовые, основной задачей которых является понижение напряжения в сети до общепринятого – 220 В.

Если трансформатор предназначен для регулировки тока, он называется трансформатор тока, а если устройство регулирует напряжение – то это трансформатор напряжения. В обычных сетях применяются однофазные трансформаторы, в сетях на три провода (фаза, ноль, заземление) нужен трехфазный трансформатор.

Бытовой трансформатор, 220В предназначается для защиты бытовой техники от перепадов напряжения.

Сварочный трансформатор предназначен для разделения сварочной и силовой сети, для понижения напряжения в сети до нужной для сварки величины.

Масляный трансформатор предназначается для использования в сетях с напряжением выше 6 000 Вольт. Конструкция трансформатора включает в себя: магнитопровод, обмотки, бак, а также крышки с вводами. Магнитопровод состоит из 2 листов электротехнической стали, которые изолированы друг от друга, обмотки, как правило, делают из алюминиевого или медного провода. Регулировка напряжения производится с помощью ответвления, которое соединяется с переключателем.

Существует два вида переключения ответвлений: переключение под нагрузкой — РПН (регулирование под нагрузкой), а также без нагрузки, после того, как трансформатор отключен от внешней сети (ПБВ, или переключение без возбуждения). Большее распространение получил второй способ регулировки напряжения.

Говоря о видах трансформаторов, нельзя не рассказать об электронном трансформаторе. Электронный трансформатор представляет собой специализированный источник питания, который служит для преобразования напряжения 220В в 12 (24)В, при большой мощности. Электронный трансформатор намного меньше обычного, при тех же самых параметрах нагрузки.

В начало

Уравнения идеального трансформатора

Для того чтобы рассчитать основные характеристики трансформаторов, принято пользоваться простыми уравнениями, которые знает каждый современный школьник. Для этого используют понятие идеального трансформатора. Идеальным трансформатором называется такой трансформатор, в котором нет потерь энергии на нагрев обмоток и вихревые токи. В идеальном трансформаторе энергия первичной цепи превращается полностью в энергию магнитного поля, а затем – в энергию вторичной обмотки. Именно поэтому мы можем написать:
P1= I1*U1 = P2 = I2*U2,
где P1, P2 – мощности электрического тока в первичной и вторичной обмотке соответственно.

В начало

Магнитопровод трансформатора

Магнитопровод представляет собой пластины из электротехнической стали, которые концентрируют в себе магнитное поле трансформатора. Полностью собранная система с деталями, скрепляющими трансформатор в единое целое – это остов трансформатора. Та часть магнитопровода, на которой крепятся обмотки, называется стержнем трансформатора. Часть магнитопровода, которая не несет на себе обмотку и замыкает магнитную цепь, называется ярмом.

В трансформаторе стержни могут располагаться по-разному, поэтому выделяют такие четыре типа магнитопроводов (магнитных систем): плоская магнитная система, пространственная магнитная система, симметричная магнитная система, несимметричная магнитная система.

В начало

Обмотка трансформатора

Теперь поговорим об обмотке трансформатора. Основная часть обмотки – виток, который однократно обхватывает магнитопровод и в котором индуцируется магнитное поле. Под обмоткой понимают сумму витков, ЭДС всей обмотки равна сумме ЭДС в каждом витке.

В силовых трансформаторах обмотка обычно состоит из проводников, имеющих квадратное сечение. Такой проводник по-другому еще называется жилой. Проводник квадратного сечения используется для того, чтобы более эффективно использовать пространство внутри сердечника. В качестве изоляции каждой жилы может использоваться либо бумага, либо эмалевый лак. Две жилы могут быть соединены между собой, и иметь одну изоляцию – такая конструкция называется кабелем.

Обмотки бывают следующих типов: основные, регулирующие и вспомогательные. Основной называется обмотка, к которой подводится или от которой отводится ток (первичная и вторичная обмотка). Обмотка с выводами для регулирования коэффициента трансформации напряжения называется регулирующей.

В начало

Применение трансформаторов

Из курса школьной физики известно, что потери мощности в проводах прямо пропорциональны квадрату силы тока. Поэтому для передачи тока на большие расстояния напряжение повышают, а перед подачей потребителю наоборот, понижают. В первом случае нужны повышающие трансформаторы, а во втором – понижающие. Это основное применение трансформаторов.

Трансформаторы применяются также в схемах питания бытовых приборов. Например, в телевизорах применяют трансформаторы, имеющие несколько обмоток (для питания схем, транзисторов, кинескопа, и т.д.).

В начало

Схема трансформатора

  1. Изоляция трансформатора на основе безматричной вакуумной пропитки и работает в среде с высокой влажностью воздуха и в химически агрессивной атмосфере.
  2. Минимальное выделение энергии горения (например, 43 кг для трансформатора 1600 кВА соответствуют 1,1% веса). Другие изоляционные материалы являются практически негорючими, самозатухающими и не содержат каких-либо токсичных добавок.
  3. Устойчивость трансформатора к загрязнениям благодаря конвекционным самоочищающимся дискам обмотки.
  4. Большая длина утечки по поверхности дисков обмотки, которые создают эффект изоляционных барьеров.
  5. Устойчивость трансформатора к температурной ударной нагрузке даже при крайне низких температурах (-50°С).
  6. Керамические блоки прокладки (без возможности возгорания) между дисками обмотки.
  7. Изоляция проводников стекло-шелк.
  8. Безопасность эксплуатации трансформатора благодаря специальной структуре обмотки Воздействие напряжения на изоляцию никогда не превышает напряжение изоляции (не более 10 В). Частичные разряды в изоляции физически невозможны.
  9. Охлаждение трансформатора обеспечивается вертикальными и горизонтальным каналам охлаждения, а минимальная толщина изоляции обеспечивают возможность работы трансформатора при больших кратковременных перегрузках в защитном корпусе IP 45 без принудительного охлаждения.
  10. Изоляционный цилиндр сделан и практически негорючего и самозатухающего материала, армированного стекловолокном.
  11. Обмотка низкого напряжения из стандартного провода или фольги; в качестве материала обмотки используется медь.
  12. Динамическая устойчивость трансформатора к коротким замыканиям обеспечивается керамическими изоляторами.


В начало

Трансформатор. Виды трансформаторов.

Назначение трансформатора и его виды. Обозначение на схеме

Трансформатор – один из самых распространённых электротехнических устройств, как в бытовой технике, так и в силовой электронике.

Назначение трансформатора заключается в преобразовании электрического тока одной величины в другую, большую, или меньшую.

В отношении трансформаторов стоит помнить одно простое правило: постоянный ток они не преобразуют! Основное их назначение - это преобразование переменного, импульсного и пульсирующего тока. Если подвести к трансформатору постоянный ток, то получится лишь раскалённый кусок провода…

На принципиальных схемах трансформатор изображают в виде двух или более катушек, между которыми проводят линию. Вот так.

Катушка под номером символизирует первичную обмотку. К ней подводится напряжение, которое необходимо преобразовать: понизить или повысить - смотря что требуется. Со вторичных обмоток ( и ) уже снимается пониженное или повышенное напряжение. Как видите, вторичных обмоток может быть несколько.

Вертикальная линия между первичной и вторичной обмоткой символизирует магнитный сердечник или по-другому, магнитопровод.

Максимальный коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора чрезвычайно высок и в некоторых случаях может быть более 90%. Благодаря малым потерям при преобразовании энергии трансформатор и получил такое широкое применение в электронике.

Основные функции трансформатора, которые более востребованы в бытовой электронике две, это:

  • Понижение переменного напряжения электрической сети 110/127/220В до уровня в несколько десятков или единиц вольт (5 – 48 и более вольт). Связано это с тем, что большинство электронных приборов состоит из полупроводниковых компонентов – транзисторов, микросхем, процессоров, которые прекрасно работают при достаточно низком напряжении питания. Поэтому необходимо понижать напряжение до низких значений. Диапазон напряжения питания такой электроники как магнитолы, музыкальные центры, DVD – плееры, как правило, лежит в пределах 5 – 30 вольт. По этой причине понижающие трансформаторы заняли достойное место в бытовой электронике.

  • Гальваническая развязка электрической сети 220В от питающих цепей электроприборов. Понизить напряжение во многих случаях можно и без использования трансформаторов. Но к этому прибегают достаточно редко. Что самое главное при пользовании электроприбором? Конечно, безопасность!

    Гальваническая развязка от электросети снижает риск поражения электрическим током за счёт того, что первичная и вторичная обмотки изолированы друг от друга. При электрическом пробое фазовое напряжение сети не попадёт на вторичную обмотку, а, следовательно, и на весь электроприбор.

    Стоит отметить, что, например, автотрансформатор гальванически связан с сетью, так как его первичная и вторичная обмотки соединены между собой конструктивно. Этот момент необходимо учитывать при настройке, отладке и ремонте электронного оборудования, дабы обезопасить себя от поражения электрическим током.

Конструктивно трансформатор состоит из двух и более обмоток – первичной, та, что подключается к сети, и вторичной, которая подключается к нагрузке (электроприбору). Обмотки представляют собой катушки медного или алюминиевого провода в лаковой изоляции. Обе катушки плотно наматываются на изоляционный каркас, который закрепляют на магнитопровод – сердечник. Магнитопровод изготавливают из магнитного материала. Для низкочастотных трансформаторов материалом магнитопровода служит пермаллой, трансформаторная сталь. Для более высокочастотных – феррит.

Магнитопровод низкочастотных трансформаторов состоит из набора Ш, П или Г-образных пластин. Наверняка вы уже видели такие у пунктов приёма цветного металлолома . Магнитопровод из феррита, как правило, цельнотелый, монолитный. Вот так выглядит ферритовый магнитопровод от трансформатора гальванической развязки (ТГР) сварочного инвертора.

У высокочастотных маломощных трансформаторов роль сердечника может выполнять воздушная среда. Дело в том, что с ростом частоты преобразования габариты магнитопровода резко уменьшаются.

Если сравнить трансформатор лампового телевизора с тем, который установлен в современном полупроводниковом, то разница будет ощутима. Трансформатор лампового телевизора весит пару – тройку килограммов, в то время как высокочастотный трансформатор современного телевизора несколько десятков, либо сотен граммов. Выигрыш в габаритах и весе очевиден.

Уменьшение веса и габаритов трансформаторов достигается за счёт применения высокочастотных импульсных преобразователей, где трансформатор работает на частоте в 20 – 40 кГц, а не 50-60 герц, как в случае с обычным низкочастотным трансформатором. Увеличение рабочей частоты позволяет уменьшить размеры магнитопровода (сердечника), а также существенно снизить затраты на обмоточный провод, так как количество витков в обмотках высокочастотных трансформаторов невелико.

По конструктивному исполнению трансформаторы делят на несколько видов: стержневые, броневые и тороидальные (они же кольцевые). Стержневой вариант выглядит вот так.

Броневой же имеет боковые стержни без обмоток. Такая конструкция защищает от повреждений медные обмотки, но и затрудняет их охлаждение в процессе работы. Броневые трансформаторы наиболее распространены в электронике.

Наилучшими параметрами обладают тороидальные, или по-другому, кольцевые трансформаторы.

Их конструкция способствует хорошему охлаждению, а магнитный поток наиболее эффективно распределён вокруг обмоток, что уменьшает магнитный поток рассеяния и увеличивает КПД. Из-за магнитного потока рассеяния возникают потери, что снижает эффективность трансформатора. Наибольший поток рассеяния у броневых трансформаторов.

Мощность трансформатора зависит от размеров сердечника и рабочей частоты преобразования. Во многих случаях мощность низкочастотного трансформатора (работающего на частоте 50-60 Гц) можно определить не прибегая к сложным расчётам. Об этом я уже рассказывал.

Иногда на практике требуется определить выводы первичной и вторичной обмоток. Вот несколько советов, которые помогут разобраться, как это сделать.

Первичная обмотка понижающего трансформатора всегда будет намотана более тонким проводом, чем вторичная. Связано это с тем, что при понижении напряжения возможно увеличение тока во вторичной обмотке, следовательно, нужен провод большего сечения.

В случае повышающего трансформатора вторичная обмотка наматывается более тонким проводом, чем первичная, так как максимальный ток вторичной обмотки будет меньше тока первичной.

В этой взаимосвязи и заключается преобразование: увеличиваем напряжение – уменьшается ток, уменьшаем напряжение – увеличивается ток.

Развитие силовой электроники привело к появлению, так называемых, электронных трансформаторов. Сам по себе электронный трансформатор не является электротехнической деталью - это законченное электронное устройство, которое выполняет функцию преобразования переменного напряжения.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Виды трансформаторов. Где и для чего применяются?

Здравствуйте, дорогие друзья! Сегодня поговорим про виды трансформаторов, рассмотрим их общее устройство и принцип работы, узнаем где применяются. И так…

В энергетике и электротехнике постоянно требуется преобразование тока из одного состояния в другое. В этих процессах активно участвуют различные виды трансформаторов, представляющие собой электромагнитные статические устройства, без каких-либо подвижных частей. В основе их действия лежит электромагнитная индукция, посредством которой переменный ток одного напряжения преобразуется в переменный ток другого напряжения. При этом частота остается неизменной, а потери мощности совсем незначительные.

Общее устройство и принцип работы

Каждый трансформатор оборудуется двумя или более обмотками, индуктивно связанными между собой. Они могут быть проволочными или ленточными, покрытыми изоляционным слоем. Обмотки наматываются на сердечник, он же магнитопровод, выполненный из мягких ферромагнитных материалов. При наличии одной обмотки, такое устройство называется автотрансформатором.

Принцип действия трансформатора довольно простой и понятный. На первичную обмотку устройства подается переменное напряжение, что приводит к течению в ней переменного тока. Этот переменный ток, в свою очередь, вызывает создание в магнитопроводе переменного магнитного потока. Под его воздействием в первичной и вторичной обмотках происходит наведение переменной электродвижущей силы (ЭДС). Когда вторичная обмотка замыкается на нагрузку, по ней также начинает течь переменный ток. Этот ток во вторичной системе отличается собственными параметрами. У него индивидуальные показатели тока и напряжения, количество фаз, частота и форма кривой напряжения.

В конструкцию простейшего силового трансформатора входит магнитопровод, изготавливаемый из ферромагнитных материалов, преимущественно из листовой электротехнической стали. На стержнях магнитопровода – сердечника располагаются первичная и вторичная обмотки. Первичная обмотка соединяется с источником переменного тока, а вторичная подключается к потребителю.

 

Типы трансформаторов

В соответствии со своими параметрами и характеристиками, все виды трансформаторов разделяются:

  • По количеству фаз могут быть одно- или трехфазными
  • В соответствии с числом обмоток, трансформаторы бывают двух- или трехобмоточными, а также двух- или трехобмоточными с расщепленной обмоткой
  • По типу изоляции – сухие (С) и масляные (М) или с негорючим заполнением (Н)
  • По видам охлаждения – с естественным масляным охлаждением (М), с масляным охлаждением и воздушным дутьем (Д), принудительная циркуляция масляного охлаждения (Ц), сухие трансформаторы с воздушным охлаждением (С). Кроме того, существуют устройства без расширителей, для защиты которых используется азотная подушка.

Среди многообразных трансформаторных устройств чаще всего встречаются трансформаторы:

  • силовые
  • измерительные
  • специальные

Силовые трансформаторы

Термином «силовой» определяют назначение, связанное с преобразованием высоких мощностей. Вызвано это тем, что большинство бытовых и производственных потребителей электрических сетей нуждаются в питании напряжением 380/220 вольт. Однако доставка его на большие расстояния связана с огромными потерями энергии, которые снижаются за счет использования высоковольтных линий.

Воздушные ЛЭП высокого напряжения соединяют в единую сеть подстанции с силовыми трансформаторами соответствующего класса.

   Силовой трансформатор 110 кВ

А по другим линиям напряжение 6 или 10 кВ подводится к силовым трансформаторам, обеспечивающих питанием 380/220 вольт жилые комплексы и производственные предприятия.

   Силовой мачтовый трансформатор 10 на 0,4 кВ

Измерительные трансформаторы

В этом классе работают два вида устройств, обеспечивающих в целях измерения параметров сети преобразования:

  1. тока
  2. напряжения

Измерительные трансформаторы создаются с высоким классом точности. Во время эксплуатации их метрологические характеристики периодически подвергают поверке на правильность измерения как величин, так и углов отклонения векторов тока и напряжения.

Трансформаторы тока

Главная особенность их устройства заключается в том, что они постоянно эксплуатируются в режиме короткого замыкания. У них вторичная обмотка полностью закорочена на маленькое сопротивление, а остальная конструкция приспособлена для такой работы.

Чтобы исключить аварийный режим входная мощность ограничивается специальным устройством первичной обмотки: в ней создается всего один виток, который не может создать при протекании по нему тока большого падения напряжения на обмотке и, соответственно, передать в магнитопровод высокую мощность.

Этот виток врезается непосредственно в силовую цепь, обеспечивая его последовательное подключение. У отдельных конструкций просто создается сквозное отверстие в сердечнике, через которое пропускают провод с первичным током.

Нагрузку вторичных цепей трансформатора тока, находящегося под напряжением, нельзя разрывать. Все провода и соединительные клеммы по этой причине изготавливаются с повышенной механической прочностью. В противном случае на разорванных концах сразу возникает высоковольтное напряжение, способное повредить вторичные цепи.

Благодаря работе трансформаторов тока создается возможность обеспечения постоянного контроля и анализа нагрузок, протекающих в электрической системе. Особенно это актуально на высоковольтном оборудовании.

   Измерительные трансформаторы тока 110 кВ

Номинальные значения вторичных токов измерительных трансформаторов энергетики принимают в 5 ампер для оборудования до 110 кВ включительно и 1 А — выше.

Широкое применение трансформаторы тока нашли в измерительных приборах. За счет использования конструкции раздвижного магнитопровода удается быстро выполнять различные замеры без разрыва электрической цепи, что необходимо делать при использовании обычных амперметров.

Токовые клещи с раздвижным магнитопроводом трансформатора тока позволяют обхватить любой проводник с напряжением и замерить величину и угол вектора тока.

Трансформаторы напряжения

Отличительная особенность этих конструкций заключается в том, что они работают в режиме, близком к состоянию холостого хода, когда величина их выходной нагрузки невысокая. Они подключается к той системе напряжений, величина которой будет измеряться.

   Измерительный трансформатор напряжения 110 кВ

Измерительные трансформаторы напряжения обеспечивают гальваническую развязку оборудования первичных и вторичных цепей, работают в каждой фазе высоковольтного оборудования.

Из них создают целые комплексы систем измерения, позволяющие фильтровать и выделять различные составляющие векторов напряжения, учет которых необходим для точной работы защит, блокировок, систем сигнализации.

За счет работы трансформаторов тока и напряжения снимают вектора вторичных величин, пропорциональные первичным в реальном масштабе времени. Это позволяет не только создавать цепи измерения и защит по току и напряжению, но и за счет математических преобразований векторов анализировать состояние мощностей и сопротивлений в действующей электрической системе.

Специальные виды трансформаторов

К этой группе относят:

  • разделительные
  • согласующие
  • высокочастотные
  • сварочные и другого типа трансформаторные устройства, созданные для выполнения специальных электрических задач
Разделительные трансформаторы

Размещение двух обмоток совершенно одинаковой конструкции на общем магнитопроводе позволяет из 220 вольт 50 герц на входе получать такое же напряжение на выходе.

Напрашивается вопрос: зачем делать такое преобразование? Ответ прост: в целях обеспечения электрической безопасности.

   Разделительный трансформатор с системой контроля изоляции, тока нагрузки, температуры трансформатора

При пробое изоляционного слоя провода первичной схемы, на корпусе прибора появляется опасный потенциал, который по случайно сформированной цепи через землю способен поразить человека электрическим током, нанести ему электротравму.

Гальваническое разделение схемы позволяет оптимально использовать питание электрооборудования и в то же время исключает получение травм при пробоях изоляции вторичной схемы на корпус.

Поэтому разделительные трансформаторы широко используются там, где проведение работ с электроинструментом требует принятия дополнительных мер безопасности. Также они широко используются в медицинском оборудовании, допускающем непосредственный контакт с телом человека.

Высокочастотные трансформаторы

Отличаются от обычных материалом магнитопровода, который способен, в отличие от обычного трансформаторного железа, хорошо, без искажений передавать высокочастотные сигналы.

Используется в электротермии, в частности при индукционном нагреве в электротермических установках для высокочастотной сварки металлов, плавки, пайки, закалки и т.д.

Согласующие трансформаторы

Основное назначение — согласование сопротивлений разных частей в электронных схемах. Согласующие трансформаторы нашли широкое применение в антенных устройствах и конструкциях усилителей на электронных лампах звуковых частот.

Сварочные трансформаторы

Первичная обмотка создается с большим число витков, позволяющих нормально обрабатывать электрическую энергию с входным напряжением 220 или 380 вольт. Во вторичной обмотке число витков значительно меньше, а ток протекающий по ним высокий. Он может достигать тысяч ампер.

Поэтому толщина провода этой цепи выбирается повышенного поперечного сечения. Для управления сварочным током существует много различных способов.

Сварочные трансформаторы массово работают в промышленных установках и пользуются популярностью у любителей изготавливать различные самоделки своими руками.

Рассмотренные виды трансформаторов являются наиболее распространёнными. В электрических схемах работают и другие подобные устройства, выполняющие специальные задачи технологических процессов.

 

Смотрите также по теме:

   Трансформатор Тесла (Tesla coil). Делаем своими руками.

   Принцип работы трансформатора. Устройство и режимы работы.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Виды трансформаторов - Блог о строительстве

ВИДЫ И ТИПЫ- ХАРАКТЕРИСТИКИ- ПРИМЕНЕНИЕ

Трансформаторы — это устройства предназначенные для преобразования электроэнергии. Их основная задача — изменение значения переменного напряжения. Трансформаторы используются как в виде самостоятельных приборов, так и в качестве составных элементов других электротехнических устройств.

Достаточно часто трансформаторы используются при передаче электроэнергии на дальние расстояния. Непосредственно на электрогенерирующих предприятиях они позволяют существенно повысить напряжение, которое вырабатывается источником переменного тока.Повышая напряжение до 1150 кВт, трансформаторы обеспечивают более экономную передачу электроэнергии: значительно снижаются потери электричества в проводах и появляется возможность уменьшить площадь сечения кабелей, используемых в линиях электропередач.Принцип работы трансформатора основан на эффекте электромагнитной индукции.Классическая конструкция состоит из металлического магнитопровода и электрически не связанных обмоток выполненных из изолированного провода. Та обмотка, на которую подается электроэнергия, называется первичной.

Вторая — подсоединённая к устройствам, потребляющим ток, называется вторичной.После того как трансформатор подсоединяют к источнику переменного тока в его первичная обмотка формирует переменный магнитный поток. По магнитопроводу он передается на витки вторичной обмотки, индуцируя в них переменную ЭДС (электродвижущую силу). При наличии устройства потребления в цепи вторичной обмотки возникает электрический ток.Соотношение между входным и выходным напряжением трансформатора прямо пропорционально отношению количества витков соответствующих обмоток.

Эта величина называется коэффициентом трансформации: Ктр=W1/W2=U1/U2, где:W1, W2 — количество витков первичной и вторичной обмоток соответственно;U1,U2 — входное и выходное напряжения соответственно.Обмотки могут быть расположены либо в виде отдельных катушек либо одна поверх другой.У маломощных устройств обмотки выполняются из провода с хлопчатобумажной или эмалевой изоляцией. Микро трансформатор имеет обмотки из алюминиевой фольги толщиной не более 20—30 мкм. В качестве изолирующего материала выступает оксидная пленка, полученная естественным окислением фольги.

ВИДЫ И ТИПЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Трансформаторы — это достаточно широко распространенные устройства, поэтому существует множество их разновидностей. По конструктивному исполнению и назначению они делятся на:

Автотрансформаторы.

Они имеют одну обмотку с несколькими отводами. За счет переключения между этими отводами можно получить разные показатели напряжения. К недостаткам следует отнести отсутствие гальванической развязки между входом и выходом.

Импульсные трансформаторы.

Предназначены для преобразования импульсного сигнала незначительной продолжительности (около десятка микросекунд).

При этом форма импульса искажается минимально. Обычно используется в цепях обработки видеосигнала.

Разделительный трансформатор.

Конструкция этого устройства предусматривает полное отсутствие электрической связи между первичной и вторичными обмотками, то есть обеспечивает гальваническую развязку между входными и выходными цепями. Используется для повышения электробезопасности и, как правило, имеет коэффициент трансформации равный единице.

Пик—трансформатор.

Используется для управления полупроводниковыми электрическими устройствами типа тиристоров. Преобразует синусоидальное напряжение переменного тока в пикообразные импульсы.

Стоит выделить способ классификации трансформаторов по способу их охлаждения.

Различают сухие устройства с естественным воздушным охлаждением в открытом, защищенном и герметичном исполнении корпуса и с принудительным воздушным охлаждением.

Устройства с жидкостным охлаждением могут использовать различные типы теплообменной жидкости. Чаще всего это масло, однако встречаются модели где в качестве теплообменного вещества используется вода или жидкий диэлектрик.

Кроме того производят трансформаторы с комбинированным охлаждением жидкостно-воздушным. При этом каждый из способов охлаждения может быть как естественным, так и с принудительной циркуляцией.

В начало

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

К основным техническим характеристиками трансформаторов можно отнести:

    уровень напряжения: высоковольтный, низковольтный, высоко потенциальный;способ преобразования: повышающий, понижающий;количество фаз: одно- или трехфазный;число обмоток: двух- и многообмоточный;форму магнитопровода: стержневой, тороидальный, броневой.

Один из основных параметров — это номинальная мощность устройства, выраженная в вольт-амперах. Точные граничные показатели могут несколько различаться в зависимости от количества фаз и других характеристик. Однако, как правило, маломощными считаются устройства, преобразовывающие до нескольких десятков вольт-ампер.

Приборами средней мощности считаются устройства от нескольких десятков до нескольких сотен, а трансформаторы большой мощности работают с показателями от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт-ампер.

Рабочая частота – различают устройства с пониженной частотой (менее стандартной 50 Гц), промышленной частоты – ровно 50 Гц, повышенной промышленной частоты (от 400 до 2000 Гц) и повышенной частоты (до 1000 Гц).

В начало

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Трансформаторы получили широкое распространение, как в промышленности, так и в быту. Одной из основных областей их промышленного применения является передача электроэнергии на дальние расстояния и ее перераспределение.

Не менее известны сварочные (электротермические) трансформаторы. Как видно из названия, данный тип устройств применяется в электросварке и для подачи питания на электротермические установки. Также достаточно широкой областью применения трансформаторов является обеспечение электропитания различного оборудования.

В зависимости от назначения трансформаторы делят на:

Силовые.

Являются наиболее распространенным типом промышленного трансформатора.

Применяются для повышения и понижения напряжения. Используется в линиях электропередач. По пути от электрогенерирующих мощностей до потребителя электроэнергия может несколько раз проходить через повышающие силовые трансформаторы, в зависимости от удалённости конкретного потребителя.

Перед подачей непосредственно на приборы потребления (станки, бытовые и осветительные приборы) электроэнергия претерпевает обратные преобразования, проходя через силовые понижающие трансформаторы.

Тока.

Выносные измерительные трансформаторы тока используются для обеспечения работоспособности цепей учета электроэнергии защиты энергетических линий и силовых автотрансформаторов. Они имеют различные размеры и эксплуатационные показатели. Могут размещаться в корпусах небольших приборов или являться отдельными, габаритными устройствами.

В зависимости от выполняемых функций различают следующие виды:

    измерительные — подающее ток на приборы измерения и контроля;защитные — подключаемые к защитным цепям;промежуточные — используется для повторного преобразования.

Напряжения.

Они применяются для преобразования напряжения до нужных величин. Кроме того, такие устройства используются в цепях гальванической развязки и электро- радио- измерениях.

В начало

© 2012-2018 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

В данной статье мы рассмотри, что такое трансформатор. Виды трансформаторов будут описаны, принцип действия и конструкции тоже не останутся без внимания.

Стоит отметить, что это вид статических (неподвижных) машин переменного тока, которые используются для различных целей не только в быту, но и в промышленности. Например, для учета потребляемой электроэнергии. Но обо всем по порядку.

Что это за устройство?

Это электрическая статическая машина, которая используется для преобразования тока или напряжения.

Причем можно выделить несколько видов устройств в зависимости от того, от какой сети производится питание.Так, трехфазные имеют три сетевые обмотки, которые включаются по схеме «звезда» или «треугольник». В этом можно провести аналогию с асинхронными электродвигателями. Существуют разнообразные виды силовых трансформаторов, о которых будет рассказано немного ниже.Но в быту используются устройства, в которых одна сетевая обмотка.

К тому же имеется как минимум одна вторичная, которая служит для питания устройств.Например, в ламповой технике применяются силовые трансформаторы,у которых несколько вторичных обмоток. Возникала необходимость с одного устройства получать несколько значений напряжения: 6,3 В, 250 В. Кроме того, в быту можно встретить трансформаторы тока.Они установлены в электросчетчиках и служат для работы устройства контроля.

Конструкция

Основу трансформатора выделить сложно, но если опираться на вес, то это, несомненно, сердечник (магнитопровод). Он изготавливается из стальных листов, которые собраны воедино и плотно стянуты друг с другом. Это позволяет получить максимально возможное сечение магнитопровода.Но не только сталь может применяться, нередко изготавливаются сердечники из ферромагнетиков.

Это вещество, которое по свойствам очень схоже с металлом, но имеет несколько иную структуру. Существуют определенные виды трансформаторов, фото основных конструкций приведены в статье.В конструкции присутствует минимум две обмотки.На одну (первичную) производится подача напряжения питания. Со второй, третьей, N-ной, снимается пониженное напряжение с частотой и формой, аналогичной входному.

Обмотки силовых состоят из медного провода.Он наматывается на каркасе, расположенном вокруг магнитопровода. При подаче напряжения в первичную цепь появляется переменное магнитное поле,которое во вторичной обмотке индуцирует ЭДС. В результате этого на выходе появляется некоторая разность потенциалов.

Силовые трансформаторы

К указанным типам относятся те, которые преобразуют электроэнергию в сети.

Это не только устанавливаемый на подстанциях трансформатор.Виды трансформаторов силовых разнообразны, они служат не только для понижения напряжения со 110 кВ, например, до 6 кВ, в случае с подстанцией. К ним можно отнести и устройства, используемые в блоках питания бытовой радиоаппаратуры. По сути, конструкция у всех аналогичная, имеются общие узлы.Даже сварочные трансформаторы,виды которых разнообразны, имеют аналогичное строение.

Вот только есть мелкие нюансы, например, силовые машины на подстанциях оборудованы системой масляного охлаждения, в то время как сварочные работают без него.Зато у последних имеется регулировка выходного тока. Это необходимо для сварки различных по толщине металлов. Ну а устройства, используемые в быту, и вовсе лишены таких регулировок.

Автотрансформаторы

Автотрансформатор – один из видов, у которого первичная и вторичная обмотки соединены напрямую. Это позволяет получить не только электрическую связь в устройстве, но и электромагнитную.

Обычно имеется у автотрансформатора три вывода, а это позволяет получать различные значения напряжения.Отличительная особенность автотрансформаторов – высокий коэффициент полезного действия.Но есть и один существенный недостаток – первичная и вторичная цепи электрически не изолированы друг от друга. Используется по большей части для регулирования мощности потребителя такой трансформатор. Виды трансформаторов для иных целей рассмотрены ниже.

Измерительные

Для использования в электроустановках переменного тока создан специальный вид трансформаторов – измерительный.

Благодаря им увеличиваются пределы измерительных устройств. Кроме того, они позволяют без электрического соединения с силовым проводом провести замер протекающего по нему тока.Другими словами, без гальванической связи имеется возможность контроля протекающего тока в цепи. Но можно выделить два типа измерительных устройств – трансформаторы напряжения и тока.

Существуют различные виды трансформаторов тока, их отличие в габаритах и области применения.Трансформаторы тока позволяют осуществить преобразование. При этом большой ток, протекающий в цепи, снижается до безопасного значения.Причем он на выходе безопасен для систем управления или измерения, устройств сигнализации и защиты. Первичная обмотка – это отрезок проводника, вокруг него проведена намотка вторичной.

С последней снимается ток в 1 или 5 Ампер.А вот трансформаторы напряжения предназначены для иной цели. Они производят понижение напряжения для измерения характеристик. С их помощью осуществляется гальваническая развязказащитных устройств от цепи с высоким напряжением.

Импульсные

Этот тип устройств используется для узкоспециализированных целей. Он необходим для преобразования серии импульсных сигналов.Причем длительность одного импульса может достигать нескольких десятков микросекунд. Причем имеется одна небольшая особенность – изменяется только амплитуда сигнала, но не его форма.

Между прочим, имеются определенные виды защит трансформаторов, импульсныетакже снабжаются схемами, предотвращающими превышение напряжения или тока.Как правило, импульсные устройства применяются в цепях, в которых протекает сигнал прямоугольной формы.Зачастую такой вид устройств используется в телевизионной технике. Они преобразуют малые по длительности импульсы видеосигнала с очень большой скважностью. Причем на выходе вы получаете сигнал в первозданном виде, но с увеличенной амплитудой.

Заключение

Теперь вы знаете, что такое трансформатор.Виды трансформаторов мы рассмотрели и увидели, что все они обладают небольшими отличиями, несмотря на то, что конструкция во многом схожа.

Обратите внимание, что при работе с любыми электрическими устройствами необходимо соблюдать технику безопасности. Кроме того, для обслуживания электросетей переменного тока необходимо иметь группу допуска.Среди современных устройств электротехники одним из самых распространенных является трансформатор.Этот агрегат широко используется как в бытовых приборах, так и силовой электронике. Его действие заключается в преобразовании тока.

Причем изменять его величину трансформатор может как в большую, так и меньшую сторону.Определенным устройством обладает трансформатор.Виды трансформаторовразнообразны. Они имеют некоторые конструкционные и функциональные отличия. Чтобы понять, что собой представляет подобное оборудование, а также особенности его эксплуатации, каждый вид следует рассмотреть подробно.

Устройство

Существующие сегодня виды трансформаторов токаобладают определенными общими характеристиками. Прибор имеет в своей системе одну, две и больше обмоток. Они расположены на один сердечник.

Представленные сегодня в продаже трансформаторы отличаются способом изготовления. Их надежность зависит от производителя. Рабочие характеристики таких видов оборудования также схожи.

Трансформатор не предназначен для преобразования постоянного тока.В противном случае это приведет к перегреву проводника. Трансформаторы способны работать исключительно с переменным, импульсным и пульсирующим током.

Все разновидности представленного оборудования имеют в своем составе три обязательных компонента. К ним относится магнитопровод, охлаждающая система и обмотка. Первый компонент еще называют сердечником.

Принцип работы

Рассматривая назначение и виды трансформаторов, следует сказать несколько слов об их функциональных качествах.

В таком оборудовании присутствует первичная и вторичная обмотка. К первой катушке подводится первоначальное напряжение. Его требуется повысить или понизить.

Вторичные обмотки могут состоять из одной или нескольких катушек. С них передается трансформированное напряжение.

В основу работы такого прибора положен закон Фарадея. Магнитный поток, который изменяется во времени через ограниченную контуром площадку, формирует электродвижущие силы. Помимо этого, ток, который изменяется во времени, может индуцировать непостоянное магнитное поле.

На схемах трансформатор изображают как две (или более) катушки. Между первой и вторичными обмотками проходит вертикальная линия.

Она изображает сердечник (магнитопровод). При выполнении возложенных на него функций трансформатор обладает малыми потерями энергии. Это сделало представленное оборудование востребованным.

Рабочие режимы

Существующие виды работы трансформатораможно выделить в 3 группы.

К ним относится холостой ход, короткое замыканиеи рабочий режим. В первом случае выводы вторичной обмотки никуда не подключаются. В этом режиме, если сердечник изготовлен из мягкого магнитного материала, ток покажет потери.

При коротком замыкании выводы катушек вторичной обмотки соединяются между собой. При этом на первичную обмотку будет подаваться незначительное напряжение. Этот режим присутствует в измерительных разновидностях трансформаторов.

При активной нагрузке возникают напряжения на концах всех типов обмотки.

Если на вторичной обмотке это значение выше, трансформатор называется повышающим. И наоборот. Степень трансформации определяется при помощи заданного коэффициента.

Классификация

Существует несколько подходов к классификации представленного оборудования.

Это позволяет понять его устройство и функции. Существующие виды трансформаторов токамогут классифицироваться по назначению. В этом случае выделяются приборы напряжения, измерительные, лабораторные, защитные, промежуточные типы.

По способу установки также выделяют несколько групп. От этого зависят условия, в которых может эксплуатироваться техника. Трансформаторы могут быть внутренние и наружные, стационарные, шинные или опорные, а также переносные.

Ступеней в системе может быть одна или несколько. По признаку номинального напряжения различают высоковольтные и низковольтные приборы.

Если учитывать тип изоляции, можно также выделить несколько групп трансформаторов. Этот показатель зависит от технологии производства. Бывают приборы с компаундной, сухой и масляно-бумажной изоляцией.

Согласно со сферой применения, выделяют силовые, бытовые, сварочные, масляные, автотрансформаторы и т. д.

Силовой трансформатор

Существующие виды силовых трансформаторовотносятся к низкочастотным приборам.

Их применяют в силовых сетях предприятий, городов, поселков и т. д. Такое оборудование понижает напряжение в сети до требуемого значения 220 В.

Силовые трансформаторы могут иметь от двух и более обмоток. Они устанавливаются на броневом сердечнике.

Чаще всего подобный конструкционный элемент изготавливают из электротехнической стали. Такой трансформатор помещается в бак со специальным маслом. Если мощность оборудования высокая, в ней применяется активное охлаждение.

Для электростанций применяются силовые трехфазные трансформаторы.Их мощность составляет до 4 тыс. кВт. Такие разновидности приборов позволяют добиться уменьшения на 15 % энергопотерь по сравнению с тремя однофазными трансформаторами.

Сетевые разновидности

В 80-е года прошлого века самым распространенным был сетевой трансформатор.

Виды трансформаторовэтого типа дорабатывались. Сегодня их изготавливают на Ш-подобном сердечнике, а также стержневых или тороидальных магнитопроводах. На них и устанавливаются обмотки.

При помощи подобного устройства напряжение, которое поступает из бытовой сети, понижается до требуемого значения (например, 12, 24 В).

Самыми компактными считаются трансформаторы с тороидальным сердечником. Его магнитопровод полностью покрывается обмотками. При этом удается избежать появления пустого ярма.

Автотрансформатор

Существующие виды обмоток трансформатораочень разнообразны.

Они могут быть регулирующими, основными, вспомогательными. Наиболее оригинальное строение имеет обмотка автотрансформатора. Это низкочастотный прибор.

Его вторичная обмотка является составной частью первичной. Они связаны, как и в других видах трансформаторов, магнитно. Однако подобная обмотка сообщается также и электрически.

От одной катушки отходит несколько выводов, позволяя получить напряжение разного значения. Преимуществом такой конструкции является ее низкая стоимость.

Провода для монтажа обмотки потребуется меньше. Также получается сэкономить на количестве материала сердечника. Вес автотрансформатора будет меньше, чем у других типов оборудования.

Однако в этом типе приборов отсутствует гальваническая развязка. Это недостаток автотрансформаторов.

Такое оборудование применяется в автоматической технике управления, а также на высоковольтных коммуникациях. Сегодня большой популярностью пользуются трехфазные автотрансформаторы. Их соединенная обмотка образует треугольник или звезду.

Трансформатор тока и напряжения

Сегодня также выделяются определенные виды трансформаторов напряженияи тока.

Все зависит о того, как функционирует прибор. Если он понижает ток, это, соответственно, трансформатор тока. Для регулировки напряжения также разработана определенная категория приборов.

Первичная обмотка трансформатора тока подключается к электричеству, а вторичная – к измерительным или защитным приборам.

Чаще всего применяется первый тип устройств. Катушку с первичной обмоткой подключают в цепь последовательно. В ней измеряется переменный ток.

Сердечник такого оборудования изготавливают из шихтованной электротехнической стали.

Ее производят холоднокатаным способом. Первичная обмотка чаще всего представляет собой шину. При работе подобного оборудования важно учитывать коэффициент трансформации.

Для промышленности могут выпускаться подобные приборы с несколькими группами вторичных обмоток. Одну из них соединяют с измерительными приборами (например, счетчикам), а вторую – к защитному оборудованию.

Импульсный трансформатор

Рассматривая, какие виды трансформаторовприменяются сегодня, нельзя не сказать несколько слов об импульсных разновидностях представленных приборов.

Они практически полностью вытеснили низкочастотные тяжелые трансформаторы. Их сердечник выполняется не из шихтовой стали, а из феррита. Форма магнитопровода может быть самой разной, например, чашка, кольцо, Ш-подобный тип.

Трансформаторы импульсного типа могут функционировать на высоких частотах (500 кГц и более). Благодаря такой особенности габариты подобных изделий значительно уменьшились. Требуется использовать меньше провода для обмотки.

Импульсные трансформаторы и дроссели с ферритовым стержнем сегодня применяются всюду.

Их можно встретить в энергосберегающих лампочках, зарядных устройствах, мощных инверторах и т. д. Сфера их применения очень широка.

В некоторых трансформаторах импульсного типа применяется обратная схема питания. В этом случае прибор по своей сути является дросселем сдвоенного типа. При этом процессы приема и передачи электроэнергии протекают не одновременно.

Импульсный трансформатор тока

Чтобы иметь возможность измерять направление и величину тока, для импульсных схем часто применяется особый трансформатор. Виды трансформаторовэтой группы имеют ферритовый сердечник. Чаще всего он имеет единственную кольцевую обмотку.

Через ее центр продевается провод. В нем и исследуется ток. Обмотку при этом нагружают на резистор.

Измерение производится по несложной схеме. Если нагрузка выполняется на резистор известного номинала, то напряжение при замере на нем будет пропорциональным показателю тока обмотки.

В продаже присутствуют трансформаторы этого типа с различными показателями коэффициента трансформации. Если нужно узнать только направленность тока, прибор нагружается только двумя стабилизаторами, встроенными в схему.

Система защиты

Трансформаторы представляют собой надежное оборудование. Однако из-за различных повреждений может произойти аварийная ситуация. Поэтому применяются различные виды защит трансформатора.

Подобные системы отключают оборудование от сети при наличии повреждений.

В зависимости от типа конструкции защита может отсоединить питание только от поврежденной части прибора. При обнаружении поломки система может подавать сигнал. При этом используют различные типы защиты автотрансформаторов.

Дифференциальная защита необходима при нарушениях целостности обмоток, ошиновки и вводов оборудования. Если же повреждения обнаруживаются со стороны источника питания,происходит токовое отсекание. Это защита мгновенного действия.

Газовая защита применяется при повреждениях внутри бака. При этом может выделяться газ. Также она срабатывает при понижении уровня масла.

Максимальная токовая или направленная защита позволяет уберечь оборудование от сверхтоков. Также в некоторых конструкциях может предусматриваться защита от замыкания на корпус и от перегрузки. Последняя система действует на сигнал, оповещая персонал.

Рассмотрев особенности конструкции и принцип работы, можно понять, что собой представляет трансформатор. Виды трансформаторов, существующие сегодня, отличаются по ряду признаков. Это влияет на их функциональность.

Трансформаторами называются такие устройства, благодаря которым можно преобразовать напряжение. Они могут его повысить или понизить. В обычном трансформаторе обязательно есть две или больше обмотки, расположенные на железном сердечнике.

Существуют трансформаторы, которые состоят исключительно из единственной обмотки. Устройства такого типа называются автотрансформаторами.Сейчас для токовых трансформаторов существует классификация. Они бывают:СтержневыеБроневыеТороидальные

Все три вида устройств почти неотличимы своими характеристиками или надежностью. Однако их изготавливают совершенно по-разному.Стержневые трансформаторы имеют обмотку, включенную в стальной сердечник.

Ее верх и низ часть можно отлично увидеть.В сердечнике броневых трансформаторов обмотка спрятана почти целиком. В стержневом трансформаторе обмотка располагается горизонтально. В броневом трансформаторе обмотка может быть расположена еще и вертикально.Состоит любой трансформатор из трех частей: магнитной трансформаторной системы, или магнитопровода, обмоток, и охлаждающей системы.

Классификация трансформаторов

Тип трансформатора зависит от того, где он применяется и его прочих характеристик. Например, электрические сети городов, или предприятий требуют наличие силового трансформатора. Он может понизить вырабатываемое напряжение до стандартного.

Трансформатор, регулирующий ток, называют токовым трансформатором. Существует также трансформатор, регулирующий напряжение.

Аналогично его называют трансформатором напряжения. Для обыкновенных сетей подходит устройство с единственной фазой. Однако, если в сети имеются провода фазы, ноля и заземления, то для такой сети будет необходим трехфазный трансформатор.

Бытовые трансформаторы, рассчитанные на 220В, необходимы для того, чтобы защищать домашнюю технику от резких скачков напряжения.Чтобы разделить сварочные и силовые сети, необходимы специальные трансформаторы. Они помогают поддерживать напряжение в том состоянии, которое необходимо для проведения сварочных работ.

Если сеть пропускает через себя напряжение, превышающее шесть тысяч вольт, то в таком случае стоит использовать масляные трансформаторы.

Более подробная информация по ссылке: http://transformator.ru/production/transformatory-tm/

В конструкцию масляных трансформаторов входят:

    магнитопроводы,обмотки,баки, и несколько крышек, имеющих вводы.

Для того, чтобы сделать один магнитопровод необходимо два стальных листа, которые надо обязательно изолировать друг от друга. Также необходимы алюминиевые либо медные обмотки. Напряжение можно регулировать с помощью специальных переключателей, расположенных на ответвлении.

Переключать ответвления можно двумя способами. Можно переключать, не отсоединяя трансформаторы от внешних сетей, но тогда это переключение будет осуществляться с нагрузками.

Также можно не нагружать сеть, предварительно отключив трансформатор от нее. Часто трансформаторы регулируются именно таким способом.Упоминая виды трансформаторов, нельзя забывать о том, что существуют и электронные трансформаторы. Они являются специальными питающими источниками, служащими для того, чтобы уменьшать стандартное напряжение еще сильнее.

Таким образом, из напряжения 220 В получится напряжение около 12 В. Размеры электрических трансформаторов не слишком велики, они заметно меньше, чем обычные трансформаторы.

Принцип работы транформатора

Где применяются трансформаторы

Физические законы устроены так, что проводимая мощность теряется прямо пропорционально силе тока в квадрате. Из-за этого, чтобы передать напряжение на большое расстояние, его необходимо сначала увеличить.

Как только напряжение доходит до потребителя, его необходимо уменьшить. Поэтому так нужны повышающие и понижающие трансформаторы. Обычно их применяют именно для этого.

Трансформатор также может быть встроен в бытовой прибор. К примеру, для телевизора нужен трансформатор с несколькими обмотками, чтобы обеспечивать питание всем схемам, кинескопу и транзистору.

Источники:

  • eltechbook.ru
  • fb.ru
  • www.syl.ru
  • fire-truck.ru

Типы и классификация трансформаторов

Трансформаторы – особый вид оборудования, применяемый для изменения показателей напряжения в электросетях с переменным током. В основе его работы лежит такое явление как электромагнитная индукция – первичная обмотка присоединяется к источнику тока, после чего в ней начинает генерироваться магнитное поле, и во вторичных обмотках возникает электродвижущая сила.

Конструктивные особенности трансформаторов

В основе конструкции прибора находятся вторичные и первичные обмотки, сердечник из ферромагнитного сплава (обычно замкнутого типа). Обмотки располагают на магнитном проводе, они связаны между собой индуктивным способом. Благодаря наличию магнитопривода аккумулируется значительная часть магнитного поля, и КПД устройства возрастает. Сам магнитопровод представляет собой комплекс металлических пластин, покрытых изоляцией. Изоляция нужна для предотвращения появления паразитных токов в сердечнике.

Принципы классификации трансформаторов

Трансформаторы классифицируются по следующим принципам:

  1. Назначение (лабораторные, защитные, промежуточные, измерительные).
  2. Напряжение (низко- и высоковольтные).
  3. Способ установки (переносные, стационарные, наружные и внутренние, опорные, шинные).
  4. Количество ступеней (одно- и многоступенчатые).
  5. Характер изоляции обмотки (сухая, компаундная, бумажно-масляная).

Каждый тип прибора имеет свои особенности и преимущества, о которых мы поговорим далее. Ремонт трансформаторов всех видов должен производиться профессиональными мастерами с применением соответствующего оборудования.

Типы трансформаторов

Самой распространенной категорией электрических трансформаторов являются силовые трансформаторы – они различаются между собой по количеству фаз, показателям номинального напряжения. Назначение – изменение напряжения тока в сетях освещения, питания оборудования, энергосистем.

Второй по популярности тип оборудования – измерительный. Он используется для контроля рабочих показателей напряжения, фазы или тока в первичной цепи. На измеряемую сеть работа прибора влияния практически не оказывает.

Третий тип – автотрансформаторы, обмотки в которых соединяются между собой гальваническим способом. Коэффициент трансформации невысокий, поэтому установка имеет сравнительно небольшие размеры и недорого стоит. Устанавливаются в стабилизаторах напряжения, системах релейной защиты, запуска крупных электроустановок, работающих от сети с переменным током.

Импульсные трансформаторы оборудуются феррогмагнитным сердечником, который изменяет напряжения и импульсы тока. Данный тип оборудования применяется в вычислительных устройства электронного типа, системах радиолокации, импульсной связи, в качестве главного измерителя в электросчетчиках.

Пик-трансформаторы преобразуют напряжение синусоидального типа в импульсное. Разделительные устройства отличаются от остальных тем, что в них первичная обмотка со вторичными не связана. Назначение прибора – гальваническая развязка электроцепей.

Согласующий трансформатор согласует показатели сопротивления каскадов схем таким образом, что сигнал практически не искажается. Согласующий трансформатор между рабочими участками создает схемы гальванической развязки.

Сдвоенный дроссель оснащается двумя идентичными обмотками. За счет взаимной индукции катушек дроссель имеет отличную эффективность, хотя имеет стандартные размеры. Используется в звуковой технике, в качестве фильтров блока питания. Для хранения информации обычно используется трансфлюксор – трансформатор с большой остаточной намагниченностью магнитопровода.

Типы силовых трансформаторов

Трансформаторы используются в электротехнике для преобразования переменного тока из одного напряжения в другое посредством электромагнитной индукции, с сохранением неизменной частоты при минимальных мощностных потерях.

Существуют различные типы трансформаторов по количеству фаз, числу обмоток, типу изоляции и виду охлаждения. Распространенная классификация устройств основана на том, куда погружается магнитная система (сердечник), то есть, по типу охлаждения. В этом случае выделяют трансформаторы:

  • Масляные – погружение сердечника происходит в трансформаторное масло с диэлектрическими свойствами (оно находится в корпусе прибора)
  • Сухие – в обмотку заливается эпоксидная смола
  • Жидкостные – в качестве охлаждающей среды используются различные органические жидкости, то есть негорючие диэлектрики

Охлаждение для всех трех видов трансформаторов имеет свои нюансы. Для вашего удобства мы свели их в таблицу:

Вид трансформатора Тип охлаждения Обозначение
Сухие Естественное воздушное – для открытого исполнения С
Аналогично – для защищенного исполнения СЗ
Аналогично – для герметичного исполнения СГ
Воздушное с дутьем СД
Масляные Естественная циркуляция воздуха и масла М
2 вида циркуляции – принудительная для воздуха и естественная для масла Д
2 вида циркуляции – естественная для воздуха и принудительная для масла МЦ
Принудительная циркуляция воздуха и масла ДЦ
2 вида циркуляции – принудительная для воды и естественная для масла МВ
Принудительная циркуляция воды и масла Ц
Жидкостные Естественное охлаждение – негорючий жидкий диэлектрик Н
Охлаждение негорючим жидким диэлектриком посредством дутья НД


Среди этих трех типов наиболее популярны последние. Почему – об этом вы можете прочесть здесь, в одном из наших материалов. Мы же расскажем об основных критериях классификации трансформаторов по типам и чуть подробнее остановимся на сухих разновидностях.

Основные параметры классификации трансформаторов

  • Тип охлаждения

О нем мы частично упомянули выше. Видов охлаждения несколько:

  • М – масляное
  • Д – охлаждение в масляной среде + воздушное дутье
  • Ц – масляное охлаждение с принудительной циркуляцией
  • С – воздушное охлаждение (то есть, «сухие» трансформаторы)

Маркировка типов трансформаторов расшифровывается следующим образом:

  • Буквенное обозначение – кол-во фаз, тип охлаждения, число обмоток и вид переключения ответвлений. Также могут быть дополнительные буквенные маркировки, говорящие о специальных особенностях конкретного трансформатора
  • Номинальная мощность + класс напряжения
  • Последние 2 цифры года выпуска рабочих чертежей конкретного трансформатора
  • Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69

Далее мы перечислим другие основные параметры классификации:

  • Климатическое исполнение

Прибор бывает наружный или внутренний

  • Конструктивное исполнение и характер работы

На этом параметре стоит остановиться более подробно:

  1. Автотрансформаторы – одна обмотка с несколькими отводами, переключение между которыми позволяет получить разные показатели напряжения.
  2. Импульсные – преобразовывают импульсный сигнал незначительной продолжительности (около десятка микросекунд) с минимальным искажением.
  3. Разделительные – между первичной и вторичной обмоткой электрической связи нет, присутствует гальваническая развязка между входными и выходными цепями.
  4. Пик—трансформатор – применяется для управления полупроводниковыми электрическими устройствами типа тиристоров
  • Количество фаз

Трехфазные (наиболее распространенные) и однофазные.

  • Количество обмоток

2-х и 3-х обмоточные с расщепленной обмоткой или без неё

По типу изоляции – сухие (С) и масляные (М) или с негорючим заполнением (Н).

Понижающие (для низкого напряжения из высоковольтных линий) и повышающие (соответственно, наоборот)

  • Уровень напряжения

Высоковольтный, низковольтный, высокопотенциальный

  • Форма магнитопровода

Стержневой, тороидальный, броневой

Всего выделяют 6 групп трансформаторов:

  • 1-я группа (изделия с мощностью до 100 кВА)
  • 2-я группа (диапазон мощности от 160 до 630 кВА)
  • 3-я группа (от 1000 до 6300 кВА)
  • 4-я группа (показатель мощности выше 10000 кВА)
  • 5-я группа (все трансформаторы с мощностью выше 40000 кВА)
  • 6-я группа (мощность от 100000 кВА)

Среди дополнительных критериев классификации стоит отметить наличие/отсутствие:

  • Наличие/отсутствие регулятора выходного напряжения.
  • Без расширителей, с азотной подушкой для защиты

Сухие трансформаторы

Несмотря на то, что масляные трансформаторы пользуются большой популярностью, широко востребованы силовые трансформаторы и сухого типа, в частности:

  • Силовые трехфазные с литой изоляцией ТСЛ (ТСГЛ) и ТСЗЛ (ТСЗГЛ)
  • Силовые трехфазный ТС и ТСЗ
  • Сухие ТС и ТСЗ
  • Трансформаторы собственных нужд (сухого типа) ТСКС

Назначение трехфазных сухих трансформаторов с воздушным охлаждением – преобразование электроэнергии в электросетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц. Предельная мощность сухих трансформаторов – 2500 кВА.

Такие трансформаторы монтируются на производстве и в общественных зданиях – на любых объектах, где действуют повышенные требования в области пожарной безопасности, взрывозащищенности и экологичности, то есть, где использование масляного трансформатора является потенциальным риском. Единственное неудобство от сухих приборов – повышенный шум при работе.

Различные типы трансформаторов и их применение

Трансформатор - это широко используемое устройство в области электротехники и электроники. Это электромагнитное устройство, которое следует основному принципу электромагнетизма, открытому Майклом Фарадеем. Мы подробно рассмотрели строительство и эксплуатацию трансформаторов в предыдущем руководстве. Здесь мы рассмотрим различных типов трансформаторов , используемых в различных типах приложений. Однако все трансформаторы типа работают по одним и тем же принципам, но имеют разную конструкцию.Приложив немного усилий, вы также можете построить свой собственный трансформатор, но при сборке трансформатора всегда следует соблюдать методы защиты трансформатора.

Типы трансформаторов в зависимости от уровня напряжения

Трансформатор может иметь несколько типов конструкции. Трансформатор не имеет электрического соединения с одной стороны на другую; тем не менее, две электрически независимые катушки могут проводить электричество посредством электромагнитного потока. Трансформатор может иметь несколько катушек или обмоток как на первичной, так и на вторичной стороне.В некоторых случаях несколько первичных сторон, где две катушки соединены последовательно, часто называют центральным отводом . Это состояние центрального отвода также можно увидеть на вторичной стороне.

Трансформаторы

могут быть сконструированы таким образом, что они могут преобразовывать уровень напряжения первичной стороны во вторичную. В зависимости от уровня напряжения трансформатор бывает трех категорий. Понижающий, повышающий и развязывающий трансформаторы . Для изолирующего трансформатора уровень напряжения одинаков для обеих сторон.

1. Понижающий трансформатор

Понижающий трансформатор

используется как в электронике, так и в электротехнике. Понижающий трансформатор преобразует уровень первичного напряжения в более низкое напряжение на вторичном выходе. Это достигается соотношением первичной и вторичной обмоток. Для понижающих трансформаторов количество обмоток на первичной стороне больше, чем на вторичной. Следовательно, общее соотношение первичной и вторичной обмоток всегда остается больше 1.

В области электроники многие приложения работают на 5 В, 6 В, 9 В, 12 В, 24 В или в некоторых случаях 48 В. Для преобразования напряжения однофазной розетки 230 В переменного тока в требуемый низкий уровень напряжения требуются понижающие трансформаторы. В контрольно-измерительных приборах, а также во многих электрических типах оборудования понижающий трансформатор является основным требованием для силовой части. Они также используются в блоках питания и схемах зарядных устройств сотовых телефонов.

В электрических системах понижающие трансформаторы используются в системе распределения электроэнергии, работающей от очень высокого напряжения, чтобы обеспечить низкие потери и экономичное решение для передачи электроэнергии на большие расстояния.Для преобразования высокого напряжения в низковольтную линию питания используется понижающий трансформатор.

2. Повышающий трансформатор

Повышающий трансформатор прямо противоположен понижающему трансформатору. Повышающий трансформатор увеличивает низкое первичное напряжение до высокого вторичного напряжения . Опять же, это достигается за счет соотношения первичной и вторичной обмоток. Для повышающего трансформатора соотношение первичной обмотки и вторичной обмотки остается менее 1 .Это означает, что количество витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной обмотке.

В электронике, повышающие трансформаторы часто используются в стабилизаторах, инверторах и т. Д., Где низкое напряжение преобразуется в гораздо более высокое напряжение.

Повышающий трансформатор также используется в распределении электроэнергии . Высокое напряжение требуется для приложений, связанных с распределением электроэнергии. Повышающий трансформатор используется в сети для повышения уровня напряжения перед распределением.

3. Разделительный трансформатор

Изолирующий трансформатор не преобразует никакие уровни напряжения. Первичное напряжение и вторичное напряжение изолирующего трансформатора всегда остаются неизменными. Это связано с тем, что коэффициент первичной и вторичной обмоток всегда равен 1 . Это означает, что количество витков первичной и вторичной обмоток в изолирующем трансформаторе одинаково.

Изолирующий трансформатор используется для изоляции первичной и вторичной обмоток.Как обсуждалось ранее, трансформатор не имеет электрических соединений между первичной и вторичной обмотками, он также используется в качестве изолирующего барьера, где проводимость происходит только с магнитным потоком. Используется в целях безопасности и для отмены передачи шума от первичного к вторичному или наоборот.

Типы трансформаторов в зависимости от материала сердечника

Трансформатор передает энергию, проводя электромагнитный поток через материал сердечника.Различные материалы сердечника создают разную плотность потока. В зависимости от материалов сердечника в области энергетики и электроники используются несколько типов трансформаторов.

1. Трансформатор с железным сердечником В трансформаторе

с железным сердечником в качестве материала сердечника используется несколько пластин из мягкого железа. Благодаря отличным магнитным свойствам железа магнитная связь трансформатора с железным сердечником очень высока. Таким образом, КПД трансформатора с железным сердечником также высок.

Пластины с сердечником из мягкого железа могут быть разных форм и размеров.Катушки первичной и вторичной обмотки намотаны или намотаны на формирователь катушек. После этого формирователь катушки устанавливается в пластинах сердечника из мягкого железа. В зависимости от размера и формы сердечника на рынке доступны различные типы сердечниковых пластин. Несколько распространенных форм - E, I, U, L и т. Д. Железные пластины тонкие, и несколько пластин сгруппированы вместе, образуя собственно сердечник. Например, сердечники типа E изготавливаются из тонких пластин с видом на букву E.

Трансформаторы с железным сердечником широко используются и обычно имеют больший вес и форму.

2. Трансформатор с ферритовым сердечником

В трансформаторе с ферритовым сердечником используется ферритовый сердечник из-за высокой магнитной проницаемости. Этот тип трансформатора обеспечивает очень низкие потери в высокочастотном применении. Из-за этого трансформаторы с ферритовым сердечником используются в высокочастотных приложениях, таких как импульсные источники питания (SMPS), приложения, связанные с RF и т. Д.

Трансформаторы

с ферритовым сердечником также могут иметь различные формы и размеры в зависимости от требований применения.Он в основном используется в электронике, а не в электротехнике. Наиболее распространенной формой трансформатора с ферритовым сердечником является сердечник E.

3. Трансформатор с тороидальным сердечником

В трансформаторе с тороидальным сердечником

используется материал сердечника тороидальной формы, такой как железный сердечник или ферритовый сердечник. Тороиды представляют собой материал сердечника в форме кольца или пончика и широко используются для обеспечения превосходных электрических характеристик. Благодаря кольцевой форме индуктивность рассеяния очень мала и обеспечивает очень высокую индуктивность и добротность.Обмотки относительно короткие, а вес намного меньше, чем у традиционных трансформаторов того же номинала.

4. Трансформатор с воздушным сердечником Трансформатор

Air Core не использует физический магнитный сердечник в качестве материала сердечника. Потоковая связь трансформатора с воздушным сердечником полностью выполнена с использованием воздуха.

В трансформаторе с воздушным сердечником первичная обмотка питается переменным током, который создает вокруг нее электромагнитное поле.Когда вторичная катушка помещается внутри магнитного поля, согласно закону индукции Фарадея, вторичная катушка индуцируется магнитным полем, которое в дальнейшем используется для питания нагрузки.

Однако трансформатор с воздушным сердечником имеет низкую взаимную индуктивность по сравнению с физическим материалом сердечника, таким как железо или ферритовый сердечник.

Он используется в портативной электронике, а также в приложениях, связанных с радиочастотами. Из-за отсутствия физического материала сердечника он очень легкий с точки зрения веса.Правильно настроенный трансформатор с воздушным сердечником также используется в решениях для беспроводной зарядки, где первичные обмотки расположены внутри зарядного устройства, а вторичные обмотки расположены внутри целевого устройства.

Типы трансформаторов в зависимости от схемы обмотки

Трансформатор можно классифицировать по порядку намотки. Один из популярных типов - трансформаторы с автоматической обмоткой.

Трансформатор с автоматической обмоткой

До сих пор первичная и вторичная обмотки фиксированы, но в случае трансформатора с автоматической обмоткой первичная и вторичная обмотки могут быть соединены последовательно, а центральный ответвительный узел является подвижным.В зависимости от центрального положения ответвлений вторичное напряжение может изменяться.

«Авто» - это не сокращенная форма «Автомат»; скорее, чтобы уведомить себя или одиночную катушку. Эта катушка образует передаточное число, которое состоит из двух частей: первичной и вторичной. Положение центрального ответвительного узла определяет соотношение первичной и вторичной обмоток, таким образом изменяя выходное напряжение.

Чаще всего используется V ARIAC , прибор для создания переменного переменного тока из постоянного входного переменного тока.Он также используется в приложениях, связанных с передачей и распределением электроэнергии, где требуется частая замена высоковольтных линий.

Типы трансформаторов в зависимости от использования

Также доступны несколько типов трансформаторов, которые работают в определенной области. Как в электронике, так и в электротехнике, несколько специализированных трансформаторов используются в качестве понижающих или повышающих трансформаторов в зависимости от области применения. Итак, трансформаторы могут быть классифицированы следующим образом в зависимости от использования:

1.Power Domain

  • Силовой трансформатор
  • Измерительный трансформатор
  • Распределительный трансформатор

2. Домен электроники

  • Импульсный трансформатор
  • Трансформатор аудиовыхода

1. Трансформаторы, используемые в области питания

В области «Электрооборудование» область «Электроэнергетика» занимается производством, измерением и распределением электроэнергии. Однако это очень большая область, где трансформаторы являются важной частью для обеспечения безопасного преобразования энергии и успешной подачи энергии на подстанцию ​​и конечных пользователей.

Трансформаторы, которые используются в области питания, могут быть как наружными, так и внутренними, но в основном наружными.

(а) Силовой трансформатор

Силовые трансформаторы

больше по размеру и используются для передачи энергии на подстанцию ​​или в общественное электроснабжение. Этот трансформатор действует как мост между генератором энергии и первичной распределительной сетью. В зависимости от номинальной мощности и технических характеристик силовые трансформаторы можно разделить на три категории: трансформатор малой мощности , трансформаторы средней мощности и трансформаторы большой мощности .Номинальная мощность может быть от 30 кВА до 500-700 кВА или, в некоторых случаях, может быть равна или больше 7000 кВА для трансформатора малой номинальной мощности. Мощность трансформатора среднего номинала может достигать 50-100 МВА, тогда как трансформаторы большой мощности могут выдерживать более 100 МВА.

Из-за очень высокой выработки мощности конструкция силового трансформатора также имеет решающее значение. Конструкция включает прочную изоляционную периферию и хорошо сбалансированную систему охлаждения. Наиболее распространенные силовые трансформаторы заполнены маслом.

Основным принципом силового трансформатора является преобразование высокого тока низкого напряжения в низкий ток высокого напряжения . Это необходимо для минимизации потерь мощности в системе распределения электроэнергии.

Еще одним важным параметром силового трансформатора является наличие фазы. Обычно силовые трансформаторы работают в трехфазной системе , но в некоторых случаях также используются однофазные малые силовые трансформаторы.Трехфазные силовые трансформаторы являются наиболее дорогими и эффективными, чем однофазные силовые трансформаторы.

(б) Измерительный трансформатор

Измерительный трансформатор часто называют измерительным трансформатором. Это еще один широко используемый измерительный прибор в области мощности. Измерительный трансформатор используется для изоляции основного питания и преобразования тока и напряжения в меньшем соотношении к его вторичному выходу. Измеряя выходную мощность, можно измерить фазу, ток и напряжение фактической линии электропередачи.

На изображении выше показана конструкция трансформатора тока.

(c) Распределительный трансформатор

Используется на последней фазе системы распределения электроэнергии. Распределительные трансформаторы - это понижающий трансформатор, который преобразует высокое сетевое напряжение в требуемое конечным потребителем напряжение, 110 В или 230 В. Он также может быть однофазным или трехфазным.

Распределительные трансформаторы могут быть меньше по форме, а также больше, в зависимости от мощности преобразования или номинальных значений.

Распределительные трансформаторы

можно разделить на другие категории в зависимости от типа используемой изоляции. Он может быть сухим или погружным в жидкость. Он изготовлен из многослойных стальных пластин, в основном С-образной формы в качестве основного материала.

Распределительный трансформатор также имеет другую классификацию в зависимости от места использования. Трансформатор может быть установлен на опоре электросети, в таком случае он называется распределительным трансформатором, установленным на опоре. Его можно разместить внутри подземной камеры, установить на бетонную площадку (распределительный трансформатор, устанавливаемый на площадку) или внутри закрытого стального ящика.

Обычно распределительные трансформаторы имеют номинальную мощность менее 200 кВА.

2. Преобразователь, используемый в области электроники

В электронике используются различные небольшие миниатюрные трансформаторы, которые могут быть смонтированы на печатной плате или могут быть закреплены внутри небольшого корпуса продукта.

(а) Импульсный трансформатор

Импульсные трансформаторы - одни из наиболее часто используемых трансформаторов на печатных платах, которые вырабатывают электрические импульсы постоянной амплитуды.Он используется в различных цифровых схемах, где генерация импульсов необходима в изолированной среде. Следовательно, импульсные трансформаторы изолируют первичную и вторичную обмотки и распределяют первичные импульсы во вторичную цепь, часто на цифровые логические вентили или драйверы.

Правильно сконструированные импульсные трансформаторы должны иметь надлежащую гальваническую развязку, а также небольшую утечку и паразитную емкость.

(b) Трансформатор аудиовыхода

Audio Transformer - еще один широко используемый трансформатор в области электроники.Он специально используется в приложениях, связанных со звуком, где требуется согласование импеданса. Аудиотрансформатор балансирует схему усилителя и нагрузки, обычно громкоговоритель. Аудио трансформатор может иметь несколько первичных и вторичных катушек, разделенных или с центральным ответвлением.

Итак, мы рассмотрели различные типы трансформаторов, кроме трансформаторов специального назначения, но они выходят за рамки данной статьи.

Типы трансформаторов

Если вы не один из суперзвезд, занимающихся лазанием по столбам, ремонтом подстанций и электрическими испытаниями, вы, вероятно, не думаете все время о трансформаторах.

Что ж, теперь все меняется.

Трансформаторы повсюду.

И поверьте мне, вы пожинаете плоды от них каждый день - осознаёте вы это или нет.

В наших домах мы используем переменный ток (AC), потому что его легче генерировать и передавать. Переменный ток обычно передается при более высоком напряжении, а затем преобразовывает в более безопасное и пригодное для использования более низкое напряжение - питая электричество, которое мы все знаем и любим и без которого не можем представить себе жизнь!

Сейчас мы не будем вдаваться в подробности того, как работают трансформаторы сегодня, поскольку этот блог посвящен типам трансформаторов.Но на самом базовом уровне трансформаторы принимают более высокие напряжения и преобразуют их в более низкие полезные напряжения, как мы упоминали выше. Если вы хотите узнать больше о науке, лежащей в основе этого электромагнитного преобразования, мы рекомендуем посмотреть этот короткий анимационный ролик.

Итак, какие бывают трансформаторы?

Силовые трансформаторы

Силовой трансформатор передает электричество между генератором и первичными цепями распределения.Это немного сбивает с толку, потому что многие используют термин «силовой трансформатор» для обозначения группы трансформаторов, а не конкретного типа конструкции. Точно так же некоторые даже называют большие передающие трансформаторы силовыми трансформаторами, чтобы легко различать распределительные трансформаторы.

Независимо от точного определения, силовые трансформаторы могут выполнять одну из трех задач: повышать выходное напряжение генератора до уровня напряжения системы передачи, понижать напряжения передачи до безопасных уровней для распределения или понижать напряжение до уровня вспомогательной энергосистемы в генерирующая станция.

Силовые трансформаторы также могут относиться к одному из двух классов - класс I или класс II. Могу добавить, что очень оригинальная система именования. В любом случае силовые трансформаторы класса I имеют обмотки высокого напряжения 69 кВ и ниже, а силовые трансформаторы класса II имеют обмотки высокого напряжения от 115 кВ до 765 кВ.

Чтобы немного усложнить задачу, вы также можете разделить их на категории по размеру - маленький, средний или большой. Трансформаторы малой мощности - до 69 кВ, средние - до 230 кВ, а трансформаторы большой мощности - от 138 до 765 кВ.

Автотрансформаторы

А теперь давайте еще больше усложним задачу. Автотрансформаторы технически подпадают под категорию больших силовых трансформаторов, но они обычно используются в качестве промежуточных трансформаторов передачи, которые могут использоваться либо в повышающем, либо в понижающем режиме. Что такое межъядерный трансформатор? Отличный вопрос. Межкомпонентный трансформатор помогает соединять сети переменного тока с различным напряжением друг с другом, что является действительно важной особенностью электросети.

Обычно ваши автотрансформаторы будут самыми мощными трансформаторами номинальной мощности в вашей системе передачи, работающими с довольно сбалансированной и постоянной нагрузкой. Они также более экономичны, чем силовые трансформаторы с отдельными обмотками, поскольку между последовательной и общей обмоткой существует физическое соединение. В основном это означает, что обмотка высокого напряжения состоит из последовательной обмотки, соединенной последовательно с общей обмоткой, а обмотка низкого напряжения является общей обмоткой.

Еще не запутались? Я тоже. Но все, что вам действительно нужно знать, это то, что он занимает треть места обычного трансформатора того же номинала, что является большим плюсом.

В идеале, вы не хотите, чтобы ваш автотрансформатор был меньше половины обычного трансформатора, поскольку вам нужно учитывать пространство, которое занимают ответвления и третичные обмотки. Размер меньше половины не идеален для производительности.

Однако у автотрансформаторов есть один недостаток - низкий импеданс.При низком импедансе ток короткого замыкания автотрансформатора намного выше, чем у обычного трансформатора. Чтобы противодействовать этому, автотрансформаторы обычно проектируются с более высоким, чем обычно, импедансом, что просто увеличивает фактический размер устройства, что противоречит положительным моментам, о которых мы говорили выше. Фу.

Генераторные повышающие трансформаторы

Переходим к GSU или повышающим трансформаторам генератора. Кому не нравятся хорошие аббревиатуры, верно?

В любом случае, GSU ​​(иногда также называемые главными или блочными трансформаторами) повышают напряжение от генератора до самого высокого напряжения передачи для сети передачи.Это определение - всего лишь перестановка самой фразы, буквально нарушающая все правила определения этикета, которые я когда-либо усвоил. Очень полезно, но, думаю, я позволю этому ускользнуть.

Подключенные непосредственно к генератору, GSU ​​обычно работают при постоянной нагрузке, близкой к их полной номинальной мощности. Поскольку они постоянно работают при номинальной температуре, они будут стареть намного быстрее, чем другие трансформаторы. Если вы читали какой-либо из этих блогов раньше, то знаете, что чрезмерная жара - это всегда плохо.Если только вы не кактус…

GSU

обычно не защищены автоматическим выключателем между генератором и трансформатором, поэтому они также могут сильно пострадать от тока короткого замыкания (и в течение длительных периодов времени), что может привести к большим перенапряжениям. Если используется генераторный выключатель, то GSU может фактически использоваться для питания вспомогательных систем сети.

Тебе уже надоели эти разговоры о трансформаторе? Подождите, мы почти закончили.

Вспомогательные трансформаторы

Вспомогательные трансформаторы питают вспомогательные нагрузки электростанции (например, питающие насосы, насосы охлаждающей жидкости и предохранительные устройства, необходимые для работы электростанции).Есть несколько различных типов вспомогательных трансформаторов, за которыми нужно следить, но, к счастью, у нас есть больше сокращений, чтобы облегчить нашу жизнь.

Блок вспомогательных трансформаторов (UAT) подключается к той же шине, что и генератор, понижая напряжение для питания шин системы вспомогательного питания. Когда генератор работает, UAT обеспечивает вспомогательную нагрузку.

Резервный вспомогательный трансформатор (RAT) или пусковой вспомогательный трансформатор (SAT) - это резервные трансформаторы, которые подключаются к внешней системе высокого напряжения и обеспечивают вспомогательное питание установки во время пусков или простоев.

Все вспомогательные трансформаторы относительно важны для безопасной работы предприятия, поэтому вы не хотите видеть с ними проблем, иначе вы можете столкнуться с возможной остановкой установки. Не хорошо.

Что ж, у нас сегодня, к сожалению, не хватает времени, но нам еще нужно покрыть кучу трансформаторов. Так что не забудьте вернуться на следующей неделе, чтобы узнать, какие из них мы не учли. Вы не пожалеете. А пока ознакомьтесь с этим Руководством по измерению коэффициента трансформации, если вы готовы серьезно отнестись к своей программе испытаний трансформатора.

- Мередит Кентон, специалист по цифровому маркетингу Есть идея для блога? Напишите мне

Types of Transformer - разные типы трансформаторов

Существует различных типов трансформаторов , используемых в электроэнергетической системе для различных целей, таких как производство, распределение и передача и использование электроэнергии.

Различные типы трансформаторов: повышающий и понижающий трансформатор, силовой трансформатор, распределительный трансформатор, измерительный трансформатор, содержащий трансформатор тока и напряжения, однофазный и трехфазный трансформатор, автотрансформатор и т. Д.

Состав:

Различные типы трансформатора

Различные типы трансформатора, показанные на рисунке выше, подробно объяснены ниже.

Повышающий и понижающий трансформатор

Этот тип трансформатора классифицируется на основе количества витков в первичной и вторичной обмотках и наведенной ЭДС.

Повышающий трансформатор преобразует низковольтный сильноточный переменный ток в высоковольтную слаботочную систему переменного тока. В этом типе трансформатора количество витков во вторичной обмотке больше, чем количество витков в первичной обмотке.Если (V 2 > V 1 ) напряжение на выходе повышается и называется повышающим трансформатором

.

Понижающий трансформатор преобразует высокое первичное напряжение, связанное с низким током, в низкое напряжение с высоким током. В трансформаторе этого типа количество витков в первичной обмотке больше, чем количество витков во вторичной обмотке. Если (V 2 1 ) уровень напряжения на выходе понижается и известен как понижающий трансформатор

.

Силовой трансформатор

Силовые трансформаторы используются в сетях передачи более высокого напряжения.Номинальные параметры силового трансформатора следующие: 400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ. В основном они рассчитаны на мощность более 200 МВА. В основном устанавливается на генерирующих станциях и передающих подстанциях. Они рассчитаны на максимальную эффективность 100%. Они больше по размеру, чем распределительный трансформатор.

При очень высоком напряжении мощность не может быть передана напрямую потребителю, поэтому мощность понижается до желаемого уровня с помощью понижающего силового трансформатора.Трансформатор загружен не полностью, поэтому потери в сердечнике происходят в течение всего дня, но потери в меди зависят от цикла нагрузки распределительной сети.

Если силовой трансформатор подключен к сети передачи, колебания нагрузки будут очень меньшими, поскольку они не подключены напрямую со стороны потребителя, но при подключении к распределительной сети будут колебания нагрузки.

Трансформатор нагружен на передающей станции в течение 24 часов, таким образом, потери в сердечнике и меди будут происходить в течение всего дня.Силовой трансформатор экономичен, когда мощность генерируется при низком уровне напряжения. Если уровень напряжения повышается, то ток силового трансформатора уменьшается, что приводит к потерям I 2 R, а также увеличивается регулировка напряжения.

Распределительный трансформатор

Этот тип трансформатора имеет более низкие номиналы, такие как 11 кВ, 6,6 кВ, 3,3 кВ, 440 В и 230 В. Они имеют номинальную мощность менее 200 МВА и используются в распределительной сети для преобразования напряжения в энергосистеме путем понижения напряжения. уровень, на котором электрическая энергия распределяется и используется на стороне потребителя.

Первичная обмотка распределительного трансформатора намотана эмалированным медным или алюминиевым проводом. Толстая лента из алюминия и меди используется для изготовления вторичной обмотки трансформатора, которая представляет собой обмотку с высоким током и низким напряжением. В качестве изоляции используется пропитанная смолой бумага и масло.

Масло в трансформаторе используется для

  • Охлаждение
  • Изоляция обмоток
  • Защита от влаги

Различные типы распределительных трансформаторов подразделяются на следующие категории и показаны на рисунке ниже

  • Место установки
  • Тип изоляции
  • Характер поставки


Распределительный трансформатор менее 33 кВ используется в промышленности, а 440, 220 В - в быту.Он меньше по размеру, прост в установке, имеет низкие магнитные потери и не всегда загружается полностью.

Так как он не работает при постоянной нагрузке в течение 24 часов, так как днем ​​его нагрузка находится на пике, а в ночное время он загружен очень слабо, поэтому эффективность зависит от цикла нагрузки и рассчитывается как эффективность на весь день. Распределительные трансформаторы рассчитаны на максимальный КПД от 60 до 70%

Использование распределительного трансформатора

  • Применяется в насосных станциях с уровнем напряжения ниже 33 кВ
  • Электроснабжение ВЛ железных дорог электрифицированных АС
  • В городских районах многие дома питаются от однофазного распределительного трансформатора, а в сельской местности может быть возможно, что для одного дома потребуется один трансформатор в зависимости от нагрузки.
  • Несколько распределительных трансформаторов используются в промышленных и коммерческих помещениях.
  • Используется в ветряных электростанциях, где электроэнергия вырабатывается ветряными мельницами. Там он используется как коллектор для подключения подстанций, удаленных от ветроэнергетической системы.

Измерительный трансформатор

Трансформатор тока

    • Трансформатор тока используется для измерения, а также для защиты. Когда ток в цепи является высоким для подачи непосредственно на измерительный прибор, трансформатор тока используется для преобразования большого тока в желаемое значение тока, необходимого в цепи.
    Первичная обмотка трансформатора тока подключена последовательно к основному источнику питания и различным измерительным приборам, таким как амперметр, вольтметр, ваттметр или катушка защитного реле. У них есть точный коэффициент тока и фазовое соотношение, позволяющее измерить точность измерения на вторичной стороне. Термин «отношение» имеет большое значение в компьютерной томографии.
    Например, если его соотношение составляет 2000: 5, это означает, что трансформатор тока имеет выходную мощность 5 ампер, когда входной ток составляет 2000 ампер на первичной стороне.Точность трансформатора тока зависит от многих факторов, таких как нагрузка, нагрузка, температура, изменение фазы, номинал, насыщение и т. Д.
    В трансформаторе тока полный первичный ток представляет собой векторную сумму тока возбуждения и тока, равного изменение направления вторичного тока, умноженное на коэффициент трансформации.


Где,
I p - первичный ток
I с - вторичный или обратный ток
I 0 - ток возбуждения
K T - коэффициент поворота

Трансформатор потенциала

Трансформатор напряжения также называют трансформатором напряжения.Первичная обмотка подключена к линии высокого напряжения, напряжение которой должно быть измерено, а все измерительные приборы и измерители подключены к вторичной обмотке трансформатора.

Основная функция трансформатора потенциала - понизить уровень напряжения до безопасного предела или значения. Первичная обмотка трансформатора напряжения заземлена в качестве точки безопасности.

Например, отношение напряжения первичной обмотки к вторичной задается как 500: 120, это означает, что выходное напряжение составляет 120 В, когда напряжение 500 В подается на первичную обмотку.Различные типы трансформаторов напряжения показаны ниже на рисунке

.
  • Электромагнитный (трансформатор с проволочной обмоткой)
  • Конденсатор (конденсаторный трансформатор напряжения CVT использует конденсаторный делитель напряжения)
  • Оптический (работает над электрическими свойствами оптических материалов)

Погрешность напряжения в процентах определяется уравнением, приведенным ниже

Однофазный трансформатор

Однофазный трансформатор - это статическое устройство, работающее по принципу закона взаимной индукции Фарадея.При постоянном уровне частоты и изменении уровня напряжения трансформатор передает мощность переменного тока из одной цепи в другую. В трансформаторе есть два типа обмоток. Обмотка, на которую подается питание переменного тока, называется первичной обмоткой, а во вторичной обмотке подключена нагрузка.

Трехфазный трансформатор

Если взять три однофазных трансформатора и соединить их вместе со всеми тремя первичными обмотками, соединенными друг с другом как одна, а все три вторичные обмотки связаны друг с другом, образуя одну вторичную обмотку, то говорят, что трансформатор ведет себя как трехфазный трансформатор, то есть группа из трех однофазных трансформаторов, соединенных вместе, которые действуют как трехфазный трансформатор.

Трехфазный источник питания в основном используется для производства, передачи и распределения электроэнергии в промышленных целях. Менее затратно собрать три однофазных трансформатора для образования трехфазного трансформатора, чем купить один одиночный трехфазный трансформатор. Подключение трехфазного трансформатора может быть выполнено по схеме звезда (звезда) и треугольник (сетка).

Соединение первичной и вторичной обмоток может быть выполнено различными комбинациями, показанными ниже

Первичная обмотка Вторичная обмотка
Звезда (звезда) Звезда
Дельта (сетка) Дельта
Звезда Дельта
Дельта Звезда

Комбинация первичной обмотки и вторичной обмотки выполняется по схеме звезда-звезда, треугольник-треугольник, звезда-треугольник и треугольник.

Типы трансформаторов: работа и их применение

«ТРАНСФОРМАТОР» - одна из старейших инноваций в электротехнике. Трансформатор - это электрическое устройство, которое может использоваться для передачи мощности от одной цепи к другой без физического контакта и без изменения своих характеристик, таких как частота, фаза. Это важное устройство в любой электрической схеме сети. Он состоит в основном из двух цепей, а именно из первичных цепей и одной или нескольких вторичных цепей.Пожалуйста, перейдите по ссылке Все, что вам нужно знать о трансформаторах и работе трансформаторов. В этом обсуждении мы имеем дело с различными типами трансформаторов.


Принцип работы трансформатора

Работа трансформатора зависит от закона электромагнитной индукции Фарадея. Явление взаимной индукции между двумя или более обмотками отвечает за преобразование мощности.

Согласно законам Фарадея, «Скорость изменения магнитной связи во времени прямо пропорциональна ЭДС, индуцированной в проводнике или катушке».

E = N dϕ / dt

Где,

E = Индуцированная ЭДС

N = количество витков

dϕ = Изменение потока

dt = Изменение во времени

Типы трансформаторов

Там несколько типов трансформаторов, используемых в электроэнергетической системе для различных целей, например, для выработки, распределения и передачи электроэнергии, а также для использования электроэнергии. Трансформаторы классифицируются по уровням напряжения, используемой основной среде, расположению обмоток, использованию и месту установки и т. Д.Здесь мы обсуждаем различные типы трансформаторов: повышающий и понижающий трансформатор, распределительный трансформатор, трансформатор напряжения, силовой трансформатор, трансформатор 1-ϕ и 3-ϕ, автотрансформатор и т. Д.

Различные типы трансформаторов

Типы трансформаторов на основе Уровни напряжения

Это наиболее часто используемые типы трансформаторов для всех приложений. В зависимости от соотношения напряжений между первичной и вторичной обмотками трансформаторы классифицируются как повышающие и понижающие трансформаторы.

Повышающий трансформатор

Как следует из названия, вторичное напряжение повышается в определенном соотношении по сравнению с первичным напряжением. Этого можно достичь, увеличив количество обмоток во вторичной обмотке, чем в первичной, как показано на рисунке. На электростанции повышающий трансформатор используется в качестве трансформатора подключения генератора к сети.

Повышающий трансформатор
Понижающий трансформатор

Он используется для понижения уровня напряжения от более низкого до более высокого уровня на вторичной стороне, как показано ниже, так что он называется понижающим трансформатором.Обмотка больше поворачивается на первичной стороне, чем на вторичной.

Понижающий трансформатор

В распределительных сетях понижающий трансформатор обычно используется для преобразования высокого напряжения сети в низкое напряжение, которое может использоваться для бытовой техники.

Типы трансформаторов в зависимости от используемой среды сердечника

В зависимости от среды, расположенной между первичной и вторичной обмотками, трансформаторы классифицируются как с воздушным сердечником и железным сердечником

Трансформатор с воздушным сердечником

Обмотка первичной и вторичной обмоток на немагнитной полосе, где магнитная связь между первичной и вторичной обмотками осуществляется по воздуху.

По сравнению с железным сердечником взаимная индуктивность в воздушном сердечнике меньше, т.е. в воздушной среде сопротивление создаваемому потоку велико. Но гистерезис и потери на вихревые токи полностью устранены в трансформаторе с воздушным сердечником.

Трансформатор с воздушным сердечником
Трансформатор с железным сердечником

Как первичная, так и вторичная обмотки намотаны на несколько пучков железных пластин, которые обеспечивают идеальный путь связи с генерируемым магнитным потоком. Он обеспечивает меньшее сопротивление потоку связи из-за проводящих и магнитных свойств железа.Это широко используемые трансформаторы с высоким КПД по сравнению с трансформаторами с воздушным сердечником.

Трансформатор с железным сердечником

Типы трансформаторов на основе расположения обмоток

Трансформаторы на основе расположения обмоток рассматриваются ниже.

Двухобмоточный трансформатор

Трансформаторы, основанные на обмотках, например, двухобмоточный трансформатор, включают две отдельные обмотки для каждой фазы, например первичной и вторичной. Здесь первичная обмотка может питаться через вход переменного тока, а вторичная может быть подключена через нагрузку.Эти две обмотки электрически изолированы, но связаны магнитно.

Индуцированная ЭДС во вторичной обмотке возникает из-за переменного магнитного потока, который может быть вызван изменением тока внутри первичной обмотки, что также называется взаимной индукцией. Таким образом, напряжение o / p возникает просто из-за индукции. Это напряжение в основном зависит от соотношения обмоток и может повышать или понижать входное напряжение.

AutoTransformer

Стандартные трансформаторы имеют первичную и вторичную обмотки, расположенные в двух разных направлениях, но в обмотках автотрансформатора первичная и вторичная обмотки соединены друг с другом последовательно как физически, так и магнитно, как показано на рисунке ниже.

Автотрансформатор

На одной общей катушке, которая образует как первичную, так и вторичную обмотку, напряжение в которой изменяется в соответствии с положением вторичных ответвлений на корпусе обмоток катушки.

Трансформаторы на основе использования

В зависимости от необходимости они классифицируются как силовой трансформатор, измерительный трансформатор распределительного трансформатора и защитный трансформатор.

Силовой трансформатор

Силовые трансформаторы имеют большие размеры. Они подходят для передачи энергии высокого напряжения (более 33 кВ).Он используется на электростанциях и передающих подстанциях. Обладает высоким уровнем теплоизоляции.

Силовой трансформатор

Силовые трансформаторы различных типов: автотрансформаторы, многофазные, утечки и резонансные.

Распределительный трансформатор

Эти трансформаторы используются для распределения электроэнергии, вырабатываемой электростанцией, в удаленные места. В основном он используется для распределения электроэнергии при низком напряжении ниже 33кВ для промышленных целей и 440-220В для бытовых целей.

  • Он работает с низким КПД при 50-70%
  • Малый размер
  • Простая установка
  • Низкие магнитные потери
  • Он не всегда полностью загружен
Распределительный трансформатор

Типы распределительных трансформаторов классифицируются в зависимости от различных факторов такие как место установки, тип изоляции, количество фаз, класс напряжения и BIL или базовый уровень импульсной изоляции.

Измерительный трансформатор

Используется для измерения электрических величин, таких как напряжение, ток, мощность и т. Д.Они классифицируются как трансформаторы напряжения, трансформаторы тока и т. Д.

Трансформатор тока
Трансформатор потенциала

Трансформатор напряжения также известен как трансформатор напряжения. В этом трансформаторе первичная обмотка может быть подключена к линии ВН (высокого напряжения), напряжение которой должно быть рассчитано, а все инструменты, используемые для измерения и счетчики, подключены к вторичной обмотке трансформатора. Основное назначение этого трансформатора - снизить уровень напряжения до безопасного предела в противном случае.В этом трансформаторе первичная обмотка заземлена как точка безопасности.

Различные типы трансформаторов напряжения - это трансформаторы с обычной обмоткой и конденсаторные трансформаторы напряжения. По сравнению с конденсаторным типом напряжения, обычный тип намотки является дорогостоящим из-за необходимости изоляции.

Трансформатор тока

Трансформатор тока (ТТ) в основном используется для измерения, а также для обеспечения безопасности. Когда ток в цепи становится высоким, чтобы напрямую подать на измерительный прибор, этот трансформатор в основном используется для преобразования высокого тока в предпочтительное значение тока, необходимого в цепи.

Трансформатор тока

В этом трансформаторе основная обмотка подключена последовательно к основному источнику питания, а также к различным измерительным приборам, таким как вольтметр, амперметр, катушка защитного реле или ваттметр. Эти трансформаторы включают коэффициент тока, соотношение фаз и точность, чтобы измерить точность измерения на второстепенной стороне. В этом трансформаторе термин "коэффициент" имеет огромное значение для ТТ.

Типы трансформаторов тока бывают трех типов: обмотанные, тороидальные и стержневые.

Трансформатор тока с обмоткой

Первичная обмотка трансформатора может быть физически соединена последовательно с помощью проводника. Здесь этот проводник проводит измеряемый ток в цепи. Величина вторичного тока в основном зависит от коэффициента трансформации трансформатора.

Тороидальный трансформатор тока

Этот трансформатор не имеет первичной обмотки. Вместо этого линия, которая удерживает ток в цепи, проходит через отверстие или окно в этом трансформаторе.Некоторые из трансформаторов тока включают в себя разделенный сердечник, который используется для открытия, закрытия и установки без разделения сети, к которой они подключены.

Трансформатор тока стержневого типа

В этом трансформаторе используется настоящий кабель, в противном случае - шина основной сети, такая как первичная обмотка, что равносильно только скручиванию. Они полностью защищены от высоких напряжений системы и, как правило, прикреплены болтами к устройству, по которому проходит ток.

Защитные трансформаторы

Этот тип трансформатора используется для защиты компонентов.Основное различие между измерительными трансформаторами и защитными трансформаторами заключается в точности, которая означает, что защитные трансформаторы должны быть точными по сравнению с измерительными трансформаторами.

Измерительный трансформатор

Обычно измерительный трансформатор называют изолирующим трансформатором или измерительным трансформатором. Это электрическое устройство, которое в основном используется для изменения уровня напряжения и тока. Основная цель этого трансформатора - надежно изолировать вторичную обмотку, когда первичная обмотка имеет высокое напряжение и источник тока, чтобы счетчики энергии, реле или измерительные приборы были связаны со вторичной обмоткой трансформатора, которая не будет повреждена.

Измерительные трансформаторы

Трансформаторы на основе фазы

Трансформаторы на основе фазы рассматриваются ниже.

Однофазный трансформатор

Это стационарное устройство, и принцип работы однофазного трансформатора в основном зависит от закона взаимной индукции Фарадея. При стабильном уровне частоты и разности напряжений этот тип трансформатора передает мощность переменного тока, используя одну цепь в другую. Этот трансформатор включает в себя два типа обмоток: первичную и вторичную.Питание переменного тока подается на первичную обмотку, а нагрузка подключена ко вторичной обмотке.

Однофазный трансформатор
Трехфазный трансформатор

Если три однофазных трансформатора используются и соединяются вместе, все их 3-первичные обмотки соединены друг с другом как одна. Все 3 вторичные обмотки соединены друг с другом как одна вторичная обмотка. Таким образом, этот трансформатор называется трехфазным трансформатором. Трехфазное электроснабжение в основном используется для производства, передачи и распределения электроэнергии в промышленности.Сборка этого трансформатора не дорогая, и подключение этого трансформатора может быть выполнено через соединения типа звезда и треугольник.

Трехфазный трансформатор

Соединение двух обмоток трансформатора может быть выполнено с помощью различных комбинаций, как показано ниже.

Delta6 9057 9057 9057

Первичная обмотка

Вторичная обмотка

Звезда (звезда)

Звезда

Delta

Delta

Star

Вышеупомянутые комбинации для первичной и вторичной обмоток: (звезда), треугольник (сеть), треугольник, звезда-треугольник и треугольник звезда.

Трансформатор корпусного типа

Структура этого типа трансформатора имеет прямоугольную форму, а сердечник охватывает значительную часть двух обмоток, таких как первичная и вторичная, которые расположены внутри одной ветви. Расположение катушек может быть выполнено путем намотки многослойной формы диска, где слои этого диска изолированы друг от друга через бумагу.

Трансформатор ягодного типа

Обычно трансформатор ягодного типа представляет собой трансформатор с распределенным сердечником и корпусом.Итак, конструкция этого трансформатора похожа на спицы колеса, потому что магнитопровод похож на спицы колеса. Эти жилы расположены в форме прямоугольника. В этом типе трансформатора количество магнитных полос в ягодном типе превышает два, которые являются независимыми, поскольку включают в себя распределенные магнитные полосы.

Для покрытия трансформатора всю его конструкцию можно погрузить в трансформаторное масло, а также использовать металлические листы, которые плотно соединены.Конструирование металлических резервуаров может быть выполнено, в частности, с использованием высококачественной стальной пластины, которая соединяется с прочной конструкцией. После этого для изоляции трансформатор можно заливать через трансформаторное масло. Во избежание протечки необходимо соблюдать особую осторожность.

Трансформатор с масляным охлаждением и трансформатор сухого типа

В настоящее время существует два типа трансформаторов, которые в основном используются, например, трансформаторы сухого типа и масляные трансформаторы. В трансформаторе сухого типа в качестве охлаждающей среды используется воздух, тогда как в трансформаторе с жидкостным охлаждением используется масло.Несмотря на то, что оба типа трансформаторов имеют схожие конечные результаты, между ними есть несколько различий, таких как техническое обслуживание, стоимость, шум, эффективность, возможность вторичной переработки, расположение и допустимые напряжения.

Принимая во внимание вышеупомянутые переменные, масляные трансформаторы являются лучшим вариантом. А вот масляные агрегаты в принципе нельзя утилизировать ни в каком состоянии. Трансформатор сухого типа - лучший и во многих случаях необходимый выбор для промышленных и внутренних процессов, поскольку они более безопасны для использования рядом с людьми, а также в местах, где может возникнуть пожар.

Типы трансформаторов, используемых в области электроники

В области электроники используются различные небольшие трансформаторы, которые могут быть установлены на печатной плате или закреплены на небольшой площади изделия. Трансформаторы, используемые в области электроники, обсуждаются ниже.

Импульсный трансформатор

Импульсный трансформатор расположен на печатной плате, который генерирует электрические сигналы со стабильной амплитудой. Этот вид трансформатора используется в нескольких цифровых схемах, где требуется генерация импульса в изолированной среде.Таким образом, эти трансформаторы разделяют первичную и вторичную обмотки и распределяют первичные импульсы по вторичной цепи, часто к драйверам или цифровым логическим вентилям. Правильно сконструированные импульсные трансформаторы должны требовать паразитной емкости, надлежащей гальванической развязки и небольшой утечки.

Трансформатор аудиовыхода

Этот трансформатор также применим в области электроники. Он особенно используется в приложениях, связанных со звуком, где необходимо согласование импеданса.Этот вид трансформатора управляет схемой усилителя, а также обычно нагружает громкоговоритель. Этот трансформатор включает в себя несколько катушек, таких как первичная и вторичная, разделенных по центру.

Трансформаторы по месту использования

Классифицируются как внутренние и наружные трансформаторы. Внутренние трансформаторы имеют хорошую крышу, как в обрабатывающей промышленности. Наружные трансформаторы - это не что иное, как трансформаторы распределительного типа.

Типы трансформаторов для установки внутри и вне помещений

Применения типов трансформаторов

Применения различных типов трансформаторов включают следующее.

  • Силовой трансформатор используется для увеличения или уменьшения напряжения в распределительной сети.
  • Распределительный трансформатор в основном используется для понижения напряжения для распределения между коммерческими и бытовыми потребителями.
  • Измерительный трансформатор используется для снижения высокого напряжения, а также тока, после чего его можно измерить и осторожно использовать с помощью обычных устройств.
  • Однофазный трансформатор часто используется для питания розеток, домашнего освещения, переменного тока и отопления.
  • Трехфазный трансформатор используется для экономичного распределения электроэнергии.
  • Автотрансформаторы и двухобмоточные обычно используются для увеличения или уменьшения напряжения в сетях, например, от передачи к распределению.
  • Трансформаторы с масляным охлаждением используются на электрических подстанциях или в распределительных сетях.
  • Трансформаторы с воздушным охлаждением обеспечивают недорогой метод корректировки более низкого или более высокого номинального напряжения для эффективной работы электрического оборудования.

Это все о различных типах трансформаторов. Мы надеемся, что вы, возможно, почерпнули некоторые ценные идеи и концепции из этой статьи о преобразователе, после тщательного ее прочтения. Кроме того, мы рекомендуем вам поделиться своими знаниями по этой конкретной теме или по темам электрических и электронных проектов, поскольку это станет для нас ценным предложением. Однако для получения дополнительных сведений, предложений и комментариев вы можете оставить комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос , какие типы трансформаторов бывают в зависимости от использования?

ВИДЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Для промышленной электротехники и некоторых других областей трансформатор является незаменимым устройством.Трансформатор широко используется для решения электрических проблем. Сегодня Vietnamtransformer присоединится к вам, чтобы узнать о первичной классификации трансформатора, чтобы лучше понять это оборудование.

Содержание

1. Типы трансформаторов на основе сердечников трансформатора

а. Трансформатор сердечника

г. Трансформатор корпусного типа

г. Трансформатор ягодного типа

2. Типы трансформаторов на основе преобразования напряжения

а.Повышающий трансформатор

г. Понижающий трансформатор

3. Типы трансформаторов по назначению

а. Силовой трансформатор

г. Распределительный трансформатор

г. Разделительный трансформатор

г. Измерительные трансформаторы

e. Трансформатор тока

ф. Трансформатор потенциала

4. Типы трансформаторов по обмоткам

а. Двухобмоточный трансформатор

г.Автотрансформатор

5. Типы трансформаторов в зависимости от используемой изоляции

а. Трансформатор сухого типа

г. Масляный трансформатор

6. Типы трансформаторов по количеству фаз

а. Однофазный трансформатор

г. Трехфазный трансформатор

Как и многие другие электрические устройства, существует множество способов классификации типов трансформаторов

  • В зависимости от фазы мы разделим трансформаторы на два типа: однофазные трансформаторы и трехфазные трансформаторы
  • В зависимости от функции есть повышающие трансформаторы и понижающие трансформаторы
  • По назначению: силовые трансформаторы, распределительный трансформатор, разделительный трансформатор
  • На основе обмоток у нас есть трансформатор с двумя обмотками и автотрансформатор.
  • В зависимости от конструкции сердечника у нас есть трансформатор с сердечником, трансформатор с оболочкой и трансформатор типа Берри.

1. Типы трансформаторов на основе сердечников трансформатора

Одно из основных различий между трансформатором с сердечником и трансформатором с кожухом заключается в том, как обмотка окружает сердечник. В трансформаторах с оболочкой сердечник окружает обмотки трансформатора, в то время как в трансформаторе с сердечником обмотки наматываются вокруг сердечника.

а. Трансформатор с сердечником состоит из двух цилиндров и двух горизонтальных стержней, образующих каркас. Магнитопровод квадратной формы с общей магнитной цепью. Цилиндрические катушки (ВН и НН) расположены на двух цилиндрах.

г. Трансформатор корпусного типа имеет центральный цилиндр и два внешних цилиндра. Катушки высокого и низкого напряжения расположены на центральной колонне. Этот трансформатор имеет двойную магнитную цепь.

г.Трансформатор ягодного типа: Магнитная цепь похожа на колесо. Металлический корпус плотно закреплен и внутри залит маслом.


2. Типы трансформаторов на основе преобразования напряжения

а. Повышающий трансформатор

Повышающий трансформатор помогает увеличить напряжение на выходе, потому что количество витков на вторичной обмотке всегда больше, чем количество витков на первичной.На вторичной обмотке трансформатора создается высокое напряжение.

В таких странах, как Индия, электроэнергия вырабатывается мощностью 11 кВ. По экономическим причинам мощность переменного тока передается под очень высоким напряжением (220-440 В) на большие расстояния. Следовательно, на электростанции применяется повышающий трансформатор.

г. Понижающий трансформатор

Понижающий трансформатор напряжения снижает выходное напряжение.Другими словами, он преобразует высокое напряжение с низким током в мощность с низким напряжением и высоким током. Например, в блоке питания есть напряжение 230–110 В, а для дверного звонка требуется всего 16 В. Поэтому рекомендуется использовать понижающий трансформатор для понижения напряжения со 110 В или 220 В до 16 В.


Во многих регионах напряжение снижено до 440 В / 230 В по соображениям безопасности, поэтому количество витков на вторичной обмотке меньше, чем на первичной; На выходе (вторичной обмотке) трансформатора генерируется меньшее напряжение.

3. Типы трансформаторов по назначению

а. Силовой трансформатор

Силовые трансформаторы в основном используются в сетях передачи более высокого напряжения. Его рейтинги следующие: 400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ. Большая часть силовых трансформаторов рассчитана на мощность более 200 МВА. Они устанавливаются на генерирующих станциях, передающих подстанциях, где требуется трансформатор большой мощности.Силовой трансформатор рассчитан на максимальный КПД 100% и больше распределительного трансформатора.

При очень высоком напряжении мощность не может быть передана напрямую потребителю, потому что им требуется меньшее напряжение, поэтому мощность понижается до желаемого уровня с помощью понижающего силового трансформатора. Трансформатор загружен не полностью; следовательно, потери в сердечнике происходят в течение всего дня, но потери в меди зависят от цикла нагрузки распределительной сети.

Предположим, силовой трансформатор подключен к сети передачи. В этом случае колебания нагрузки будут значительно меньше, поскольку он не подключен напрямую со стороны потребителя. Тем не менее, при подключении к распределительной сети будут колебания нагрузки.

Трансформатор нагружается 24 часа на передающей станции; таким образом, потери в сердечнике и меди будут происходить в течение всего дня. Силовой трансформатор экономичен, когда мощность генерируется при низком уровне напряжения.Если уровень напряжения повышается, то ток силового трансформатора уменьшается, что приводит к потерям I2R, а также увеличивается регулировка напряжения.

г. Распределительный трансформатор

Распределительный трансформатор, также известный как трансформатор потребления, отвечает за переключение с источника низкого среднего напряжения на напряжение, используемое для бытовых приборов и промышленного оборудования.

Распределительные трансформаторы предназначены для снижения напряжения для распределения для пользователей или коммерческого использования.Эта машина имеет хорошую регулировку напряжения и может работать 24 часа в сутки с максимальной эффективностью при нагрузке 50%.

г. Разделительный трансформатор

Изолирующие трансформаторы - это трансформаторы, первичная и вторичная обмотки которых независимы друг от друга, и между ними существует только соотношение магнитного потока. В отличие от автотрансформаторов, разделительные трансформаторы состоят из первичной и вторичной обмоток, связанных только посредством магнитного поля. Обмотки разделены, поэтому они электрически независимы и образуют отдельные точки разделительного трансформатора:

  • Любая точка вторичной катушки имеет нулевое напряжение относительно земли.Поэтому, когда мы коснемся любой точки вторичной обмотки, удара не будет. Напряжение различается в 2 точках вторичной обмотки, что является наиболее существенным преимуществом разделительного трансформатора. Это помогает снизить риск утечки электричества в корпусе устройства и обеспечивает безопасность во время использования.
  • Каждая первичная или вторичная обмотка имеет различную вольт-амперную характеристику в соответствии с соотношением витков в первичной и вторичной обмотках.

г.Измерительные трансформаторы

Измерительный трансформатор обычно называют изолирующим трансформатором. Это электрическое устройство, используемое для преобразования тока, а также уровня напряжения. Чаще всего приборный трансформатор используется для безопасной изоляции вторичной обмотки, когда первичная обмотка имеет высокое напряжение и большой ток. Измерительный прибор, счетчики энергии или реле, подключенные к вторичной обмотке трансформатора, не будут повреждены. Измерительный трансформатор делится на два типа:

  • Трансформатор тока (CT)
  • Трансформатор потенциала (PT)

e.Трансформатор тока

Трансформатор тока используется для измерения электроэнергии, а также для защиты. Когда ток большой для подачи непосредственно на измерительный прибор, трансформатор тока используется для преобразования большого тока в требуемое значение тока в цепи.

Первичная обмотка трансформатора подключена последовательно к основному источнику питания и различным измерительным приборам, таким как амперметр, вольтметр, ваттметр или катушка защитного реле, для измерения и контроля электроэнергии.У них есть точный коэффициент тока и фазовое соотношение, чтобы измерить точность измерения на вторичной стороне. Соотношение сроков имеет важное значение в CT.

ф. Трансформатор потенциала

Трансформатор напряжения - это измерительный трансформатор, используемый для преобразования напряжения от более высокого значения в первичных обмотках к более низкому значению во вторичных обмотках. Этот трансформатор понижает напряжение до безопасного предельного значения, которое может легко измерить обычный низковольтный прибор, такой как ваттметр, вольтметр и ваттметр.

4. Типы трансформаторов по обмоткам

а . Двухобмоточный трансформатор (обычный обмоточный трансформатор) имеет фиксированное количество витков. Они отдельные; Это статическая машина, которая передает электрическую энергию от одного конца к другому без изменения частоты. Двухобмоточный трансформатор имеет две отдельные обмотки - первичную и вторичную.

г. Автотрансформатор имеет одинаковые витки (провода) между входом и выходом.Первичная и вторичная обмотки электрически не изолированы.

5. Типы трансформаторов в зависимости от используемой изоляции

а. Трансформатор сухого типа

Сухой трансформатор - это трансформатор типа , в котором не используется изоляционная жидкость, если его обмотка или сердечник погружены в жидкость. Вместо этого обмотки и сердечник находятся в герметичном резервуаре, в котором создается давление воздуха. Они по-прежнему очень безопасны без жидкости.

У нас есть два типа сухого трансформатора: трансформатор сухого типа с литой изоляцией (CRT) и трансформатор с вакуумной пропиткой давления (VPI)

г. Масляный трансформатор

Его еще называют масляным трансформатором. Масляный трансформатор - это своего рода устройство преобразования напряжения, использующее метод масляного охлаждения для снижения температуры трансформатора. В отличие от сухого трансформатора, корпус масляного трансформатора устанавливается в стальной сварной масляный бак, заполненный изоляционным маслом.Во время работы тепло катушки и железного сердечника сначала преобразуется в изоляционное масло, а затем в охлаждающую среду. По размерам мощности его можно разделить на трансформатор с погружным естественным охлаждением и трансформатор с погружным принудительным воздушным охлаждением.

6. Типы трансформаторов в зависимости от количества фаз

а. Однофазный трансформатор

Однофазный трансформатор - это электрическое устройство, которое принимает однофазное питание переменного тока и выдает однофазный переменный ток.Однофазный трансформатор используется в загородных районах, поскольку общий спрос и затраты ниже, чем у трехфазного распределительного трансформатора. Они снижают домашнее напряжение до подходящего значения без изменения частоты, поэтому оно используется в качестве понижающего трансформатора. По этой причине он обычно используется в бытовых электронных приборах.

г. Трехфазный трансформатор

Трехфазный трансформатор состоит из трех наборов первичной и вторичной обмоток.Каждый набор обмоток намотан на одну ногу узла железного сердечника. Похоже, что три однофазных трансформатора используют один соединенный сердечник, как на изображении ниже.

Трансформатор масляный трехфазный

Надеемся, что приведенная выше информация ответит на ваш вопрос о типах трансформаторов.

Краткая информация о компании Vietnamtransformer (MBT)

«КАЧЕСТВЕННАЯ НАДЕЖНОСТЬ ВОСПИТАНИЯ»

MBT - ведущее предприятие Вьетнама в области производства электрооборудования.Под бизнес-девизом «Качество для повышения доверия» MBT делает акцент на инвестировании в систему современных передовых технологических линий для четырех заводов площадью почти 20 000 квадратных метров. Большинство исходных материалов импортируется из стран Большой семерки (G7).

Благодаря суровому рабочему духу, профессиональным методам, постоянному и непрерывному творчеству высококвалифицированной команды экспертов и инженеров, а также многолетнему опыту работы с крупными производителями электрического оборудования во Вьетнаме и за рубежом и системе менеджмента качества ISO 9001-2015; ISO 14001..., бережливая и научная модель управления, строгий процесс контроля качества, продукция MBT всегда отвечает требованиям качества, техники, искусства и в соответствии с графиком клиентов по всему миру.

13 Различные типы трансформаторов

Возможно, вы сознательно или неосознанно сталкивались с различными типами трансформаторов в своей повседневной жизни. В этой статье показаны различные типы трансформаторов. Прежде чем перейти к классификации, приведем краткое введение в основной принцип работы трансформаторов.

Трансформаторы - это устройства, используемые для передачи энергии между двумя цепями переменного тока. Он работает по закону электромагнитной индукции Фарадея. Во всех трансформаторах, кроме автотрансформаторов, электроэнергия передается от одной цепи к другой с помощью общего магнитного поля.

Когда на входную сторону трансформатора подается переменный ток, он создает магнитное поле. Из-за синусоидальной природы источника переменного тока создаваемое магнитное поле должно изменяться.Когда это переменное магнитное поле пересекает катушку на выходной стороне трансформатора, в ней индуцируется Э. М. Ф. Щелкните здесь, чтобы узнать подробнее о принципе работы электротрансформатора. В этой статье кратко описаны различные типы трансформаторов.

Виды трансформаторов

Трансформаторы

можно классифицировать по нескольким направлениям. В этой статье мы классифицировали их в зависимости от их применения. Ниже приведены различные типы трансформаторов .

Помимо типов трансформаторов, упомянутых выше, существуют различные другие типы трансформаторов, такие как радиочастотные трансформаторы, звуковые трансформаторы, твердотельные трансформаторы и т. Д., Которые не обсуждаются в этом разделе.

Силовой трансформатор с

Трансформаторы, которые используются на электростанции для повышения генерируемого напряжения, обычно называются силовыми трансформаторами. Эти трансформаторы обычно рассчитаны на мощность выше 500 кВА и находятся между генератором и распределительными цепями.Эти трансформаторы также известны как повышающие трансформаторы. Их конструкция зависит от номинала и места установки. Для использования вне помещений они обычно погружаются в масло, тогда как силовые трансформаторы, предназначенные для использования внутри помещений, в основном являются сухими.

В зависимости от номинальной мощности силовые трансформаторы делятся на трансформаторы малой мощности: от 500 до 7500 кВА, трансформаторы средней мощности: от 7500 кВА до 100 МВА и трансформаторы большой мощности: более 100 МВА. Силовые трансформаторы средней и большой мощности оснащены дополнительными устройствами для охлаждения, устройствами переключения ответвлений и реле Бухгольца для защиты от внутренних повреждений.В дополнение к этому, бак маслорасширителя также присутствует во всех силовых трансформаторах. Приведенное выше изображение силового трансформатора наружного типа может быть вам знакомо.

Распределительный трансформатор с

Распределительные трансформаторы выполняют ту же работу по подаче электроэнергии потребителям на требуемых уровнях напряжения. Трансформаторы этого типа являются понижающими трансформаторами - это означает, что их функция заключается в снижении приложенного напряжения до более низких уровней, чтобы удовлетворить требования потребителей или центров нагрузки.Несмотря на то, что промышленные стандарты ограничивают номинальные характеристики распределительных трансформаторов до 500 кВА, также производятся еще более высокие номиналы.

Конструктивные особенности этих трансформаторов аналогичны силовым трансформаторам, но иногда отсутствуют реле Бухгольца, маслорасширитель и устройства охлаждения. Распределительные трансформаторы доступны как в однофазном, так и в трехфазном исполнении.

Измерительный трансформатор с

Измерительные трансформаторы используются для обеспечения изоляции между цепями высокого напряжения или высокого тока, а также измерительными и защитными устройствами.Измерительные трансформаторы подразделяются на трансформаторы напряжения или трансформаторы напряжения (PT) и трансформаторы тока (CT).

Трансформаторы потенциала или трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения или трансформаторы напряжения используются для понижения напряжения системы до более низких уровней, чтобы можно было подключить измерительный прибор. Их нельзя использовать для подачи первичной мощности на нагрузку. Они используются с вольтметром, ваттметром, измерителем коэффициента мощности, частотомером, синхроскопами, цепями отключения выключателя и т. Д.Первичная сторона трансформатора подключена к цепи высокого напряжения, а приборная или другие цепи подключены к вторичной обмотке. К вторичной обмотке можно подключить любое количество приборов, если полное сопротивление не превысит номинальную нагрузку ПТ.

Трансформатор тока

Как и трансформаторы напряжения, трансформаторы тока или трансформаторы тока используются для изоляции измерительных и чувствительных устройств от силовых цепей. Первичная обмотка ТТ включается последовательно в контролируемую цепь, а схемы защиты и измерительные устройства подключаются к его вторичной обмотке.Физические аспекты и соединения могут отличаться от одного ТТ к другому в зависимости от его типа.

Трансформаторы тока

в основном подразделяются на два типа: трансформаторы тока стержневого типа и трансформаторы тока кольцевого типа в зависимости от их конструкции. Как указано выше, трансформатор тока стержневого типа пропускает полный ток через свою первичную обмотку, тогда как трансформаторы тока кольцевого типа устанавливаются над токонесущими проводниками.

Трансформатор сухого типа

Сухой трансформатор - это трансформатор, не содержащий жидкой среды, окружающей его обмотки.Изолирующая среда, окружающая обмотку, представляет собой газ или сухой состав. По сравнению с маслонаполненными трансформаторы сухого типа легче и негорючие. Обмотки покрыты смолой или лаком для защиты от неблагоприятных условий окружающей среды. Они подходят как для внутреннего, так и для наружного применения, но рекомендуются только для сухих условий окружающей среды. Некоторые из них также оснащены принудительным охлаждением. Они рассчитаны на мощность до 30 МВА или 30000 кВА. Им требуется гораздо меньше места для установки, чем у масляных трансформаторов.

Масляные трансформаторы

Все силовые и распределительные трансформаторы, кроме сухих, представляют собой масляные трансформаторы. Как уже говорилось ранее, сердечник и обмотки этих трансформаторов полностью погружены в масло. Трансформаторное масло обеспечивает лучшую изоляцию и охлаждает сердечник и обмотку.

Разделительный трансформатор

Изолирующий трансформатор - это трансформатор, используемый для изоляции устройства или цепи от источника питания.Он обеспечивает гальваническую развязку устройства. Он имеет соотношение витков 1: 1, что означает, что первичная и вторичная обмотки изолирующего трансформатора содержат равное количество обмоток. Он способен ослаблять составляющую постоянного тока сигнала от одной цепи к другой. Этот тип трансформаторов можно найти в источниках питания постоянного тока и цепях связи.

Трансформатор постоянного напряжения

Трансформаторы постоянного напряжения или CVT в основном используются в качестве устройства шумоподавления.Это выходной трансформатор постоянного напряжения, что означает, что большие колебания входного напряжения приводят к очень небольшим изменениям выходного напряжения. Эти трансформаторы основаны на насыщении ферромагнитного материала и феррорезонансе. Бесступенчатые трансмиссии способны уменьшать скачки напряжения и широко используются в источниках питания постоянного тока, контакторах, реле, электромагнитных клапанах, импульсных источниках питания и схемах ПЛК (программируемый логический контроллер). Возможность регулирования выходного напряжения трансформатора постоянного напряжения определяется пусковыми и установившимися рабочими токами подключенной нагрузки.CVT работают при низком напряжении (макс. 260 В) и доступны до 1500 ВА.

Фазовый трансформатор с

Фазосдвигающие трансформаторы (PST) используются для повышения эффективности передачи мощности в сетях переменного тока. PST создает фазовый сдвиг между первичной и вторичной сторонами. Этот фазовый сдвиг влияет на протекание тока через цепь. Он также известен как квадратурный усилитель. Квадратурный усилитель состоит из двух отдельных трансформаторов. Один из них подключен последовательно к главной цепи, а другой - по фазам.Затем выход шунтирующего трансформатора подается на вход последовательного трансформатора. Величиной напряжения и фазового сдвига можно управлять, изменяя ответвления на вторичной обмотке трансформатора, подключенного шунтом.

Регуляторы ступенчатого напряжения

Поддержание уровня напряжения в пределах лимита необходимо для поддержания качества электроэнергии. Ступенчатый регулятор напряжения - одно из таких устройств, которое удерживает величину напряжения в определенных пределах. Он состоит из автотрансформатора, переключателя ответвлений и цепи управления для автоматического переключения ответвлений.Ступенчатые регуляторы могут использоваться в однофазной, трехфазной или любой одной фазе трехфазной системы, соединенной звездой или треугольником.

Автотрансформатор с

Автотрансформатор - это однообмоточный трансформатор. Он состоит из одной обмотки, которая действует как первичная и вторичная обмотки. Передача энергии между первичной и вторичной сторонами автотрансформатора происходит в основном за счет проводимости, а небольшое количество энергии передается за счет индукции.Их преимущество перед двумя обмоточными трансформаторами состоит в том, что для одинаковой номинальной мощности автотрансформаторам требуется меньшее количество медных проводников для обмоток. Кроме того, он имеет меньшие потери и более высокий КПД, чем обычные трансформаторы.

Автотрансформаторы

широко используются в качестве пускателей двигателей переменного тока и в лабораториях для непрерывно изменяющегося напряжения. Они доступны для однофазных и трехфазных цепей. Трехфазные трансформаторы имеют по три отдельных обмотки для каждой фазы. Автотрансформаторы коммерчески известны как variac и доступны до 2 МВА.

Трансформатор заземления с

В распределительных трансформаторах с соединением вторичной обмотки треугольником или незаземленной вторичной обмоткой WYE заземляющий трансформатор используется для обеспечения пути заземления или нейтрали. Это может помочь в снижении переходных процессов напряжения при повторном замыкании на землю.

Трансформатор тороидальный

Это небольшие трансформаторы, которые находятся внутри электронных плат, особенно в источниках питания, усилителях, телевизорах, радиоприемниках, инверторах и т. Д.Они изготавливаются путем наматывания проволоки на ферромагнитные сердечники в форме пончика.

Типы трансформаторов не ограничиваются указанными выше. Есть несколько других типов трансформаторов, которые производятся для конкретного применения.

Руководство по пониманию пяти типов трансформаторов

Трансформаторы, рожденные в индустриальную эпоху, являются одним из самых полезных изобретений в электротехнике. Они используются во всех типах электрооборудования, начиная от HVAC, водяных насосов, бассейнов и спа, общественного питания и электроники.Независимо от типа трансформатора, их основное назначение одинаково - преобразовывать электрическую мощность из одного типа в другой.
Понимание того, как работают трансформаторы

Трансформатор - это пассивное электрическое устройство, предназначенное для изменения одного переменного напряжения на другое с помощью магнитной индукции. Они могут либо «повышать», либо «понижать» напряжение, чтобы согласовывать входящее напряжение питания от электросети с напряжением, требуемым для конечного продукта пользователя.

Существует множество типов трансформаторов различных форм и размеров, каждый из которых подразделяется на классификации, основанные на таких аспектах, как уровни напряжения, расположение обмоток или использование.Конфигурации трансформатора по индивидуальному заказу обычно используются в приложениях, где требуется трансформатор с одной специализированной функцией, такой как постоянное напряжение или постоянный ток.

Вот руководство по 5 различным типам трансформаторов:

Изолирующий трансформатор

Формально трансформатор с соотношением витков 1: 1, изолирующие трансформаторы в основном используются для предотвращения опасности поражения электрическим током. Они имеют отдельные первичные и вторичные обмотки для Назначение изоляции цепи от источника питания.Таким образом, трансформатор может обеспечить защиту от скачков напряжения в случае выхода из строя электронной схемы. Общие приложения включают медицинское оборудование, телекоммуникационное оборудование и оборудование для дистанционного управления.

Автотрансформатор

Автотрансформатор имеет только одну обмотку, которая используется совместно первичной и вторичной цепями. Хотя они не обеспечивают изоляцию, они обеспечивают значительную экономию при использовании для получения небольших приращений напряжения выше или ниже входного. Они идеально подходят для пускателей асинхронных двигателей и устройств с низким напряжением.

Трансформатор класса II

Трансформатор класса II используется для питания цепей класса II, обычно используемых в системах управления HVACR. Максимальная предлагаемая максимальная ВА (вольт-ампер) составляет 75 (Hartland предлагает трансформаторы класса II мощностью до 100 ВА), а наиболее распространенное вторичное напряжение - 24 В переменного тока. Все трансформаторы класса II ограничены либо по своей природе, либо без ограничений, то есть максимальный выходной ток ограничивается либо внутренним импедансом катушки, либо предохранителем или автоматическим выключателем.Стоит отметить, что мы предлагаем трансформаторы до 150 ВА, а также у нас есть возможность настроить трансформаторы от 3 до 200 ВА.

Трансформатор общего назначения

Как следует из названия, трансформаторы общего назначения обычно используются для общего освещения и других низковольтных систем. Эти трансформаторы включают любую номинальную мощность в ВА, а также номинальные значения первичного и вторичного напряжения до 600 В переменного тока. Обычно предохранитель не требуется, но можно использовать внутренний предохранитель.

Управляющий трансформатор

Управляющие трансформаторы типа изолирующего трансформатора предназначены для обеспечения номинального выходного напряжения при полной ВА. По мере уменьшения нагрузки выходное напряжение будет расти.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *