Načelo delovanja in razporeditev transformatorja

Malo o stopnjah razvoja

Pri proizvodnji transformatorjev se uporabljajo lastnosti materialov: kovinski, magnetni, nemetalni. Za izdelavo sodobne opreme so mnogi raziskovalci iz preteklih let uporabili svoje znanje in odkritja. AG Stoletov je odkril zanko histerezije in posebno strukturo feromagnetne zlitine. Teorijo elektromagnetnih vezij so razvili Hopkinson Brothers.

Elektromagnetno indukcijo odkrije M. Faraday, ta pojav je osnova transformatorjevega delovanja. Shema prvega transformatorja se je prvič pojavila v delih Henryja in Faradayja leta 1831. Toda znanstveniki še niso upoštevali naprave kot AC pretvornik.

Francoski mehanik leta 1848 je patentiral indukcijsko tuljavo, ki je postala prototip transformatorja. Leta 1876, prvič izumil transformator Yablochkov P. N. , Naprava je bila palica z več navitji. Transformatorji z zaprtimi jedri so leta 1884 izdelali brata Hopkins.

Z uporabo oljnega hlajenja Naprava je zanesljivo opravila svoje funkcije. Naprava damo v keramiko napolnjena z oljem, je vodila k izboljšanju zanesljivosti navitij. Ruščina izumitelj mehanika Dolivo-Dobrovolsky MO zgrajena prva trifazni asinhronski tip motorja, trifazni sistem, in je prvi trifazni transformator z močjo 230 kW, ki ga poganja napetostjo 5 V.

Energetski transformatorji začel proizvajati leta 1928 z odprtjem tovarne transformatorjev v Moskvi. V začetku leta 1900 je angleški metalurg izdelal prvo tono transformatorskega jekla za proizvodnjo jeder. In v zgodnjih tridesetih letih XX. Stoletja je bil opazen videz magnetnega nasičenja za 50%, zmanjšanje izgube s histerezo za 4-krat, povečanje magnetne prepustnosti za 5-krat s kombinirano uporabo ogrevanja in valjanja.

Vrste transformatorjev

Avtotransformator

To je možnost transformatorja, katerega princip je neposredno povezovanje sekundarnega in primarnega navitja, električna in elektromagnetna komunikacija se pojavi v navitjih. Za povezavo in pridobivanje drugačne napetosti v navitju so na voljo več vodnikov. Te naprave delujejo z visoko učinkovitostjo, saj se pretvori samo določen del moči, kar je pomembno z majhno razliko vhodnih in izhodnih napetosti.

Negativne lastnosti vključujejo odsotnost galvanske izolacije (izolacijske plasti) med sekundarnim in primarnim vezjem. Avtotransformatorji se uporabljajo namesto običajnih enot za povezavo ozemljitvenih vezij z napetostnimi nivoji od 110 kW, medtem ko razmerje preoblikovanja ne sme presegati 3-4.

Pozitivni so nizki stroški zaradi manjše teže jeklenega jedra, bakrenih žic, zato je majhna teža naprave in majhnih dimenzij.

Moč

Skupna standardna naprava za pretvorbo električne energije v omrežjih in napravah, ki sprejemajo in uporabljajo električno energijo.

Trenutni transformator

Načelo delovanja in razporeditev transformatorja je dobava električne energije iz vira električne energije. Najpomembnejša je uporaba za zmanjšanje primarnega toka na vrednost, uporabljeno pri merilnih in zaščitnih vezjih, signalizacija in nadzor. V sekundarnem navitju so navedeni trenutni indeksi 5 A ali 1 A. Merilne naprave priključite na sekundarno navitje in priključite primarno vezje, v katerem se meri tok. Za izračun toka v drugem navitju uporabite odčitke v primarnem navitju in delite z razmerjem transformacije.

Napetostni transformator

To je instrument za pretvorbo velikih napetosti do nizkih vrednosti v standardnih vezjih, merilnih vodih in vezjih RZiA. Napravo napaja vir električne napetosti, izolira logične zaščitne kroge in merilna vezja iz vezja z visokimi napetostmi.

Impulzno delovanje

Naprava se uporablja za pretvorbo pulznih signalov z minimalnim izkrivljanjem oblike in trajanja do desetih mikrosekund. Uporablja se predvsem za impulzni prenos pravokotnega tipa (najbolj strma rezanja in spredaj, približno konstantna nihanja amplitude). Služi za pretvorbo kratkih video impulzov, ki se nenehno ponavljajo, glavna naloga je prenos pretvorjenih impulzov v izvirno in neizkrivljeno obliko. Na izhodu navitij je potrebno pridobiti enako obliko napetostnega impulza, včasih pa se spremeni polarnost ali amplituda.

Vrsta ločevanja

Ta naprava nima primarnih in sekundarnih navitij. Transformator se uporablja za povečanje varne povezave z električnimi omrežji, za primere hkratnega stika z živimi deli in zemljo. Ščiti pred sočasnim dotikom delov, ki niso pod vplivom toka, vendar so lahko pod njo zaradi okvare izolacije. Enote so namenjene zagotavljanju galvanske izolacije (izolacije) električnih vezij.

Najvišji transformator

Služi za pretvorbo sinusoidnega toka v impulzno napetost z polariteto, ki se razlikuje na pol poti.

Dvojni plin

Induktivni števec ali dvojni induktor je vrsta naprave, ki uporablja dva navitja. Zaradi vzajemne indukcijske indukcije deluje bolj učinkovito kot en sam plin. Uporablja se kot vhodna filtrska naprava pred napajalniki, v diferencialnih digitalnih vezjih signala in v tehnologiji z zvokom.

Oklep trifazno

Proizvajajo dve različni osnovni konstrukciji:

• palica;
• oklepno.

Obe zasnovi ne spremenijo zmogljivosti in zanesljivosti naprave, vendar pri proizvodnji obstajajo znatne razlike:

• tip palice vključuje jedro in navitje, pri pogledu na zasnovo je jedro skrito za navitjem, vidimo samo spodnjo in zgornjo jamo, os navojev ima vertikalno razporeditev;
• Oklepna oblika naprave vključuje jedro v obliki navitij, medtem ko se lahko vidi, da jedro skriva za sabo del transformatorskih navitij, lahko os navojev leži v navpični ali vodoravni legi.

Osnovne komponente

Pri njihovi kakovosti pridejo:

• magnetni sistem (jedro, magnetno jedro);
• navijanje;
• hladilni sistem.

Magnetni sistem

Sestavljen je iz elementov v sklopu, najpogosteje so plošče izdelane iz feromagnetnega materiala ali elektrotehničnih jekel, ki so sestavljene v določeni geometrijski obliki. Njegovo izbiro določa lokacija v njem osnovnega transformatorskega magnetnega polja. Sistem magnetnega vpliva istočasno z vsemi vozlišči, elementi in deli za povezovanje delov na skupno konstrukcijo imenujemo jedro transformatorja.

Del magnetnega sistema, ki vključuje glavne navitja, se imenuje palica. Drugi del magnetnega paketa, na katerem ni delovnih navitij in služi za povezavo magnetnega vezja, se imenuje jaram. Glede na to, kako se palice nahajajo, razdelite:

• ravnega sistema, kjer so vzdolžne palice in jame v isti ravnini;
• Prostorski sistem vključuje drugačno planarno razporeditev jeder in jermenov;
• za simetrični sistem je značilna enaka oblika in dolžina palic, njihova razporeditev glede na jame pa je standardna za vse elemente;
• asimetrični sistem, v njej se vse palice razlikujejo po obliki in velikosti, njihova ureditev pa ni simetrična in se razlikuje od drugih elementov.

Navijanje

Glavni strukturni element navijanja je zavoj, ki je serija vzporedno povezanih vodnikov (v večplastni različici jedra), ko pokriva del magnetnega jedra. Tok toka skupaj s tokom drugih tokokrogov, prevodnikov in delov transformatorja proizvaja magnetno transformatorsko polje, v katerem se sila, ki poganja tok, inducira pod vplivom magnetnega polja.

Navijanje je skupno število obratov, ki tvorijo električno vezje za zbiranje elektromagnetnega polja v zavojih. Trifazni transformator ima sklop navojev v treh fazah. Prevodnik je običajno kvadratnega preseka, da bi povečal svojo površino, je razdeljen na dve ali več prevodnih palic. Ta tehnika pomaga zmanjšati vrtinčne tokove in olajšati delo navijanja. Kvadratni vodnik se imenuje vena. Namakanje je prenosni kabel.

Izolacija je izdelana s papirnatim navijanjem ali lakom na osnovi emajla. Dva vzporedna jedra se lahko izvedeta v eni izolaciji, takšen komplet se imenuje kabel. Da bi razumeli, kako deluje transformator, morate poznati ločitev navitij po vrsti. Odvisno od namena navijanja so:

• osnovne, tiste, ki sprejemajo pretvorjeno energijo ali preusmerijo izmenični tok;
• regulacija je zagotovljena za normalizacijo napetostnega koeficienta z majhnimi tokovnimi odčitki v navitjih;
• pomožni so namenjeni za električno oskrbo lastnih potreb manjše kapacitete kot nominalna moč transformatorja, magnetizacija magnetnega sistema s tokom konstantne vrednosti.

V odvisnosti od različice so navitja razdeljena na:

• navadni - zavoji so izdelani vzdolž celotne dolžine v smeri osi, poznejše tuljave se tesno navijejo, brez presledkov;
• vijak - večplastno prekrivanje, so predvidene razdalje med navitji ali navitji;
• Disk navitja vsebujejo diskete, povezane v seriji, medtem ko je navijanje v obliki spirale navita v središču vsakega;
• Folijski izgled navijanja je izdelan iz aluminija ali bakra, različnih debelin.

Hladilni rezervoar

Je oljni rezervoar, zagotavlja zaščito aktivne sestavine, služi kot podpora za krmilne naprave in pomožne naprave. Pred dodajanjem olja v posodo se zrak izčrpa za varno izolacijsko dielektrično moč. Med proizvodnjo se morajo zvočne frekvence iz jedra transformatorja in elementov rezervoarja ujemati.

Zasnova zagotavlja dodatne parametre za širjenje olja v pogojih segrevanja, včasih pa je dodatna ekspanzijska posoda. Če se poveča nazivna moč transformatorja, tokovi znotraj in zunaj vodijo do pregrevanja konstrukcije. Podobno deluje tudi magnetni razpršeni tok v notranjosti posode. Da bi zmanjšali negativni vpliv, so vstavki iz nemagnetnih materialov obkroženi z visokotokotnimi izolatorji.

Uporaba transformatorjev

Ker so izgube za ogrevanje žice sorazmerne s tokom v kvadratu, ki poteka po tej žici, potem pri prenosu električne energije na velike razdalje je treba uporabiti visoko napetost pri nizki tokovni moči. Zaradi varnosti doma ne uporabljajte previsoke napetosti. Za regulacijo napetosti v omrežju se uporabljajo transformatorji, ki povečajo napetost pred prenosom prek visokonapetostnih vodov, nato pa zmanjšajo indikatorje pred uporabo potrošnika.

Za dobavo različnih vozlišč za sprejem električne energije potrebujete različne indikatorje napetosti (v televizorju, računalniku). V preteklih obdobjih je bil transformator težek in okoren, vendar z naraščajočim AC frekvenco lahko zmanjšate dimenzije naprave. Zato se v sodobnih napravah električni tok najprej popravi, nato pa se pretvori v impulze z visoko frekvenco. Zadnji tokovi segajo do impulznega transformatorja, da se pretvori v pravo napetost.