Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 

 

  • Как отличить хороший самозажимной клеммник от подделки
  • Почему горят ТЭНы на водонагревателях и стиральных машинах и как их заменить
  • Способы и схемы управления тиристором или симистором
  • Стрелочные и цифровые мультиметры - достоинства и недостатки
  • Что такое биодинамическое освещение
  • Устройство плавного пуска электродвигателя: назначение, устройство и принцип работы, преимущества, схема подключения
  • Электрик  

    Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Начинающим электрикам » Основные виды конструкций трансформаторов
    Количество просмотров: 11904
    Комментарии к статье: 3


    Основные виды конструкций трансформаторов

    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.

    Основные виды конструкций трансформаторов

    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

    Трансформатор тока – трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока, а вторичная обмотка замыкается на измерительные или защитные приборы, имеющие малые внутренние сопротивления.

    Измерительный трансформатор тока – трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы.

    Главная особенность их устройства заключается в том, что они постоянно эксплуатируются в описанном ранее (в статье про то, как устроен и работает трансформатор) 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 ВЛ 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.

    Раздвижной трансформатор тока прибора ВАФ М2

    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 330 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.

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

    Принцип их работы демонстрируют фотография простой самодельной конструкции на ферритах.

    Самодельный высокочастотный трансфораматор

    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.

    Схема балуна для ТВ антенны

    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.

    Самодельный сварочный трансформатор

    Мы рассмотрели лишь небольшой модельный ряд трансформаторов. Рассмотренные виды трансформаторов являются наиболее распространёнными. В электрических схемах работают и другие подобные устройства, выполняющие специальные задачи технологических процессов. Их конструкция по своему разнообразию отвечает исключительно сфере применения и условиям эксплуатации при все той же Фарадеевской основе. А потому конструкция трансформаторов может иметь множество вариантов и решений в зависимости от применения изделия.





    Поделитесь этой статьей с друзьями:


    Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Применение малых напряжений
  • Подключение амперметра и вольтметра в сети постоянного и переменного тока
  • Трансформаторы и автотрансформаторы - в чем различие и особенность
  • Как устроен и работает трансформатор, какие характеристики учитываются при ...
  • Силовые трансформаторы в распределительных подстанциях 6 - 35 кВ
  • Применение трансформаторов в источниках электропитания
  • Электронные трансформаторы: назначение и типовое использование
  • Самодельный понижающий трансформатор для работы в сырых помещениях
  • Специфика монтажа линий освещения с электронными трансформаторами
  • Как передается электроэнергия от электростанций к потребителям
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Начинающим электрикам

    Трансформаторы

      Комментарии:

    #1 написал: Федор | [цитировать]

    Можно я добавлю? В зависимости от назначения трансформаторы можно разделить на силовые трансформаторы, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока и согласующие трансформаторы.

    Силовым трансформатором называется устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного напряжения и тока в одну или несколько систем переменного напряжения и тока, имеющих другие значения при той же частоте, с целью передачи мощности. По передаваемой мощности можно выделить силовые трансформаторы большой мощности (более 5 кВ · А) и малой мощности (менее 5 кВ · А). Необходимость применения силовых трансформаторов обусловлена различными значениями рабочих напряжений линий электропередачи (35…750 кВ) и электросетей (6 и 10 кВ), а также напряжений, передаваемых конечным потребителям (380 и 220 В) и др.

    Трансформатором напряжения называется устройство, в котором при нормальных условиях применения вторичное напряжение практически пропорционально первичному и сдвинуто относительно него по фазе на угол, близкий нулю. Такой трансформатор предназначен не для преобразования электрической мощности, а для гальванической развязки цепей высокого (6 кВ и выше) и низкого (десятки и сотни вольт) напряжения вторичных обмоток, а также для передачи сигнала в измерительных цепях.

    Трансформатором тока называется устройство, в котором при нормальных условиях вторичный ток практически пропорционален первичному и при правильном включении сдвинут относительно него по фазе на угол, близкий нулю. Первичная обмотка трансформатора с малым числом витков подключается к источнику тока, в вторичная – к измерительному или защитному прибору, имеющему малое внутреннее сопротивление, т. е. трансформатор работает в режиме короткого замыкания. Трансформаторы тока используются в качестве регуляторов тока в системах автоматизированного управления – энергоемким промышленным оборудованием, электроприводами погрузчиков (для обеспечения захвата и регулировки скорости перемещения), силовыми преобразователями, регулирующими энергию, передаваемую электродвигателям железнодорожного и другого электротранспорта, аккумуляторными батареями и двигателями автомобильного транспорта.

    Согласующим трансформатором называется трансформатор, применяемый для согласования комплексных сопротивлений различных частей (каскадов) электронных схем с целью минимизации искажений формы сигнала и потерь его мощности. Одновременно согласующий трансформатор обеспечивает гальваническую развязку участков схемы. Условием согласования предыдущего и последующего каскадов является равенство составляющих их полных сопротивлений, что достигается соответствующим выбором чисел витков обмоток. 

      Комментарии:

    #2 написал: Федор | [цитировать]

    Трансформаторы тока вырабатывают выходной сигнал, пропорциональный току, протекающему через первичную обмотку, в результате постоянного потенциала в первичной обмотке. снижают токи высокого напряжения до гораздо меньшего значения и обеспечивают удобный способ безопасного контроля фактического электрического тока, протекающего в линии передачи переменного тока, с помощью стандартного амперметра. В отличие от трансформатора напряжения, первичный ток трансформатора тока не зависит от тока вторичной нагрузки, а контролируется внешней нагрузкой. Вторичный ток обычно составляет стандартный ампер или 5 ампер для больших номинальных значений первичного тока.

    В трансформаторах этого типа первичная обмотка трансформаторов физически соединена последовательно с проводником, по которому проходит измеряемый ток, протекающий в цепи. Величина вторичного тока зависит от коэффициента трансформации трансформатора. Но есть также приборы, где линия, по которой проходит ток, протекающий в сети, пропускается через окно или отверстие в тороидальном трансформаторе. Некоторые трансформаторы тока имеют "разъемный сердечник", который позволяет их открывать, устанавливать и закрывать без отключения цепи, к которой они подключены (токоизмерительные клещи).

    Как правило, трансформаторы тока и амперметры используются вместе как пара, в которой конструкция трансформатора тока такова, что он обеспечивает максимальный вторичный ток, соответствующий значительному отклонению амперметра. В большинстве трансформаторов тока существует примерная обратная зависимость между двумя токами в первичной и вторичной обмотках. Это причина, по которой калибровка ТТ обычно выполняется для определенного типа амперметра. Также обратите внимание, что количество витков и ток в первичной и вторичной обмотках связаны обратным соотношением.

    Вторичная обмотка трансформатора тока никогда не должна работать в разомкнутой цепи. Очень высокие напряжения будут возникать в результате размыкания вторичной цепи трансформатора тока под напряжением, поэтому его клеммы должны быть закорочены, если амперметр должен быть удален или когда трансформатор постоянного тока не используется перед включением питания.

      Комментарии:

    #3 написал: Олег | [цитировать]

    При выборе трансформаторов рекомендуется выбирать два трансформатора параллельно, а не один. Трансформаторы обычно нагружены от 70 до 80% своего номинала. 

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Источник иллюстраций: авторские рисунки и фотографии, электрика на стоковых фото