Автотрансформатор на схемах изображают следующим образом: Автотрансформатор на схемах изображают следующим образом

Регулируемый автотрансформатор – RozetkaOnline.COM

Логическим развитием автотрансформаторов явилось создание так называемых регулируемых автотрансформаторов, которые, благодаря своим возможностям, получили достаточно широкое распространение в различных сферах техники.

Давайте рассмотрим, в чем главное отличие регулируемых автотрансформаторов от обычных, какое у них устройство и принцип действия, где они применяются, какие у них плюсы и минусы.

Устройство регулируемых автотрансформаторов

 

В первую очередь давайте вспомним, что из себя представляет стандартный автотрансформатор и как он устроен – обязательно читайте по ссылке нашу подробную статью об этом.

Из неё вы, в частности, узнаете, что автотрансформатор имеет одну общую обмотку, часть которой является первичной, к ней подключается электрический ток питающей сети, а другая часть – вторичной, к ней подключается нагрузка – какой-нибудь электроприбор.

При этом отводов от основной обмотки может быть несколько, все они с определенным шагом изменяют входящее напряжение, какие-то повышают, а какие-то понижают. Схема стандартного автотрансформатора представлена ниже:

В нашем примере, у автотрансформатора имеется два дополнительных отвода от обмотки а2 и а3, с коэффициентами трансформации k1 = 1,125 и k2 = 0,9.

Таким образом, если мы подаём на первичную обмотку переменный ток напряжением 220В, на первом отводе получаем 220/0,9 = 244,4 В, а на втором 220/1,125 = 195,55 В. (Входящее напряжение именно делится на коэффициент трансформации, для получения величины выходного напряжения у автотрансформатора, т.к. формула для определения коэффициента следующая: k=U1/U2, где k – коэффициент трансформации, U1 – входящее напряжение, U2 – получаемое напряжение на отпайках.)

Чаще всего, автотрансформаторы имеют по несколько дополнительных отпаек, которые и формируют вторичные обмотки, несколько ступеней регулирования входящего напряжения и, соответственно, остальных параметров электрического тока.

Главным недостатком такой конструкции автотрансформатора является то, что изменять входящее напряжение можно лишь кратно коэффициентам трансформации существующих отводов от обмотки, а сделать много сложно и не практично, поэтому напряжение может регулироваться лишь ступенчато, с определенным шагом.

Здесь нам и приходит на помощь регулируемый автотрансформатор, он устроен так, что позволяет плавно и достаточно точно изменять входящее напряжение, получая на выходе требуемые величины.

На изображении ниже вы можете видеть устройство стандартного регулируемого автотрансформатора:

Регулируемый автотрансформатор, как и обычный, представляет собой магнитный сердечник с обмоткой из медной проволоки, к которой в точках А1 и Х подключается входящий переменный электрический ток, например, стандартной бытовой электросети 220В.

На этом сходство с обычным автотрансформатором заканчивается, ведь вместо нескольких отводов с разным коэффициентом трансформации, здесь есть всего один контакт, подключенный к подвижному механизму, который может перемещаться по обмотке.

При этом, с части обмотки снят изоляционный слой, в этом месте с ней и контактирует угольная щетка или ролик этого механизма, таким образом создаётся электрическая связь с требуемой частью обмотки.   

Принцип действия регулируемого автотрансформатора

Как вы, наверное, уже догадались, нагрузка, какой-нибудь электроприбор, подключается к выводу от этого подвижного контакта а2 и к общей точке обмотки Х. Получается, что, перемещая ролик, мы изменяем количество витков вторичной обмотки автотрансформатора, и таким образом имеем возможность плавно регулировать получаемое на выходе напряжение.

Регулируемый автотрансформатор позволяет как повысить электрические показатели в определенных пределах, в частности напряжение, так и понизить их.

Регулируемый автотрансформатор на схеме

На электрических схемах, регулируемый автотрансформатор чаще всего изображается следующим образом:

– В виде прямой черты показан магнитопровод – сердечник, волнистая линия сбоку от него это общая обмотка

– Показаны стационарные отводы для подключения входящего источника питания – точки А1 и Х

– Стрелкой обозначен перемещаемый, подвижный контакт, формирующий вторичную обмотку, в зависимости от своего местоположения – точки а2 и Х

Виды регулируемых автотрансформаторов

 

 Регулируемые автотрансформаторы бывают:

– однофазными и трехфазными.

Конструктивно трехфазный регулируемый автотрансформатор представляет собой три однофазных в одном корпусе.

По типу привода, который перемещает подвижный контакт по обмотке, они делятся на модели:

– с механической – ручной и автоматической – с помощью сервопривода, регулировкой выходного напряжения.

Здесь все просто, в автоматических автотрансформаторах положение подвижного контакта изменяет электромотор – сервопривод. Часто такое решение применяется при устройстве стабилизаторов напряжения, когда от автотрансформатора требуется автоматическое, достаточно точное реагирование на изменение параметров входящего электрического тока.

В механических регулируемых автотрансформаторах, перемещение подвижного контакта по обмотке осуществляется вручную, ярким представителем такой конструкции является ЛАТР – Лабораторный Автотрансформатор Регулируемый.  

Наибольшее распространение ЛАТР, как вы, наверное, уже догадались из названия, получили в различной лабораторной деятельности, при проверке, ремонте, модификации электрооборудования, приборов и их элементов.

Нередко именно ЛАТР устанавливают в приборах, где есть нагревательные элементы, например, ТЭНы, изменяя с помощью ЛАТР параметры электрического тока, питающего их, можно регулировать температуру нагрева.

Главное отличие регулируемого автотрансформатора, от нерегулируемого – механизм передвижения контакта, является как основным преимуществом – позволяя плавно регулировать параметры электрического тока, так и главным недостатком. Как и любой другой подвижный элемент, он требует периодического обслуживания и может сломаться, угольная щетка или ролик может стереться и электрический контакт ослабнет или совсем пропадёт.

Но, несмотря на это, в настоящее время, регулируемые трансформаторы довольно широко распространены, и вы обязательно их встретите в недорогих, но достаточно надежных стабилизаторах напряжениях, в мастерских и различных лабораториях.

А если в статье вы не нашли ответов на свои вопросы о регулируемых автотрансформаторах – не стесняйтесь, пишите в комментариях, я обязательно постараюсь оперативно вам ответить. Кроме того, как обычно приветствуются любые мнения, дополнения, здоровая критика, всё то, что поможет сделать материал более информативным и полезным всем.

Электронные схемы, как научится их читать

Электронная схема — изделие, сочетание отдельных электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, индуктивности, диоды, транзисторы и интегральные микросхемы, соединённых между собой, для выполнения каких либо задач или схема (рисунок) с условными знаками.

Для начинающих электронщиков важно понимать, как работают детали, как их рисуют на схеме и как разобраться в схеме электрической принципиальной. Для этого нужно сперва ознакомиться с принципом работы элементов, а как читать схемы электроники я расскажу в этой статье на примерах популярных устройств для начинающих.

Схема настольной лампы и фонарика на светодиоде

Схема – это рисунок на которых с помощью определенных символов изображаются детали схемы, линиями – их соединения. При этом, если линии пересекаются – то контакта между этими проводниками нет, а если в месте пересечения присутствует точка – это узел соединения нескольких проводников.

Кроме значков и линий на схеме изображены буквенные обозначения. Все обозначения стандартизированы, в каждой стране свои стандарты, например в России придерживаются стандарта ГОСТ 2.710-81.

Начнем изучение с простейшего – схемы настольной лампы.

Схемы не всегда читают слева направо и сверху вниз, лучше идти от источника питания. Что мы можем узнать из схемы, посмотрите в правую её часть. ~ — значит питание переменным током.

Рядом написано «220» — напряжением в 220 В. X1 и X2 – предполагается подключение в розетку с помощью вилки. SW1 – так изображается ключ, тумблер или кнопка в разомкнутом состоянии. L – условное изображение лампочки накаливания.

Краткие выводы:

На схеме изображено устройство, которое подключается к сети 220 В переменного тока с помощью вилки в розетку или других разъёмных соединений. Есть возможность отключения с помощью переключателя или кнопки. Нужно для питания лампы накаливания.

С первого взгляда кажется очевидным, но специалист должен уметь сделать такие выводы глядя на схему без пояснений, это умение даст возможность выносить диагноз неисправности и устранять её или же собирать устройства с нуля.

Перейдем к следующей схеме. Это фонарик с питанием от батарейки, в качестве излучателя в нём установлен светодиод.

Взгляните на схему, возможно, вы увидите новые для себя изображения. Справа изображен источник питания, так выглядит батарейка или аккумулятор, длинный вывод это плюс другое название – Катод, короткий – минус или Анод. У светодиода к аноду (треугольная часть обозначения) подключается плюс, а к катоду (на УГО выглядит как полоска) – минус.

Это нужно запомнить, что у источников питания и потребителей названия электродов наоборот. Две исходящие от светодиода стрелки дают вам понять, что этот прибор ИЗЛУЧАЕТ свет, если бы стрелки наоборот указывали на него – это был бы фотоприемник. Диоды имеют буквенное обозначение VDx, где х- порядковый номер.

Важно:

Нумерация деталей на схемах идет столбцами сверху вниз, слева направо.

Резистор – это сопротивление. Преобразует электрический ток в тепло, препятствую его движению, выглядит как прямоугольник, обычно на схемах имеет буквенное обозначение «R».

Как читать электронные схемы: увеличиваем уровень сложности

Когда вы уже разобрались с базовым набором элементов, пора ознакомится с более сложными схемами, давайте рассмотрим схему трансформаторного блока питания.

Главным средством преобразователя на схеме является трансформатор TV1, это новый для вас элемент. Предлагаю рассмотреть ряд подобных изделий.

Трансформаторы используются повсеместно, либо в сетевом (50 гц), либо в импульсном (десятки кГц) исполнении. Катушки индуктивности используются в генераторах, радиопередающих устройствах, фильтрах частот, сглаживающих и стабилизирующих приборах. Она выглядит следующим образом.

Второй незнакомый элемент на схеме – это конденсатор, здесь используется для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Вообще основная его функция – это накапливать энергию в качестве заряда на его обкладках. Изображается следующим образом.

В центре схеме изображен мостовой диодный выпрямитель.

Если к схеме добавить узел стабилизации, построенный по схеме параметрического стабилизатора, напряжение блока питания будет стабилизировано. При этом только от повышения питающего напряжения, при просадках ниже, чем Uстабилизации напряжение будет пульсирующем в такт с просадками. VD1 – это стабилитрон, они включаются в обратном смещении (катодом к точке с положительным потенциалом). Различаются по величине тока стабилизации (Iстаб) и напряжения стабилизации (Uстаб).

Краткие итоги:

Что мы можем понять из этой схемы? То, что блок питания состоит из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра на конденсаторе. Подключается первичной стороной (входом) к сети переменного тока с напряжением 220 Вольт. На его выходе имеет два разъёмных соединения – «+» и «-» и напряжение 12 В, нестабилизорванное.

Давайте перейдем еще более сложным схемам и познакомимся с другими элементами электрических цепей.

Как читать схемы с транзисторами?

Транзисторы – это управляемые ключи, вы можете закрыть их и открыть, а если нужно открыть не полностью. Данные свойства позволяют их применять, как в ключевом, так и линейном режимах, что позволяет их использовать в огромном спектре схемных решений.

Давайте рассмотрим популярную среди новичков схему – симметричный мультивибратор. Это по сути генератор, который на своих выходах выдаёт симметричные импульсы. Может применяться, как основа для простых мигалок, в качестве источника частоты для пищалки, в качестве генератора для импульсного преобразователя и во многих других цепях.

Пройдемся по знакомым деталям сверху вниз. Вверху мы видим 4 резистора, средние два – времязадающие, а крайние – задают ток резистора, также влияют на характер выходных импульсов.

Далее HL – это светодиоды, а ниже два электролита – это полярные конденсаторы, когда будете их монтировать оставайтесь внимательны – неправильное подключение электролитического конденсатора чревато выходом его из строя вплоть до взрыва с выделением тепла.

Интересно:

На графическом обозначении электролитического конденсатора всегда помечается «положительная» обкладка конденсатора, а на настоящих элементах – чаще всего есть пометка отрицательной ножки, не перепутайте!

VT1-VT2 – это новые для вас элементы, таким образом обознаются биполярные транзисторы обратной проводимости (NPN), ниже указана модель транзистора – «КТ315». У них обычно 3 ножки:

1. База.

2. Эмиттер.

3. Коллектор.

При этом на корпусе их назначение не указывается. Чтобы определить назначение выводов, нужно воспользоваться одним из поисковых запросов:

1. «Название элемента» — цоколевка.

2. «Название элемента» — распиновка.

3. «Название элемента» datsheet.

Это справедливо, как для радиоламп, так и для современных микросхем. Запросы имеют почти одинаковый смысл. Вот таким образом я нашел цоколевку транзистора КТ315.

На изображении с распиновкой должно быть четко видно: с какой стороны считать ножки, где находится ключ, срез или метка, чтобы вы правильно определили необходимый вывод.

Интересно:

У биполярных транзисторов стрелка на эмиттере обозначается направление протекания тока (от плюса к минусу), если стрелка ОТ базы – это транзистор обратной проводимости (NPN), а если К базе то прямой проводимости (PNP), часто вы можете заменить все NPN транзисторы на PNP, как в схеме мультивибратора, тогда нужно будет и поменять полярность источника питания (плюс и минус местами) ведь, повторюсь, стрелка на эмиттере указывает направление протекания тока.

На приведенной схеме положительный контакт источника питания подключен к верхней части схемы, а отрицательный к нижней. Так и на транзисторе стрелка указывает сверх-вниз – по направлению протекания тока!

В элементах с большим количеством ног имеет значение куда подключать, так же, как и в диодах и светодиодах, если вы перепутаете ножки – в лучшем случае схема не заработает, а в худшем – убьете детали.

Что мы смогли узнать, прочитав схему мультивибратора:

В этой схеме используются транзисторы и электролитические конденсаторы, питается она напряжением в 9 В (хотя может и больше, и меньше, например 12 В не повредят схеме, как и 5 В).

Стало ясно о способе соединения деталей и включения транзисторов. А также о том, что схема представляет собой прибор, работающий на принципе автогенератора основанного на процессе перезаряда транзисторов, которое вызвано попеременным открытием и закрытием транзисторов каждого по очереди, когда первый открыт, второй закрыт.

Проследив пути протекания тока (от плюса к минусу) и использовав знания о том, как работает биполярный транзистор мы делаем выводы о характере работы.

Тиристоры – полууправляемые ключи, учимся читать схемы

Давайте рассмотрим схему с не менее важным и распространенным элементом – тиристором. Я выбрал слово «полууправляемый» потому что, в отличие от транзистора, вы можете только открыть его, ток в нем прервется либо при прерывании питания, либо при смене полярности приложенного к нему напряжения. Открывается с помощью подачи на управляющий электрод напряжения.

Симисторы – содержат два тиристора соединённых встречно-параллельно. Таким образом, одним компонентом можно коммутировать переменный ток, при прохождении верхней части (положительной) полуволны синусоиды, при условии наличия сигнала на управляющем, электроде откроется один из внутренних тиристоров. Когда полуволна сменит свой знак на отрицательный – он закроется и в работу вступит второй тиристор.

Динисторы – разновидность тиристора, без управляющего электрода, а открываются они, подобно стабилитронам, по преодолению определенного уровня напряжения. Часто используются в импульсных блоках питания, как пороговый элемент для запуска автогенераторов и в устройствах для регулировки напряжения.

Вот так, собственно это выглядит на схеме.

Внимательно смотрим на подключение. Схема предназначена для подключения к сети переменного тока, например 220 В, в разрыв одного из питающих проводов, например фазного (L). Симистор VS1 – основной силовой элемент цепи, справа внизу дана его распиновка из даташита, 3 вывод – управляющий. На него через двунаправленный динистор VD1 модели DB3 рассчитанный на напряжение включения порядка 30 вольт, подаётся управляющий сигнал.

Так как все полупроводниковые приборы в этой конкретной схеме двунаправленные, регулировка осуществляется по обеим полуволнам синусоиды. Динистор открывается, когда на конденсаторе C1 появляется необходимой величины потенциал (напряжение), а скорость его заряда, следовательно, момент открытия ключей, задаётся RC цепью, состоящей из R1, переменного резистора (потенциометра) R2 и С1.

Эта простая схем имеет огромное значение и прикладное применение.

Выводы

Благодаря умению читать схемы электрические принципиальные, вы можете определить:

1. Что делает это устройство, для чего оно предназначено.

2. При ремонте – номинал вышедшей из строя детали.

3. Чем питать это устройство, каким напряжением и родом тока.

4. Примерную мощность электронного устройства, исходя из номиналов компонентов силовых цепей.

Важно не только знать условные графические обозначения элементов, но и принцип их работы. Дело в том, то не всегда те или иные детали могут использоваться в привычной роли. Но в пределах сегодняшней статьи рассмотреть все распространенные элементы довольно сложно, так как это займет очень большой объем.

Ранее ЭлектроВести писали, что Министерство развития экономики, торговли и сельского хозяйства передало госпредприятие, мощного производителя электрогенерирующего оборудования, завод «Электротяжмаш» на приватизацию в Фонд государственного имущества Украины.

По материалам: electrik.info.

Условное обозначение соединения обмоток трехфазного трансформатора звездой. Обозначение трансформатора на схеме

При построении векторных диаграмм трансформатора считалось, что ЭДС фазы обмотки ВН Ė АХ и обмотки НН Ė ах совпадают по фазе. Но это справедливо лишь при условии намотки первич­ной и вторичной обмоток трансформатора в одном направлении и одноименной маркировке выводов этих обмоток, рис. 46, а. Если же в трансформаторе изменить направление обмотки НН или же переставить обозначения ее выводов, то ЭДС Ė ах окажется сдвинутой по фазе относительно ЭДС Ė АХ на 180° (рис. 46, б). Сдвиг фаз между ЭДС Ė АХ и Ė ах принято выражать группой соединения. Так как этот сдвиг фаз может изменяться от 0 до 360°, а кратность сдвига составляет 30°, то для обозначения группы соединения принят ряд чисел: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 0.

Угол смещения вектора линейной ЭДС обмотки НН по отношению к вектору линейной ЭДС обмотки ВН определяют умножением числа, обозначающего группу соединения, на 30°. Угол смещения отсчиты­вают от вектора ЭДС обмотки ВН по часовой стрел­ке до вектора ЭДС обмотки НН. Например, группа соединения 5 указывает, что вектор ЭДС НН отстает по фазе от вектора ЭДС ВН на угол 5×30° = 150°.

Для лучшего понимания принятого обозначения групп соединения пользуются сравнением с часами. При этом вектор ЭДС обмотки ВН соответствует минутной стрелке, установленной на цифре 12, а вектор ЭДС обмотки НН – часовой стрелке (рис. 47). Так же необходимо иметь в виду, что совпадение по фазе векторов ЭДС Ė АХ и Ė ах эквивалентное сов­падению стрелок часов на циферблате, обозначается группой 0 (а не 12). Кроме того, следует помнить, что за положительное направление вращения векто­ров ЭДС принято их вращение против часовой стрелки.

Таким образом, в однофазном трансформаторе возможны лишь две группы соединения: группа 0, соответствующая совпа­дению по фазе Ė АХ и Ė ах ,и группа 6, соответствующая сдвигу фаз между Ė АХ и Ė ах на 180°. Из этих групп ГОСТ предусматри­вает лишь группу 0, она обозначается I/I — 0.

Применением разных способов соединения обмоток в трех­фазных трансформаторах можно создать 12 различных групп со­единения. Рассмотрим в качестве примера схему соединений «звезда–звезда» (рис. 48, а ). Векторные диаграммы ЭДС показы­вают, что сдвиг между линейными ЭДС Ė АВ и Ė ab в данном слу­чае равен нулю. В этом можно убедиться, совместив точки А и а при наложении векторных диаграмм ЭДС обмоток ВН и НН. Сле­довательно, при указанных схемах соединения обмоток имеет ме­сто группа 0; обозначается Y/Y — 0. Если же на стороне НН в ну­левую точку соединить зажимы а , b и с , а снимать ЭДС с зажимов х , у и z , то ЭДС Ė ab изменит фазу на 180° и трансформатор будет принадлежать группе 6 (Y/Y — 6) (рис. 48, б ).

Рис. 46. Группы соединения обмоток однофазных транс­форматоров:

а – группа I/I – 0; б – группа I/I – 6

Рис. 47. Сравнение положения стрелок часов с обозначением групп соединения

При соединении обмоток «звезда–треугольник», показанном на рис. 49, а , имеет место группа 11 (Y/D — 11). Если же поменять местами начала и концы фазных обмоток НН, то вектор Ė ab по­вернется на 180° и трансформатор будет относиться к группе 5 (Y/D — 5) (рис. 49, б).

Рис. 48. Схемы соединения обмоток и векторные диаграммы:

а – для группы Y/Y – 0; б – для группы Y/Y – 6

Рис. 49. Схемы соединения обмоток и векторные диаграммы:

а – для группы Y/D – 11; б – для группы Y/D – 5

При одинаковых схемах соединения обмоток ВН и НН, на­пример Y/Y и D/D, получают четные группы соединения, а при неодинаковых схемах, например Y/D или D/Y, – нечетные.

Рассмотренные четыре группы соединения (0, 6, 11 и 5) назы­вают основными . Из каждой основной группы соединения мето­дом круговой перемаркировки выводов на одной стороне транс­форматора, например на стороне НН (без изменения схемы соединения), можно получить по две производные группы. На­пример, если в трансформаторе с группой соединения Y/Y – 0 (рис. 48, а ) выводы обмотки НН перемаркировать и вместо после­довательности abc принять последовательность cab , то вектор ЭДС Ė ab повернется на 120°, при этом получим группу соедине­ния Y/Y – 4. Если же выводы обмоток НН перемаркировать в по­следовательность bca , то вектор Ė ab повернется еще на 120°, а всего на 240°; получим группу Y/Y — 8.

Рис. 50. Схемы и группы соединения обмоток трехфазных

двухобмоточных трансформаторов

Аналогично от основной группы 6 путем круговой перемаркировки получают производные группы 10 и 2, от основной группы 11 – производные группы 3 и 7, от основной группы 5 – произ­водные группы 9 и 1.

ГОСТ определяет схемы и группы соединения, применяемые для силовых двухобмоточных транса форматоров общепромышленного назначения (рис. 50).

Содержание:

В электрических схемах очень часто возникает необходимость в повышении или понижении напряжения. Для выполнения таких преобразований существуют специальные устройства — трансформаторы. В конструкцию прибора входят обмотки в количестве две и более, намотанные на ферромагнитный сердечник. Поэтому обозначение трансформатора на схеме осуществляется, исходя из конкретной модели и конструктивных особенностей.

Основные типы и принцип действия трансформаторов

Существуют различные типы трансформаторов, отображаемые соответственно на электрических схемах. Например, при наличии только одной обмотки, такие устройства относятся к категории автотрансформаторов. Основные конструкции этих приборов, в зависимости от сердечника, бывают стержневые, броневые и . Они имеют практически одинаковые технические характеристики и различаются лишь по способу изготовления. Каждое устройство, независимо от типа, состоит из трех основных функциональных частей — магнитопровода, обмоток и системы охлаждения.

Схематическое изображение трансформатора тесно связано с принципом его работы. Все особенности конструкции отражаются в электрической схеме. Очень хорошо просматривается первичная и вторичная обмотка. К первичной обмотке поступает ток от внешнего источника, а с вторичной обмотки снимается уже готовое выпрямленное напряжение. Преобразование тока происходит за счет переменного магнитного поля, возникающего в магнитопроводе.

Схематическое обозначение трансформаторов

Изображение трансформаторов на схемах определяется ГОСТами, разработанными еще при СССР. С незначительными изменениями и дополнениями они продолжают действовать и в настоящее время. В этом документе определены все известные виды трансформаторов, автотрансформаторов и их условные графические изображения, которые могут выполняться ручным способом или с помощью специальных компьютерных программ.

Условные графические изображения трансформаторов и автотрансформаторов могут быть построены тремя основными способами:

• Упрощенная однолинейная схема (чертеж 1) отображает трансформаторные обмотки в виде двух окружностей. Их выводы показываются одной линией, на которую черточками наносится количество этих выводов.
• Для автотрансформаторов предусмотрена развернутая дуга (чертеж 2), отображающая сторону более высокого напряжения.
• Упрощенные многолинейные обозначения обмоток трансформаторов и автотрансформаторов (чертежи 3 и 4) такие же, как и на однолинейных схемах.

Исключения составляют обозначения выводов обмоток, представленные в виде отдельных линий. Кроме того, существуют развернутые обозначения обмоток, изображаемые в виде полуокружностей, соединенных в цепочку (). В данной схеме не устанавливается число полуокружностей и направление выводов обмотки. Начало обмотки обозначается точкой .

В зависимости от конструкции, трансформаторы отображаются на схемах следующим образом: трансформатор без магнитопровода с постоянной связью (рисунок 1) и с переменной связью (рисунок 2). Полярность мгновенных значение напряжения (рисунок 3) представлена на примере трансформатора с двумя обмотками и указателями полярности. Трансформаторы с магнитодиэлектрическими магнитопроводами обозначаются как обычный (рисунок 4) и подстраиваемый (рисунок 5).

Существуют и другие схематические обозначения, отображающие количество фаз, расположение отводов, тип соединения (звезда или треугольник) и другие параметры.

• Чертеж 1 — ступенчатое регулирование трансформатора.
• Чертеж 2 — однофазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Между обмотками имеется экран.
• Чертеж 3 — дифференциальный трансформатор. Местом отвода служит средняя точка одной из обмоток.

• Чертеж 4 — однофазный трансформатор с тремя обмотками и ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 5 — трехфазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Соединение обмоток выполнено звездой. В одном из вариантов может быть вывод средней нейтральной точки.
• Чертеж 6 — трехфазное устройство с ферромагнитным магнитопроводом (сердечником). Соединение обмоток выполнено по схеме звезда-треугольник с выводом средней нейтральной точки.

• Чертеж 7 — трансформатор, рассчитанный на три фазы. Обмотки соединяются комбинированно методом звезды и зигзага с выводом средней точки.
• Чертеж 8 — тип устройства такой же, как и на предыдущих чертежах. Основное соединение — звезда, при необходимости регулировки под нагрузкой используется треугольник-звезда с выводом нейтральной точки.

• Чертеж 9 — три фазы, три обмотки, соединенные по схеме звезда-звезда.
• Чертеж 10 — схема вращающегося трансформатора. Таким способом обозначаются обмотки статора и ротора, соединенные между собой. Схема может меняться, в зависимости от конструкции и назначения машины.
• Чертеж 11 — типовое устройство, в котором одна обмотка соединена звездой, а две другие обмотки — обратными звездами. Из двух обмоток выведены нейтральные точки, соединенные с уравнительным дросселем.

• Чертеж 12 — группа трансформаторов, состоящая из трех однофазных устройств с двумя обмотками, соединенными по схеме звезда-треугольник.
• Чертеж 13 — схема однофазного автотрансформатора с ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 14 — однофазный автотрансформатор с функцией регулировки напряжения.

• Чертеж 15 — трехфазный автотрансформатор с ферромагнитным сердечником и обмотками, соединенные звездой.
• Чертеж 16 — автотрансформатор на девять выводов.
• Чертеж 17 — однофазный автотрансформатор с третичной обмоткой.

Существуют и другие конструкции трансформаторных устройств, которые отображаются на электрических схемах:

• С одной вторичной обмоткой (рисунок 18).
• Две вторичные обмотки и один магнитопровод (рисунок 19).
• Два магнитопровода и две вторичные обмотки. Если магнитопроводов более двух, их можно не изображать (рисунок 20).
• Шинный трансформатор тока с нулевой последовательностью и катушкой подмагничивания (рисунок 21).

Кроме приведенных примеров, обозначение трансформатора на схеме существует и в других вариантах. Более подробно с ними можно ознакомиться в специальных справочниках по электротехнике.

Группой соединения обмоток трансформатора называется угол сдвига между векторами одноименных линейных ЭДС первичной (ВН) и вторичной (НН) обмоток трансформатора.

1. Для характеристики относительного сдвига фаз линейных ЭДС обмоток ВН и НН вводится понятие группы соединения обмоток трансформатора.

2. Фазовый сдвиг между одноименными линейными ЭДС обмоток ВН и НН зависит от обозначения их выводов (концов), от направления намотки и от схемы соединения. Этот угол, как будет показано далее, кратен 30°.

Группа соединения обозначается целым положительным числом, получающимся от деления на 30° угла сдвига между линейными ЭДС одноименных обмоток ВН и НН трансформатора. Отсчет угла производят от вектора ЭДС ВН по направлению вращения часовой стрелки.

Трансформаторы, имеющие одинаковый сдвиг фаз между линейными ЭДС обмоток ВН и НН, относятся к одной и той же группе соединения.

В трехфазных трансформаторах схемы соединения Y, D, Z («звезда», «треугольник», «зигзаг») могут образовывать 12 различных групп со сдвигом фаз линейных ЭДС через 30°. В связи с этим на практике принято определять группу соединения с помощью стрелок на часовом циферблате (угол между любыми двумя цифрами кратен 30°). Это так называемый «часовой метод» определения группы соединения трансформатора.

Для определения группы соединения трансформатора по «часовому методу» необходимо совместить минутную стрелку вектором линейной ЭДС обмотки ВН, а часовую – с вектором линейной ЭДС обмотки НН. Далее обе стрелки поворачиваются так, чтобы минутная стрелка показывала на цифру 12, тогда часовая стрелка укажет час, соответствующий группе соединения трансформатора.

Рассмотрим определение группы соединения при помощи топографической векторной диаграммы на примере соединения обмоток трансформатора по схеме Y/ Y – 0.

Задавшись произвольной маркировкой выводов обмоток ВН и НН, и соединив электрически два одноименных зажима (например, A и a , рис.7), измеряют ЭДС .

Выбрав масштаб, строят векторную диаграмму линейных ЭДС первичной обмотки (ВН). Так как выводы A и а совпадают, то на диаграмме эти точки должны быть совмещены. Точка b строится следующим образом. Строится окружность радиусом, равным с центром в точке B . Далее строится еще одна окружность радиусом, равным с центром в точке С . Точкой пересечения этих окружностей и является точка b , которая находится на расстоянии от точки a . Аналогичным образом строится точка c , которая находиться на расстоянии от точки а . По углу сдвига между одноименными линейными ЭДС определяется группа соединения (в рассматриваемом случае Y/ Y – 0).

Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов могут образовывать группы:

· Y/Y, D/D, D/Z образуют четные группы: 0, 2, 4, 6, 8, 10;

· Y/D, D/Y, Y/Z образуют нечетные группы: 1, 3, 5, 7, 9, 11.

При построении векторных диаграмм необходимо руководствоваться следующими правилами. Направление намотки всех обмоток считается одинаковым; векторы ЭДС обмоток ВН и НН, расположенные на одном стержне, совпадают по фазе, если в рассматриваемый момент времени ЭДС этих обмоток направлены к одноименным выводам, а если наоборот, то сдвинуты на 180°.

Трехфазные трансформаторы с соединением обмоток Y/Y, D/D, D/Z образуют группы 0 и 6, с соединением обмоток Y/D, D/Y, Y/Z – группы 11 и 5, если на каждом стержне магнитопровода размещены одноименные фазы.

Если у одной из стороны, например НН, сделать перемаркировку (не изменяя самих соединений) обозначений выводов (без изменения самих соединений): вместо a – b – c сделать с – a – b и затем b– c – a , то можно получить из группы 0 соответственно группы 4 и 8, из группы 6 – группы 10 и 2; из группы 11 – группы 3 и 7, из группы 5 – группы 9 и 1.

В России стандартизованы трехфазные трансформаторы Y/Y н – 0, Y н /D — 11 и Y/Z н – 11; однофазные 1/1 – 0.

Убедившись, что оба трансформатора принадлежат к одной группе, делается заключение о возможности включения их на параллельную работу.

Предположим, что два трансформатора, одинаковые по своим параметрам, но имеющие разные группы соединения обмоток включены на параллельную работу. Пусть первый трансформатор имеет группу соединения Y/Y – 0, а второй Y/D — 11. Тогда векторы линейных ЭДС вторичных обмоток будут сдвинуты на угол 30°, геометрическая сумма линейных ЭДС вторичных обмоток , уравнительный ток будет очень большим:

,

трансформаторы могут выйти из строя.

Параллельная работа трансформаторов

Собирается схема по рис.8. Следует опытным путем проверить соответствие маркировки. Для этого необходимо измерить напряжение между одноименными зажимами вторичных обмоток трансформаторов: . Одну пару одноименных выводов, например a – a 1 соединить перемычкой. Если маркировка определена правильно, то напряжение между одноименными зажимами будет равно нулю, а между разноименными, например между a и b 1 — .После этого рубильник «П» можно замкнуть.

Принципиальная схема силового трансформатора

В этой статье мы поговорим о трансформаторах, устройствах способных повышать или понижать напряжение при переменном токе. Существуют различные по конструкции и предназначению трансформаторы. Например есть как однофазные, так и трехфазные. На фото изображен однофазный трансформатор: Трансформатор напряжения соответственно будет называться повышающим, если на выходе со вторичной обмотки напряжение выше, чем в первичной, и понижающим, если, напряжение во вторичной обмотке ниже, чем в первичной. На рисунке ниже изображена схема работы трансформатора: Принципиальная схема трансформатора Красным (на рисунке ниже) обозначена первичная обмотка, синим вторичная, также изображен сердечник трансформатора, собранный из пластин специальной электротехнической стали. Буквами U1 обозначено напряжение первичной обмотки. Буквами I1 обозначен ток первичной обмотки. U2 обозначено напряжение на вторичной обмотке, I2 ток во вторичной. В трансформаторе две или более обмоток индуктивно связаны. Также трансформаторы могут использоваться для гальванической развязки цепей. Принцип работы трансформатора Принцип действия трансформатора Коэффициент трансформации – формула Если коэффициент трансформации меньше единицы, то трансформатор повышающий, если больше единицы, понижающий. Разберем на небольшом примере: w1 количество витков первичной обмотки равно условно равно 300, w2 количество витков вторичной обмотки равно 20. Делим 300 на 20, получаем 15. Число больше единицы, значит трансформатор понижающий. Допустим, мы мотали трансформатор с 220 вольт, на более низкое напряжение, и нам теперь нужно посчитать, какое будет напряжение на вторичной обмотке. Подставляем цифры: U2=U1кт = 22015 = 14.66 вольт. Напряжение на выходе с вторичной обмотки будет равно 14.66 вольт. Трансформаторы на схемах Обозначается на принципиальных схемах трансформатор так: Обозначение трансформатора на схемах На следующем рисунке изображен трансформатор с несколькими вторичными обмотками: Трансформатор с двумя вторичными обмотками Цифрой «1» обозначена первичная обмотка (слева), цифрами 2 и 3 обозначены вторичные обмотки (справа). Сварочные трансформаторы Существуют специальные сварочные трансформаторы. Сварочный трансформатор предназначен для сварки электрической дугой, он работает как понижающий трансформатор, снижая напряжение на вторичной обмотке, до необходимой величины для сварки. Напряжение вторичной обмотки бывает не более 80 Вольт. Сварочные трансформаторы рассчитаны на кратковременные замыкания выхода вторичной обмотки, при этом образуется электрическая дуга, и трансформатор при этом не выходит из строя, в отличие от силового трансформатора. Силовые трансформаторы Фото высоковольтный трансформатор Трансформаторы с 6-10 киловольт на 380 вольт расположены вблизи потребителей. Такие трансформаторы стоят на трансформаторных подстанциях расположенных во многих дворах. Они поменьше размерами, но вместе с ВН (выключателями нагрузки) которые ставятся перед трансформатором и вводными автоматами и фидерами могут занимать двух этажное здание. Трансформатор 6 киловольт У трехфазных трансформаторов обмотки соединяются не так, как у однофазных трансформаторов. Они могут соединяться в звезду, треугольник и звезду с выведенной нейтралью. На следующем рисунке приведена как пример одна из схем соединения обмоток высокого напряжении и низкого напряжения трехфазного трансформатора: Пример соединения обмоток силового трансформатора Трансформаторы существуют не только напряжения, но и тока. Такие трансформаторы применяют для безопасного измерения тока при высоком напряжении. Обозначаются на схемах трансформаторы тока следующим образом: Изображение на схемах трансформатор тока На фото далее изображены именно такие трансформаторы тока: Трансформатор тока – фото Существуют также, так называемые, автотрансформаторы. В этих трансформаторах обмотки имеют не только магнитную связь, но и электрическую. Так обозначается на схемах лабораторный автотрансформатор (ЛАТР): Лабораторный автотрансформатор – изображение на схеме Используется ЛАТР таким образом, что включая в работу часть обмотки, с помощью регулятора, можно получить различные напряжения на выходе. Фотографию лабораторного автотрансформатора можно видеть ниже: В электротехнике существуют схемы безопасного включения ЛАТРа с гальванической развязкой с помощью трансформатора: Безопасный ЛАТР изображение на схеме Для согласования сопротивления разных частей схемы служит согласующий трансформатор. Также находят применение измерительные трансформаторы для измерения очень больших или очень маленьких величин напряжения и тока. Тороидальные трансформаторы Промышленность изготавливает и так называемые тороидальные трансформаторы. Один из таких изображен на фото: Фотография – тороидальный трансформатор Преимущества таких трансформаторов по сравнению с трансформаторами обычного исполнения заключаются в более высоком КПД, меньше звуковой дребезг железа при работе, низкие значения полей рассеяния и меньший размер и вес. Сердечники трансформаторов, в зависимости от конструкции могут быть различными, они набираются из пластин магнитомягкого материала, на рисунке ниже приведены примеры сердечников: Сердечники трансформаторов – рисунок Вот в кратце и вся основная информация о трансформаторах в радиоэлектронике, более подробно разные частные случаи можно рассмотреть на форуме. Автор AKV.

Раздел:

Электротехника

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования системы переменного тока одних параметров в систему переменного тока с другими параметрами.

Принцип действия трансформатора

Простейший трансформатор состоит из магнитопровода и двух расположенных на нем обмоток. Обмотки электрически не связаны друг с другом. Одна из обмоток — первичная, подключена к источнику переменного тока. К другой обмотке — вторичной подключают потребитель.

Принципиальная схема трансформатора

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При подключении первичной обмотки к источнику переменного тока в витках этой обмотки протекает переменный ток I₁, который создает в магнитопроводе переменный магнитопоток Ф. Замыкаясь в магнитопроводе, этот поток пронизывает обе обмотки, индуцируя в них ЭДС:

Из этих формул следует, что вычисленные ЭДС е₁ и е₂ могут отличаться друг от друга числами витков в обмотках. Применяя обмотки с различным соотношением витков, можно изготовить трансформатор на любое отношение напряжений.

При подключении ко вторичной обмотке нагрузки z_н в цепи потечет ток I₂ и на выводах вторичной обмотки установится напряжение U₂.

Обмотка трансформатора, подключенная к сети c более высоким напряжением, называется обмоткой высшего напряжения (ВН). А обмотка, присоединенная к сети меньшего напряжения — обмоткой низшего напряжения (НН).

Таким образом, трансформаторы — обратимые аппараты, то есть могут работать как повышающими, так и понижающими.

При транспортировке электроэнергии на большие расстояния для снижения потерь используется принцип трансформации. Для этого электричество, вырабатываемое генераторами, поступает на трансформаторную подстанцию. На ней повышается амплитуда напряжения, поступающего в линию электропередачи.

Второй конец ЛЭП подключен на ввод удаленной подстанции. На ней для распределения электричества между потребителями осуществляется понижение напряжения.

На обеих подстанциях трансформацией электроэнергии больших мощностей занимаются специальные силовые устройства:

Они имеют много общих признаков и характеристик, но отличаются определенными принципами работы. Эта статья описывает только первые конструкции, у которых передача электроэнергии между разделенными обмотками происходит за счет электромагнитной индукции. При этом изменяющиеся по амплитуде гармоники тока и напряжения сохраняют частоту колебаний.

Силовые трансформаторы в энергетике устанавливаются на заранее подготовленные стационарные площадки с прочными фундаментами. Для размещения на грунте могут монтироваться рельсы и катки.

Общий вид одного из многочисленных типов силовых трансформаторов, работающего с системами напряжений 110/10 кВ и обладающего величиной полной мощности 10 МВА, показан на фотографии ниже.

Отдельные ярко выраженные элементы его конструкции снабжены подписями. Более подробно устройство основных частей и их взаимное расположение демонстрирует чертеж.

Электрическое оборудование трансформатора размещается внутри металлического корпуса, изготовленного в форме герметичного бака с крышкой. Он заполнен специальным сортом трансформаторного масла, которое обладает высокими диэлектрическими свойствами и, одновременно, используется для отвода тепла от деталей, подвергаемых большим токовым нагрузкам.

Гидравлическая схема трансформатора

Упрощенно состав и взаимодействие ее основных элементов показано на картинке.

Для залива/слива масла используются специальные задвижки и вкручивающаяся пробка, а запорный вентиль, расположенный внизу бака, предназначен для отбора проб масла и последующего проведения его химического анализа.

В силовом трансформаторе образовано два контура циркуляции масла:

Первый контур представлен радиатором, состоящим из верхнего и нижнего коллекторов, соединенных системой металлических трубок. Через них проходит нагретое масло, которое, находясь в магистралях охладителя, остывает и возвращается в бак.

Внутри бака циркуляция масла может производиться:

принудительно за счет создания давления в системе насосами.

Часто поверхность бака увеличивается за счет создания гофр — специальных металлических пластин, улучшающих теплообмен между маслом и окружающей атмосферой.

Забор тепла от радиатора в атмосферу может выполняться обдувом системой вентиляторов или без них за счет свободной конвекции воздуха. Принудительный обдув эффективно повышает теплосъем с оборудования, но увеличивает затраты энергии на эксплуатацию системы. Они могут снизить нагрузочную характеристику трансформатора до 25%.

Тепловая энергия, выделяемая современными трансформаторами повышенной мощности, достигает огромных величин. Об ее размере может служить тот факт, что сейчас за ее счет стали реализовывать проекты отопления промышленных зданий, расположенных рядом с постоянно работающими трансформаторами. В них поддерживаются оптимальные условия работы оборудования даже в зимнее время.

Контроль уровня масла в трансформаторе

Масло постоянно циркулирует внутри бака. Его температура зависит от целого комплекса воздействующих факторов. Поэтому объем его все время изменяется, но поддерживается в определенных границах. Для компенсации объемных отклонений масла служит расширительный бачок. В нем удобно наблюдать текущий уровень.

Для этого используется маслоуказатель. Наиболее простые устройства изготавливают по схеме сообщающихся сосудов с прозрачной стенкой, заранее проградуированной в единицах объема.

Подключения такого маслоуказателя параллельно расширительному баку вполне достаточно для контроля эксплуатационных характеристик. На практике встречаются и другие, отличные от этого принципа работы маслоуказатели.

Защита от проникновения влаги

Поскольку верхняя часть расширительного бака контактирует с атмосферой, то в ней устанавливают осушитель воздуха, препятствующий проникновению влаги внутрь масла и снижению его диэлектрических свойств.

Защита от внутренних повреждений

Важным элементом масляной системы является газовое реле. Его монтируют внутри трубопровода, соединяющего основной бак трансформатора с расширительным. За счет этого все газы, выделяемые при нагреве из масла и органической изоляции, проходят через емкость с чувствительным элементом газового реле.

Этот датчик отстроен от работы на очень маленькое, допустимое газообразование, но срабатывает при его увеличении в два этапа:

1. на выдачу светового/звукового предупредительного сигнала обслуживающему персоналу о возникновении неисправности при достижении уставки первой величины;

2. на отключение силовых автоматических выключателей со всех сторон трансформатора для снятия напряжения при бурном газообразовании, свидетельствующем о начале мощных процессов разложения масла и органической изоляции, начинающихся при коротких замыканиях внутри бака.

Дополнительная функция газового реле — контроль уровня масла в баке трансформатора. При снижении его до критической величины газовая защита может отработать в зависимости от настройки:

только на сигнал;

на отключение с выдачей сигнала.

Защита от аварийного повышения давления внутри бака

На крышке трансформатора так монтируется выхлопная труба, чтобы ее нижний конец сообщался с емкостью бака, а масло поступало внутрь до уровня в расширителе. Верхняя часть трубы возвышается над расширителем и отводится в сторону, немного загибается вниз. Ее конец герметично закрыт стеклянной предохранительной мембраной, которая разрушается при аварийном повышении давления из-за возникновения нерасчетного нагрева.

Другая конструкция подобной защиты основана на монтаже клапанных элементов, которые открываются при повышении давления и закрываются при его сбросе.

Еще один вид — сильфонная защита. Она основана на быстром сжатии сильфона при резком повышении газа. В результате сбивается защелка, удерживающая боек, который в нормальном положении находится под воздействием сжатой пружины. Освобожденный боек разбивает стеклянную мембрану и тем самым осуществляет сброс давления.

Электрическая схема силового трансформатора

Внутри корпуса бака размещаются:

остов с верхней и нижней балкой;

обмотки высокого и низкого напряжения;

регулировочные ответвления обмоток;

низковольтный и высоковольтный отводы

нижняя часть вводов высокого и низкого напряжения.

Остов вместе с балками служит для механического закрепления всех составных деталей.

Конструкция внутренних элементов Магнитопровод служит для снижения потерь магнитному потоку, проходящему через обмотки. Его изготавливают из сортов электротехнической стали шихтованным способом.

По обмоткам фаз трансформатора протекает ток нагрузки. Материалами для их изготовления выбирают металлы: медь или алюминий с круглым либо прямоугольным сечением. Для изоляции витков используют специальные сорта кабельной бумаги или хлопчатобумажную пряжу.

Концентрические намотанные обмотки выполняют в виде цилиндров, расположенных один в другом. Для стороны высокого напряжения (ВН) создается непрерывная или многослойная обмотка, а для низкого (НН) — винтовая и цилиндрическая.

Обмотку НН располагают ближе к стержню: так легче выполнить слой для ее изоляции. Затем на нее устанавливают специальный цилиндр, обеспечивающий изоляцию между сторонами высокого и низкого напряжения, а на него монтируют обмотку ВН.

Описанный способ монтажа показан на левой части нижерасположенной картинки с концентрическим размещением обмоток на стержне трансформатора.

С правой стороны картинки показан способ размещения чередующихся обмоток, разделяемых изоляционным слоем.

Для повышения электрической и механической прочности изоляции обмоток их поверхность пропитывают специальным сортом глифталевого лака.

Для подключения обмоток одной стороны напряжения между собой используют схемы:

При этом концы каждой обмотки маркируют буквами латинского алфавита, как показано в таблице.

Тип трансформатора	Сторона обмотки
	Низкого напряжения			Среднего напряжения			Высокого напряжения
	начало	конец	нейтраль	начало	конец	нейтраль	начало	конец	нейтраль
Однофазный	а	X	—	Ат	Хт	—	А	X	—
Две обмотки три фазы	a	Х		—	—	—	А	X
	b	Y					B	Y
	с	г					C	Z
Три обмотки три фазы	a	X		Ат	Хт		А	X
	b	Y			Y т		B	Y
	c	Z			Хт		C	Z

Выводы от обмоток подключают к соответствующим токоотводам, которые монтируются на шпильки проходных изоляторов, расположенных на крышке бака трансформатора.

Для осуществления возможности регулировки величины выходного напряжения на обмотках делают ответвления. Один из вариантов выполнения регулировочных ответвлений показан на схеме.

Систему регулирования напряжения создают с возможностью изменения номинальной величины в пределах ±5%. Для этого выполняют пять ступеней по 2,5% в каждой.

У мощных силовых трансформаторов регулирование обычно создают на обмотке высокого напряжения. Это упрощает конструкцию переключателя ответвлений и позволяет повышать точность выходных характеристик за счет большего числа витков на этой стороне.

Для многослойных цилиндрических обмоток регулировочные ответвления выполняют на внешнем стороне слоя у окончания обмотки и компонуют их симметрично на одинаковой высоте относительно ярма.

У отдельных конструкций трансформаторов ответвления делают в средней части. При использовании оборотной схемы одна половина обмотки выполняется с правой намоткой, а вторая — с левой.

Для коммутации ответвлений используют трехфазный переключатель.

У него есть система неподвижных контактов, которые подключены к ответвлениям обмоток, и подвижных, осуществляющих коммутацию схемы за счет создания различных электрических цепей с неподвижными контактами.

Если ответвления сделаны около нулевой точки, то одним переключателем управляют работой сразу всех трех фаз. Это можно делать потому, что между отдельными частями переключателя напряжение не превышает 10% линейной величины.

Когда ответвления выполнены в средней части обмотки, то для каждой фазы используется свой, индивидуальный переключатель.

Способы регулирования выходного напряжения

Существуют два типа переключателей, позволяющие изменять количество витков на каждой обмотке:

1. с отключением нагрузки;

2. под нагрузкой.

Первый способ требует больше времени на выполнение и не пользуется популярностью.

Переключения под нагрузкой обеспечивают более легкое управление электрическими сетями за счет беспрерывного электроснабжения подключенных потребителей. Но, для его выполнения необходимо иметь усложненную конструкцию переключателя, который наделяется дополнительными функциями:

осуществление переходов между ответвлениями без разрыва токов нагрузки за счет подключения двух соседних контактов на момент переключения;

ограничение тока короткого замыкания внутри обмотки между подключаемыми ответвлениями во время их одновременного включения.

Техническое решение этих вопросов заключается в создании переключающих устройств, работающих от дистанционного управления с применением токоограничивающих реакторов и резисторов.

На фотографии, показанной в начале статьи, у силового трансформатора используется автоматическое регулирование выходного напряжения под нагрузкой за счет создания конструкции АРН, сочетающей релейную схему управления электродвигателя с приводным механизмом и контакторами.

Принцип и режимы работы

В основу работы силового трансформатора заложены те же законы, что и у обычного:

Проходящий по входной обмотке электрический ток с изменяющейся по времени гармоникой колебаний наводит внутри магнитопровода меняющееся магнитное поле.

Изменяющийся магнитный поток, пронизывая витки второй обмотки, наводит в них ЭДС.

При эксплуатации и проверках силовой трансформатор может оказаться в рабочем или аварийном режиме.

Рабочий режим создается подключением источника напряжения к первичной обмотке, а нагрузки — ко вторичной. При этом величина тока в обмотках не должна превышать расчетных допустимых значений. В этом режиме силовой трансформатор должен длительно и надежно питать все подключенные к нему потребители.

Разновидностями рабочего режима являются опыт холостого хода и короткого замыкания, создаваемые для проверок электрических характеристик.

Холостой ход создается размыканием вторичной цепи для исключения протекания в ней тока. Он используется для определения:

потерь в стали на намагничивание сердечника.

Опыт короткого замыкания , создается шунтированием накоротко выводов вторичной обмотки, но с заниженным напряжением на входе в трансформатор до величины, способной создать вторичный номинальный ток без его превышения. Этот способ используют для определения потерь в меди.

К аварийным режимам трансформатора относятся любые нарушения его работы, приводящие к отклонению рабочих параметров за границы допустимых для них значений. Особенно опасным считается короткое замыкание внутри обмоток.

Аварийные режимы приводят к пожарам электрооборудования и развитию необратимых последствий. Они способны причинить огромный ущерб энергосистеме.

Поэтому для предотвращения подобных ситуаций все силовые трансформаторы снабжаются устройствами автоматики, защит и сигнализации, которые предназначены для поддержания нормальной работы первичной схемы и быстрого отключения ее со всех сторон при возникновении неисправностей.

Трансформатор. Режим холостого хода. Режим короткого замыкания. Рабочие свойства трансформатора в нагрузочном режиме. Асинхронный двигатель

Основным преобразовательным устройством является трансформатор. Трансформатором называется электротехническое устройство служащее для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

Трансформаторы делятся по назначению на силовые, специальные,  измерительные и радиотехнические. К силовым относятся трансформаторы, передающие потребителю электрическую энергию, к специальным – сварочные и выпрямительные, к измерительным – трансформаторы тока и напряжения, служащие для подключения электроизмерительных приборов, к радиотехническим —  маломощные трансформаторы и трансформаторы, работающие на повышенной частоте. Кроме этого они делятся по роду тока на однофазные и трехфазные и по способу охлаждения – на масляные, сухие и с твердым наполнителем.

Конструкция трансформатора состоит из двух основных частей - магнитопровода и обмоток. Магнитопровод набирается из тонких листов электротехнической стали изолированных друг от друга. Часть магнитопровода, на котором располагается обмотка называется стержнем, а часть, замыкающая стержни – ярмом.  По своему устройству магнитопровод подразделяется на

П-образный и Ш-образный.

Обмотка трансформатора наматывается медным изолированным проводом с дополнительной изоляцией между слоями. Обмотка трансформатора с большим числом витков называется обмоткой высшего напряжения (ВН), а с меньшим — низшего (НН). Таким образом, у повышающего трансформатора обмоткой низкого напряжения будет первичная, а высокого вторичная и, наоборот, у понижающего.

Рассмотрим принцип работы трансформатора на примере однофазного трансформатора схематически представляющего собой магнитопровод с двумя обмотками W1 и W2.

 

При подключении первичной обмотки к источнику синусоидального напряжения       по обмотке течет ток  i₁ = I_maxsin(wt+y_u) , создающий намагничивающую силу  i₁w₁, под действием которой возникает магнитный поток  Ф = Ф_msin(wt+y_ф). По закону электромагнитной индукции во вторичной цепи индуцируется электродвижущаяся сила (эдс)

Подставим выражение для потока Ф и возьмем производную

Или Из формулы видно, что эдс отстает от магнитного потока на угол 90^о, а Е_2m = W₂*Ф_m*w. Действующее значение эдс равно Е₂=Е_2m/Ö2 =

= W₂*Ф_m*2p¦/Ö2,  где ¦- частота сети.

Е₂ = 4,44 W₂*Ф_m*¦

Такая же эдс возникает и в первичной обмотке, так как магнитный поток пронизывает витки и первичной обмотки. Поэтому отношение Е₁ / Е₂ будет определять коэффициент трансформации   –  К_тр.

При К_тр  > 1   Е₁ > Е₂ трансформатор понижающий, К_тр < 1   Е₁<Е₂ , трансформатор повышающий и при К_тр = 1   Е₁=Е₂  — разделительный.

В работе трансформатора можно выделить три режима: холостого хода, когда вторичная обмотка разомкнута, короткого замыкания, когда вторичная обмотка замкнута накоротко и рабочий режим под нагрузкой.

Рассмотрим режим холостого хода.

На электрической схеме трансформатор изображается следующим образом

 

U_2хх=Е₂, тогда ток в первичной обмотке определится как  I_1o = U₁/Z_1o, где Z_1щ = R_1o + jX_1o.

Ток I_1o составляет от 3-х до 10% от номинального (рабочего) тока трансформатора –I_1н, при этом I₂ = 0.

Ввиду малости первичного тока потери мощности в первичной катушке составляют не более одного процента от номинальной мощности трансформатора и их можно принять равными  нулю так же, как и во вторичной.

Р_1о®0,       Р₂ =0

Таким образом, в режиме холостого хода потери мощности наблюдаются только в магнитопроводе и связаны они с перемагничиванием и вихревыми токами, определяемыми магнитным материалом.

Р₁₀ = Р_ст = Р_в + Р_г.

Если первичное напряжение постоянно, то постоянны и потери в стали, которые пропорциональны значению магнитной индукции В в степени угла магнитного запаздываания -a. Значение угла составляет  (5¸10)- электрических градусов.

В этом случае         К_тр =  W₁/W₂    =   Е₁/Е₂   »   U₁₀/U_20.

          Векторная диаграмма может быть построена на основании уравнения для первичной обмотки

U₁ = — E₁ + I₁₀ (R₁ + jX₁)

Так как  I₁₀*R₁ и  I₁₀*X₁<< E₁  то  параметры холостого хода или параметры магнитной системы можно определить из следующих выражений 

             

Режим короткого замыкания для трансформатораявляется аварийным,  так как при U₂ = 0  и  Z_н = 0 ток в первичной обмотке будет в 15-20 раз больше тока номинального рабочего режима. Поэтому опыт короткого замыкания производят только с целью определения параметров первичной и вторичной обмоток.

Опыт производят при условии, что I_2k =I_2н, тогда

Автотрансформаторы устройство, назначение и принцип действия

Автотрансформатор – это устройство, в котором вторичная обмотка является составной частью первичных витков.

Отличить автотрансформатор на схеме от изображения обычного трансформатора очень легко.
Признаком является наличие единственной обмотки связанной с одним сердечником, обозначенным жирной линией на схемах.
По одну или по обе стороны этой лини схематически изображены обмотки, но в автотрансформаторе все они соединены друг с другом.
Если на схеме витки изображены автономно, то речь идёт об обычном трансформаторе.

схема обмоток автотрансформаторасхема простого трансформатора

Назначение принцип действия автотрансформатора

В некоторых случаях бывает необходимо изменять напряжение в небольших пределах. Это проще всего сделать не двухобмоточными трансформаторами, а однообмоточными, называемыми автотрансформаторами.

Если коэфициент трансформации мало отличается от единицы, то разница между величиной токов в первичной и во вторичной обмотках будет невелика.

Что же произойдет, если объединить обе обмотки?

Получится схема автотрансформатора (рис. 1).

Автотрансформаторы относят к трансформаторам специального назначения. Автотрансформаторы отличаются от трансформаторов тем, что у них обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения, т. е. цепи этих обмоток имеют не только магнитную, но и гальваническую связь.

В зависимости от включения обмоток автотрансформатора можно получить повышение или понижение напряжения.

Рис. 1 Схемы однофазных автотрансформаторов: а — понижающего, б — повышающего.

Если присоединить источник переменного напряжения к точкам А и Х, то в сердечнике возникнет переменный магнитный поток. В каждом из витков обмотки будет индуктироваться ЭДС одной и той же величины. Очевидно, между точками а и Х возникнет ЭДС, равная ЭДС одного витка, умноженной на число витков, заключенных между точками а и Х.

Если присоединить к обмотке в точках a и Х какую-нибудь нагрузку, то вторичный ток I2 будет проходить по части обмотки и именно между точками a и Х. Но так как по этим же виткам проходит и первичный ток I1, то оба тока геометрически сложатся, и по участку aХ будет протекать очень небольшой по величине ток, определяемый разностью этих токов.

Это позволяет часть обмотки сделать из провода малого сечения, чтобы сэкономить медь. Если принять во внимание, что этот участок составляет большую часть всех витков, то и экономия меди получается весьма ощутимой.

Таким образом, автотрансформаторы целесообразно использовать для незначительного понижения или повышения напряжения, когда в части обмотки, являющейся общей для обеих цепей автотрансформатора, устанавливается уменьшенный ток что позволяет выполнить ее более тонким проводом и сэкономить цветной металл. Одновременно с этим уменьшается расход стали на изготовление магнитопровода, сечение которого получается меньше, чем у трансформатора.

В электромагнитных преобразователях энергии — трансформаторах — передача энергии из одной обмотки в другую осуществляется магнитным полем, энергия которого сосредоточена в магнитопроводе. В автотрансформаторах передача энергии осуществляется как магнитным полем, так и за счет электрической связи между первичной и вторичной обмотками.

Основные различия трансформаторов и автотрансформаторов

конструкция автотрансформатора

Автотрансформаторы успешно конкурируют с двухобмоточными трансформаторами, когда их коэффициент трансформации — мало отличается от единицы и но более 1,5 — 2.

При коэффициенте трансформации свыше 3 автотрансформаторы себя не оправдывают.

В конструктивном отношении автотрансформаторы практически не отличаются от трансформаторов. На стержнях магнитопровода располагаются две обмотки.

Выводы берутся от двух обмоток и общей точки.

Большинство деталей автотрансформатора в конструктивном отношении не отличаются от деталей трансформатора.

Типы автотрансформаторов

На сегодняшний день широко используются следующие типы автотрансформаторов:

• первый тип — ВУ-25-Б, предназначен для уравнивания вторичных токов в схемах дифференциальных защит трансформаторов;
• второй тип – АТД, имеет мощность на уровне 25 ват, долго-насыщающийся, так как имеет устаревшую конструкцию и практически не используется;
• третий тип – ЛАТР-1, предназначен для использования при напряжении на уровне 127В;
• четвертый тип – ЛАТР-2, предназначен для использования при напряжении на уровне 220В;
• пятый тип – ДАТР-1, предназначен для использования при небольшой нагрузке;
• шестой тип – РНО, предназначен для использования при высоких нагрузках;
• седьмой тип – РНТ, предназначен для использования при значительных нагрузках;
• восьмой тип – АТЦН, предназначен для использования в телеизмерительных устройствах.

По уровню мощности автотрансформаторы делятся на устройства:

• невысокой мощности, до 1кВ;
• средней мощности, более 1кВ;
• силовые автотрансформаторы

Автотрансформаторы работают в таких режимах, как:

1. трансформаторный;
2. автотрансформаторный;
3. комбинированный.

При нормальном режиме работы автотрансформатор может работать долгое время без перегревов и неисправностей. Для этого нужно соблюдать все требования по условиям эксплуатации и следить за тем, чтобы верхние слои масла не нагревались до температуры свыше 75°С.

Однофазные автотрансформаторы (ЛАТРы)

Автотрансформаторы нашли свое применение и как лабораторные регуляторы, рассчитанные на небольшую мощность. Регулировка в ЛАТРах осуществляется за счет контакта, «скользящего» по виткам обмотки.

ЛАТРы – однофазные автотрансформаторы, которые состоят из кольцевого магнитопровода со слоем медного провода. В системе имеются постоянные отводы, позволяющие держать коэффициент трансформации на одном уровне, а устройствам работать и на понижение, и на повышение.

Регулировка производится плавно от нуля и до 250 В. Номинальная мощность лабораторных автотрансформаторов составляет от 0,5 до 7,5 кВА. В нашем интернет-магазине вы можете выбрать прибор необходимой вам мощности по цене от производителя и с быстрой доставкой.

Трехфазные автотрансформаторы

Наряду с однофазными двухобмоточными автотрансформаторами часто применяются трехфазные двухобмоточные и трехфазные трехобмоточные автотрансформаторы.

В трехфазных автотрансформаторах фазы обычно соединяют звездой с выведенной нейтральной точкой (рис. 3).

При необходимости понижения напряжения электрическую энергию подводят к зажимам А, В, С и отводят от зажимов а, b, с, а при повышении напряжения — наоборот. Их применяют в качестве устройств для снижения напряжения при пуске мощных двигателей, а также для ступенчатого регулирования напряжения на зажимах нагревательных элементов электрических печей.

Рис. 3. Схема трехфазного автотрансформатора с соединением фаз обмотки звездой с выведенной нейтральной точкой

Трехфазные высоковольтные трехобмоточные трансформаторы используются также в высоковольтных электрических сетях.

Трехфазные автотрансформаторы, как правило, на стороне высшего напряжения соединяются в звезду с нулевым проводом. Соединение в звезду обеспечивает снижение напряжения, на которое рассчитывается изоляция автотрансформатора.

Применение автотрансформаторов улучшает КПД энергосистем, обеспечивает снижение стоимости передачи энергии, но приводит к увеличению токов короткого замыкания.

Недостатки автотрансформаторов

Недостатком автотрансформатора является необходимость выполнения изоляции обеих обмоток на большее напряжение, так как обмотки имеют электрическую связь.

Существенный недостаток автотрансформаторов — гальваническая связь между первичной и вторичной цепями, что не позволяет использовать их в качестве силовых в сетях 6 — 10 кВ при понижении напряжения до 0,38 кВ, так как напряжение 380 В подводится к оборудованию, на котором работают люди.

При авариях из-за наличия электрической связи между обмотками в автотрансформаторе высшее напряжение может оказаться приложенным к обмотке низшего. При этом все части эксплуатируемой установки окажутся соединенными с высоковольтной частью, что не допускается по условиям безопасности обслуживания и из-за возможности пробоя изоляции токопроводящих частей присоединенного электрооборудования.

Поделиться ссылкой:

Катушка индуктивности. Обозначение на схеме и примеры её использования в электронике.

Обозначение, параметры и разновидности катушек индуктивности

Одним из самых известных и необходимых элементов аналоговых радиотехнических схем является катушка индуктивности. В цифровых электронных схемах индуктивные элементы практически потеряли свою актуальность и применяются только в устройствах питания как сглаживающие фильтры.

Катушки индуктивности на принципиальных схемах обозначаются латинской буквой “L” и имеют следующее изображение.

Разновидностей катушек индуктивности существуют десятки. Они бывают высокочастотные, низкочастотные, с подстроечными сердечниками и без них. Бывают катушки с отводами, катушки, рассчитанные на большие напряжения. Вот так, например, выглядят бескаркасные катушки.

Катушки для СВЧ аппаратуры называются микрополосковыми линиями. Они даже внешне не похожи на катушки. С катушками индуктивности связан такой эффект как резонанс и гениальный Никола Тесла получал на резонансных трансформаторах миллионы вольт.

Основной параметр катушки это её индуктивность. Величина индуктивности измеряется в Генри (Гн, англ. – «H»). Это достаточно большая величина и поэтому на практике применяют меньшие значения (мГн, mH – миллигенри и мкГн, μH– микрогенри) соответственно 10^-3 и 10^-6 Генри. Величина индуктивности катушки указывается рядом с её условным изображением (например, 100 μH). Чтобы не запутаться в микрогенри и миллигенри, советую узнать, что такое сокращённая запись численных величин.

Многие факторы влияют на индуктивность катушки. Это и диаметр провода, и число витков, а на высоких частотах, когда применяют бескаркасные катушки с небольшим числом витков, то индуктивность изменяют, сближая или раздвигая соседние витки.

Часто для увеличения индуктивности внутрь каркаса вводят сердечник из ферромагнетика, а для уменьшения индуктивности сердечник должен быть латунным. То есть можно получить нужную индуктивность не увеличением числа витков, что ведёт к увеличению сопротивления, а использовать катушку с меньшим числом витков, но использовать ферритовый сердечник. Катушка индуктивности с сердечником изображается на схемах следующим образом.

В реальности катушка с сердечником может выглядеть так.

Также можно встретить катушки индуктивности с подстроечным сердечником. Изображаются они вот так.

Катушка с подстроечным сердечником вживую выглядит так.

Такая катушка, как правило, имеет сердечник, положение которого можно регулировать в небольших пределах. При этом величина индуктивности также меняется. Подстроечные катушки индуктивности применяются в устройствах, где требуется одноразовая подстройка. В дальнейшем индуктивность не регулируют.

Наряду с подстроечными катушками можно встретить и катушки с регулируемой индуктивностью. На схемах такие катушки обозначаются вот так.

В отличие от подстроечных катушек, регулируемые катушки индуктивности допускают многократную регулировку положения сердечника, а, следовательно, и индуктивности.

Ещё один параметр, который встречается достаточно часто это добротность контура. Под добротностью понимается отношение между реактивным и активным сопротивлением катушки индуктивности. Добротность обычно бывает в пределах 15 – 350.

На основе катушки индуктивности и конденсатора выполнен самый необходимый узел радиотехнических устройств, колебательный контур. На схеме изображён входной контур простого радиоприёмника рассчитанного на работу в диапазонах средних и длинных волн.

В настоящее время в этих диапазонах станций практически нет. Катушка индуктивности L1 имеет достаточно большое число витков, чтобы перекрыть диапазон по максимуму. Для улучшения приёма к первой обмотке L1 подключается внешняя антенна. Это может быть простой кусок проволоки длиной в пределах двух метров.

Благодаря большому числу витков в индуктивности L1 присутствует целый спектр частот и как минимум пять — шесть работающих радиостанций. Две индуктивности L1 и L2 намотанные на одном каркасе представляют собой высокочастотный трансформатор. Для того чтобы выделить на катушке индуктивности L2 станцию, работающую, допустим на частоте 650 КГц необходимо с помощью переменного конденсатора C1 настроить колебательный контур на данную частоту.

После этого выделенный сигнал можно подавать на базу транзистора усилителя высокой частоты. Это одно из применений катушки индуктивности. Точно на таком же принципе построены выходные каскады радио- и телевизионных передатчиков только наоборот. Антенна не принимает слабый сигнал, а отдаёт в пространство ЭДС.

Примеров использования катушки индуктивности великое множество. На рисунке изображён весьма несложный, но хорошо зарекомендовавший себя в работе сетевой фильтр.

Фильтр состоит из двух дросселей (катушек индуктивности) L1 и L2 и двух конденсаторов С1 и С2. на старых схемах дроссели могут обозначаться как Др1 и Др2. Сейчас это редкость. Катушки индуктивности намотаны проводом ПЭЛ-0,5 – 1,5 мм. на каркасе диаметром 5 миллиметров и содержат по 30 витков каждая. Очень хорошо параллельно сети 220V подключить варистор. Тогда защита от бросков сетевого напряжения будет практически полной. В качестве конденсаторов лучше не использовать керамические, а поискать старые, но надёжные МБМ на напряжение не менее 400V.

Вот так выглядит дроссель входного фильтра компьютероного блока питания ATX.

Как видно, он намотан на кольцеобразном сердечнике. На схеме он обозначается следующим образом. Точками отмечены места начала намотки провода. Это бывает важно, так как это влият на направление магнитного потока.

Выходные выпрямители современного импульсного блока питания всегда конструируют по двухполупериодным схемам. Широко известный выпрямительный диодный мост, у которого большие потери практически не используют. В двухполупериодных выпрямителях используют сборки из двух диодов Шоттки. Самая важная особенность выпрямителей в импульсных блоках питания это фильтры, которые начинаются с дросселя (индуктивности).

Напряжение, снимаемое с выхода выпрямителя обладающего индуктивным фильтром, зависит кроме амплитуды ещё и от скважности импульсов, поэтому очень легко регулировать выходное напряжение, регулируя скважность входного. Процесс регулирования скважности импульсов называют широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), а в качестве управляющей микросхемы используют ШИМ контроллер.

Поскольку амплитуда напряжения на входах всех выпрямителей изменяется одинаково, то стабилизируя одно напряжение, ШИМ контроллер стабилизирует все. Для увеличения эффекта, дроссели всех фильтров намотаны на общем магнитопроводе.

Именно таким образом устроены выходные цепи компьютерного блока питания формата AT и ATX. На его печатной плате легко обнаружить дроссель с общим магнитопроводом. Вот так он выглядит на плате.

Как уже говорилось, этот дроссель не только фильтрует высокочастотные помехи, но и играет важную роль в стабилизации выходных напряжений +12, -12, +5, -5. Если выпаять этот дроссель из схемы, то блок питания будет работать, но вот выходные напряжения будут «гулять» причём в очень больших пределах – проверено на практике.

Так магнитопровод у такого дросселя общий, а катушки индуктивности электрически не связаны, то на схемах такой дроссель обозначают так.

Здесь цифра после точки (L1.1; L1.2 и т.д.) указывает на порядковый номер катушки на принципиальной схеме.

Ещё одно очень хорошо известное применение катушки индуктивности это использование её в системах зажигания транспортных средств. Здесь катушка индуктивности работает как импульсный трансформатор. Она преобразует напряжение 12V с аккумулятора в высокое напряжение порядка нескольких десятков тысяч вольт, которого достаточно для образования искры в свече зажигания.

Когда через первичную обмотку катушки зажигания протекает ток, катушка запасает энергию в своём магнитном поле. При прекращении прохождения тока в первичной обмотке пропадающее магнитное поле индуцирует во вторичной обмотке мощный короткий импульс напряжением 25 – 35 киловольт.

Импульсный трансформатор из тех же катушек индуктивности является основным узлом хорошо известного устройства для самообороны как электорошокер. Схем может быть несколько, но принцип один: преобразование низкого напряжения от небольшой батарейки или аккумулятора в импульс слабого тока, но очень высокого напряжения. У серьёзных моделей напряжение может достигать 75 – 80 киловольт.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Электропроводка

— Автотрансформатор: как понять следующую схему? Электропроводка

— Автотрансформатор: как понять следующую схему? — Обмен электротехнического стека

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

2. 0
3. +0
6. Авторизоваться Зарегистрироваться

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

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 6 лет, 5 мес назад

Просмотрено 1к раз

\ $ \ begingroup \ $

У меня вопрос по CW Auto-Transfomer, который я буду использовать.

Схема подключения выше. Как видите, оборудование принимает на входе 277/240/208/120 В. Но в спецификациях никогда не указывается выходное напряжение. Могу ли я предположить, что независимо от входного уровня выходное напряжение (которое подается на колпачок и лампу) всегда будет одинаковым?

Создан 24 фев.

кукукуку

20722 серебряных знака1010 бронзовых знаков

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

Если вы подали 277 В на верхний отвод первичной обмотки или вместо этого подали 120 В к нижнему отводу, напряжение, наблюдаемое во вторичной точке отвода, должно быть таким же.Фактически, вторичная обмотка не будет знать, было ли она запитана от какого-либо отвода первичной обмотки, потому что все они должны быть спроектированы так, чтобы обеспечивать одинаковое напряжение во вторичной точке отвода.

Если, с другой стороны, вы решили подать 100 вольт на верхний отвод, вы не могли ожидать, что будет сгенерировано правильное вторичное напряжение.

Создан 24 фев.

Энди он же Энди

348k2121 золотой знак

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

Поток сердечника зависит и пропорционален первичному напряжению на виток.На диаграмме показано, что количество витков первичной обмотки больше для 277 входных напряжений, чем количество витков для 100 входных напряжений. Таким образом, он предназначен для поддержания постоянного напряжения на виток на входе, что означает, что выходное напряжение будет примерно постоянным. Токи холостого хода и короткого замыкания различаются для разных входных напряжений, что определяет выходную мощность лампы. … Входные рейтинги (120 * 4 = 480; 208 * 2,3 = 478.4; 240 * 2 = 480; 277 * 1,75 = 484,75) показывает, что входная ВА практически постоянна. Таким образом, он предназначен для лампы с постоянной выходной мощностью (400 Вт).

Создан 25 фев.

b.sahub.sahu

11555 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

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

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Автотрансформатор

— обзор | Темы ScienceDirect

Трансформаторы работают с ответвлениями на линиях.Настройка ответвителя изменит потоки в линии и напряжение. При решении задачи расхода нагрузки требуется моделирование различных типов трансформаторов с отклонением от номинального числа оборотов.

Кроме того, на линиях может присутствовать фазовращающий трансформатор для целей управления. Сейчас будет представлено точное моделирование этих устройств.

9.2.1 Трансформатор с номинальным передаточным числом

Рассмотрим трансформатор с передаточным числом a : 1. Это можно представить как идеальный автотрансформатор, включенный последовательно с допуском.Пусть p — q представляет входную и выходную шины трансформатора. Идеальный автотрансформатор показан между шинами p и t , в то время как последовательная проводимость показана между t и q (см. Рис. 9.5).

Рисунок 9.5. Трансформатор с отводами.

(9,3) Itq = currentflowingfromttoqItq = (vt − vq) ypq

Ток на клеммах при p ,

(9,4) Ip = (Vt − Vq) Ypqa

Ток на клеммах при q аналогичен

(9.6) Iq = (Vq − Vt) ypq

Подстановка на

(9,7) vtIq = (Vq − Vpa) Ypq = (avq − vp) · ypqa

Теперь давайте рассмотрим эквивалентный π -сетевой режим « l » для трансформатора, как показано на рис. 9.6.

Рисунок 9.6. Эквивалентная сеть π для трансформатора с переменным передаточным числом.

Для сети π

(9,8) Ip = (Vp − Vq) A + VpB

(9,9) Iq = (Vq − Vp) A + VqC

Пусть V _p = 0 и V _q = 1 в уравнениях.(9.4) и (9.8).

Допустим, что E _p = 0 и E _q = 1 в уравнениях. (9.7) и (9.9)

Iq = YpqandIq = A + C = Ypqa + C

, следовательно,

(9.11) C = (1−1a) Ypq

Приравнивая токи в уравнениях. (9.3) и (9.8) и заменяя A из уравнения

(9.12) B = 1a (1a − 1) Ypq

Таким образом, мы получаем эквивалентную π -модель с точки зрения полной проводимости и нестандартных витков. соотношение, как показано на рис. 9.7.

Рисунок 9.7. Эквивалент π -сетевой модели.

9.2.2 Трансформаторы со сдвигом фазы

Трансформатор со сдвигом фазы может быть представлен последовательным импедансом или полной проводимостью с идеальным автотрансформатором, имеющим сложное передаточное число, как показано на рис. 9.8.

Рисунок 9.8. Фазовый трансформатор.

(9,13) VpVs = a + jb

Поскольку в идеальном автотрансформаторе нет потерь мощности

(9,14) Vp ∗ ipr = Vs ∗ isq

т.е.

(9,15) iprisq = Vs ∗ Vp ∗ = 1a − jb

Также i _sq = ( V _s — V _q ) Y _pq и, следовательно,

(9.16) ipr = (Vs-Vq) Vpqa-jb

Подставив V _s из уравнения. (9.13)

(9.17) ipr = (Vpa + jb − Vq) Ypqa − jb

(9.18) [Vp − Vq (a + jb)] Ypqa2 + b2

аналогично, мы можем доказать, что

(9.19 ) iqs = (Vq − Vs) Ypq и подставляя

вместо V _s снова из уравнения. (9.13)

(9.20) iqs = [(a + jb) Vq − Vp] · Ypqa + jb

Чтобы оценить константы, мы подставим известные граничные условия в соответствующие уравнения.

Пусть V _p = 0; пусть все остальные шины будут замкнуты накоротко.Трансформатор сдвига фазы находится между шинами p и q. Общая пропускная способность шины

(9,21) YPP = iP1 + iP2 + ⋯ + iPr + ⋯ + iPn

, где n — количество шин, подключенных к шине p .

Примечание : Ip = ∑k = 1nipk = VpYpp и V _p = 1,0 о.е.

Следовательно,

(9,22) ip1 = Yp1ip2 = Yp2ipn = Ypn¯}

и

(9,23) ipr = Ypqa2 + b2

из уравнения. (9.17) при В _p = 1,0 и поскольку все остальные шины закорочены, В _q = 0.

Ток, вытекающий из шины p, равен — i _sq , взаимная проводимость

(9,24) yqp = −isq

Тогда

(9,25) yqp = −isq = — (Vs − Vq) Ypq

Так как

Vq = 0

, получаем

(9,26) yqp = −YpqVs

Аналогично, допуская V _q = 1,0 о.е. и закорачивая все остальные шины, самодоступность на шине q составляет

(9,27) Yqq = iq1 + iq2 + ⋯ + iqs + ⋯ + iqn

, то есть

(9.28) Yqq = iq1 + iq2 + ⋯ + iqp + ⋯ + iqn

Ток, текущий из шины p в шину q, определяется как

(9.29) ipq = + ipr

Следовательно, взаимная проводимость

(9.30) Ypq = Vqipr = ipr

Тогда

(9.31) Ypq = ipr = (Vs − Vq) Ypqa − jb = −Ypqa − jb

Коэффициент комплексных членов a + jb может быть заполнен для заданных угловых перемещений и коснитесь настройка из

(9,32) A + jb = A (cosθ + jsinθ)

, где

(9,33) | Vp | = A | Vs |

Таким образом, все необходимые параметры определены.

Схема подключения — обзор

Performance Test

Самодельное оборудование для сбора данных sEMG (рис. 3.16) заключено в корпус из полиэфирного пластика 8,2 × 5,5 × 2,5 см с питанием от литиевой батареи емкостью 2000 мАч, в которую встроены производительность системы управления питанием и электроснабжения. Оборудование для сбора сигналов sEMG имеет четыре канала сбора аналоговых сигналов; Интерфейс DB25 экранированного кабеля отведений ЭКГ подключается к поверхностному электроду. Кроме того, плата сбора данных объединяет 802.Контроллер 11 b / g для доступа к Wi-Fi. Последовательности необработанных сигналов sEMG, полученные путем дискретизации и квантования, передаются через этот интерфейс на ПК, смартфон и другие терминалы обработки.

Рис. 3.16. Беспроводное устройство регистрации сигналов sEMG собственной разработки.

Плата регистрации sEMG получает сигналы sEMG от длинной малоберцовой мышцы, передней большеберцовой мышцы, длинного разгибателя пальцев и короткой малоберцовой мышцы в состоянии покоя и в состоянии сокращения. Путем вычисления спектральной плотности мощности можно получить SNR и полосу пропускания оборудования для сбора данных sEMG.Схема визуального подключения представлена ​​на рис. 3.17.

Рис. 3.17. Визуальная схема подключения электродов.

Две группы экспериментальных образцов были проанализированы в автономном режиме в этом исследовании. Спектр мощности соответствующего канала в двух состояниях показан соответственно на рис. 3.18 и 3.19.

Рис. 3.18. Спектр мощности в состоянии покоя.

Рис. 3.19. Спектр мощности в состоянии сжатия.

В состоянии покоя мышцы не высвобождают потенциал действия, поэтому энергия на каждой частотной составляющей примерно равна нулю; общая энергия около 50 Гц должна быть значительно ниже, чем мощность других шумов, в противном случае могут возникнуть серьезные помехи от линии электропередачи.Из спектра мощности состояния покоя на рис. 3.18 видно, что шумовые характеристики каналов Ch3 и Ch4 стабильны, а в каналах Ch2 и Ch5 имеется определенная степень шумовых помех, поэтому их необходимо дополнительно отфильтровать в последующая обработка.

В состоянии сокращения мышцы высвобождают потенциал действия, и энергия в основном находится в диапазоне от 50 до 500 Гц. Как видно из рис. 3.19, спектральная плотность мощности Ch3 является наибольшей, а основная энергия сосредоточена в диапазоне сигналов sEMG.Из-за разной амплитуды сокращения энергетические спектры других мышц показали разную интенсивность, что согласуется с сущностью сигналов пЭМГ. Кроме того, эффективная ширина полосы сигнала составляет от 50 до 500 Гц, а внеполосные сигналы рассматриваются как шум.

Ранее обсуждавшийся анализ показывает, что оборудование для сбора sEMG, разработанное в этом исследовании, может точно отражать вариации сигналов sEMG, в то время как помехи небольшие, а SNR каждого канала высокое, поэтому данные, полученные этим оборудованием, достаточно эффективны для соответствующих анализ и обработка.

Типы диаграмм UML | Узнайте обо всех 14 типах диаграмм UML

UML означает U nified M odeling L anguage. Это богатый язык для моделирования программных решений, структур приложений, поведения системы и бизнес-процессов. Существует 14 типов диаграмм UML , которые помогут вам смоделировать такое поведение.

Вы можете рисовать диаграммы UML в Интернете с помощью нашего программного обеспечения или ознакомиться с некоторыми примерами диаграмм UML в нашем сообществе разработчиков диаграмм.

Список типов диаграмм UML

Итак, каковы разные типы диаграмм UML? Есть две основные категории; Структурные диаграммы и диаграммы поведения . Щелкните ссылки, чтобы узнать больше о конкретном типе диаграммы.

• Структурные схемы
• Диаграммы поведения

Структурные диаграммы показывают элементы смоделированной системы. Говоря более техническим языком, они показывают разные объекты в системе. Диаграммы поведения показывают, что должно происходить в системе. Они описывают, как объекты взаимодействуют друг с другом, чтобы создать функционирующую систему.

Схема классов

Диаграммы классов

являются основным строительным блоком любого объектно-ориентированного решения. Он показывает классы в системе, атрибуты и операции каждого класса, а также отношения между каждым классом.

В большинстве инструментов моделирования класс состоит из трех частей. Имя вверху, атрибуты посередине и операции или методы внизу.В большой системе со многими связанными классами классы группируются вместе для создания диаграмм классов. Различные отношения между классами показаны разными типами стрелок. Ниже представлена ​​диаграмма классов. Перейдите по ссылке ниже, чтобы увидеть больше примеров диаграмм классов, или сразу же приступите к работе с нашими шаблонами диаграмм классов.

Щелкните изображение, чтобы отредактировать приведенную выше диаграмму классов (открывается в новом окне)

Дополнительные примеры схем классов UML >>

Схема компонентов

Диаграмма компонентов отображает структурную взаимосвязь компонентов программной системы.В основном они используются при работе со сложными системами с большим количеством компонентов. Компоненты взаимодействуют друг с другом с помощью интерфейсов. Интерфейсы соединяются с помощью разъемов. На изображении ниже показана схема компонентов.

Вы можете использовать этот шаблон схемы компонентов, нажав на изображение

Получить больше шаблонов схем компонентов >> Схема развертывания

На схеме развертывания показано оборудование вашей системы и программное обеспечение на этом оборудовании.Диаграммы развертывания полезны, когда ваше программное решение развертывается на нескольких машинах, каждая из которых имеет уникальную конфигурацию. Ниже приведен пример схемы развертывания.

Щелкните изображение, чтобы использовать эту схему развертывания в качестве шаблона

Дополнительные шаблоны схем развертывания >>

Схема объекта

Диаграммы объектов, иногда называемые диаграммами экземпляров, очень похожи на диаграммы классов. Как и диаграммы классов, они также показывают отношения между объектами, но используют реальные примеры.

Они показывают, как система будет выглядеть в данный момент времени. Поскольку в объектах есть данные, они используются для объяснения сложных отношений между объектами.

Щелкните изображение, чтобы использовать диаграмму объекта в качестве шаблона

Получить больше шаблонов схем объектов >>

Схема комплектации

Как следует из названия, диаграмма пакетов показывает зависимости между различными пакетами в системе. Прочтите эту статью вики, чтобы узнать больше о зависимостях и элементах, обнаруженных в диаграммах пакетов.

Схема профиля

Профильная диаграмма — это новый тип диаграммы, представленный в UML 2. Это тип диаграммы, который очень редко используется в какой-либо спецификации. Дополнительные шаблоны диаграмм профиля можно найти в нашем сообществе диаграмм.

Схема композитной конструкции

Диаграммы составной структуры используются для демонстрации внутренней структуры класса. Некоторые из общих схем составных структур.

Диаграмма вариантов использования

Являясь наиболее известным типом диаграмм поведенческих типов UML, диаграммы вариантов использования дают графический обзор действующих лиц, задействованных в системе, различных функций, необходимых этим субъектам, и того, как эти различные функции взаимодействуют.

Это отличная отправная точка для обсуждения любого проекта, потому что вы можете легко определить основных участников и основные процессы системы. Вы можете создавать диаграммы вариантов использования с помощью нашего инструмента и / или сразу приступить к работе, используя наши шаблоны вариантов использования.

Диаграмма вариантов использования Взаимосвязи, объясненные на примерах

Щелкните изображение, чтобы отредактировать этот шаблон

Дополнительные примеры диаграмм вариантов использования >>

Диаграмма деятельности

Диаграммы действий представляют рабочие процессы в графическом виде.Их можно использовать для описания бизнес-процесса или рабочего процесса любого компонента в системе. Иногда диаграммы деятельности используются как альтернатива диаграммам конечных автоматов. Прочтите эту статью вики, чтобы узнать о символах и использовании диаграмм активности. Вы также можете сослаться на это простое руководство по диаграммам активности.

Дополнительные шаблоны диаграмм активности >>

Диаграмма конечного автомата

Диаграммы конечного автомата

похожи на диаграммы действий, хотя обозначения и использование немного меняются.Иногда их называют диаграммами состояний или диаграммами диаграмм состояний. Они очень полезны для описания поведения объектов, которые действуют по-разному в зависимости от состояния, в котором они находятся в данный момент. На диаграмме конечного автомата ниже показаны основные состояния и действия.

Диаграмма конечного автомата

в UML, иногда называемая диаграммой состояний или диаграммой состояний

Дополнительные примеры диаграмм состояний >>

Схема последовательности действий

Диаграммы последовательностей в UML показывают, как объекты взаимодействуют друг с другом и в каком порядке происходят эти взаимодействия.Важно отметить, что они показывают взаимодействия для определенного сценария. Процессы представлены вертикально, а взаимодействия показаны стрелками. В этой статье объясняется назначение и основы диаграмм последовательностей. Кроме того, ознакомьтесь с этим полным Руководством по диаграммам последовательности, чтобы узнать больше о диаграммах последовательности.

Вы также можете сразу приступить к рисованию, используя наши шаблоны диаграмм последовательности.

Диаграмма последовательности, нарисованная с помощью Creately

Схема связи

В UML 1 они назывались диаграммами сотрудничества.Диаграммы связи похожи на диаграммы последовательности, но основное внимание уделяется сообщениям, передаваемым между объектами. Одна и та же информация может быть представлена ​​с помощью диаграммы последовательности и разных объектов. Щелкните здесь, чтобы понять различия на примере.

Схема обзора взаимодействия

Обзорные диаграммы взаимодействия очень похожи на диаграммы действий. В то время как диаграммы действий показывают последовательность процессов, диаграммы обзора взаимодействия показывают последовательность диаграмм взаимодействия.

Это набор диаграмм взаимодействия и порядка их выполнения. Как упоминалось ранее, существует семь типов диаграмм взаимодействия, поэтому любая из них может быть узлом на диаграмме обзора взаимодействия.

Схема синхронизации

Временные диаграммы очень похожи на диаграммы последовательности. Они представляют поведение объектов в заданный период времени. Если это всего лишь один объект, схема будет простой. Но если задействовано более одного объекта, используется временная диаграмма, чтобы показать взаимодействия между объектами в течение этого периода времени.

Щелкните здесь, чтобы создать временную диаграмму.

Выше упомянуты все типы диаграмм UML. UML предлагает множество типов диаграмм, и иногда две диаграммы могут объяснить одно и то же, используя разные обозначения.

Прочтите это сообщение в блоге, чтобы узнать, какая диаграмма UML вам больше всего подходит. Если у вас есть вопросы или предложения, не стесняйтесь оставлять комментарии.

Присоединяйтесь к более чем тысячам организаций, которые используют Creately для мозгового штурма, планирования, анализа и успешного выполнения своих проектов.

Начните здесь Рентгеновский контур

и управление нагревом трубки

Низковольтная цепь

Низковольтная цепь показана в верхней левой части рис. 6-1 и расширена на рис. 6-2, A . Это подсхема между источником питания переменного тока (AC) (1) и первичной (входной) стороной высоковольтного (повышающего) трансформатора (7). Если вы проследите эту схему, начиная с источника питания переменного тока, вы заметите, что ток проходит через несколько устройств, прежде чем достигнет первичной стороны повышающего трансформатора.От трансформатора он возвращается к источнику питания, образуя замкнутый контур. За исключением повышающего трансформатора, все устройства в этой подсхеме фактически расположены в консоли управления . Консоль управления — это устройство, в котором оператор устанавливает все методы экспонирования, такие как пик в киловольтах (кВп), миллиамперы (мА) и время воздействия. Они включают в себя главный выключатель (2), автотрансформатор (3), селекторы кВп (4), переключатель экспозиции (5) и таймер экспозиции (6).

РИС. 6-2 А, Низковольтная цепь. B, Цепь накаливания.

Источник питания переменного тока (1) подключен к зданию, обеспечивая электроэнергией от местной энергокомпании. В большинстве амбулаторных учреждений в рентгеновский кабинет подается электропитание напряжением 220 В. Больницы с более мощным оборудованием могут иметь больший запас. Главный выключатель (2) управляет питанием консоли управления. Многие компоненты в этой цепи работают при стандартном напряжении 120 вольт.

Хотя источник питания может быть рассчитан на 220 В, фактическое напряжение может варьироваться до ± 5%, в зависимости от потребности в электроэнергии в здании или районе.Небольшие колебания входящего линейного напряжения могут вызвать большие колебания кВп на рентгеновской трубке. По этой причине поступающее напряжение контролируется и стабилизируется компенсатором напряжения.

Автотрансформатор (3) представляет собой трансформатор с одной обмоткой, который выполняет три функции: он обеспечивает средства для выбора кВп, обеспечивает компенсацию колебаний входящего линейного напряжения и подает питание на другие части x- лучевая схема.

Основное назначение автотрансформатора — изменение напряжения на первичной стороне повышающего трансформатора. Это достигается селектором кВп (4), который находится на вторичной (выходной) стороне автотрансформатора. Автотрансформатор изменяет кВп на лампе, управляя входом повышающего трансформатора.

Реле экспонирования (5) замыкает цепь, позволяя электрическому току проходить через первичную обмотку повышающего трансформатора. Когда это происходит, ток индуцирует , протекающий через вторичную обмотку трансформатора, создавая напряжение на рентгеновской трубке.Как обсуждалось ранее, это напряжение заставляет поток электронов течь через трубку, создавая рентгеновские лучи. Таймер экспозиции (6) — это устройство, которое прекращает экспозицию и устанавливается оператором на пульте управления.

Строительство, обработка, сбережение меди и применение

Как мы знаем, трансформатор включает в себя две обмотки, и основная функция этих обмоток — изменение уровня напряжения до желаемого уровня. Двухобмоточный трансформатор включает в себя две отдельно соединенные магнитные катушки без электрического соединения между ними.В этой статье мы обсудим трансформатор, который изменяет уровень напряжения через одну катушку. Поскольку уровень напряжения также можно довольно эффективно преобразовать через одну катушку с помощью автотрансформатора. Таким образом, мы можем понизить уровень напряжения с 400 В до 200 через трансформатор с одной катушкой с соответствующими изоляционными лентами. В этой статье обсуждается обзор того, что такое Автотрансформатор, конструкция с рабочими и его приложениями.

Что такое автотрансформатор?

Определение: Трансформатор с одной обмоткой известен как Автотрансформатор.Термин «авто» взят из греческого слова и означает, что он работает только с одной катушкой. Принцип работы автотрансформатора аналогичен двухобмоточному трансформатору, но с той лишь разницей, что части одиночной обмотки в этом трансформаторе будут работать с обеих сторон обмоток, таких как первичная и вторичная. В обычном трансформаторе он включает в себя две отдельные обмотки, которые не связаны друг с другом. Схема автотрансформатора представлена ​​ниже.

Автотрансформатор

Автотрансформаторы легче, меньше по размеру, дешевле по сравнению с другими трансформаторами, но они не обеспечивают гальванической развязки между двумя обмотками.

Строительство автотрансформатора

Мы знаем, что трансформатор включает в себя две обмотки, а именно первичную и вторичную, которые соединены магнитным полем, но изолированы электрически. Но в автотрансформаторе используется одна обмотка, как и обе обмотки

.

Автотрансформатор бывает двух типов в зависимости от конструкции. В одном из типов трансформаторов используется непрерывная обмотка с выводами отводов в удобных точках, определяемых желаемым вторичным напряжением. Однако в автотрансформаторе другого типа есть две или более отдельных катушек, которые электрически соединены, образуя непрерывную обмотку.Конструкция Автотрансформатора показана на рисунке ниже.

auto-transformer-construction

Первичная обмотка AB, от которой осуществляется ответвление в точке «C», так что CB действует как вторичная обмотка. Напряжение питания подается на AB, а нагрузка подключается к CB. Здесь отвод может быть фиксированным или переменным. Когда переменное напряжение V1 подается на AB, в сердечнике создается переменный поток, в результате чего в обмотке AB индуцируется ЭДС E1. Часть этой наведенной ЭДС отбирается во вторичной цепи.

На приведенной выше схеме обмотка представлена ​​как «AB», тогда как общее количество витков «N1» считается первичной обмоткой. В указанной выше обмотке от точки «C» отводится отвод, а участок «BC» можно рассматривать как вторичную обмотку. Предположим, что количество витков между точками B&C равно «N2». Если напряжение «V1» приложено к обмотке переменного тока, тогда напряжение для каждого витка внутри обмотки будет V1 / N1.

Следовательно, напряжение на участке BC обмотки будет (V1 / N1) * N2

Исходя из приведенной выше конструкции, напряжение для этой обмотки BC составляет «V2»

Следовательно, (V1 / N1) * N2 = V2

V2 / V1 = N2 / N1 = K

Когда участок BC в обмотке AB можно считать вторичным.Таким образом, «K» — это постоянное значение, это не что иное, как отношение напряжения или числа оборотов в трансформаторе.

Каждый раз, когда нагрузка подключается между клеммами BC, начинает течь ток нагрузки, такой как «I2». Протекание тока во вторичной обмотке будет основным отличием токов «I1 и I2».

Экономия меди

В автотрансформаторе можно обсудить экономию меди по сравнению с обычными двухобмоточными трансформаторами. В указанной выше обмотке вес меди в основном зависит от ее длины, а также от площади поперечного сечения.

Опять же, длина проводника внутри обмотки может быть пропорциональна номеру. количество витков, а также площадь поперечного сечения изменяется в зависимости от номинального тока. Таким образом, вес меди внутри обмотки может быть прямо пропорционален произведению № витков и номинальный ток обмотки.

Таким образом, вес меди в секции переменного тока пропорционален I1 (N1-N2). Точно так же вес меди в секции BC пропорционален N2 (I2-I1).

Следовательно, вес всей меди в обмотке этого трансформатора пропорционален

= I1 (N1-N2) + N2 (I2-I1)

= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1

= I1N1 + I2N2-2I1N2

Мы знаем, что N1I1 = N2I2

= I1N1 + I1N1-2I1N2

= 2I1N1-2I1N2 = 2 (I1N1-I1N2)

Таким образом, доказано, что вес меди в двух обмоточных трансформаторах может быть пропорционален N1I1-N2I2

Так как в трансформаторе N1I1 = N2I2

2N1I1 (Т.к. в трансформаторе N1I1 = N2I2)

В автотрансформаторе, допустим, вес меди, такой как Wa и Wtw, а также двух обмоток, соответственно,

Таким образом, Wa / Wtw = 2 (N1I1-N2I1) / 2N1I1

= N1I1-N2I1 / 2N1I1 = 1-N2I1 / N1I1

= 1-N2 / N1 = 1-K

Следовательно, Wa = Wtw (1-K) = Wtw- k Wtw

Таким образом, экономия меди внутри трансформатора, когда мы оценивали с двумя обмоточными трансформаторами, составляет

.

Wtw- Wa = k Wtw

В этом трансформаторе для каждой фазы используется просто одна обмотка, в отличие от двух отдельных обмоток в обычном трансформаторе.

Преимущества автотрансформатора

Преимущества

• В нем используется одна обмотка, поэтому они меньше по размеру и экономичны.
• Эти трансформаторы более эффективны
• Для него требуются меньшие токи возбуждения по сравнению с трансформаторами обычного типа.
• В этих трансформаторах напряжение можно легко и плавно изменять
• Расширенное регулирование
• Меньше потерь
• Требуется меньше меди
• КПД высокий из-за низких потерь в омических элементах и ​​сердечнике.Эти потери будут происходить из-за уменьшения материала трансформатора.

Недостатки автотрансформатора

Недостатки

• В этом трансформаторе вторичная обмотка не может быть изолирована от первичной.
• Применяется в зонах с ограниченным доступом, где необходима небольшая разница между напряжением o / p и напряжением i / p.
• Этот трансформатор не используется для соединения систем высокого и низкого напряжения.
• Поток утечки между двумя обмотками невелик, поэтому полное сопротивление будет ниже.
• Если обмотка в трансформаторе обрывается, трансформатор не будет работать, тогда полное первичное напряжение будет видно на o / p.
• Это может быть опасно для нагрузки, когда мы используем автотрансформатор, например понижающий трансформатор. Таким образом, этот трансформатор используется только для небольших изменений напряжения o / p.

Применения автотрансформатора

Заявок

• Увеличивает падение напряжения на распределительном кабеле
• Используется как регулятор напряжения
• Используется в аудио, распределении, передаче электроэнергии и на железных дорогах
Автотрансформатор
• с несколькими ответвлениями используется для пуска двигателей как асинхронных, так и синхронных.
• Используется в лабораториях для непрерывного получения переменного напряжения.
• Используется как регулирующие трансформаторы в стабилизаторах напряжения.
• Повышает напряжение в фидерах переменного тока
• Применяется в центрах тестирования электроники, где требуется часто меняющееся напряжение.
• Используется там, где требуется высокое напряжение, например, в усилителях или усилителях
• Он используется в аудиоустройствах, таких как динамики, для согласования импеданса, а также для настройки устройства на непрерывное питание.
• Он используется на электростанциях, где напряжение должно понижаться и повышаться, чтобы равняться напряжению на приемном конце, которое необходимо для устройства.

Часто задаваемые вопросы

1). Какова функция автотрансформатора?

Этот трансформатор используется для управления напряжением в линии передачи, а также изменяет напряжения, когда соотношение первичной и вторичной обмоток близко к единице.

2). Почему автотрансформатор не используется в качестве распределительного трансформатора?

Потому что он не обеспечивает гальванической развязки обмоток, как это делает обычный трансформатор.

3). Какова роль автотрансформатора на подстанции?

Автотрансформатор

часто используется на подстанциях для повышения или понижения напряжения там, где отношение высокого напряжения к низкому напряжению мало.

Таким образом, это обзор автотрансформатора, конструкции, работы, преимуществ, недостатков и областей применения. Вот вам вопрос, в чем главное отличие автотрансформатора от силового?

Что такое автотрансформатор? Полное информационное руководство

В этом руководстве мы узнаем об Автотрансформаторах.Это полное руководство по теории и конструкции автотрансформатора, его значениям эффективности, электрическим обозначениям, методам запуска, мерам защиты, преимуществам, недостаткам, применению и многому другому.

Введение

Трансформаторы — это электромагнитные устройства, которые передают электрическую энергию от одной цепи к другой по принципу взаимной индукции. Взаимная индукция — это связь индуктивностей их взаимными магнитными полями. Например, в однофазном трансформаторе есть две катушки: первичная и вторичная.

Первичная катушка будет получать питание от любого источника электроэнергии, например, генератора переменного тока. Магнитное поле, создаваемое первичной обмоткой, индуцирует напряжение во вторичной катушке. Эта вторичная обмотка будет подключена к нагрузке и получит соответствующее питание.

Трансформаторы используются для повышения напряжения до более высокого уровня, и они называются повышающими трансформаторами. Таким же образом трансформаторы понижают напряжение до более низкого уровня, и они называются понижающими трансформаторами.

НАЗАД НАЗАД

Что такое автотрансформатор?

Как указано выше, обычный трансформатор будет иметь две обмотки, которые физически разделены, но магнитно связаны друг с другом с помощью магнитопровода. Поскольку они изолированы по отдельности, они называются первичной обмоткой, на которую подается напряжение от источника, и вторичной обмоткой, которое передается на выходную нагрузку.

Но трансформатор, в котором будет только одна обмотка, общая как для первичной, так и для вторичной обмотки, называется автотрансформатором.Термин «Авто» здесь означает, что колебания входного напряжения будут автоматически улучшаться или уменьшаться с использованием одной обмотки.

Автотрансформаторы

используются в приложениях, где не требуется электрическая изоляция между входной и выходной обмотками. Они популярны для промышленной автоматизации и морских приложений.

НАЗАД НАЗАД

Теория и конструкция автотрансформатора

В автотрансформаторе часть энергии передается за счет индукции, а остальная — за счет проводимости.Существует три типа автотрансформаторов: повышающие, понижающие и регулируемые автотрансформаторы, которые могут повышать или понижать напряжение.

Регулируемые автотрансформаторы используются в лабораториях и в промышленности для обеспечения широкого диапазона переменного напряжения от одного источника. На рисунках выше показаны повышающие и понижающие автотрансформаторы.

На приведенных выше рисунках первая обмотка показана присоединенным аддитивным образом к вторичной обмотке. Теперь соотношение между напряжением на первой обмотке и напряжением на второй обмотке определяется соотношением витков трансформатора.

Однако напряжение на выходе всего трансформатора является суммой напряжения на первой обмотке и напряжения на второй обмотке. Первую обмотку здесь называют общей обмоткой, потому что ее напряжение появляется с обеих сторон трансформатора. Малая обмотка называется последовательной обмоткой, потому что она включена последовательно с общей обмоткой.

Соотношение напряжений в автотрансформаторе, как показано на приведенном выше рисунке (a), определяется как

V₂ = V _c + V _se

But,

V _c / V _se = N _c / N _se

===> V₂ = V _c + (N _c / N _se ) * V _c ;

Но,

V₁ = V _c

===> V₂ = V₁ + (N _c / N _se ) * V1 = ((N _c + N _se ) / N _se ) * V₁;

Текущее соотношение между двумя сторонами в автотрансформаторе, как показано на рисунке выше (а), определяется выражением

I₁ = I _c + I _se

Но,

I _c = (N _se / N _c ) * I _se

===> I₁ = I _se + (N _se / N _c ) * I _se

Но,

I₂ = I _se

===> I₁ = I₂ * (1 + (N _se / N _c ))

Интересно отметить, что не вся мощность передается от первичной обмотки к вторичной в автотрансформаторе проходит через обмотки.В результате, если обычный трансформатор повторно подключить как автотрансформатор, он сможет выдерживать гораздо большую мощность, чем первоначально рассчитано. Обратите внимание, что полная входная мощность автотрансформатора равна

S _в = V₁I₁;

, а полная выходная мощность равна,

S _out = V₂I₂.

Легко показать, что полная входная мощность равна полной выходной мощности, так что

S _in = S _out = S _IO

Здесь S _IO определяется как вход и полная выходная мощность трансформатора.Соотношение между мощностью, поступающей в первичную обмотку трансформатора, и фактическими обмотками можно найти по формуле

S _w = V _c I _c = V _SE * I _SE

S _w = V₁ * (I₁-I₂)

S _w = V₁I₁ — V₁ I₂

S _w = S _IO * N _se / (N _se + N _c )

Для Для лучшего понимания рассмотрим пример.

Автотрансформатор мощностью 500 кВА, соединяющий линию 110 кВ с линией 138 кВ, поэтому соотношение N _c / N _se будет 110/28.Теперь, используя полученную формулу мощности обмотки и полной мощности, мы можем вычислить фактическую мощность, проходящую через обмотки.

S _w = S _io x N _se / (N _se + N _c )

S _w = (5000) x 28 / (28 + 110) = 1015 кВА

Это означает, что фактическая пропускная способность обмотки составляет всего 1015 кВА, но этот автотрансформатор может выдерживать 5000 кВА, что означает, что автотрансформатор может обрабатывать в 5 раз больше мощности и в 5 раз меньше, чем обычный двухобмоточный трансформатор.

Это означает, что мы должны спроектировать и выбрать медный провод только для работы с мощностью до 1015 кВА. Если у нас рабочее напряжение 220, то кажущийся ток будет

Кажущийся ток = 1015 кВА / 220 = 1015 x 1000/220 = 4613,63 А.

Мы можем выбрать медный провод из таблицы размеров проводов SWG или AWG для правильной плотности тока.

Автотрансформатор также может быть сконструирован с более чем одной точкой отвода. Автотрансформаторы могут использоваться для обеспечения различных точек напряжения вдоль его обмотки.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Автотрансформатор с несколькими точками отвода

В следующей таблице поясняются различные типы автотрансформаторов в зависимости от их подключения:

НАЗАД В НАЧАЛО

9035 Символы

Обозначение однофазного автотрансформатора

Обозначение трехфазного автотрансформатора

НАЗАД НАЗАД

Типы автотрансформаторов общего назначения Основа использования автотрансформатора:

1. Повышающий автотрансформатор
2. Понижающий автотрансформатор
3. Регулируемый автотрансформатор

НАЗАД

Повышающий автотрансформатор

В этом типе автотрансформатора входное напряжение составляет подошел к желаемому голосу Напряжение и выходное напряжение будут зависеть от коэффициента трансформации автотрансформатора.

Это схема подключения повышающего автотрансформатора:

Как мы уже обсуждали, рассмотрите каждую петлю индуктивности как батарею. Чем больше петель в выходной цепи, тем выше напряжение переменного тока по сравнению с входом. Мы знаем, что входная и выходная полная мощность одинакова, поэтому, если мы собираемся повысить напряжение, ток, безусловно, будет уменьшен, чтобы поддерживать баланс мощности.

НАЗАД

Понижающий автотрансформатор

Конструкция одинакова как для повышающего, так и для понижающего автотрансформатора, но в этой конфигурации первичное напряжение высокое, а вторичное напряжение низкое, поэтому он называется понижающим трансформатором.

НАЗАД В начало

Автоматический трансформатор с регулируемой мощностью (вариак или диммер)

Автотрансформаторы с фиксированным передаточным числом широко используются во многих приложениях, но иногда требуется возможность переменного выходного напряжения. Такие трансформаторы очень полезны, потому что их можно настроить на любое необходимое напряжение, просто повернув ручку. Их можно использовать вместо повышающего и понижающего автотрансформатора.

Центральная часть этого круглого индуктора — ручка.Напряжение изменяется вращением ручки автотрансформатора. Регулируемый автотрансформатор может быть оснащен множеством ответвлений в зависимости от конкретного применения и действовать как регулятор переменного напряжения.

Путем добавления некоторых измерительных схем этот регулируемый автотрансформатор можно использовать в качестве автоматического регулятора напряжения. Это также известно как вариак или диммер.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Запуск автотрансформатора

Когда трансформаторы подключаются к линии электропередачи, пусковой ток подключенного оборудования будет в 10-15 раз больше, чем номинальный ток оборудования, тогда общий ток протекает через 2 обмотки трансформатора в течение некоторого времени.

В некоторых стероидных трансформаторах пусковой ток в 60 раз превышает номинальную. В больших трансформаторах этот переходный ток может сохраняться в течение нескольких секунд, пока не будет достигнуто время равновесия или стабилизации.

Таким же образом в автотрансформаторе Пусковой ток также является значительным, когда источник питания подключен к трансформатору в момент, когда напряжение пересекает нулевое время прохождения, когда ток нагрузки зависит от сопротивления и индуктивности обмоток трансформатора.

Для больших трансформаторов с очень высокими индуктивностями по сравнению с нагрузкой время переходного тока также будет большим, и наоборот.

НАЗАД НАЗАД

КПД автотрансформатора

КПД автотрансформатора намного выше, чем у двухобмоточных трансформаторов. КПД автотрансформаторов иногда достигает 99% при всех комфортных условиях.

КПД = (P _{на выходе} / P _на ) * 100

P _{на выходе} = V _с * I _с * Cos (Ø)

Коэффициент мощности = Cos (Ø)

P _{на входе} = P _{на выходе} + P _потери

Потери: В любом трансформаторе в основном есть 2 типа потерь

Потери в меди могут быть рассчитаны с помощью теста на короткое замыкание и рассчитаны потери в железе или сердечнике испытанием на обрыв цепи.После вычисления обоих потерь алгебраическая сумма обоих этих потерь составляет общую потерю в автотрансформаторе.

НАЗАД В начало

Расчет импеданса автотрансформатора

Автотрансформаторы имеют один дополнительный недостаток по сравнению с двумя обмоточными трансформаторами. Оказывается, для данного автотрансформатора импеданс на единицу меньше по сравнению с двухобмоточным обычным трансформатором на коэффициент, равный преимуществу автотрансформатора по мощности над обычным.

Этот меньший внутренний импеданс может быть серьезной проблемой в таких случаях, когда снижение тока при сбоях энергосистемы, таких как короткое замыкание, поэтому в этой ситуации очень желательно ограничить ток, чтобы снизить вероятность большего повреждения.

Теперь рассчитаем внутреннее сопротивление автотрансформатора.

НАЗАД В начало

Пример импеданса автотрансформатора

Обычный трансформатор на напряжение 1000 кВА 12/1.2 кВ, 60 Гц, теперь этот трансформатор должен использоваться в качестве автотрансформатора 13,2 / 12 кВ в энергосистеме. Теперь рассчитайте энергетическое преимущество этого автотрансформатора и рассчитайте последовательное сопротивление автотрансформатора на единицу.

Полное сопротивление двухобмоточного трансформатора равно 0,01 + j0,08.

Sol:

Коэффициент поворота: N _c / N _se = 12 / 1,2 = 10

S _io = (N _se + N _c / N _se ) * S _w

S _io = (1 + 10/1) x 1000 = 11000 кВА

Таким образом, коэффициент преимущества по мощности равен 11.

Как известно, полное сопротивление трансформатора с двумя обмотками равно Z _eq = 0,01 + j0,08

Таким образом, полное сопротивление автотрансформатора будет Z _eq = (0,01 + j0,08) / 11 = 0,00091+ j0,00727

Мы видим, что внутреннее сопротивление автотрансформатора в 11 раз меньше, чем у обычного двухобмоточного трансформатора.

НАЗАД НАЗАД

Автотрансформатор Заземление или заземление

Он также известен как заземляющий автотрансформатор.Он в основном используется для генерации нейтрального провода в 3-фазной 3-проводной незаземленной системе. Он подключается в виде зигзагообразных или Т-образных трансформаторов. Эти трансформаторы имеют номинальные значения фазного и нейтрального тока.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Автотрансформатор Пример

Трансформатор 11500/2300 В рассчитан на 150 кВА как двухобмоточный трансформатор. Если две обмотки соединить последовательно, чтобы сформировать автотрансформатор, каковы будут соотношение напряжения и выходной мощности?

Две обмотки двухобмоточного трансформатора можно соединить последовательно, образуя автотрансформатор.В двух обмотках любая из обмоток используется в качестве вторичной. Следовательно, соотношение напряжений и мощность трансформатора будут зависеть от обмотки, которая используется в качестве вторичной обмотки.

Корпус-1:

Обмотка 2300 используется в качестве вторичной.

Номинал двухобмоточного трансформатора S _t = 150 кВА

Первичное напряжение автотрансформатора, В ₁ = 11500 + 2300 = 13,8 кВ

Напряжение вторичной обмотки автотрансформатора, В ₂ = 2.3 кВ

Коэффициент напряжения двухобмоточного трансформатора a = V ₁ / V ₂ = N ₁ / N ₂ = 11,5 / 2,3 = 5

Коэффициент напряжения автотрансформатора a ‘= V ₁ / V ₂ = (V ₁ — V ₂ + V ₂ ) / V ₂ = a + 1 = 6

Передаточное число витков a = 13,8 / 2,3 = 6

Рейтинг трансформатор St = (V ₁ –V ₂ ) * I ₁ = (I ₂ –I ₁ ) * V ₂

Мощность автотрансформатора = Sat = V ₁ * I ₁ = V ₂ * I ₂

Но (I ₂ -I ₁ ) / I ₁ = N ₁ / N ₂ = a

Тогда I ₁ = (1 / (1 + a)) I ₂

Следовательно, S _t = V ₂ ((V ₁ / V ₂ ) — 1) (1 / (1+ a)) * I ₂ = (a / (1 + a)) S _при

Следовательно, S _при = ((1 + a) / a) x 150 = 180 кВА.

Корпус 2:

Обмотка 1150 В используется в качестве вторичной.

В ₁ = 13,8 кВ

В ₂ = 11,5 кВ

Отношение напряжений = a ‘= 13,8 / 11,5 = 1,2

Отношение напряжений = a = (13,8 — 11,5) / 11,5 = 0,2

Сейчас S _при = ((1 + a) / a) x 150 = 900 кВА

НАЗАД В НАЧАЛО

Трехфазный автотрансформатор

Трехфазный автотрансформатор особого типа, в котором используется общая обмотка. разделяет высокое и низкое напряжение.Трехфазный переменный ток подается на первичную обмотку, а выходной — на вторичную. Трехфазный автотрансформатор используется для таких приложений, где в распределительной системе используется небольшое напряжение. Между ними нет гальванической развязки. Он предназначен для повышения и понижения напряжения и работает по принципу магнитной индукции.

Ключевые характеристики трехфазного автотрансформатора следующие:

• Номинальная мощность от 3 кВА до 500 кВА
• Частота 50/60 Гц
• Трехфазный

Трехфазный автотрансформатор используется в силовых приложениях для подключения к работе системы на уровне напряжения от 66 кВ до 138 кВ по ЛЭП.

Общий трехфазный автотрансформатор будет соответствовать следующей схеме:

Ниже представлен другой тип соединения и его векторная диаграмма:

На следующей схеме поясняются различные типы соединений трехфазного автотрансформатора.

НАЗАД В начало

3-фазный автотрансформатор Номинальная мощность

Номинальная мощность в кВА варьируется от (1 кВА-500 кВА). Диапазон допуска (± 5%). Изоляционное сопротивление, используемое в трехфазном автотрансформаторе, составляет 2000 МОм.

Для расчета трехфазной кВА используется нижеприведенная формула

кВА = (вольт * ампер * 1,73) / 1000

НАЗАД В начало

Автотрансформатор Пускатель асинхронного двигателя

Принцип действия автотрансформатора аналогичен по методу запуска по схеме звезда-треугольник. Пусковой ток ограничен трехфазным автотрансформатором. Автотрансформатор можно заменить пускателем со звезды на треугольник и другими пускателями, которые более дороги и сложны в эксплуатации.Автотрансформатор подходит как для двигателя, подключенного по схеме звезды, так и по схеме треугольника, пусковой ток и крутящий момент можно регулировать путем правильного отвода от автотрансформатора. Это дает самый высокий крутящий момент двигателя на линейный ампер.

НАЗАД НАЗАД

Дополнительная информация по автотрансформаторам

Характеристики автотрансформатора

Номинальные параметры автотрансформаторных пускателей ниже, чем у обычных стартеров для двигателей большей мощности.Главное, размер автотрансформатора очень мал, поэтому эффективный материал снизит стоимость. Эффективное сокращение материала снижает потери в меди и железе, поэтому автотрансформатор по сравнению с обычными изолирующими трансформаторами имеет высокий КПД.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Защита автотрансформатора

Нормальный трансформатор Реле дифференциальной защиты и аксессуары могут также использоваться для защиты автотрансформатора. Дифференциальная защита трансформатора содержит ряд дополнительных функций (согласование с коэффициентом трансформации и векторной группой, стабилизация (сдерживание) от бросков тока и чрезмерного возбуждения) и, следовательно, требует некоторого фундаментального рассмотрения для конфигурации и выбора значений уставок.

Дополнительные функции, встроенные в каждое реле, могут быть использованы с пользой. Однако следует учитывать, что функции резервной защиты должны быть организованы в отдельном аппаратном обеспечении (дополнительном реле) по причинам аппаратного резервирования.

Это означает, что максимальная токовая защита в дифференциальной защите может использоваться только как резервная защита от внешних сбоев в подключенной энергосистеме. Резервная защита самого трансформатора должна быть предусмотрена в виде отдельного реле максимального тока.Защита Бухгольца как быстрая защита от короткого замыкания.

Представлены различные типы схем дифференциальной защиты автотрансформатора. Какая схема будет использоваться, в основном определяется наличием основных трансформаторов тока в конкретной установке.

Рекомендуется, чтобы помимо стандартной схемы дифференциальной защиты применялась дополнительная дифференциальная схема, чувствительная к замыканиям вблизи точки звезды общей обмотки. Другое возможное решение — объединить две разные схемы, которые имеют разные свойства.

Из-за размера и важности автотрансформаторов в современных энергосистемах (например, в основном используемых в качестве межсистемных трансформаторов) полное дублирование схемы защиты обычно легко оправдано.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Защита третичной обмотки автотрансформатора

С точки зрения дифференциального реле схема дифференциальной защиты одинакова для обычных изолирующих трансформаторов и автотрансформаторов. Единственное отличие состоит в том, что все три отдельных тока в обмотке третичного треугольника доступны для реле.

Следовательно, при таком расположении можно нагружать обмотку третичного треугольника. Используемое уравнение и преимущества такой дифференциальной схемы легко вычисляются и могут быть реализованы. В автотрансформаторе используется обмотка третичным треугольником.

Он используется для ограничения генерации гармоник напряжения, вызванных токами намагничивания, влияющими на нижний импеданс нулевой последовательности. Обмотка третичного треугольника составляет треть номинальной мощности автотрансформатора. Он перераспределяет ток, обнаруженный в результате повреждения.Это также уменьшает разбалансировку, используемую при трехфазной нагрузке.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Процедура тестирования автотрансформатора

Когда трансформаторы получены с завода или перемещены из другого места, необходимо убедиться, что каждый трансформатор сухой, не было повреждений во время транспортировки, не было внутренних соединений ослаблен, коэффициент передачи, полярность и импеданс трансформатора соответствуют паспортной табличке, его основная изоляционная структура не повреждена, изоляция проводки не замкнута, и трансформатор готов к работе.

Физические размеры, класс напряжения и номинальная мощность в кВА являются основными факторами, определяющими объем подготовки, необходимой для ввода трансформаторов в эксплуатацию. Размер и номинальная мощность в кВА также определяют тип и количество вспомогательных устройств, которые потребуются трансформатору.

Все эти факторы влияют на количество испытаний, необходимых для подтверждения того, что трансформатор готов к включению питания и вводу в эксплуатацию.

Некоторые тесты и процедуры могут выполняться специалистами на этапе сборки.Также могут потребоваться специальные тесты, кроме перечисленных. Многим требуется специальное оборудование и опыт, которых у электриков-строителей нет и от которых не ожидается.

Некоторые тесты проводятся монтажной бригадой, в то время как другие тесты проводятся лицами, проводящими окончательные электрические испытания трансформаторов.

Кроме того, следующие описания тестов служат точкой привязки, с которой можно обратиться за помощью в случае необходимости. Обсуждаются или описываются следующие элементы:

• Данные паспортной таблички
• Измерение мощности
• Вспомогательные компоненты и проверки проводов
• Грозовые разрядники
• Ручное измерение
• Температурные устройства
• Тесты CT
• Температура обмотки и тепловое изображение
• Коэффициент мощности
• Дистанционная индикация температуры
• Коэффициент мощности трансформатора
• Вспомогательный источник питания
• Коэффициент напряжения
• Автоматический переключатель
• Полярность
• Система охлаждения
• Коэффициент трансформации
• Вспомогательное устройство переключения
Вспомогательное устройство переключения -Защита оборудования и сигнализация
• Импеданс короткого замыкания
• Общая нагрузка
• Нулевая последовательность
• Проверки срабатывания
• Сопротивление обмотки

Ниже приводится приблизительная последовательность испытаний трансформатора:

900 07 Осмотрите трансформатор и детали на предмет повреждений при транспортировке и влажности.
1. Проверьте паспортную табличку и распечатки на предмет надлежащего напряжения и подключения внешней фазы к линии или шине.
2. Проверьте калибровку всех термометров и нагревателя зоны нагрева, мостовых резистивных датчиков температуры и соответствующих контактов сигнализации. Настройки контактов должны быть похожи на следующие.
   • Одна ступень работает все время (принудительное охлаждение)
   • 2-я ступень при 80 ° C
   • 3-я ступень при 90 ° C
   • Авария по перегреву 100 ° C (срабатывание при 110 ° C, если применимо)
   • Top- Авария по маслу 80 ° C при повышении 55 ° C и 75 ° C при повышении 65 ° C
   • OA = нет вентиляторов или насосов
   • FA = вентиляторы работают
   • FOA = вентиляторы и насосы работают
3. Проверьте и мегомметром всю проводку точка к точке: вентиляторы, насосы, сигнализация, нагреватели, переключатели ответвлений и все другие устройства на трансформаторе и соединительных кабелях.
4. Все банки мощностью более 150 МВА должны быть высушены в вакууме. Не подавайте испытательное напряжение на обмотку во время вакуумной сушки. Убедитесь, что клеммы закорочены и заземлены во время циркуляции масла из-за большого количества статического заряда, который может накапливаться на обмотке.
5. После заполнения резервуара маслом убедитесь, что образец масла был отправлен в химическую лабораторию и что его результаты занесены в отчеты банка об испытаниях. Обратите внимание на уровень и температуру масла по окончании заливки.
6. Power работает для проверки правильности вращения насосов и вентиляторов и правильной работы устройства РПН (UL), если оно предусмотрено. Также проверьте правильность работы нагревателя, сигнализации и всех других устройств.
7. Следующие испытания обмотки необходимо выполнить:
   • Импеданс
   • Сопротивление обмотки постоянного тока
   • Обмотки, втулки и разрядники мегомметра и коэффициента мощности.
   • Примечание: Подождите 24 часа после завершения заливки масла для проверки коэффициента мощности.
8. Цепи ТТ нагрузки в целом и мигают для полярности.
9. Перед подачей напряжения проверьте схемы защиты береговой линии и убедитесь, что в газовом реле нет газа.
10. При подаче питания на батарею или повышении нагрузки контролируйте токи и напряжения батареи, включая работу устройства РПН.
11. Перед включением нагрузки проверьте правильность фазировки и напряжения батареи в системе. По возможности, большие трансформаторы (> 1 МВА) должны оставаться под напряжением в течение восьми часов перед переносом нагрузки.
12. Выполняйте эксплуатационные проверки счетчиков и реле.
13. Отправьте в эксплуатацию и передайте информацию о включении в офис TNE.
14. Предоставьте исправленные распечатки и отчеты об испытаниях, которые должны включать следующее:
    • Все данные испытаний
    • Данные о влажности и масле
    • Возникшие проблемы
    • Данные в процессе эксплуатации
    • Время включения и запуска в работу

НАЗАД НАЗАД

Преимущества автотрансформатора

• Уменьшение потерь при данной мощности в кВА.
• Экономия в размере и весе.
• Размер очень меньше.
• Регулировка напряжения намного лучше.
• Стоимость невысока.
• Требование тока возбуждения низкое.
• При проектировании автотрансформатора медь используется реже.
• В обычном трансформаторе повышающее и понижающее напряжение фиксировано, в то время как в автотрансформаторе выходная мощность изменяется в соответствии с требованиями

НАЗАД В НАЧАЛО

люди необходимы из-за более высоких токов короткого замыкания и из-за низкого последовательного импеданса автотрансформатора, который повреждает как оборудование, так и создает угрозу для людей.

Если какая-либо обмотка автотрансформатора закорочена, выходное напряжение будет колебаться до более высокого напряжения, чем рабочее напряжение, что приведет к очень серьезным повреждениям.

Он состоит из одной обмотки вокруг железного сердечника, который вызывает изменение напряжения от одного конца к другому. Отсутствует изоляция низкого и высокого напряжения ни на входе, ни на выходе трансформатора. Таким образом, любой шум или напряжение, относящиеся к одной стороне, будут отражаться на другой стороне. Таким образом, схемы фильтрации необходимы везде, где в электронных схемах используется автотрансформатор.

НАЗАД НАЗАД

Применение автотрансформатора

• Используется в синхронных и асинхронных двигателях как часть пускового устройства.
• Используется в лабораториях тестирования электрооборудования.
• Используется в качестве ускорителей в фидерах переменного тока для повышения желаемого уровня напряжения.
• Используется для пуска двигателей с короткозамкнутым ротором и асинхронных двигателей с фазным ротором.
• Для соединения систем, работающих при пороговых напряжениях.
• В качестве бустеров для повышения входного напряжения

НАЗАД В НАЧАЛО

Ограничения автотрансформатора

• Не может использоваться для изолированных работающих систем, поскольку заземление является общим для оборудования, подключенного к входу и выходу.