Определение характеристик силового трансформатора без маркировки
Чтобы использовать имеющийся в запасах силовой трансформатор, необходимо как можно точнее узнать его ключевые характеристики. С решением этой задачи практически никогда не возникает затруднений, если на изделии сохранилась маркировка. Требуемые параметры легко можно найти в Сети, просто введя в строку поиска выбитые на трансформаторе буквы и цифры.Однако довольно часто маркировки нет – надписи затираются, уничтожаются коррозией и так далее. На многих современных изделиях (особенно на дешевых) маркировка не предусмотрена вообще. Выбрасывать в таких случаях трансформатор, конечно же, не стоит. Ведь его цена на рынке может быть вполне приличной.
Наиболее важные параметры силовых трансформаторов
Что же нужно знать о трансформаторе, чтобы корректно и, самое главное, безопасно использовать его в своих целях? Чаще всего это ремонт какой-либо бытовой техники или изготовление собственных поделок, питающихся невысоким напряжением. А знать о лежащем перед нами трансформаторе нужно следующее:
- На какие выводы подавать сетевое питание (230 вольт)?
- С каких выводов снимать пониженное напряжение?
- Каким оно будет (12 вольт, 24 или другим)?
- Какую мощность сможет выдать трансформатор?
- Как не запутаться, если обмоток, а соответственно, и попарных выводов – несколько?
Все эти характеристики вполне реально вычислить даже тогда, когда нет абсолютно никакой информации о марке и модели силового трансформатора.
Для выполнения работы понадобятся простейшие инструменты и расходные материалы:
- мультиметр с функциями омметра и вольтметра;
- паяльник;
- изолента или термоусадочная трубка;
- сетевая вилка с проводом;
- пара обычных проводов;
- лампа накаливания;
- штангенциркуль;
- калькулятор.
Еще понадобится какой-либо инструмент для зачистки проводов и минимальный набор для пайки – припой и канифоль.
Определение первичной и вторичной обмоток
Первичная обмотка понижающего трансформатора предназначена для подачи сетевого питания. То есть именно к ней необходимо подключать 230 вольт, которые есть в обычной бытовой розетке. В самых простых вариантах первичная обмотка может иметь всего два вывода. Однако бывают и такие, в которых выводов, например, четыре. Это значит, что изделие рассчитано на работу и от 230 В, и от 110 В. Рассматривать будем вариант попроще.
Итак, как определить выводы первичной обмотки трансформатора? Для решения этой задачи понадобится мультиметр с функцией омметра. С его помощью нужно измерить сопротивление между всеми имеющимися выводами. Где оно будет больше всего, там и есть первичная обмотка. Найденные выводы желательно сразу же пометить, например, маркером.
Определить первичную обмотку можно и другим способом. Для этого намотанную проволоку внутри трансформатора должно быть хорошо видно. В современных вариантах чаще всего так и бывает. В старых изделиях внутренности могут оказаться залитыми краской, что исключает применение описываемого метода. Визуально выделяется та обмотка, диаметр проволоки которой меньше. Она является первичной. На нее и нужно подавать сетевое питание.
Осталось вычислить вторичную обмотку, с которой снимается пониженное напряжение. Многие уже догадались, как это сделать. Во-первых, сопротивление у вторичной обмотки будет намного меньше, чем у первичной. Во-вторых, диаметр проволоки, которой она намотана – будет больше.
Задача немного усложняется, если обмоток у трансформатора несколько. Особенно такой вариант пугает новичков. Однако методика их идентификации тоже очень проста, и аналогична вышеописанному. В первую очередь, нужно найти первичную обмотку. Ее сопротивление будет в разы больше, чем у оставшихся.
В завершение темы по обмоткам трансформатора стоит сказать несколько слов о том, почему сопротивление первичной обмотки больше, чем у вторичной, а с диаметром проволоки все с точностью до наоборот. Это поможет начинающим детальнее разобраться в вопросе, что очень важно при работе с высоким напряжением.
На первичную обмотку трансформатора подается сетевое напряжение 220 В. Это значит, что при мощности, например, 50 Вт через нее потечет ток силой около 0,2 А (мощность делим на напряжение). Соответственно, большое сечение проволоки здесь не нужно. Это, конечно же, очень упрощенное объяснение, но для начинающих (и решения поставленной выше задачи) этого будет достаточно.
Во вторичной обмотке токи протекают более значительные. Возьмем самый распространенный трансформатор, который выдает 12 В. При той же мощности в 50 Вт ток, протекающий через вторичную обмотку, составит порядка 4 А. Это уже довольно большое значение, потому проводник, через который будет проходить такой ток, должен быть потолще. Соответственно, чем больше сечение проволоки, тем сопротивление ее будет меньше.
Пользуясь этой теорией и простейшим омметром можно легко вычислять, где какая обмотка у понижающего трансформатора без маркировки.
Определение напряжения вторичной обмотки
Следующим этапом идентификации «безымянного» трансформатора будет определение напряжения на его вторичной обмотке. Это позволит установить, подходит ли изделие для наших целей. Например, вы собираете блок питания на 24 В, а трансформатор выдает только 12 В. Соответственно, придется искать другой вариант.
Для определения напряжения, которое возможно снять со вторичной обмотки, на трансформатор придется подавать сетевое питание. Это уже довольно опасная операция. По неосторожности или незнанию можно получить сильный удар током, обжечься, повредить проводку в доме или сжечь сам трансформатор. Потому не лишним будет запастись несколькими рекомендациями относительно техники безопасности.
Во-первых, при тестировании подсоединять трансформатор к сети следует через лампу накаливания. Она подключается последовательно, в разрыв одного из проводов, идущих к вилке. Лампочка будет служить в роли предохранителя на случай, если вы что-то сделаете неправильно, или же исследуемый трансформатор неисправен (закорочен, сгоревший, намокший и так далее). Если она светится, значит что-то пошло не так. На лицо короткое замыкание в трансформаторе, потому вилку из розетки лучше сразу же вытянуть. Если лампа не светится, ничего не воняет и не дымит – работу можно продолжать.
Во-вторых, все соединения между выходами и вилкой должны быть тщательно заизолированы. Не стоит пренебрегать этой рекомендацией. Вы даже не заметите, как рассматривая показания мультиметра, например, возьметесь поправлять скручивающиеся провода, получите хорошенький удар током. Это опасно не только для здоровья, но и для жизни. Для изолирования используйте изоленту или термоусадочную трубку соответствующего диаметра.
Теперь сам процесс. К выводам первичной обмотки припаивается обычная вилка с проводами. Как указано выше, в цепь добавляется лампа накаливания. Все соединения изолируются. К выводам вторичной обмотки подсоединяется мультиметр в режиме вольтметра. Обратите внимание на то, чтобы он был включен на измерение переменного напряжения. Начинающие часто допускают тут ошибку. Установив ручку мультиметра на измерение постоянного напряжения, вы ничего не сожжете, однако, на дисплее не получите никаких вменяемых и полезных показаний.
Теперь можно вставлять вилку в розетку. Если все в рабочем состоянии, то прибор покажет вам выдаваемое трансформатором пониженное напряжение. Аналогично можно измерить напряжение на других обмотках, если их несколько.
Простые способы вычисления мощности силового трансформатора
С мощностью понижающего трансформатора дела обстоят немного сложнее, но некоторые простые методики, все же, есть. Самый доступный способ определить эту характеристику – измерение диаметра проволоки во вторичной обмотке. Для этого понадобится штангенциркуль, калькулятор и нижеприведенная информация.
Сначала измеряется диаметр проволоки. Для примера возьмем значение в 1,5 мм. Теперь нужно вычислить сечение проволоки. Для этого необходимо половину диаметра (радиус) возвести в квадрат и умножить на число «пи». Для нашего примера сечение будет около 1,76 квадратных миллиметров.
Далее для расчета понадобится общепринятое значение плотности тока на квадратный миллиметр проводника. Для бытовых понижающих трансформаторов это 2,5 ампера на миллиметр квадратный. Соответственно, по второй обмотке нашего образца сможет «безболезненно» протекать ток силой около 4,3 А.
Теперь берем вычисленное ранее напряжение вторичной обмотки, и умножаем его на полученный ток. В результате получим примерное значение мощности нашего трансформатора. При 12 В и 4,3 А этот параметр будет в районе 50 Вт.
Мощность «безымянного» трансформатора можно определить еще несколькими способами, однако, они более сложные. Желающие смогут найти информацию о них в Сети. Мощность узнается по сечению окон трансформатора, с помощью программ расчета, а также по номинальной рабочей температуре.
Заключение
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что определение характеристик трансформатора без маркировки является довольно простой задачей. Главное – соблюдать правила безопасности и быть предельно внимательным при работе с высоким напряжением.
Как узнать мощность трансформатора. Определение мощности трансформатора. Способы определения мощности трансформатора
Меня неоднократно спрашивали о том, как определить мощность 50Гц трансформатора не имеющего маркировки, попробую рассказать и показать на паре примеров.1. Маркировка.
Иногда на трансформаторе можно найти явное указание мощности, но при этом данное указание может быть незаметно с первого взгляда.
Вариант конечно ну очень банальный, но следует сначала поискать.
2. Габаритная мощность сердечника.
Есть таблицы, по которым можно найти габаритную мощность определенных сердечников, но так как сердечники выпускались весьма разнообразных конфигураций размеров, а кроме того отличались по качеству изготовления, то таблица не всегда может быть корректна.
Да и найти их не всегда можно быстро. Впрочем косвенно можно использовать таблицы из описаний унифицированных трансформаторов.
3. Унифицированные трансформаторы.
Еще при союзе, да и впрочем после него, было произведено огромное количество унифицированных трансформаторов, их вы можете распознать по маркировке начинающейся на ТПП, ТН, ТА.
Например берем трансформатор ТПП270.
Находим описание маркировки данной серии и в описании находим наш трансформатор, там будет и напряжения, и токи и мощность.
В раздел документация я выложил это описание в виде PDF файла. Кстати там же можно посмотреть размеры сердечников трансформаторов и определить мощность по его габаритам, сравнив со своим. Если ваш трансформатор имеет немного больший размер, то вполне можно пересчитать, так как мощность трансформатора прямо пропорциональна его размеру.
На трансформаторе ТН61 маркировка почти не видна, но она есть 🙂
Для него есть отдельное описание, я его также выложил у себя в блоге.
Иногда трансформатор имеет маркировку, но найти по ней что либо вразумительное невозможно, увы, таблицы для таких трансформаторов большая редкость.
4. Расчет мощности по диаметру провода.
Если никаких данных нет, то можно определить мощность исходя из диаметра проводов обмоток.
Можно измерить первичную обмотку, но иногда она бывает недоступна.
В таком случае измеряем диаметр провода вторичной обмотки.
В примере диаметр составляет 1.5мм.
Дальше все просто, сначала узнаем сечение провода.
1.5 делим на 2, получаем 0.75, это радиус.
0.75 умножаем на 0.75, а получившийся результат умножаем на 3.14 (число пи), получаем сечение провода = 1.76мм.кв
Значение плотности тока принято принимать равным 2.5 Ампера на 1мм.кв. В нашем случае 1.76 умножаем на 2.5 и получаем 4.4 Ампера.
Так как трансформатор рассчитан на выходное напряжение 12 Вольт, это мы знаем, а если не знаем, то можем измерить тестером, то 4.4 умножаем на 12, получаем 52.8 Ватта.
На бумажке указана мощность 60 Ватт, но сейчас часто мотают трансформаторы с заниженным сечением обмоток, потому по ольшому счету все сходится.
Иногда на трансформаторе бывает написано не только количество витков обмоток, а и диаметр провода. но к этому стоит относиться скептически, так как наклейки могут ошибаться.
В этом примере я сначала нашел доступный для измерения участок провода, немного поднял его так, чтобы можно было подлезть штангенциркулем.
А когда измерил, то выяснил что диаметр провода не 0.355, а 0.25мм.
Попробуем применить вариант расчета, который я приводил выше.
0.25/2=0.125
0.125х0.125х3.14=0.05мм.кв
0.05=2.5=0.122 Ампера
0.122х220 (напряжение обмотки) = 26.84 Ватта.
Кроме того вышеописанный способ отлично подходит в случаях, когда вторичных обмоток несколько и измерять каждую просто неудобно.
5. Метод обратного расчета.
В некоторых ситуациях можно использовать программу для расчета трансформаторов. В этих программах есть довольно большая база сердечников, а кроме того они могут считать произвольные конфигурации размеров исходя из того, что мы можем измерить.
Сначала выбираем тип сердечника. в основном это варианты кольцевой, Ш-образный ленточный и Ш-образный из пластин.
Слева направо — Кольцевой, ШЛ, Ш.
В моем примере я буду измерять вариант ШЛ, но таким же способом можно выяснить мощность и других типов трансформаторов.
Шаг 1, измеряем ширину боковой части магнитопровода.
Заносим измеренное значение в программу.
Шаг 2, ширина магнитопровода.
Также заносим в программу.
Шаг 3, ширина окна.
Здесь есть два варианта. Если есть доступ к окну, то просто измеряем его.
Если доступа нет, то измеряем общий размер, затем вычитаем четырехкратное значение, полученное в шаге 1, а остаток делим на 2.
Пример — общая ширина 80мм, в шаге 1 было 10мм, значит из 80 вычитаем 40. Осталось еще 40, делим на 2 и получаем 20, это и есть ширина окна.
Вводим значение.
Шаг 4, длина окна.
По сути это длина каркаса под провод, часто его можно измерить без проблем.
Также вводим это значение.
После этого нажимаем на кнопку — Расчет.
И получаем сообщение об ошибке.
Дело в том, что в программе изначально были заданы значения для расчета мощного трансформатора.
Находим выделенный пункт и меняем его значение на такое, чтобы мощность (напряжение умноженное на ток) не превысило нашу ориентировочную габаритную мощность.
Можно туда вбить хоть 1 Вольт и 1 Ампер, это неважно, я выставил 5 Вольт.
Заново нажимаем на кнопку Расчет и получаем искомое, в данном случае программа посчитала, что мощность нашего магнитопровода составляет 27.88 Ватта..
Полученные данные примерно сходятся с расчетом по диаметру провода, тогда я получил 26.84 Ватта, значит метод вполне работает.
5. Измерение максимальной температуры.
Обычные (железные) трансформаторы в работе не должны нагреваться выше 60 градусов, это можно использовать и в расчете мощности.
Еще есть китайские производители, которые бывает используют в дешевых адаптерах трансформаторы «маломерки», которые греются как печки, это ненормально, часто реальная мощность трансформатора может быть в 1.2-1.5 раза меньше заявленной.
Чтобы измерить мощность вышеуказанным способом, берем любую нагрузку, лампочки, резисторы и т.п. Как вариант, можно использовать электронную нагрузку, но в этом случае подключаем ее через диодный мост с фильтрующим конденсатором.
Ждем примерно с час, если температура не превысила 60, то увеличиваем нагрузку. Дальше думаю процедура понятна.
Подобные трансформаторы я использую в последние 10-15 лет крайне редко, потому они лежат где нибудь на дальних полках балкона и когда искал, наткнулся на весьма любопытные индикаторы, ИН-13. Покупал для индикатора уровня в усилитель, но так и забросил в итоге. Теперь вот нашел и думаю, что из них можно сделать, возможно у вас есть идеи и предложения. В случае интересной идеи, попробую сделать и показать процесс в виде обзора.
На этом все, а в качестве дополнения видео по определению габаритной мощности трансформатора.
Как проверить трансформатор мультиметром ⋆ diodov.net
Начинающим радиолюбителям очень полезно уметь и знать, как проверить трансформатор мультимтером. Такие знания полезны по той причине, что позволяют сэкономить время и деньги. В большинстве линейных блоков питания львиную долю стоимости составляет трансформатор. Поэтому, если в руках оказался трансформатор с неизвестными параметрами не спешите его выбрасывать. Лучше возьмите в руки мультиметр. Также для некоторых опытов нам понадобится лампа накаливания с патроном.
С целью более осознанного выполнения дальнейших опытов и экспериментов следует понимать, как устроен и работает трансформатор трансформатора. Рассмотрим здесь это в упрощенной форме.
Простейший трансформатор представляет собой две обмотки, намотанных на сердечник или магнитопровод. Каждая обмотка представляет собой изолированные друг от друга проводники. А сердечник набирается из тонких изолированных друг от друга листов из специальной электротехнической стали. На одну из обмоток, называемую первичной, подается напряжение, а со второй, называемой вторичной, оно снимается.
При подаче переменного напряжения на первичную обмотку, поскольку электрическая цепь замкнута, то в ней создается пуль для протекания переменного электрического тока. Вокруг проводника с переменным током всегда образуется переменное магнитное поле. Магнитное поле замыкается и усиливается посредством сердечника магнитопровода и наводит во вторичной обмотке переменную электродвижущую силу ЭДС. При подключении нагрузки ко вторично обмотке в ней протекает переменный ток i2.
Этих знаний на еще не достаточно, чтобы полностью понимать, как проверить трансформатор мультиметром. Поэтому рассмотрим еще ряд полезных моментов.
Как проверить трансформатор мультимтером правильноНе вникая в подробности, которые здесь ни к чему, заметим, что ЭДС, как и напряжение, определяется числом витков обмотки при прочих равных параметрах
E ~ w.
Чем больше витков, тем выше значение ЭДС (или напряжения) обмотки. В большинстве случаев мы имеем дело с понижающими трансформаторами. На их первичную обмотку подают высокое напряжение 220 В (230 В по-новому ГОСТу), а со вторичной обмотки снимается низкое напряжение: 9 В, 12 В, 24 В и т.д. Соответственно и число витков также будет разным. В первом случае оно выше, а во втором ниже.
Так как
E1 > E2,
то
w1 > w2.
Также, не приводя обоснований, заметим, что мощности обоих обмоток всегда равны:
S1 = S2.
А так как мощность – это произведение тока i на напряжение u
S = u∙i,
то
S1 = u1∙i1; S2 = u2∙i2.
Откуда получаем простое уравнение:
u1∙i1 = u2∙i2.
Последнее выражение имеет для нас большой практический интерес, который заключается в следующем. Для сохранения баланса мощностей первичной и вторичной обмоток при увеличении напряжения нужно снижать ток. Поэтому в обмотке с большим напряжением протекает меньший ток и наоборот. Проще говоря, поскольку в первичной обмотке напряжение выше, чем во вторичной, то ток в ней меньше, чем во вторичной. При этом сохраняется пропорция. Например, если напряжение выше в 10 раз, то ток ниже в те же 10 раз.
Отношение числа витков или отношение ЭДС первичной обмотки ко вторичной называют коэффициентом трансформации:
kт = w1 / w2 = E1 / E2.
Из приведенного выше, мы можем сделать важнейший вывод, который поможет нам понять, как проверить трансформатор мультиметром.
Вывод заключается в следующем. Поскольку первичная обмотка трансформатора рассчитана на более высокое напряжение (220 В, 230 В) относительно вторичной (12 В, 24 В и т.д.), то она мотается большим числом витков. Но при этом в ней протекает меньший ток, поэтому применяется более тонкий провод большей длины. Отсюда следует, что первичная обмотка понижающего трансформатора обладает большим сопротивлением, чем вторичная.
Поэтому с помощью мультиметра уже можно определить, какие выводы являются выводами первичной обмотки, а какие вторичной, путем измерения и сравнения их сопротивлений.
Как определить обмотки трансформатора
Измерив сопротивление обмоток, мы узнали, как из них рассчитана на более высокое напряжение. Но мы еще не знаем, можно ли на нее подавать 220 В. Ведь более высокое напряжение еще на означает 220 В. Иногда попадаются трансформаторы, рассчитаны на работу от мети переменного тока 110 В и 127 В или меньшее значение. Поэтому если такой трансформатор включить в сеть 220 В, он попросту сгорит.
В таком случае опытные электрики поступают так. Берут лампу накаливания и последовательно соединяют с предполагаемой первичной обмоткой. Далее один вывод обмотки и вывод лампочки подключают в сеть 220 В. Если трансформатор рассчитан на 220 В, то лампа не засветится, так как приложенное напряжение 220 В полностью уравновешивается ЭДС самоиндукции обмотки. ЭДС и приложенное напряжение направлены встречно. Поэтому через лампу накаливания будет протекать небольшой ток – ток холостого хода трансформатора. Величина этого тока недостаточна для разогрева нити лампы накаливания. По этой причине лампа не светится.
Если лампа засветится даже в полнакала, то на такой трансформатор нельзя подавать 220 В; он не рассчитан на такое напряжение.
Очень часто можно встретить трансформатор, имеющий много выводов. Это значит, что он имеет несколько вторичных обмоток. Узнать напряжение каждой из них можно узнать следующим образом.
Раньше мы рассмотрели, как проверить трансформатор мультиметром и определить по отношению сопротивления первичную обмотку. Также с помощью лампы накаливания можно убедится в том, что она рассчитана на 220 В (230 В).
Теперь дело осталось за малым. Подаем на первичную обмотку 220 В и выполняем измерение переменного напряжения на выводах оставшихся обмоток с помощью мультиметра.
Соединение обмоток трансформатора
Вторичные обмотки трансформатора соединяют последовательно и реже параллельно. При последовательном соединении обмотки могут включаться согласно и встречно.
Согласное соединение обмоток трансформатора применяют с целью получения большей величины напряжения, чем дает одна из обмоток. При согласном соединении начало одной обмотки, обозначаемое на чертежах электрических схем точкой или крестиком, соединяется с концом предыдущей. Здесь следует помнить, что максимальный ток всех соединенных обмоток не должен превышать значения той, которая рассчитана на наименьший ток.
При встречном соединении начала или концы обмоток соединяются вместе. При встречном соединении ЭДС направлены встречно. На выводах получают разницу ЭДС: от большего значения отнимается меньшее значение. Если соединить встречно две обмотки с равными значениями ЭДС, то на выводах будет ноль.
Теперь мы знаем, как, как проверить трансформатор мультиметром, а также можем найти первичную и вторичную обмотки.
Еще статьи по данной теме
Проверка трансформатора с помощью мультиметра
В современной технике трансформаторы применяют довольно часто. Эти приборы используются, чтобы увеличивать или уменьшать параметры переменного электрического тока. Трансформатор состоит из входной и нескольких (или хотя бы одной) выходных обмоток на магнитном сердечнике. Это его основные компоненты. Случается, что прибор выходит из строя и возникает необходимость в его ремонте или замене. Установить, исправен ли трансформатор, можно при помощи домашнего мультиметра собственными силами. Итак, как проверить трансформатор мультиметром?
Основы и принцип работы
Сам по себе трансформатор относится к элементарным устройствам, а принцип его действия основан на двустороннем преобразовании возбуждаемого магнитного поля. Что характерно, индуцировать магнитное поле можно исключительно при помощи переменного тока. Если приходится работать с постоянным, вначале его надо преобразовывать.
На сердечник устройства намотана первичная обмотка, на которую и подается внешнее переменное напряжение с определенными характеристиками. Следом идут она или несколько вторичных обмоток, в которых индуцируется переменное напряжение. Коэффициент передачи зависит от разницы в количестве витков и свойств сердечника.
Разновидности
Сегодня на рынке можно найти множество разновидностей трансформатора. В зависимости от выбранной производителем конструкции могут использоваться разнообразные материалы. Что касается формы, она выбирается исключительно из удобства размещения устройства в корпусе электроприбора. На расчетную мощность влияет лишь конфигурация и материал сердечника. При этом направление витков ни на что не влияет – обмотки наматываются как навстречу, так и друг от друга. Единственным исключением является идентичный выбор направления в случае, если используется несколько вторичных обмоток.
Для проверки подобного устройства достаточно обычного мультиметра, который и будет использоваться, как тестер трансформаторов тока. Никаких специальных приборов не потребуется.
Порядок проверки
Проверка трансформатора начинается с определения обмоток. Сделать это можно при помощи маркировки на устройстве. Должны быть указаны номера выводов, а также обозначения их типа, что позволяет установить больше информации по справочникам. В отдельных случаях имеются даже поясняющие рисунки. Если же трансформатор установлен в какой-то электронный прибор, то прояснить ситуацию сможет принципиальная электронная схема этого прибора, а также подробная спецификация.
Итак, когда все выводы определены, приходит черед тестера. С его помощью можно установить две наиболее частые неисправности – замыкание (на корпус или соседнюю обмотку) и обрыв обмотки. В последнем случае в режиме омметра (измерения сопротивления) перезваниваются все обмотки по очереди. Если какое-то из измерений показывает единицу, то есть бесконечное сопротивление, то налицо обрыв.
Здесь имеется важный нюанс. Проверять лучше на аналоговом приборе, так как цифровой может выдавать искаженные показания из-за высокой индукции, что особенно характерно для обмоток с большим числом витков.
Когда ведется проверка замыкания на корпус, один из щупов подсоединяют к выводу обмотки, в то время как вторым позванивают выводы всех прочих обмоток и самого корпуса. Для проверки последнего потребуется предварительно зачистить место контакта от лака и краски.
Определение межвиткового замыкания
Другой частой поломкой трансформаторов является межвитковое замыкание. Проверить импульсный трансформатор на предмет подобной неисправности с одним лишь мультиметром практически нереально. Однако, если привлечь обоняние, внимательность и острое зрение, задача вполне может решиться.
Немного теории. Проволока на трансформаторе изолируется исключительно собственным лаковым покрытием. Если имеет место пробой изоляции, сопротивление межу соседними витками остается, в результате чего место контакта нагревается. Именно поэтому первым делом следует тщательно осмотреть прибор на предмет появления потеков, почернений, подгоревшей бумаги, вздутий и запаха гари.
Далее стараемся определить тип трансформатора. Как только это получается, по специализированным справочникам можно посмотреть сопротивление его обмоток. Далее переключаем тестер в режим мегаомметра и начинаем измерять сопротивление изоляции обмоток. В данном случае тестер импульсных трансформаторов – это обычный мультиметр.
Каждое измерение следует сравнить с указанным в справочнике. Если имеет место расхождение более чем на 50%, значит, обмотка неисправна.
Если же сопротивление обмоток по тем или иным причинам не указано, в справочнике обязательно должны быть приведены иные данные: тип и сечение провода, а также количество витков. С их помощью можно вычислить желаемый показатель самостоятельно.
Проверка бытовых понижающих устройств
Следует отметить момент проверки тестером-мультиметром классических трансформаторов понижения. Найти их можно практически во всех блоках питания, которые понижают входящее напряжение с 220 Вольт до выходящего в 5-30 Вольт.
Первым делом проверяется первичная обмотка, на которую подается напряжение в 220 Вольт. Признаки неисправности первичной обмотки:
- малейшая видимость дыма;
- запах гари;
- треск.
В этом случае следует сразу прекращать эксперимент.
Если же все нормально, можно переходить к измерению на вторичных обмотках. Прикасаться к ним можно только контактами тестера (щупами). Если полученные результаты меньше контрольных минимум на 20%, значит обмотка неисправна.
К сожалению, протестировать такой токовый блок можно только в тех случаях, если имеется полностью аналогичный и гарантированно рабочий блок, так как именно с него и будут собираться контрольные данные. Также следует помнить, что при работе с показателями порядка 10 Ом некоторые тестеры могут искажать результаты.
Измерение тока холостого хода
Если все тестирования показали, что трансформатор полностью исправен, не лишним будет провести еще одну диагностику – на ток трансформатора холостого хода. Чаще всего он равняется 0,1-0,15 от номинального показателя, то есть тока под нагрузкой.
Для проведения проверки измерительный прибор переключают в режим амперметра. Важный момент! Мультиметр к испытуемому трансформатору следует подключать замкнутым накоротко.
Это важно, потому что во время подачи электроэнергии на обмотку трансформатора сила тока возрастает до нескольких сот раз в сравнении с номинальным. После этого щупы тестера размыкаются, и на экране отображаются показатели. Именно они и отображают величину тока без нагрузки, тока холостого хода. Аналогичным образом производится измерение показателей и на вторичных обмотках.
Для измерения напряжения к трансформатору чаще всего подключают реостат. Если же его под рукой нет, в ход может пойти спираль из вольфрама или ряд лампочек.
Для увеличения нагрузки увеличивают количество лампочек или же сокращают количество витков спирали.
Как можно видеть, для проверки даже не потребуется никакой особый тестер. Подойдет вполне обычный мультиметр. Крайне желательно иметь хотя бы приблизительное понятие о принципах работы и устройстве трансформаторов, но для успешного измерения достаточно всего лишь уметь переключать прибор в режим омметра.
Как определить обмотки неизвестного трансформатора, первичную, вторичную
Прежде чем подключать трансформатор к сети,нужно определить первичную обмотку трансформатора, прозвонить его первичные и вторичные обмотки омметром.
несколько первичных обмотокУ понижающих трансформаторов сопротивление сетевой обмотки намного больше, чем сопротивление вторичных обмоток и может отличаться в сто раз.
Первичных (сетевых) обмоток может быть несколько, либо единственная обмотка может иметь отводы, если трансформатор универсальный и рассчитан на использование при разных напряжениях сети.
В двух каркасных трансформаторах на стержневых магнитопроводах, первичные обмотки распределены по обоим каркасам.
защищен предохранителемПри пробном включении трансформаторов можно воспользоваться приведённой схемой. При неправильном определение первичного напряжения трансформатора, предохранитель FU защитит сеть от короткого замыкания, а трансформатор от повреждения.
Видео: Простой способ диагностики силового трансформатор
Когда неизвестен тип силового трансформатора, тем более мы не знаем его паспортных данных, на помощь приходит обыкновенный стрелочный тестер и не хитрое приспособление в лице лампы накаливания.
Как подобрать предохранитель для трансформатора
Рассчитываем ток предохранителя обычным способом:
I = P / U
I – ток, на который рассчитан предохранитель (Ампер),
P – габаритная мощность трансформатора (Ватт),
U – напряжение сети (~220 Вольт).
Пример:
35 / 220 = 0,16 Ампер
Ближайшее значение – 0,25 Ампер.
определение первичного напряжения трансформатораСхема измерения тока Холостого Хода (ХХ) трансформатора. Ток ХХ трансформатора обычно замеряют, чтобы исключить наличие короткозамкнутых витков или убедится в правильности подключения первичной обмотки.
При замере тока ХХ, нужно плавно поднимать напряжение питания. При этом ток должен плавно возрастать. Когда напряжение превысит 230 Вольт, ток обычно начинает возрастать более резко. Если ток начинает резко возрастать при напряжении значительно меньшем, чем 220 Вольт, значит, либо Вы неправильно выбрали первичную обмотку, либо она неисправна.
Мощность (Вт) | Ток ХХ (мА) |
5 — 10 | 10 — 200 |
10 -50 | 20 — 100 |
50 — 150 | 50 — 300 |
150 — 300 | 100 — 500 |
300 — 1000 | 200 — 1000 |
Ориентировочные токи ХХ трансформаторов в зависимости от мощности.
Нужно добавить, что токи ХХ трансформаторов даже одной и той же габаритной мощности могут очень сильно отличаться. Чем более высокие значения индукции заложены в расчёт, тем больше ток ХХ.
Можно подобрать готовый трансформатор из числа унифицированных типа ТН,
ТА, ТНА, ТПП и других. А если Вам необходимо намотать или перемотать
трансформатор под нужное напряжение, что тогда делать?
Тогда необходимо подобрать подходящий по мощности силовой трансформатор
от старого телевизора, к примеру, трансформатор ТС-200 и ему подобные.
Надо четко понимать, что чем больше количества витков в первичной обмотке тем больше её сопротивление и поэтому меньше нагрев и второе, чем толще провод, тем больше можно получить силу тока, но это зависит от размеров сердечника — сможете ли разместить обмотку.
Что делаем далее, если неизвестно количество витков на вольт?
Для этого необходим ЛАТР, мультиметр (тестер) и прибор измеряющий переменный ток —
амперметр. Наматываем по вашему усмотрению обмотку поверх имеющейся,
диаметр провода любой, для удобства можем намотать и просто монтажным
проводом в изоляции.
Формула для расчета витков трансформатора
50/S
Сопутствующие формулы:
P=U2*I2 (мощность трансформатора)
Sсерд(см2)= √ P(ва) N=50/S
I1(a)=P/220 (ток первичной обмотки)
W1=220*N (количество витков первичной обмотки)
W2=U*N (количество витков вторичной обмотки)
D1=0,02*√i1(ma) D2=0,02*√i2(ma)
K=Sокна/(W1*s1+W2*s2)
50/S — это эмпирическая формула, где S — площадь сердечника трансформатора в см2 (ширину х толщину), считается, что она справедлива до мощности порядка 1кВт.
Измерив площадь сердечника, прикидываем сколько надо
витков намотать на 10 вольт, если это не очень трудно, не разбирая
трансформатора наматываем контрольную обмотку через свободное
пространство (щель).
Подключаем лабораторный автотрансформатор к
первичной обмотке и подаёте на неё напряжение, последовательно включаем
контрольный амперметр, постепенно повышаем напряжение ЛАТР-ом, до начала
появления тока холостого хода.
Если вы планируете намотать трансформатор с достаточно
«жёсткой» характеристикой, к примеру, это может быть усилитель мощности
передатчика в режиме SSB, телеграфном, где происходят довольно резкие
броски тока нагрузки при высоком напряжении ( 2500 -3000 в), например,
тогда ток холостого хода трансформатора устанавливаем порядка 10% от
максимального тока, при максимальной нагрузке трансформатора. Замерив
полученное напряжение, намотанной вторичной контрольной обмотки, делаем
расчет количества витков на вольт.
Пример: входное напряжение 220вольт, измеренное напряжение вторичной обмотки 7,8 вольта, количество витков 14.
Рассчитываем количества витков на вольт
14/7,8=1,8 витка на вольт.
Если нет под рукой амперметра, то вместо него можно использовать
вольтметр, замеряя падение напряжение на резисторе, включенного в разрыв
подачи напряжения к первичной обмотке, потом рассчитать ток из
полученных измерений.
Поделиться ссылкой:
Как отличить первичную обмотку от вторичной. Как по сопротивлению определить первичную обмотку трансформатора
Первичная обмотка трансформатора – это часть устройства, к которой подводится преобразуемый переменный ток. Определить, где первичная, а где вторичная обмотка трансформатора, важно при использовании устройств без заводской маркировки и самодельных катушек.
На самодельных трансформаторах нет обозначений первичной обмотки.
Знания о внутреннем строении и принципе действия трансформаторов имеют практическое значение для начинающих радиолюбителей и домашних мастеров. Имея информацию о типах обмоток, методах их расчета и главных отличиях, можно с большей уверенностью начинать создание систем освещения и прочих устройств.
Типы трансформаторных обмоток
В зависимости от взаиморасположения проводящих ток элементов, направления их намотки и формы сечения провода выделяют несколько типов обмоток трансформаторов:
- Однослойная или двухслойная цилиндрическая обмотка из прямоугольного провода. Технология ее изготовления очень проста, благодаря чему такие катушки получили широкое распространение. Обмотка имеет небольшую толщину, что уменьшает нагрев устройства. Из недостатков следует выделить небольшую прочность конструкции.
- Многослойная цилиндрическая обмотка является аналогом предыдущего типа, но провод расположен в несколько слоев. Окна магнитной системы при этом заполняются лучше, но появляется проблема перегрева.
- Цилиндрическая многослойная обмотка из провода круглого сечения обладает свойствами, близкими к предыдущим разновидностям обмоток, но к недостаткам добавляется утрата прочности по мере роста мощности.
- Винтовая обмотка с одним, двумя и больше ходами имеет высокую прочность, отличную изоляцию и охлаждение. По сравнению с цилиндрическими обмотками, винтовая обходится дороже в производстве.
- Непрерывная обмотка из провода прямоугольного сечения не перегревается, она обладает значительным запасом прочности.
- Многослойная обмотка из фольги устойчива к повреждениям, хорошо заполняет окно магнитной системы, но технология производства таких катушек сложная и дорогостоящая.
У трансформаторов есть шесть основных типов обмотки.
На схемах трансформаторов начало обмоток высокого напряжения обозначается большими буквами латинского алфавита (A, B, C), а такая же часть проводов низкого напряжения – строчными буквами. Противоположный конец обмотки имеет общепринятое условное обозначение, состоящее из конечных трех букв латинского алфавита – X, Y, Z для входящего напряжения и x, y, z для выходящего.
Различают обмотки и по назначению:
- основные – к ним относятся первичная и вторичная обмотки, по которым ток подается из сети и поступает к месту потребления;
- регулирующие – являют собой отводы, главная функция которых – изменение коэффициента трансформации напряжения;
- вспомогательные – используются для обеспечения нужд самого трансформатора.
Автоматизированный расчет намотки трансформатора
Правильно выбрать трансформатор важно не только при проведении ремонта электрической сети, систем освещения и цепей управления. Расчет важен и для радиолюбителей, которые хотят самостоятельно изготовить катушку для конструируемого прибора.
Для этого существуют удобные программы-калькуляторы, которые обладают широким функционалом и оперируют различными методами расчета.
Специальные программы облегчат расчет траснформатора.
- напряжение, подающееся на первичную обмотку катушки, в большинстве случаев это для домашних нужд
- напряжение составляет 220 вольт;
- напряжение на вторичной обмотке;
- сила тока вторичной обмотки.
Результат расчетов представлен в виде удобной таблицы, в которой указаны такие значения, как параметры сердечника и высота стержня, сечение провода, количество витков и мощность обмоток.
Автоматизированный расчет сильно упрощает теоретическую часть процесса конструирования трансформатора, позволяя сосредоточиться на важных деталях.
Отличия первичной обмотки от вторичной
Определить тип обмотки можно по ее сопротивлению.
Определение типа обмотки может быть важным в тех случаях, когда на трансформаторе не сохранилось никаких обозначений. Как узнать, где первичная, а где вторичная обмотка? Они рассчитаны на разное напряжение. Если к сети в 220 В подключить вторичную обмотку, то устройство просто сгорит.
Главный визуальный критерий, при помощи которого можно определить тип обмотки, – толщина провода, припаянного к его выводам . Трансформатор имеет 4 выхода: два для подключения к сети, а еще два для вывода напряжения. Провода, которыми первичная обмотка соединяется с сетью, имеют небольшую толщину. Вторичная обмотка подключена проводами довольно большого поперечного сечения.
Еще один верный признак, позволяющий узнать тип обмотки, – измерение сопротивления провода. Сопротивление первичной обмотки имеет довольно высокое значение тогда, когда у вторичной оно может составлять до 1 Ома.
Вне зависимости от модели, первичная обмотка трансформатора всегда будет одна. На принципиальных схемах она обозначается римской цифрой I. Вторичных обмоток может быть несколько, их обозначение – II, III, IV, и т.д. Не стоит допускать распространенной ошибки, называя такие обмотки третичными, четвертичными и так далее. Все они имеют один ранг и называются вторичными.
Какие функции выполняет трансформатор?
Трансформаторы широко используются в зарядных устройствах.
Главная функция трансформаторов состоит в понижении или повышении напряжения подаваемого на них тока. Эти устройства находят широкое применение в высоковольтных сетях, которые доставляют электричество от места его выработки до конечного потребителя.
В современном домашнем хозяйстве трудно обойтись без трансформатора тока. Данные устройства используются во всех типах техники, начиная от холодильника и заканчивая компьютером.
Еще недавно размеры и вес бытовой техники часто определялись именно параметрами трансформатора, ведь основное правило заключалось в том, что чем выше мощность преобразователя тока, тем он больше и тяжелее. Чтобы увидеть это, достаточно просто сравнить между собой два типа зарядных устройств. Трансформаторы от старого мобильного телефона и современного смартфона или планшета. В первом случае перед нами будет небольшое, но увесистое приспособление для зарядки, которое заметно греется и часто выходит из строя. Импульсные трансформаторы отличаются бесшумной работой, компактностью и высокой надежностью. Принцип их действия заключается в том, что переменное напряжение сначала поступает на выпрямитель и преобразовывается в высокочастотные импульсы, которые подаются на небольшой трансформатор.
В условиях проведения ремонта техники дома часто возникает потребность самостоятельной намотки катушки трансформатора. Для этого используют сборные сердечники, которые состоят из отдельных пластин. Детали соединяются между собой посредством замка, образовывая жесткую конструкцию. Обмотка проводом производится при помощи самодельного устройства, которое работает по принципу коловорота.
Создавая такой трансформатор, следует помнить: чем плотнее и аккуратнее намотана проволока, тем меньше проблем будет возникать с эксплуатацией такого устройства.
Витки отделяются друг от друга одинарным слоем бумаги, промазанной клеем, а первичная обмотка отделяется от вторичной промежутком из 4-5 слоев бумаги. Такая изоляция обеспечит защиту от пробоев и короткого замыкания. Правильно собранный трансформатор гарантирует стабильность работы техники, отсутствие назойливого гула и перегревов.
Заключение по теме
Трансформаторы используются в большинстве окружающей нас техники. Знание об их внутреннем строении дает возможность при необходимости произвести их ремонт, обслуживание или замену.
Отличить первичную обмотку от вторичной бывает важно для правильного подключения устройства в сеть. Подобная проблема может возникнуть и при использовании самодельных устройств или трансформаторов без маркировки.
Непрерывная катушечная обмотка применяется только при напряжении 110 кВ и выше. При использовании в обмотке нескольких параллельных проводов транспозиция делается, как в винтовых параллельных обмотках.
Прежде чем подключать трансформатор к сети,нужно определить первичную обмотку трансформатора, прозвонить его первичные и вторичные обмотки омметром.
несколько первичных обмотокУ понижающих трансформаторов сопротивление сетевой обмотки намного больше, чем сопротивление вторичных обмоток и может отличаться в сто раз.
Первичных (сетевых) обмоток может быть несколько, либо единственная обмотка может иметь отводы, если трансформатор универсальный и рассчитан на использование при разных напряжениях сети.
В двух каркасных трансформаторах на стержневых магнитопроводах, первичные обмотки распределены по обоим каркасам.
защищен предохранителемПри пробном включении трансформаторов можно воспользоваться приведённой схемой. При неправильном , предохранитель FU защитит сеть от короткого замыкания, а трансформатор от повреждения.
Видео: Простой способ диагностики силового трансформатор
Когда неизвестен тип силового трансформатора, тем более мы не знаем его паспортных данных, на помощь приходит обыкновенный стрелочный тестер и не хитрое приспособление в лице лампы накаливания.
Как подобрать предохранитель для трансформатора
Рассчитываем ток предохранителя обычным способом:
I – ток, на который рассчитан предохранитель (Ампер),
P – габаритная мощность трансформатора (Ватт),
U – напряжение сети (~220 Вольт).
35 / 220 = 0,16 Ампер
Ближайшее значение – 0,25 Ампер.
определение первичного напряжения трансформатораСхема измерения тока Холостого Хода (ХХ) трансформатора. Ток ХХ трансформатора обычно замеряют, чтобы исключить наличие короткозамкнутых витков или убедится в правильности подключения первичной обмотки.
При замере тока ХХ, нужно плавно поднимать напряжение питания. При этом ток должен плавно возрастать. Когда напряжение превысит 230 Вольт, ток обычно начинает возрастать более резко. Если ток начинает резко возрастать при напряжении значительно меньшем, чем 220 Вольт, значит, либо Вы неправильно выбрали первичную обмотку, либо она неисправна.
Мощность (Вт) | Ток ХХ (мА) |
5 — 10 | 10 — 200 |
10 -50 | 20 — 100 |
50 — 150 | 50 — 300 |
150 — 300 | 100 — 500 |
300 — 1000 | 200 — 1000 |
Ориентировочные токи ХХ трансформаторов в зависимости от мощности.
Нужно добавить, что токи ХХ трансформаторов даже одной и той же габаритной мощности могут очень сильно отличаться. Чем более высокие значения индукции заложены в расчёт, тем больше ток ХХ.
Можно подобрать готовый трансформатор из числа унифицированных типа ТН,
ТА, ТНА, ТПП и других. А если Вам необходимо намотать или перемотать
трансформатор под нужное напряжение, что тогда делать?
Тогда необходимо подобрать подходящий по мощности силовой трансформатор
от старого телевизора, к примеру, трансформатор и ему подобные.
Надо четко понимать, что чем больше количества витков в первичной обмотке тем больше её сопротивление и поэтому меньше нагрев и второе, чем толще провод, тем больше можно получить силу тока , но это зависит от размеров сердечника — сможете ли разместить обмотку.
Что делаем далее, если неизвестно количество витков на вольт?
Для этого необходим ЛАТР, мультиметр (тестер) и прибор измеряющий переменный ток —
амперметр. Наматываем по вашему усмотрению обмотку поверх имеющейся,
диаметр провода любой, для удобства можем намотать и просто монтажным
проводом в изоляции.
Формула для расчета витков трансформатора
50/S
Сопутствующие формулы:
P=U2*I2 (мощность трансформатора)
Sсерд(см2)= √ P(ва) N=50/S
I1(a)=P/220 (ток первичной обмотки)
W1=220*N (количество витков первичной обмотки)
W2=U*N (количество витков вторичной обмотки)
D1=0,02*√i1(ma) D2=0,02*√i2(ma)
K=Sокна/(W1*s1+W2*s2)
50/S
— это эмпирическая формула, где S — площадь сердечника трансформатора в см2 (ширину х толщину), считается, что она справедлива до мощности порядка 1кВт.
Измерив площадь сердечника, прикидываем сколько надо
витков намотать на 10 вольт, если это не очень трудно, не разбирая
трансформатора наматываем контрольную обмотку через свободное
пространство (щель).
Подключаем лабораторный автотрансформатор к
первичной обмотке и подаёте на неё напряжение, последовательно включаем
контрольный амперметр, постепенно повышаем напряжение ЛАТР-ом, до начала
появления тока холостого хода.
Если вы планируете намотать трансформатор с достаточно
«жёсткой» характеристикой, к примеру, это может быть усилитель мощности
передатчика в режиме SSB, телеграфном, где происходят довольно резкие
броски тока нагрузки при высоком напряжении (2500 -3000 в), например,
тогда ток холостого хода трансформатора устанавливаем порядка 10% от
максимального тока, при максимальной нагрузке трансформатора. Замерив
полученное напряжение, намотанной вторичной контрольной обмотки, делаем
расчет количества витков на вольт.
Пример: входное напряжение 220вольт, измеренное напряжение вторичной обмотки 7,8 вольта, количество витков 14.
Рассчитываем количества витков на вольт
14/7,8=1,8 витка на вольт.
Если нет под рукой амперметра, то вместо него можно использовать
вольтметр, замеряя падение напряжение на резисторе, включенного в разрыв
подачи напряжения к первичной обмотке, потом рассчитать ток из
полученных измерений.
Трансформаторы применяются практически во всех электроприборах, как промышленных, так и бытовых.
Оставим за рамками статьи трансформаторы, используемые энергетическими компаниями, и рассмотрим устройства преобразования напряжения, применяемые в блоках питания домашних электроприборов.
Как работает трансформатор, и для чего он нужен?
Трансформатор относится к элементарным электротехническим устройствам. Принцип его работы основан на возбуждении магнитного поля и двустороннем его преобразовании.
Важно! Индуцировать магнитное поле на сердечнике можно только с помощью переменного тока. Поэтому трансформаторов, работающих на постоянном токе, не существует. При необходимости преобразовать постоянное напряжение, его сначала делают переменным или импульсным. Например, с помощью задающих генераторов.
На единый магнитный сердечник наматывается первичная обмотка, на которую подается переменное напряжение с первичными характеристиками. На остальных обмотках, намотанных на тот же сердечник, индуцируется переменное напряжение. Разница в количестве витков в отношении к первичке, определяет коэффициент передачи.
Как рассчитать обмотку трансформатора?
Например, первичка состоит из 2200 витков и на нее подается 220 вольт переменного напряжения. На каждые 10 витков такого трансформатора приходится 1 вольт. Соответственно, для получения требуемого значения напряжения на вторичных обмотках, необходимо умножить его на 10, и мы получим количество витков вторички.
Чтобы получить 24 вольта, нам необходимо 240 витков вторичной обмотки. Если требуется с одного трансформатора снимать несколько значений, можно намотать несколько обмоток.
Как проверить трансформатор и определить его обмотки?
Конец одной обмотки часто соединяют с началом следующей. Например, мы имеем две вторички на 240 и на 200 витков, соединенных последовательно. Тогда на I обмотке будет 24 вольта, на II – 20 вольт. А если снять напряжение с крайних выводов – получится 44 вольта.
Следующее значение – максимальная мощность нагрузки. Это неизменная величина. Если первичка рассчитана на мощность 220Вт, значит, через нее можно пропустить ток 1А. Соответственно, при напряжении 20 вольт на вторичной обмотке, рабочий ток может достигать 11А.
Исходя из требуемой мощности, рассчитывается сечение магнитопровода (сердечника) и сечение проводника, из которого наматываются обмотки.
Чтобы понять принцип расчета магнитопровода, взгляните на приложенную таблицу:
Это типовой расчет для Ш образного сердечника, применяемого в большинстве бытовых трансформаторов. Магнитопровод набирается из пластин, выполненных из электротехнической стали или сплавов на основе железа с добавлением никеля. Такой материал отлично справляется с удержанием стабильного магнитного поля.
Если такой вопрос предстоит решить бывалому электрику, это не составит для него никакого труда, так как выяснить где начало и конец – это самое легкое, что может для него быть. На самом деле и для опытного человека это, также, не составляет особого труда, необходимо знать основные параметры и конструктивные правила, а также соблюдать технику безопасности, при работе с электрическими приборами и установками, а также с высоковольтным напряжением, чтобы не произошло никаких непредвиденных ситуаций со здоровьем.
Определение первичной и вторичной обмотки трансформаторной установки
Бывает так, что трансформаторная установка на своем корпусе не имеет абсолютно никакие опознавательные знаки, но имеет медные шнуры, которые выступают из четырех выводах. Одна выводка имеет большой шнур из меди, а другая, тонкий. Человек, который уже сталкивался с таким вопросом, моментально будет уверен в том, что нужно делать. Так как супертонкий шнур – и есть электрообмотка первичного типа, соответственно второй шнур – вторичного типа.
Одним из обязательных указаний есть то, что первичная обмотка подключается только к сети с напряжением 220 вольт и она обматывается тоненьким шнуром из медной основы. Значит, делая вывод, можно сказать, первоначальная обмотка будет исполнена тонким проводом, а также сопротивление у нее 62 Ома. Так как вторичная электрообмотка исполнена толстым шнуром, сопротивление меньше. Вторичная электрообмотка может включать несколько витков, чего не скажешь про первичную, она всегда только одна.
Чтобы использовать имеющийся в запасах силовой трансформатор, необходимо как можно точнее узнать его ключевые характеристики. С решением этой задачи практически никогда не возникает затруднений, если на изделии сохранилась маркировка. Требуемые параметры легко можно найти в Сети, просто введя в строку поиска выбитые на трансформаторе буквы и цифры.
Однако довольно часто маркировки нет – надписи затираются, уничтожаются коррозией и так далее. На многих современных изделиях (особенно на дешевых) маркировка не предусмотрена вообще. Выбрасывать в таких случаях трансформатор, конечно же, не стоит. Ведь его цена на рынке может быть вполне приличной.
Наиболее важные параметры силовых трансформаторов
Что же нужно знать о трансформаторе, чтобы корректно и, самое главное, безопасно использовать его в своих целях? Чаще всего это ремонт какой-либо бытовой техники или изготовление собственных поделок, питающихся невысоким напряжением. А знать о лежащем перед нами трансформаторе нужно следующее:- На какие выводы подавать сетевое питание (230 вольт)?
- С каких выводов снимать пониженное напряжение?
- Каким оно будет (12 вольт, 24 или другим)?
- Какую мощность сможет выдать трансформатор?
- Как не запутаться, если обмоток, а соответственно, и попарных выводов – несколько?
Для выполнения работы понадобятся простейшие инструменты и расходные материалы:
- мультиметр с функциями омметра и вольтметра;
- паяльник;
- изолента или термоусадочная трубка;
- сетевая вилка с проводом;
- пара обычных проводов;
- лампа накаливания;
- штангенциркуль;
- калькулятор.
Еще понадобится какой-либо инструмент для зачистки проводов и минимальный набор для пайки – припой и канифоль.
Определение первичной и вторичной обмоток
Первичная обмотка понижающего трансформатора предназначена для подачи сетевого питания. То есть именно к ней необходимо подключать 230 вольт, которые есть в обычной бытовой розетке. В самых простых вариантах первичная обмотка может иметь всего два вывода. Однако бывают и такие, в которых выводов, например, четыре. Это значит, что изделие рассчитано на работу и от 230 В, и от 110 В. Рассматривать будем вариант попроще.Итак, как определить выводы первичной обмотки трансформатора? Для решения этой задачи понадобится мультиметр с функцией омметра. С его помощью нужно измерить сопротивление между всеми имеющимися выводами. Где оно будет больше всего, там и есть первичная обмотка. Найденные выводы желательно сразу же пометить, например, маркером.
Определить первичную обмотку можно и другим способом. Для этого намотанную проволоку внутри трансформатора должно быть хорошо видно. В современных вариантах чаще всего так и бывает. В старых изделиях внутренности могут оказаться залитыми краской, что исключает применение описываемого метода. Визуально выделяется та обмотка, диаметр проволоки которой меньше. Она является первичной. На нее и нужно подавать сетевое питание.
Осталось вычислить вторичную обмотку, с которой снимается пониженное напряжение. Многие уже догадались, как это сделать. Во-первых, сопротивление у вторичной обмотки будет намного меньше, чем у первичной. Во-вторых, диаметр проволоки, которой она намотана – будет больше.
Задача немного усложняется, если обмоток у трансформатора несколько. Особенно такой вариант пугает новичков. Однако методика их идентификации тоже очень проста, и аналогична вышеописанному. В первую очередь, нужно найти первичную обмотку. Ее сопротивление будет в разы больше, чем у оставшихся.
В завершение темы по обмоткам трансформатора стоит сказать несколько слов о том, почему сопротивление первичной обмотки больше, чем у вторичной, а с диаметром проволоки все с точностью до наоборот. Это поможет начинающим детальнее разобраться в вопросе, что очень важно при работе с высоким напряжением.
На первичную обмотку трансформатора подается сетевое напряжение 220 В. Это значит, что при мощности, например, 50 Вт через нее потечет ток силой около 0,2 А (мощность делим на напряжение). Соответственно, большое сечение проволоки здесь не нужно. Это, конечно же, очень упрощенное объяснение, но для начинающих (и решения поставленной выше задачи) этого будет достаточно.
Во вторичной обмотке токи протекают более значительные. Возьмем самый распространенный трансформатор, который выдает 12 В. При той же мощности в 50 Вт ток, протекающий через вторичную обмотку, составит порядка 4 А. Это уже довольно большое значение, потому проводник, через который будет проходить такой ток, должен быть потолще. Соответственно, чем больше сечение проволоки, тем сопротивление ее будет меньше.
Пользуясь этой теорией и простейшим омметром можно легко вычислять, где какая обмотка у понижающего трансформатора без маркировки.
Определение напряжения вторичной обмотки
Следующим этапом идентификации «безымянного» трансформатора будет определение напряжения на его вторичной обмотке. Это позволит установить, подходит ли изделие для наших целей. Например, вы собираете блок питания на 24 В, а трансформатор выдает только 12 В. Соответственно, придется искать другой вариант.Для определения напряжения, которое возможно снять со вторичной обмотки, на трансформатор придется подавать сетевое питание. Это уже довольно опасная операция. По неосторожности или незнанию можно получить сильный удар током, обжечься, повредить проводку в доме или сжечь сам трансформатор. Потому не лишним будет запастись несколькими рекомендациями относительно техники безопасности.
Во-первых, при тестировании подсоединять трансформатор к сети следует через лампу накаливания. Она подключается последовательно, в разрыв одного из проводов, идущих к вилке. Лампочка будет служить в роли предохранителя на случай, если вы что-то сделаете неправильно, или же исследуемый трансформатор неисправен (закорочен, сгоревший, намокший и так далее). Если она светится, значит что-то пошло не так. На лицо короткое замыкание в трансформаторе, потому вилку из розетки лучше сразу же вытянуть. Если лампа не светится, ничего не воняет и не дымит – работу можно продолжать.
Во-вторых, все соединения между выходами и вилкой должны быть тщательно заизолированы. Не стоит пренебрегать этой рекомендацией. Вы даже не заметите, как рассматривая показания мультиметра, например, возьметесь поправлять скручивающиеся провода, получите хорошенький удар током. Это опасно не только для здоровья, но и для жизни. Для изолирования используйте изоленту или термоусадочную трубку соответствующего диаметра.
Теперь сам процесс. К выводам первичной обмотки припаивается обычная вилка с проводами. Как указано выше, в цепь добавляется лампа накаливания. Все соединения изолируются. К выводам вторичной обмотки подсоединяется мультиметр в режиме вольтметра. Обратите внимание на то, чтобы он был включен на измерение переменного напряжения. Начинающие часто допускают тут ошибку. Установив ручку мультиметра на измерение постоянного напряжения, вы ничего не сожжете, однако, на дисплее не получите никаких вменяемых и полезных показаний.
Теперь можно вставлять вилку в розетку. Если все в рабочем состоянии, то прибор покажет вам выдаваемое трансформатором пониженное напряжение. Аналогично можно измерить напряжение на других обмотках, если их несколько.
Простые способы вычисления мощности силового трансформатора
С мощностью понижающего трансформатора дела обстоят немного сложнее, но некоторые простые методики, все же, есть. Самый доступный способ определить эту характеристику – измерение диаметра проволоки во вторичной обмотке. Для этого понадобится штангенциркуль, калькулятор и нижеприведенная информация.Сначала измеряется диаметр проволоки. Для примера возьмем значение в 1,5 мм. Теперь нужно вычислить сечение проволоки. Для этого необходимо половину диаметра (радиус) возвести в квадрат и умножить на число «пи». Для нашего примера сечение будет около 1,76 квадратных миллиметров.
Далее для расчета понадобится общепринятое значение плотности тока на квадратный миллиметр проводника. Для бытовых понижающих трансформаторов это 2,5 ампера на миллиметр квадратный. Соответственно, по второй обмотке нашего образца сможет «безболезненно» протекать ток силой около 4,3 А.
Теперь берем вычисленное ранее напряжение вторичной обмотки, и умножаем его на полученный ток. В результате получим примерное значение мощности нашего трансформатора. При 12 В и 4,3 А этот параметр будет в районе 50 Вт.
Мощность «безымянного» трансформатора можно определить еще несколькими способами, однако, они более сложные. Желающие смогут найти информацию о них в Сети. Мощность узнается по сечению окон трансформатора, с помощью программ расчета, а также по номинальной рабочей температуре.
Заключение
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что определение характеристик трансформатора без маркировки является довольно простой задачей. Главное – соблюдать правила безопасности и быть предельно внимательным при работе с высоким напряжением.Как определить где у трансформатора вход 220
Тема: как можно понять где у трансформатора какие обмотки, чем измерить.
Несмотря на большую популярность импульсных блоков питания, в которых также стоят трансформаторы (хотя и ферритовые), старые, добрые трансформаторы с железным сердечником по прежнему повсеместно используются. Для новичка или человека, особо не связанного с профессией электрика, электронщика может быть затруднительным быть подключения этих самых силовых трансформаторов к электрической сети 220 вольт. Например, вы у себя в гараже нашли нерабочее устройство и решили использовать имеющийся трансформатор для сборки блока питания для своих нужд. Но даже в самом простом трансе имеются 4 вывода, и не всегда можно понять какие 2 относятся к входу 220 В, а какие 2 к выходному, пониженному напряжению. Вот мы и постараемся разобраться с этим вопросом.
Итак, как я только что заметил, самый простой силовой трансформатор имеет 4 вывода. Два из которых являются входом первичной обмотки, рассчитанной на 220 вольт, а другие два вывода относятся к выходной, вторичной обмотке, с которой и нужно снимать пониженное напряжение для своих нужд. На «правильных» трансформаторах даже новичку легко понять где какая обмотка. Хотя бы по имеющимся надписям или по объему провода обмотки, с которой выводы выходят (там где много провода, это входная 220, где намного меньше провода, это выходная).
Если на первый взгляд проблематично определить где какая обмотка, то тут уж на помощь придет электронный мультиметр, которым нужно будет измерить сопротивление обмоток. Первичные, входные обмотки силовых, понижающих трансформаторов имеют в десятки раз больше сопротивление, по сравнению с вторичными, выходными обмотками. Первички мотаются более тонким проводом и имеют большее количество витков. А как известно, чем тоньше и длиннее провод, тем больше у него электрическое сопротивление. Вторички рассчитываются на меньшее напряжение (обычно это 3, 5, 6, 9, 12, 15, 24 вольта) и на больший ток. В принципе в этом и заключается основная функция понижающих трансформаторов, чтобы из большего сетевого напряжения с меньшим токов на входе делать меньшее напряжение и больший ток на выходе.
Итак, допустим у нас есть относительно небольшой трансформатор, который мы сняли с очень старого видеомагнитофона. Мощность таких трансформаторов около 20 ватт. Первичная обмотка может иметь аж три вывода. Один общий, относительно двух другим можно подавать на этот трансформатор либо 220 вольт или 110. На вторичной обмотке может быть от двух и более выводов. Чтобы выяснить, какое напряжение имеется на выходной обмотке нам сначало нужно найти входную обмотку, к которой мы будем подсоединять сетевое напряжение 220 вольт. Поскольку 220 В это самое большое напряжение на этом трансе, то мы мультиметром ищем два вывода, которые имеют самое большое сопротивление. Для трансформатора на 20 Вт сопротивление первички будет около 300 ом (200-500, где-то так). На вторичке сопротивление будет в десятки раз меньше!
Допустим мы нашли нашу первичную, входную обмотку. Далее мы подсоединяем к этим выводам сетевой провод и подключаем питание 220 вольт. После этого мультиметр переводим в режим измерения переменного напряжения. Начинаем аккуратно (чтобы случайно не ударило током) измерять переменное напряжение на остальных выводах. Скорее всего мы увидим стандартные низковольтные напряжения от 3 до 25 вольт. Естественно, наличие нужного напряжения еще не говорит о том, что этот трансформатор подходит для наших задач. Дело в том, что обмотка с нужным напряжением может оказаться малого диаметра, а это влияет на величину выдаваемого тока. То есть, чем больше сечение провода обмотки, тем больше тока она может обеспечить.
Чтобы понять какую максимальную величину силы тока можно получить с выходной обмотки, нужно просто измерить диаметр этой обмотки. Далее через поиск в интернете находим таблицу зависимости сечения провода трансформатора от силы тока. Для примерного расчета можно воспользоваться такой формулой: I = 3,14 * d² (I — амперы, d — мм). В итоге мы узнаем тот ток, который может обеспечить выходная обмотка с данным диаметром провода. Например после того как мы измеряли штангенциркулем диаметр провода с напряжением 12 вольт (к примеру), и оно равно 1 мм. То по формуле мы вычислим, что этот провод может нам обеспечить 3,14 ампер. Ну и выходную мощность этой обмотки можно посчитать так, мы напряжение перемножаем на ток: 12 вольт умножить на 3,14 ампер будет равно около 37 ватт.
Если на вашем трансформаторе несколько вторичных обмоток, то общая мощность трансформатора будет равна сумме мощностей всех вторичных обмоток, минус КПД транса (в среднем КПД трансформаторов равно около 80% ). Вот и получается, что если у нас трансформатор на 100 ватт, то суммарная мощность выходной или выходных обмоток может быть около 80 ватт, приблизительно.
Видео по этой теме:
Первое, что надо сделать, это взять листок бумаги, карандаш и мультиметр. Пользуясь всем этим, прозвонить обмотки трансформатора и зарисовать на бумаге схему. При этом должно получиться что-то очень похожее на рисунок 1.
Выводы обмоток на картинке следует пронумеровать. Возможно, что выводов получится намного меньше, в самом простейшем случае всего четыре: два вывода первичной (сетевой) обмотки и два вывода вторичной. Но такое бывает не всегда, чаще обмоток несколько больше.
Некоторые выводы, хотя они и есть, могут ни с чем не «звониться». Неужели эти обмотки оборваны? Вовсе нет, скорей всего это экранирующие обмотки, расположенные между другими обмотками. Эти концы, обычно, подключают к общему проводу – «земле» схемы.
Поэтому, желательно на полученной схеме записать сопротивления обмоток, поскольку главной целью исследования является определение сетевой обмотки. Ее сопротивление, как правило, больше, чем у других обмоток, десятки и сотни Ом. Причем, чем меньше трансформатор, тем больше сопротивление первичной обмотки: сказывается малый диаметр провода и большое количество витков. Сопротивление понижающих вторичных обмоток практически равно нулю – малое количество витков и толстый провод.
Рис. 1. Схема обмоток трансформатора (пример)
Предположим, что обмотку с наибольшим сопротивлением найти удалось, и можно считать ее сетевой. Но сразу включать ее в сеть не надо. Чтобы избежать взрывов и прочих неприятных последствий, пробное включение лучше всего произвести, включив последовательно с обмоткой, лампочку на 220В мощностью 60…100Вт, что ограничит ток через обмотку на уровне 0,27…0,45А.
Мощность лампочки должна примерно соответствовать габаритной мощности трансформатора. Если обмотка определена правильно, то лампочка не горит, в крайнем случае, чуть теплится нить накала. В этом случае можно почти смело включать обмотку в сеть, для начала лучше через предохранитель на ток не более 1…2А.
Если лампочка горит достаточно ярко, то это может оказаться обмотка на 110…127В. В этом случае следует прозвонить трансформатор еще раз и найти вторую половину обмотки. После этого соединить половины обмоток последовательно и произвести повторное включение. Если лампочка погасла, то обмотки соединены правильно. В противном случае поменять местами концы одной из найденных полуобмоток.
Итак, будем считать, что первичная обмотка найдена, трансформатор удалось включить в сеть. Следующее, что потребуется сделать, измерить ток холостого хода первичной обмотки. У исправного трансформатора он составляет не более 10…15% от номинального тока под нагрузкой. Так для трансформатора, данные которого показаны на рисунке 2, при питании от сети 220В ток холостого хода должен быть в пределах 0,07…0,1А, т.е. не более ста миллиампер.
Рис. 2. Трансформатор ТПП-281
Как измерить ток холостого хода трансформатора
Ток холостого хода следует измерить амперметром переменного тока. При этом в момент включения в сеть выводы амперметра надо замкнуть накоротко, поскольку ток при включении трансформатора может в сто и более раз превышать номинальный. Иначе амперметр может просто сгореть. Далее размыкаем выводы амперметра и смотрим результат. При этом испытании дать поработать трансформатору минут 15…30, и убедиться, что заметного нагрева обмотки не происходит.
Следующим шагом следует замерить напряжения на вторичных обмотках без нагрузки, — напряжение холостого хода. Предположим, что трансформатор имеет две вторичные обмотки, и напряжение каждой из них 24В. Почти то, что надо для рассмотренного выше усилителя. Далее проверяем нагрузочную способность каждой обмотки.
Для этого надо к каждой обмотке подключить нагрузку, в идеальном случае лабораторный реостат, и изменяя его сопротивление добиться, чтобы напряжение на обмотке упало на 10-15%%. Это можно считать оптимальной нагрузкой для данной обмотки.
Вместе с измерением напряжения производится замер тока. Если указанное снижение напряжения происходит при токе, например 1А, то это и есть номинальный ток для испытуемой обмотки. Измерения следует начинать, установив движок реостата R1 в правое по схеме положение.
Рисунок 3. Схема испытания вторичной обмотки трансформатора
Вместо реостата в качестве нагрузки можно использовать лампочки или кусок спирали от электрической плитки. Начинать измерения следует с длинного куска спирали или с подключения одной лампочки. Для увеличения нагрузки можно постепенно укорачивать спираль, касаясь ее проводом в разных точках, или увеличивая по одной количество подключенных ламп.
Для питания усилителя требуется одна обмотка со средней точкой (см. статью «Трансформаторы для УМЗЧ»). Соединяем последовательно две вторичные обмотки и измеряем напряжение. Должно получиться 48В, точка соединения обмоток будет средней точкой. Если в результате измерения на концах соединенных последовательно обмоток напряжение будет равно нулю, то концы одной из обмоток следует поменять местами.
В этом примере все получилось почти удачно. Но чаще бывает, что трансформатор приходится перематывать, оставив только первичную обмотку, что уже почти половина дела. Как рассчитать трансформатор это тема уже другой статьи, здесь было рассказано лишь о том, как определить параметры неизвестного трансформатора.
Статьи, Схемы, Справочники
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Бокс и видеокарта для MB Pro 15 1 ставка. Когда выйдет в продажу i9 в мире?
Поиск данных по Вашему запросу:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.Перейти к результатам поиска >>>
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как проверить трансформатор
Трансформатор на 110В выдержит 220В ?
Как разобраться с обмотками трансформатора, как его правильно подключить к сети и не «спалить» и как определить максимальные токи вторичных обмоток. Такие и подобные вопросы задают себе многие начинающие радиолюбители. В этой статье я постараюсь ответить на подобные вопросы и на примере нескольких трансформаторов фото в начале статьи , разобраться с каждым из них..
Надеюсь, эта статья будет полезной многим радиолюбителям. Для получения различных выходных напряжений и нагрузочных токов обмоток для личных нужд, отличных от имеющихся на трансформаторе, можно получать путём различных соединений имеющихся обмоток между собой. Рассмотрим все возможные варианты. Нагрузочный ток такой обмотки, будет равен наименьшему нагрузочному току из имеющихся обмоток. Например: имеются две обмотки с напряжениями 6 и 12 вольт и токами нагрузки 4 и 2 ампера — в итоге получим общую обмотку с напряжением 18 вольт и током нагрузки — 2 ампера.
Правильность соединения проверяется так. Соединяем вместе два провода от обмоток и на оставшихся двух измеряем напряжение. Если напряжение будет равно удвоенному, то соединение произведено не правильно, в этом случае меняем концы любой из обмоток. Если напряжение на оставшихся концах равно нулю, или около того перепад более чем в пол-вольта не желателен, обмотки в этом случае будут греться на ХХ , смело соединяем вместе оставшиеся концы.
Общее напряжение такой обмотки не изменяется, а нагрузочный ток будет равен сумме нагрузочных токов, всех соединённых параллельно обмоток. Например: имеются три обмотки с выходным напряжением 24 вольта и токами нагрузки по 1 амперу.
В итоге получим обмотку с напряжением 24 вольта и током нагрузки — 3 ампера. Общее напряжение и ток будет, как при последовательном соединении. Например: имеем две последовательно и три параллельно соединённые обмотки примеры, описанные выше.
Соединяем эти две составные обмотки последовательно. Общее напряжение такой обмотки будет равно разности напряжений, включённых встречно обмоток, общий ток будет равен наименьшей по току нагрузки обмотки. Такое соединение применяется в том случае, когда необходимо понизить выходное напряжение имеющейся обмотки. Так же, что бы понизить выходное напряжение какой либо обмотки, можно домотать поверх всех обмоток дополнительную обмотку проводом, желательно не меньшего диаметра той обмотки, напряжение которой необходимо понизить, что бы не уменьшился нагрузочный ток.
Обмотку можно намотать, даже не разбирая трансформатор, если есть зазор между обмотками и сердечником , и включить её встречно с нужной обмоткой. Например: имеем на трансформаторе две обмотки, одна 24 вольта 3 ампера, вторая 18 вольт 2 ампера.
Включаем их встречно и в итоге получим обмотку с выходным напряжением в 6 вольт и током нагрузки 2 ампера. Но это чисто теоретически, на практике-же КПД такого включения будет ниже, чем если бы трансформатор имел одну вторичную обмотку Дело в том, что протекающий по обмоткам ток — создаёт в обмотках ЭДС, и в б о льшей обмотке напряжение уменьшается по отношению к напряжению ХХ, а в м е ньшей — увеличивается, и чем больше протекающий по обмоткам ток — тем больше это воздействие. В итоге общее расчётное напряжение при расчётном токе будет ниже.
Начнём с маленького трансформатора, придерживаясь вышеописанных особенностей левый на фото. Внимательно его осматриваем. Все выводы у него пронумерованы и провода подходят к следующим выводам; 1, 2, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 22, 23, и Дальше необходимо прозвонить омметром все выводы между собой, чтобы определить количество обмоток и нарисовать схему трансформатора.
Получается следующая картина. Выводы 1 и 2 — сопротивление между ними 2,3 Ома, 2 и 4 — между ними 2,4 Ома, между 1 и 4 — 4,7 Ома одна обмотка со средним выводом. Дальше 8 и 10 — сопротивление ,5 Ома ещё одна обмотка. Выводы 12 и 13 — 26 Ом ещё обмотка. Выводы 22 и 23 — 1,5 Ома последняя обмотка. Выводы 6, 9 и 27 не прозваниваются с другими выводами и между собой — это скорее всего экранные обмотки между сетевой и другими обмотками.
Эти выводы в готовой конструкции соединяются между собой и присоединяются к корпусу общий провод. Ещё раз внимательно осматриваем трансформатор. Сетевая обмотка, как мы знаем, мотается первой, хотя бывают и исключения. На фото плохо видно, поэтому продублирую. К выводу 8 подпаян провод, выходящий от самого сердечника то есть он к сердечнику ближе всех , потом идёт провод к выводу 10 — то есть обмотка намотана первой и имеет самое высокое активное сопротивление и скорее всего является сетевой.
Теперь по полученным данным от прозвонки, можно нарисовать и схему трансформатора. Остаётся попробовать подключить предполагаемую первичную обмотку трансформатора к сети вольт и проверить ток холостого хода трансформатора. Для этого собираем следующую цепь.
Последовательно с предполагаемой первичной обмоткой трансформатора у нас это выводы , соединяем обычную лампу накаливания мощностью ватт для более мощных трансформаторов ватт. Лампа в этом случае сыграет роль своеобразного предохранителя ограничителя тока , и защитит обмотку трансформатора от выхода её из строя при подключении к сети вольт, если мы выбрали не ту обмотку или обмотка не рассчитана на напряжение вольт.
Максимальный ток, протекающий в этом случае по обмотке при мощности лампы 40 ватт , не превысит миллиампер. Это убережёт Вас и испытываемый трансформатор от возможных неприятностей.
Соблюдая осторожность, подключаем собранную цепь к сети вольт у меня напряжение сети чуть больше, а точнее — вольт. Что видим? Лампа накаливания не горит. Значит сетевая обмотка выбрана правильно и дальнейшее подключение трансформатора можно производить без лампы.
Подключаем трансформатор без лампы и измеряем ток холостого хода трансформатора. Ток холостого хода ХХ трансформатора измеряется так; собирается аналогичная цепь, что мы собирали с лампой рисовать уже не буду , только вместо лампы включается амперметр, который предназначен для измерения переменного тока внимательно осмотрите свой прибор на наличие такого режима.
Амперметр сначала устанавливается на максимальный предел измерения, потом, если его много, амперметр можно перевести на более низкий предел измерения. Соблюдая осторожность — подключаем к сети вольт, лучше через разделительный трансформатор. Если трансформатор мощный, то щупы амперметра на момент включения трансформатора в сеть лучше закоротить или дополнительным выключателем, или просто закоротить между собой, так как пусковой ток первичной обмотки трансформатора превышает ток холостого хода в раз и амперметр может выйти из строя.
После того, как трансформатор включён в сеть — щупы амперметра разъединяются и измеряется ток. Как видим, ток холостого хода чуть более 28 миллиампер, что вполне допустимо ну может чуток завышен , так как на вид этот трансформатор мощностью ватт.
Измеряем напряжения холостого хода вторичных обмоток. Дальше нам нужно определить возможности обмоток и их нагрузочные токи. Как это делается? Если измерить диаметры проводов не представляется возможным, то поступаем следующим образом. Нагружаем по очереди каждую из обмоток активной нагрузкой, в качестве которой может быть что угодно, например лампы накаливания различной мощности и напряжения лампа накаливания мощностью 40 ватт на напряжение вольт имеет активное сопротивление Ом в холодном состоянии, лампа мощностью ватт — 30 Ом , проволочные сопротивления резисторы , нихромовые спирали от электро плиток, реостаты и т.
Потом измеряем ток нагрузки. Этот ток и будет являться максимальным током, который обмотка способна будет выдавать длительное время не перегреваясь.
Все эти расчёты приближённые. Номинальная мощность трансформатора получается около 36 ватт округляем до Да, ещё хочу рассказать о сопротивлении первичной обмотки. Для маломощных трансформаторов оно может составлять десятки, или даже сотни Ом, а для мощных — единицы Ом. Очень часто на форуме задают такие вопросы; «Измерил мультиметром сопротивление первичной обмотки ТС, а оно оказалось 5 Ом.
Не мало ли оно для сети вольт, я боюсь его включать в сеть. Подскажите — нормально ли оно? Если у Вас есть, чем измерить индуктивность, то Вы сами можете рассчитать сопротивление обмотки переменному току индуктивное сопротивление.
Например; Индуктивность первичной обмотки при измерении составила 6 Гн,, идём сюда и вводим эти данные индуктивность 6 Гн, частота тока сети 50 Гц , смотрим — получилось , округляем , это и будет индуктивное сопротивление этой обмотки для частоты 50 Гц. Естественно, что для частоты Гц будет совсем другое сопротивление этой обмотки. Аналогично проверяются и другие трансформаторы.
На фото второго трансформатора видно, что выводы подпаяны к контактным лепесткам 1, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, После прозвонки становится ясно, что у трансформатора 4 обмотки. Причём хорошо видно, что обмотка 1 и 6 намотана первой белые выводы , потом идёт обмотка чёрные выводы.
У более мощных трансформаторов активное сопротивление обмотки доходит до единиц Ом. Вторая обмотка 83 Ома , возможно повышающая.
Здесь можно замерить диаметры проводов всех обмоток, кроме обмотки , выводы которой выполнены чёрным, многожильным, монтажным проводом.
Дальше подключаем трансформатор через лампу накаливания. Лампа не горит, трансформатор на вид мощностью , замеряем ток холостого хода, получается 53 миллиампера, что вполне допустимо. Замеряем напряжения холостого хода обмоток. Получается — вольта, — 79,5 вольта, и обмотка по 3,4 вольта 6,8 со средним выводом. Максимальный ток нагрузки этой обмотки, как видно из фотографии — 0,24 ампера.
Токи других обмоток определяются из таблицы плотности тока, исходя из диаметра провода обмоток. Обмотка намотана проводом 0,4 и накальная проводом 1,,1. Соответственно токи получаются 0,,5 и 3,,0 ампера.
Номинальная мощность трансформатора получается около ватт. Остался ещё один трансформатор. У него контактная планка с ю контактами, верх 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 и низ соответственно чётные.
Он мог переключаться на различные напряжения сети , Подключаем к выводам 1 и 3 сеть с последовательно включённой лампой накаливания. Лампа горит в половину накала. Измеряем напряжение на выводах трансформатора, оно равняется вольт.
Значит не угадали и первичная обмотка здесь состоит из двух частей, и подключенная часть при напряжении вольт начинает входить в насыщение повышается ток холостого хода и по этому нить лампы раскалилась.
Коэффициент трансформации трансформатора
Трансформатор на В выдержит В? SergeyE , а если подать на первичку через диод вроде как раз половина останется. Попробуй лампочку ильича включить в и посмотреть результат. Достают любители жопонии привозят а посля
Как рассчитать количество витков и диаметр провода обмоткок трнасформатора? FAQ Часть 3
Nov Log in No account? Create an account. Remember me. Facebook Twitter Google. Как узнать ноги трансформатора? В наличии имеется мультиметр, осциллограф, и мощный электронно-цифровой вычислительный комплекс, для просчёта сложных моделей электромагнитного поля. Как узнать характеристики трансформатора? Ну, разные обмотки определить, это прозвонить.
Определение начала и конца обмотки трансформатора
Конструктивно трансформатор может состоять из одной автотрансформатор или нескольких изолированных проволочных либо ленточных обмоток катушек , охватываемых общим магнитным потоком , намотанных, как правило, на магнитопровод сердечник из ферромагнитного магнитомягкого материала. Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории [3]. В году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции , лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества. При подключении к зажимам одной обмотки батареи гальванических элементов начинал отклоняться гальванометр на зажимах другой обмотки. Так как Фарадей работал с постоянным током, при достижении в первичной обмотке его максимального значения, ток во вторичной обмотке исчезал, и для возобновления эффекта трансформации требовалось отключить и снова подключить батарею к первичной обмотке.
Что такое трансформатор и как его проверить
Без этого электротехнического устройства потребители электроэнергии не смогли бы заряжать автомобильные аккумуляторы, подключать энергосберегающие источники света. Электротехническое изделие понижает стационарное напряжение до требуемого уровня. Прибор изготовлен на базе электромагнитной индукции. Продается в специализированных стационарных торговых предприятиях, интернет-магазинах. Понижающий трансформатор с на 12 вольт покупают водители, дачники, владельцы загородных домов, коттеджей для устройства внутридомовой низковольтной осветительной сети.
Как проверить трансформатор в микроволновке
На нашем сайте собрано более бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике. Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 авторов выполнят вашу работу от руб! На практике при использовании энергии электрического тока часто появляется необходимость изменять напряжение, которое подается от генератора.
Подключаем к сети неизвестный трансформатор.
Нам понадобится обычная плоская батарейка на 4,5 В и комбинированный измерительный прибор тестер или миллиамперметр постоянного тока. Обмотки трансформатора мы предварительно вызвонили омметром и у нас имеются несколько пар проводов, но нам надо определить, где у этих пар начало обмотки, а где конец. Берем любую пару проводов принадлежащих одной из обмоток трансформатора.
Понижающие трансформаторы. Виды и работа. Особенности
Канал ЭлектроХобби на YouTube. Несмотря на большую популярность импульсных блоков питания, в которых также стоят трансформаторы хотя и ферритовые , старые, добрые трансформаторы с железным сердечником по прежнему повсеместно используются. Для новичка или человека, особо не связанного с профессией электрика, электронщика может быть затруднительным быть подключения этих самых силовых трансформаторов к электрической сети вольт. Например, вы у себя в гараже нашли нерабочее устройство и решили использовать имеющийся трансформатор для сборки блока питания для своих нужд.
Как узнать мощность трансформатора
Как разобраться с обмотками трансформатора, как его правильно подключить к сети и не «спалить» и как определить максимальные токи вторичных обмоток. Такие и подобные вопросы задают себе многие начинающие радиолюбители. В этой статье я постараюсь ответить на подобные вопросы и на примере нескольких трансформаторов фото в начале статьи , разобраться с каждым из них.. Надеюсь, эта статья будет полезной многим радиолюбителям. Для получения различных выходных напряжений и нагрузочных токов обмоток для личных нужд, отличных от имеющихся на трансформаторе, можно получать путём различных соединений имеющихся обмоток между собой.
Как узнать мощность трансформатора
Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Эту страницу нашли, когда искали : как понять насколько мощный трансформатор , как проверить мощность трансформатора в амперах , на какую мощность рассчитан трансформатор ва , как найти мощность рассчитываемого трансформатора , стандарт как определить мощность силовой трансформатор , как расчитать сколько по мощности вторичка трансформатора , как определить мощность трансформатора по замерам , какая мощность трансформатора на 10 ампер , трансформатор работает с нагрузкой сравните входную и выходную мощность , как рассчитать трансформатор по току покоя усилителя , как определить характеристики трансформатора зная сечение обмоток , узнать сколько ампер дает трансформатор , сколько выдает трансформатор тока , как рассчитать выходную силу тока трансформатора , как узнат тр жилиза на какои мошност.
Идеальный трансформатор и его характеристики
Идеальный трансформатор — это воображаемый трансформатор, имеющий— без потерь в меди (без сопротивления обмотки)
— нет потерь в железе в сердечнике
— флюс без утечки
Другими словами, идеальный трансформатор дает выходную мощность, точно равную входной мощности. КПД трансформатора идей составляет 100%. На самом деле, такой трансформатор невозможно иметь на практике, но идеальный трансформатор модели упрощает проблемы.
Характеристики идеального трансформатора
- Нулевое сопротивление обмотки : Предполагается, что сопротивление первичной и вторичной обмоток идеального трансформатора равно нулю. То есть обе катушки имеют чисто индуктивный характер.
- Бесконечная проницаемость керна : Чем выше проницаемость, тем меньше ммс, требуемая для установления потока. Это означает, что при высокой проницаемости для намагничивания сердечника трансформатора требуется меньший ток намагничивания.
- Нет потока утечки : Поток утечки — это часть магнитного потока, которая не связана с вторичной обмоткой. В идеальном трансформаторе предполагается, что весь поток связан со вторичной обмоткой (то есть без потока утечки).
- КПД 100% : Идеальный трансформатор не имеет потерь, таких как гистерезисные потери, потери на вихревые токи и т. Д. Таким образом, выходная мощность идеального трансформатора в точности равна входной мощности. Следовательно, 100% КПД.
Для идеального трансформатора: E 1 I 1 = E 2 I 2 .Трансформатор
, его работа, характеристики и применение
Что такое трансформатор | его работа, характеристики и применениеТрансформатор — очень распространенное и широко используемое электрическое устройство. Он имеет приложения от мини-мобильных устройств, которые могут поместиться в кармане, до тяжелого промышленного оборудования. В этой статье мы собираемся обсудить трансформатор, его принцип работы, его характеристики и области применения.
ТрансформаторТрансформатор — это статическое электрическое устройство, которое передает электрическую энергию из одной цепи в другую с увеличением или уменьшением напряжения и тока.
Он состоит из двух или более чем двух обмоток (катушек), намотанных на неподвижный железный сердечник. Обмотки бывают двух типов:
- Первичная обмотка
- Вторичная обмотка
Входная обмотка, возбуждаемая переменным током питания, называется первичной обмоткой.Количество витков в первичной обмотке обозначается N p .
Вторичная обмоткаОбмотка трансформатора, которая является выходом трансформатора и связана с нагрузкой, называется вторичной обмоткой. Число витков вторичной обмотки обозначается N s .
Коэффициент трансформации трансформатораЭто отношение числа витков вторичной обмотки трансформатора к числу витков первичной обмотки.
Это очень важно для определения входного и выходного напряжения и тока трансформатора.
Принцип трансформатора Трансформаторыработают согласно закону Фарадея 2 и электромагнитной индукции . это означает, что если катушку поместить в переменное магнитное поле, в катушке будет индуцирована ЭДС.
Трансформатор работает от переменного тока питания, также известного как переменный ток (AC). Из-за переменного тока в первичных обмотках вокруг них создается переменное магнитное поле.Это переменное магнитное поле индуцирует ЭДС во вторичной обмотке посредством явления «взаимной индукции» . Следовательно, происходит передача электрической энергии между двумя обмотками. Первичная и вторичная обмотки соединены магнитным полем, но гальванически изолированы.
Уровни выходного напряжения и тока трансформатора могут изменяться в зависимости от количества витков в первичной и вторичной обмотках, но частота остается той же.
Характеристики трансформатораНекоторые характеристики трансформатора приведены ниже:
Входное и выходное напряжения трансформатора переменные.Трансформатор может увеличивать или уменьшать напряжение питания.
В выход = В дюйм (N с / N p )
Ток также является переменной величиной в трансформаторе, которую можно увеличивать или уменьшать.
I выход = I дюйм (N p / N s )
Трансформатор — это устройство, работающее с постоянной частотой. Частота входного и выходного напряжения остается прежней.
Мощность трансформатора остается постоянной.Мощность, подаваемая на трансформатор, и мощность, подаваемая трансформатором, остаются прежними.
P вход = P выход
В в I в = В на выходе I на выходе
Повышающий и понижающий трансформаторыПо входному и выходному напряжению трансформатора они подразделяются на эти два типа;
1) Повышающий трансформатор
Повышающий трансформатор имеет большее количество витков во вторичной обмотке N s , чем в первичной обмотке N p .Он увеличивает входное напряжение на коэффициент трансформации трансформатора.
N с > N p
Передаточное число> 1
В выход = В дюйм (N с / N p )
Коэффициент трансформации повышающего трансформатора больше 1.
2) Понижающий трансформатор
Трансформатор, число витков которого в первичной обмотке N p больше, чем во вторичной обмотке N s , называется понижающим трансформатором.
Уменьшает входное напряжение на коэффициент трансформации трансформатора.
N с
Передаточное число <1
В выход = В дюйм (N с / N p )
Коэффициент трансформации понижающего трансформатора ниже 1.
Применение трансформатораТрансформатор используется в большом количестве электрических и электронных устройств. Это самый распространенный электрический прибор.Некоторые из его приложений приведены ниже:
- Используется для увеличения или уменьшения напряжения в цепи.
- Используется для гальванической развязки двух цепей.
- Используется в выпрямителях переменного тока в постоянный для снижения высокого входного напряжения переменного тока.
- Используется для согласования импеданса
- Трансформаторы тока используются для измерений.
- Распределительные трансформаторы используются для понижения уровня напряжения в наших бытовых приборах.
- Стабилизатор и регуляторы напряжения
Вы также можете прочитать:
Каковы основные характеристики идеального трансформатора?
Трансформатор подстанции |
Трансформатор — это электрическая часть оборудования, которая преобразует переменный ток электрическая мощность от одной цепи к другой. Он использует магнитные катушки для передачи энергии.
В основном он состоит из первичной обмотки и вторичной обмотки. обмотка. Первичная обмотка и ее цепь называются первичной обмоткой. трансформатор. Вторичная обмотка и ее цепь называются вторичной обмоткой. трансформатор. Первичная и вторичная обмотки трансформатора электрически изолированы. друг от друга, но они связаны магнитным полем.
Читать:
Следовательно, первичная и вторичная обмотки магнитно связаны друг с другом.Если первичная обмотка подключена к источнику переменного напряжения, переменный поток произведено. Взаимный поток свяжет другую обмотку (вторичную) с первичный и вызовет в нем напряжение. Если вторичная обмотка разомкнута (не подключена к нагрузке), ток в первичная обмотка определяется ее индуктивностью.
Идеальный трансформатор
Идеальный трансформатор — это идеальный трансформатор, в котором нет потерь мощности. В идеальном трансформаторе:
- Обмотки чисто индуктивные без сопротивления.Следовательно, в обмотках отсутствуют потери в меди.
- Железный сердечник не нагревается во время работы. Поэтому потерь нет в железном сердечнике.
- Ток намагничивания равен нулю, ток в первичной обмотке равен нулю когда вторичная обмотка разомкнута.
Идеальный трансформатор |
Коэффициент трансформации идеального трансформатора
- Магнитный поток через первичную и вторичную обмотки одинаков.
- Следовательно, индуцированное напряжение на виток одинаково как в первичной, так и во вторичной обмотке.
- Это означает, что Ep и Es пропорциональны NP и NS соответственно.
Основная формула идеального трансформатора |
Из данной формулы мы можем сказать следующее:
- Если VP> VS, напряжение понижается с более высокого напряжение до более низкого напряжения трансформатор в таком случае называется понижающим трансформатором.
- Если VP
- Меняя местами соединения первичной и вторичной обмоток, понижающий трансформатор можно превратить в повышающий.
Пример:
На рисунке ниже определите следующее:
a. вторичное напряжение
б.вторичный ток
c. первичный ток
д. мощность в нагрузке
Решение:
a. По данной формуле можно сказать, что Vp / Vs = 3/1. Таким образом, Vs = 20.
b. По закону Ома I = Vs / R = 20/200; Is = 100 мА
c. По формуле Vp / Vs = Is / Ip; Ip = Vp / Vs x Is = 1/3 x 100 мА; Is = 33,3 мА
d. Поток мощности в нагрузке = Vs x Is = 20 x 100 мА; Pload = 2 Вт.
Типы испытаний электрических трансформаторов
Трансформаторы, которые увеличивают (повышают) или понижают (понижают) электрическое напряжение, используются во многих промышленных и коммунальных приложениях.Где бы они ни использовались, для группы установки очень важно выполнить несколько различных тестов перед установкой. Тщательные испытания гарантируют электрическую, термическую и механическую пригодность трансформатора для обслуживаемой системы. Большинство испытаний силовых трансформаторов определены в национальных стандартах, разработанных IEEE, NEMA и ANSI. Каждый тип трансформатора и каждый подрядчик или поставщик коммунальных услуг будут иметь определенный режим рекомендуемых испытаний, но очень важно, чтобы они проводились старательно монтажной бригадой, чтобы гарантировать безопасную и эффективную работу системы.
К силовым трансформаторам обычно применяются 8 различных испытаний. Большинство процедур тестирования будут включать большинство из этих тестов.
Проверка передаточного отношения
Проверка соотношения витков трансформатора используется, чтобы убедиться, что соотношение между обмотками первичной и вторичной катушек соответствует надлежащим спецификациям. Этот тест гарантирует, что трансформатор обеспечит надлежащее повышение или понижение напряжения.
Соотношение витков рассчитывается путем деления числа витков первичной обмотки на число витков вторичной обмотки. Этот расчет определяет ожидаемую мощность трансформатора и дает соответствующее напряжение, требуемое на вторичной обмотке. В понижающем трансформаторе, предназначенном для понижения напряжения, количество витков во вторичной катушке должно быть меньше, чем в первой, в то время как в повышающем трансформаторе вторичная катушка должна иметь больше витков, чем первая катушка.
Передаточное отношение рассчитывается в условиях холостого хода с помощью инструмента, известного как тестер передаточного отношения . При правильном выполнении проверка может определить работу устройства РПН, короткое замыкание витков, обрыв обмоток, неправильные соединения обмоток и другие неисправности внутри трансформаторов.
Одновременные показания напряжения снимаются в области низковольтной и высоковольтной обмоток после подачи напряжения на одну обмотку. Соотношение — это разница между высокими и низкими показаниями.Если это трехфазный трансформатор, каждая фаза проверяется индивидуально.
Проверка сопротивления изоляции
Обычно известный как тест Меггера, тест сопротивления изоляции измеряет качество изоляции внутри трансформатора . Тестирование обычно проводится с помощью мегомметра, инструмента, похожего на мультиметр, но с гораздо большей емкостью. Некоторые вариации результатов испытаний являются естественными, в зависимости от влажности, чистоты и температуры изоляции, но для того, чтобы пройти испытания, изоляция должна продемонстрировать более высокое сопротивление, чем предписанные международные стандарты для данного типа трансформатора.
Проверка сопротивления изоляции включает в себя измерение сопротивления изоляции устройства, когда фаза и нейтраль замкнуты накоротко. Рекомендуется, чтобы бак и сердечник всегда были заземлены при выполнении этого испытания и чтобы каждая обмотка была закорочена на выводах проходного изолятора. Затем измеряются сопротивления между каждой обмоткой и между всеми другими обмотками и землей.
Проверка коэффициента мощности
Тест коэффициента мощности определяет потери мощности в системе изоляции трансформатора путем измерения угла мощности между приложенным напряжением переменного тока и результирующим током.Коэффициент мощности определяется как косинус фазового угла между напряжением и током. Для идеальной изоляции фазовый угол составляет 90 градусов, но на практике никакая изоляция не является идеальной. Чем ближе фазовый угол к 90 градусам, тем лучше изоляция.
Испытание выполняется с помощью комплекта для проверки коэффициента мощности, а соединения такие же, как и при испытании мегомметром (испытание сопротивления изоляции). Это испытание может быть повторено в течение срока службы трансформатора и проверено по результатам, полученным во время производства, в качестве проверки для определения того, работает ли изоляция со сбоями или разрушается.
Испытания на сопротивление
Проверка сопротивления проводится через несколько часов после того, как трансформатор перестал проводить ток, когда он достиг той же температуры, что и его окружение. Целью этого испытания является проверка различий в сопротивлении обмоток и разрывов в соединениях. Этот тест гарантирует, что каждая цепь правильно подключена и все соединения надежны. Проверка сопротивления выполняется с помощью трансформаторного омметра.
Сопротивление обмотки рассчитывается путем одновременного измерения напряжения и тока — в идеале измеренный ток должен быть как можно ближе к номинальному току. Выполнение этого теста позволит вам рассчитать и компенсировать потери нагрузки в целом.
Проверка полярности
Полярность относится просто к направлению тока в трансформаторе, и тестирование проводится для , чтобы убедиться, что все обмотки подключены одинаково, , а не противоположными способами, которые могут вызвать короткое замыкание.Полярность является жизненно важной проблемой, если несколько трансформаторов должны быть подключены параллельно или подключены к банкам.
Полярность в трансформаторе подразделяется на аддитивную или вычитающую и проверяется с помощью вольтметра. Когда между первичными вводами подается напряжение и результирующее напряжение между вторичными вводами больше, это означает, что трансформатор имеет аддитивную полярность. Таким же образом проверяется полярность трехфазных трансформаторов.
Проверка фазового соотношения
Этот тест определит, были ли подключены два или более трансформатора с правильным соотношением фаз. Этот тест вычисляет угловое смещение и относительную последовательность фаз трансформаторов и может проводиться одновременно с тестами на соотношение и полярность. Напряжения фаз первичной и вторичной обмоток в каждом трансформаторе могут быть записаны и сравнены, чтобы получить соотношение фаз между ними.
Испытания масла
Масло, которое обеспечивает изоляционные и охлаждающие свойства трансформатора, следует проверять до подачи питания на трансформатор и периодически в рамках регулярного графика технического обслуживания.Обычно это делается с помощью портативного испытательного устройства, которое прикладывает испытательное напряжение, интенсивность которого возрастает до тех пор, пока не будет обнаружена точка пробоя масла. Тестирование образца масла может выявить на трансформаторе несколько вещей:
- Кислотное число
- Пробой диэлектрика
- Коэффициент мощности
- Содержание влаги
- Межфазное натяжение
Тесты масла очень полезны для , чтобы определить состояние изоляции и масла. На основе этих результатов может быть составлена программа технического обслуживания трансформатора.
Визуальный осмотр
Хотя это самый простой из всех тестов, визуальный осмотр может выявить потенциальные проблемы, которые не могут быть обнаружены другими, более сложными формами диагностического тестирования. Должна быть установлена стандартная процедура для выполнения визуального теста, определяющая элементы, которые необходимо просмотреть, и критерии для вынесения суждений «годен / не годен». Они могут различаться в зависимости от типа трансформатора и условий установки, но при большинстве стандартных визуальных проверок проверяется наличие этикеток производителя, признаки физического повреждения, состояние сварных швов, утечка или утечка масла, целостность соединений проводов, и состояние клапанов и манометров (если есть).
Характеристики идеального трансформатора
Основы идеального трансформатораПрежде чем обсуждать характеристики идеального трансформатора, необходимо понять основы идеального трансформатора. Трансформатор — это устройство, которое просто передает электрическую мощность из одной цепи в другую, сохраняя при этом частоту и мощность постоянными и изменяя уровень напряжения и тока. В зависимости от увеличения или уменьшения уровня напряжения на выходе трансформаторы могут называться повышающим трансформатором или понижающим трансформатором.В повышающем трансформаторе выходное напряжение будет повышаться в определенном соотношении в зависимости от конструкции трансформатора. Точно так же понижающий трансформатор снова снижает выходное напряжение на определенное соотношение в зависимости от конструкции трансформатора. Как повышающие, так и понижающие трансформаторы не изменяют входную частоту электрического сигнала, а также поддерживают одинаковую входную и выходную мощность, делая одинаковым произведение тока и напряжения на входе и выходе, т. Е.
Трансформатор собран двух катушек i.е. первичная катушка (входная сторона) и вторичная катушка (выходная сторона).
Входной сигнал подается на первичную катушку, что вызывает создание магнитного поля вокруг первичной катушки. Это магнитное поле достигает вторичной катушки, вызывая индукцию тока во вторичной катушке, что приводит к напряжению на вторичной катушке. Выходное напряжение, индуцированное во вторичной катушке, зависит от количества витков первичной и вторичной катушек и может быть найдено по формуле:
Характеристики идеального трансформатораИдеальный трансформатор невозможно спроектировать из-за ограничения материалов, используемых для конструкции трансформатора.Однако теоретически мы можем объяснить характеристики идеального трансформатора. Ниже приведены некоторые характеристики идеального трансформатора.
Сопротивление катушек, используемых для конструкции трансформатора, будет незначительным.
В отличие от настоящих медных катушек, идеальные трансформаторы имеют нулевое реактивное сопротивление.
Идеальный трансформатор не имеет медных потерь, поскольку вторичная и первичная обмотки не имеют реактивного сопротивления или сопротивления.
Как и в неидеальных катушках, когда ток проходит через катушку, возникает явление намагничивания и перемагничивания в зависимости от направления тока.Всегда есть запаздывание в направлении намагничивания и текущем цикле, вызывающее потерю гистерезиса. В идеальном трансформаторе нет явления гистерезиса, что исключает потери из-за гистерезиса.
Вихревой ток — это ток, который возникает в первичной катушке, когда магнитное поле, возникающее из-за протекания тока в катушке, взаимодействует с витками самой первичной катушки. Направление этого тока будет противоположным входному току, вызывая потери из-за сопротивления входу.В идеальном трансформаторе в первичной обмотке нет вихревых токов, так как поток, создаваемый вокруг первичной обмотки, не взаимодействует с самой первичной обмоткой.
Идеальный трансформатор, нет утечки магнитного потока. Весь поток, создаваемый за счет протекания тока через первичную обмотку трансформатора, напрямую связан со вторичной обмоткой. Никакой магнитный поток не будет взаимодействовать с первичной обмоткой или с какой-либо другой частью трансформатора или с внешним пространством трансформатора, что устраняет любые потери из-за утечки магнитного потока.
Поскольку в идеальном трансформаторе нет потерь на истерию, не требуется дополнительный ток намагничивания для создания магнитного потока в первичной обмотке. Таким образом, идеальный трансформатор имеет бесконечную магнитную проницаемость, и кривая B-H будет показывать вертикальную линию, указывающую на отсутствие дополнительных требований по току для установления магнитного потока.
Поскольку идеальный трансформатор не имеет истерических потерь, потерь на вихревые токи или утечки магнитного потока, он не имеет потери мощности.
Идеальный трансформатор имеет 100% КПД; означает, что мощность, подаваемая на выходе, равна входной мощности.Следовательно, в идеальном трансформаторе нет потерь мощности или усиления.
- Нет частотных зависимостей
Идеальный трансформатор не влияет на входную частоту сигнала и обеспечивает ту же частоту на выходе. Идеальный трансформатор работает независимо от значений частоты, и его работа не влияет на разные значения частоты.
Таким образом, идеальный трансформатор состоит из двух катушек с меньшим сопротивлением, без потерь в сердечнике, потерь на вихревые токи и магнитного поля, создаваемого в первой катушке, имеющей бесконечную проницаемость магнитного потока, соединенного со второй цепью.
Нет утечки магнитного потока, что означает, что обе катушки не имеют физической связи между собой, но они имеют полную связь между ними посредством магнитного потока. Поскольку магнитный поток первичной катушки полностью передается вторичной катушке.
В идеальном трансформаторе, когда переменное напряжение Vp подается на первичную обмотку трансформатора, пиковый поток Φ p индуцируется в первичной катушке с числом витков Np. Этот поток Φ p напрямую связан с вторичной катушкой, где ток индуцируется во вторичной катушке, а напряжение Vs создается во вторичной катушке, имеющей количество витков, равное Ns.Для идеального трансформатора ЭДС (электродвижущая сила), индуцированная во вторичной катушке Vs, может быть определена как:
Из приведенного выше соотношения ясно, что выходное напряжение напрямую зависит от количества витков первичной и вторичной катушек. Когда первичная обмотка будет иметь большее количество витков, трансформатор будет понижаться. Точно так же трансформатор будет повышаться, если во вторичной обмотке будет больше витков по сравнению с первичной обмоткой.
В случае идеального трансформатора, когда концы вторичных обмоток подключены к нагрузке, и через нагрузку протекает ток I с .Как уже говорилось ранее, материал, используемый для изготовления катушек идеального трансформатора, имеет бесконечную проницаемость. Следовательно, он не требует дополнительного тока возбуждения для индукции магнитного потока, а ток первичной обмотки I p уравновешивает ток во вторичной обмотке I s с помощью уравнения балансировки:
Из приведенного выше обсуждения ясно, что идеальный трансформатор может обсуждаться только теоретически в целях анализа. Однако практическая конструкция идеального трансформатора невозможна из-за отсутствия идеальных материалов катушки и утечки магнитного потока и различных потерь.
Связанные темы;
- Эквивалентная схема трансформатора
- Трансформатор под нагрузкой и без нагрузки
- Все о трансформаторе
- Трехфазный трансформатор
- КПД и потери трансформатора
Трансформаторы : Волшебно раскрасьте свой звук
Многие создатели аудио увлечены идеей «аналогового» звука, и мы получаем вопросы о том, как лучше всего добиться этого аналогового звука.Большинство из нас работает в основном в цифровом мире, где плагины моделируют аналоговые устройства, но есть несколько физических устройств, о которых вы должны знать, которые абсолютно обеспечивают этот волшебный аналоговый звук. Это помогает записывать аналоговые источники с помощью вибрационного оборудования, чтобы извлечь выгоду из их аналоговости до того, как какой-либо звук попадет в нашу DAW. В этой статье Барри Рудольф проливает свет на ключевой компонент этого эффекта и на то, как его также можно применить во время сведения и мастеринга. — ред.
В этой статье я хочу поговорить о трансформаторах; их практическое применение и их магическое влияние на аудиосигналы.
Трансформаторы, невзрачные, но важные электронные компоненты, повсеместно используются в профессиональной аудиотехнике, как в блоке питания, так и в аудиотракте. Аудиотрансформаторы используются в аналоговых консолях, интерфейсах DAW, почти во всем внешнем оборудовании, многих микрофонах, активных мониторных громкоговорителях и усилителях мощности, используемых для мониторных громкоговорителей и систем наушников. Здесь мы сосредоточимся на аудиоприложениях трансформаторов и лишь слегка коснемся источников питания.
Хорошо известное использование аудиопреобразователей — внутри блока DI или «прямого впрыска», где несимметричный сигнал с низким уровнем и высоким импедансом от гитары или баса сбалансирован, согласован по импедансу и буферизирован трансформатором DI для хорошего сопряжения. с микрофонным предусилителем.В качестве другого примера, Shure SM-57 содержит миниатюрный трансформатор, который балансирует и согласовывает выход капсюля с микрофонным предусилителем.
(Слева) Звуковой сигнал, подаваемый на первичную обмотку, передается на вторичную обмотку звукового трансформатора. (Справа) Большой аудиопреобразователь марки Hammond. Фактический размер, примерно 4 х 3 х 2 дюйма.
Давайте посмотрим на историю, теорию, применение трансформаторов и где использовать эти полностью пассивные аналоговые устройства в звуковой цепи для достижения максимального эффекта.Я добавил ссылки на несколько моих личных сборок, сделанных своими руками, со списками деталей, схемами и фотографиями.
История и теория
Трансформаторы — одна из старейших технологий, которые до сих пор широко используются во всем мире в электрических сетях и аудиосистемах. Базовая оригинальная конструкция немного изменилась и была названа «регулятором натяжения», когда он был изобретен в 1885 году тремя венгерскими инженерами Отто Титушем Блати, Микшей Дери и Кароли Зиперновски.
Все трансформаторы, будь то звуковые или электрические трансформаторы, работают в соответствии с принципами электромагнитной индукции Фарадея, где переменный ток и напряжение (как силовые, так и звуковые сигналы), протекающие в одной катушке 1 обмотка (называемая первичной) индуцируют напряжение в другой, соседняя катушка (называемая вторичной).Несмотря на то, что две обмотки катушки электрически и физически изолированы друг от друга, металлический сердечник магнитно индуцирует или передает напряжение или мощность от одной катушки к другой. Эта способность называется гальванической развязкой 2 .
Трансформаторы могут действовать как «редукторы», повышая или понижая напряжение, ток и полное сопротивление между первичной входной катушкой и вторичной выходной катушкой. Трансформаторы часто используются в качестве буфера между различными схемами, например, между выходом микрофонного предусилителя и перед входом эквалайзера в полосе каналов консоли.Этот трансформатор электрически изолирует две цепи, согласовывает импедансы и часто также добавляет немного усиления.
Одной из замечательных особенностей трансформатора является то, что это пассивное устройство, не требующее специального ухода или регулярного обслуживания. Он также не требует дополнительных схем или источника питания для работы; он относительно дешев в производстве (по сравнению с электронными аналогами) и будет работать даже при обратном подключении, то есть понижающий трансформатор, подключенный назад, работает как повышающий трансформатор.
В стабилизаторе напряжения Furman P-2400 используется очень большой тороидальный трансформатор для изоляции оборудования вашей студии от системы электроснабжения здания. Такое устройство может эффективно снизить уровень шума в чувствительном аудиооборудовании. P-2400 подключается к розетке и обеспечивает несколько изолированных электрических розеток для вашего аудиооборудования.
Некоторые детали
Эффективность и звуковые характеристики аудиопреобразователя во многом зависят от его конструкции, типа провода и способа намотки катушек, а также от типа и размера используемого металлического сердечника.Существует множество различных конструкций сердечников, и для повышения эффективности большинство сердечников трансформаторов изготавливаются из ламинированных листов мягкого железа или стальных сплавов (а не из цельного куска металла), которые сложены друг на друга, как колода игральных карт.
Самая распространенная форма сердечника трансформатора называется сердечником EI-frame 3 , где ламинированные листы разрезаются на части в форме буквы «E» и «I» с первичной и вторичной обмотками, намотанными на горизонтальные стержни «E». Кусок «I» закрывает деталь «Е» после того, как намотаны.Там, где соединяются E и I, есть небольшой воздушный зазор, который действует как небольшой «выход» для генерируемого магнитного потока. Отвод некоторого потока поднимает точку насыщения сердечника трансформатора 4 .
(слева) Сердечник трансформатора ЭУ. Вы можете видеть пластинки, составляющие E и I. (Справа) Внутренняя часть активного диарект-бокса Bumblebee Bb-DI с тороидальным аудиопреобразователем в желтой обертке. В трансформаторах
также можно использовать тороидальные сердечники 5 (в форме пончика), где пластинки из мягкого железа представляют собой металлические «О», уложенные друг над другом в виде полого цилиндра.Тороидальные трансформаторы сложнее производить, но они на 50% легче по весу при тех же характеристиках, что и эквивалентные трансформаторы с EI-рамой. Кроме того, тороидальные трансформаторы не излучают столько (если вообще не излучают) вызывающих шум магнитных полей, как трансформаторы с EI-рамой.
Силовые трансформаторы с рамой EIвызывают излучаемые магнитные помехи в аудиосхемах, поэтому, когда трансформаторы с рамой EI используются в источниках питания, их необходимо осторожно размещать, часто внутри кожухов из мю-металла 6 .А еще лучше просто разместите трансформатор полностью вне экранированного шасси; Многие профессиональные аудиокомпоненты имеют большие силовые трансформаторы EI-frame, установленные на их задней панели, физически отделенные от внутренней части устройства. В аудиосхемах могут использоваться тороидальные трансформаторы или трансформаторы с EI-рамкой, в зависимости от цели конструкции.
Manley и другие производители высококачественной аудиотехники часто устанавливают силовые трансформаторы EI-frame вне корпуса, вдали от чувствительных электронных компонентов и проводки. На фотографии: усилитель мощности Manley’s Snapper® с видимыми, специально разработанными большими трансформаторами. Из-за своего меньшего размера и эффективности тороидальные трансформаторы популярны, когда они должны быть установлены внутри шасси аудиооборудования. В моем стоечном сатураторе Sonic Farm Xcalibur JC Class-A Pentode Pre-Amp Saturator высотой 1U используется тороидальный трансформатор в источнике питания. Кроме того, в этом стерео микрофонном / линейном предусилителе с высоким коэффициентом усиления имеется шесть аудиопреобразователей марки CineMag ™, и каждый из них экранирован металлическими корпусами из мю-металла 6 .
Легендарный трансформатор прямого ящика Jensen ™ JT-DB-E поставляется в собственном металлическом корпусе из мю-металла для превосходной защиты.(Приблизительный размер 1 дюйм x 1 дюйм)
Аудиотрансформаторы могут быть изготовлены с сердечником из железа, стали или никеля, а также из сплавов различных металлов, таких как кобальт. Каждый тип сердечника имеет преимущества по размеру, стоимости и электрическим характеристикам, которые также могут влиять на их звуковые характеристики. Как правило, никелевые трансформаторы малогабаритных размеров имеют меньшую звуковую окраску, чем более тяжелые и большие стальные трансформаторы или даже более красочные винтажные трансформаторы с железным сердечником.
Знакомый микрофонный предусилитель API 512 с круглым входным трансформатором для микрофона, экранированным из мю-металла, и большим выходным трансформатором в медной оболочке, установленным на печатной плате.Каждый трансформатор оптимизирует схему и определенным образом влияет на звук.
Где использовать трансформаторы и почему?
Трансформаторывносят большой вклад в так называемый аналоговый звук многих превосходных аудиопроцессоров. Во всем желанном винтажном снаряжении используются трансформаторы. Ранние усилители-ограничители UA 1176LN использовали как входные, так и выходные аудио трансформаторы линейного уровня, которые составляют большую часть звука этого транзисторного устройства. Пользователи часто просто пропускают звук через 1176 без какого-либо сжатия — просто для усиления с окраской трансформатора.Многие известные ламповые компрессоры и эквалайзеры получают большую часть своего характера от звука своих трансформаторов, а не только их ламп.
Хорошо зарекомендовавший себя ламповый компрессор Altec 436, который использовался на басу Пола Маккартни в 1960-х годах, демонстрирует лампы, установленные на задней панели, а также входные, выходные и силовые трансформаторы.
Каждый аспект конструкции трансформатора влияет на его звук, но по мере того, как на трансформатор подаются более громкие сигналы, сердечник насыщается и происходит отсечение. Это искажение создает больше низкочастотных гармоник, чем высокочастотных, что приводит к теплому и плотному звуку .Даже при уровнях ниже ограничения магнитные свойства сердечника меняются медленно из-за гистерезиса 7 , что также приводит к дополнительному содержанию низкочастотных гармоник. Каждая конструкция трансформатора обеспечивает свой неповторимый оттенок гармоничной окраски. Во многом именно поэтому оборудование Neve звучит иначе, чем оборудование API.
Что-то вроде сжатия, почти насыщенный трансформатор дает смесь клея и воздуха , неописуемый заполняет звуковых промежутков для более связного звука с большим характером и плотностью.Я иногда прогоняю миксы через трансформаторы на единицу без увеличения уровня или насыщенности только для некоторой части этого аналогового клея .
Современная аудиоэлектроника
Одной из целей проектирования современных усилителей звука и других аппаратных процессоров является чистота и отсутствие искажений. Безупречный звук — похвальная цель, особенно когда нужно сохранить и заархивировать звук для мастеринга без добавления шума или гармонических искажений. Однако часто создатели музыки ищут более красочный звук, который возможен только с артефактами насыщенности аналоговых усилителей и процессоров.
Аналоговые консоли, как и старые консоли Neve и API, содержат несколько трансформаторов на пути прохождения сигнала каждого канала. Существует микрофонный предварительный входной трансформатор, микрофонный предварительный выходной трансформатор, межкаскадный трансформатор после эквалайзера, а также выходной трансформатор после фейдера. Это означает, что сигнал, записанный через консоль, проходит через три или четыре трансформатора на пути к вашей DAW. Если вы микшируете на аналоговой консоли, вы пропустите аудиосигнал через другую серию трансформаторов и, в конечном итоге, через стереошину, которая содержит больше трансформаторов.Каждый из этих преобразователей добавляет к сигналу тонкий цвет, насыщенность и искажения и увеличивает аналоговость финального микса.
Используется
Если вы работаете «из коробки» и хотели бы использовать настоящие трансформаторы для добавления цвета, вы можете использовать многоканальный интерфейс DAW для создания аппаратных вставок в DAW, или вы можете подключить выход микса DAW к аналоговая шина микширования или цепочка мастеринга. Если вы используете аналоговое оборудование в качестве вставок DAW, вы обычно можете просто отсканировать свой микс, но если вы используете цепь шины аналогового микса, вам, вероятно, потребуется записать окончательный микс и / или стемы обратно в DAW в реальном времени.
Существует множество плагинов DAW, имитирующих эффекты трансформаторов и аналоговое насыщение. Эти эмуляции хороши, но они могут звучать несколько двумерно по сравнению с настоящим трансформатором; что всегда звучит лучше для меня.
Простой способ получить аналоговый цвет в миксе — это подключить пару трансформаторов (для стерео) на выходе стереошины непосредственно перед записывающим устройством, будь то обратно в Pro Tools, как я, или на внешнее записывающее устройство . Если вы используете стереоэквалайзер на стереошине, вы можете поэкспериментировать с размещением трансформатора до или после него в цепи.Ваша цепочка может быть: эквалайзером, затем компрессором и / или лимитером, а затем трансформаторами непосредственно перед аналого-цифровым преобразователем или входом DAW.
Быть последним в цепи дает возможность преднамеренно перегрузить трансформаторы до точки, близкой к точке насыщения, при которой будет небольшое повышение уровня. Но здесь нет никаких правил, и я нашел хороший звук, если поставить трансформатор перед ограничителем, если на пути уже нет других трансформаторов.
Хороший трансформатор в тракте микширования изменит плотность низких частот — своего рода компрессия, но без явного звука «сжатой» обработки.Звуковое изменение музыкальное и благозвучное — особенно с парой превосходных трансформаторов. Переходные процессы атаки смягчаются степенью смягчения в зависимости от конкретной модели трансформатора и конкретного уровня, на котором вы управляете трансформатором.
Сделай сам
Одна из цветных коробок для пассивных трансформаторов, сделанных Барри, с использованием двух трансформаторов British Carnhill VTB 2281.
Поскольку трансформаторы являются пассивными устройствами, вы можете просто подключить трансформатор с входными и выходными соединениями в соответствии со схемами электрических соединений производителя и установить трансформатор (ы) в металлический ящик.Никаких источников питания или нестандартных печатных плат. Это простой проект, который позволяет вам вставить настоящий трансформатор, например плагин линейного уровня, на любую звуковую дорожку или микс. Теперь у меня есть пять подвесных коробок со стереотрансформаторами, каждая с разными моделями трансформатора внутри, и все они звучат и насыщаются по-разному.
Несколько известных, популярных винтажных и старых аудиопреобразователей перечислены ниже. Есть много отличных современных трансформаторов, но те, что ниже, известны своим «железным» звучанием.Поищите их, чтобы собрать свой собственный трансформатор.
- Тороидальные повторяющиеся катушки Western Electric 111C, изготовленные в 1930-1980 гг.
- Haufe RK292 / 46 1960-х годов — от винтажных консолей Neumann
- United Transformer Corp. UTC типа HA-108X — также трудно найти.
В Pro Tools у меня есть ввод / вывод аудиоинтерфейса, предназначенный для каждого аналогового внешнего оборудования в моей стойке.Все аналоговые устройства представлены в виде вставок, как и плагины, включая автоматическую компенсацию задержки. Один путь стереоразъема предназначен для одной из моих коробок-трансформеров, сделанных своими руками.
Смешивание цветов
В качестве инструмента микширования мне нравится моя пара трансформаторов Carnhill британского производства на стерео клавишных инструментах, таких как рояли или синтезаторные пэды, за которыми обычно следует пара эквалайзеров Pultec. Это выходные трансформаторы модулей ввода Neve (1073/1084), используемых в консолях Series 80 и других продуктах.Они легко доступны NOS (новые-старые-акции) примерно по 50 долларов за штуку.
Поскольку трансформаторы реагируют на уровень сигнала, во всех моих проектах с трансформаторами я добавляю переключатели, чтобы я мог вручную изменять первичные обмотки для соотношения 1: 1 или 4: 1. При соотношении 4: 1 у вас будет около 6 дБ усиления и некоторая дополнительная насыщенность. Технически говоря, при одной настройке первичная обмотка подключается на 600 Ом, а при включенном переключателе первичная обмотка становится на 150 Ом. Вы можете увидеть это более подробно в схемах проекта, включенных со ссылкой на них в конце этой статьи.
Обязанности смешанного автобуса
В подарок я получил пару трансформаторов Malotki E4M-4001B, которые использовались в мастеринг-консолях Neumann в 1960-х. Я установил их в стойку и подключил их к вставке стереошины моей аналоговой системы суммирования SSL Sigma.
32 канала в Sigma обладают огромным динамическим диапазоном и очень чистыми, поэтому сложно получить даже слегка перегруженный звук. Но если я оставлю аналоговые входы от Pro Tools в Sigma «горячими» и вставлю трансформаторы во вставку шины микширования A Sigma, микс начнет звучать как старая аналоговая британская консоль класса A!
Ссылки на проекты «Сделай сам», которые вы можете построить!
Ниже приведены ссылки для загрузки чертежей, списка деталей и схем для создания двух потрясающе звучащих трансформаторных коробок.Я построил их с переключателями для переключения между 600 Ом и 150 Ом на первичной обмотке, чтобы обеспечить более или менее насыщение.
Конечно, вы можете оставить переключатели отключенными и подключить их либо для соотношения 600 Ом, либо 1: 1, либо для 4: 1 с первичными цветами 150 Ом для усиления примерно 6 дБ и большей насыщенности и цвета.
Трансформатор Carnhill имеет больше ответвлений, поэтому я подключил переключатели на 600/150 Ом как для первичной, так и для вторичной обмотки. Всего с четырьмя переключателями и возможностью работать при сопротивлении 150 Ом, вы можете попробовать эту коробку между динамическим микрофоном и микрофонным предусилителем для получения дополнительного цвета трансформатора при записи.
Ссылки на схемы, списки деталей и фотографии DIY-проектов:
Дополнительные ресурсы трансформатора
Глоссарий по терминологии трансформатора Барри Рудольф 1. Катушка 2. Гальваническая развязка 3. Конструкция трансформатора с рамой EI 4. Насыщение сердечника или насыщение трансформатора С увеличением тока, протекающего в катушках трансформатора, напряженность магнитного поля увеличивается, но плотность магнитного потока не может увеличиваться дальше.Превышение этого предела переходит в состояние намагничивания, называемое насыщением трансформатора (сердечника) с одновременным и внезапным уменьшением индуктивности насыщенной обмотки. Насыщенность может создавать приятные артефакты искажения звука, такие как усиление низкочастотных гармоник. 5. Тороидальный или тороидальный трансформатор 6. Мю-металл или мю-металл 7. Гистерезис или эффект гистерезиса |
Что такое идеальный трансформатор? — его фазорная диаграмма
Определение: трансформатор, не имеющий всех типов потерь, известен как идеальный трансформатор. Это воображаемый трансформатор без потерь в сердечнике, без омического сопротивления и без потока утечки. Идеальный трансформатор имеет следующую важную характеристику.
- Сопротивление их первичной и вторичной обмоток становится равным нулю.
- Сердечник идеального трансформатора имеет бесконечную проницаемость. Бесконечная проницаемость означает, что для намагничивания их сердечника требуется меньший ток намагничивания.
- Поток рассеяния трансформатора становится равным нулю, то есть весь магнитный поток индуцируется в сердечнике звеньев трансформатора с их первичной и вторичной обмотками.
- Идеальный трансформатор имеет 100-процентный КПД, то есть трансформатор не имеет гистерезиса и потерь на вихревые токи.
Практичный трансформатор не имеет вышеуказанных свойств. В идеальном трансформаторе нет потерь мощности. Следовательно, выходная мощность равна входной.
Поскольку E l ∞ N 2 и E 1 ∞ N 1 , также E 1 аналогичен V 1 и E 2 аналогичен V 2
Следовательно, коэффициент трансформации будет определяться уравнением, показанным ниже. Первичный и вторичный токи обратно пропорциональны их соответствующим виткам.
Поведение идеального трансформатора
Рассмотрим идеальный трансформатор, показанный на рисунке ниже:
Источник напряжения V 1 приложен к первичной обмотке трансформатора. Их вторичная обмотка остается открытой. N 1 и N 2 — это номера витков их первичной и вторичной обмоток.
Ток I м — ток намагничивания, протекающий через первичную обмотку трансформатора. Ток намагничивания создает магнитный поток φ м в сердечнике трансформатора.
Поскольку магнитная проницаемость сердечника бесконечна, поток сердечника соединяется как с первичной, так и с вторичной обмоткой трансформатора.
Магнитопровод с первичной обмоткой наводит ЭДС E 1 из-за самоиндукции. Направление наведенной ЭДС обратно пропорционально приложенному напряжению V 1 . ЭДС E 2 наводится во вторичной обмотке трансформатора из-за взаимной индукции.