Elektrotechnikai előadás az "egyfázisú transzformátor" témában. Előadás a "transzformátorok" témában Előadás a transzformátorok az elektrotechnikában témában

Transformers bemutató egy elektrotechnika leckéhez Kasyanova O.A. 2012. június 14

2. dia: Tartalom

Óra témája Az óra célja A transzformátor keletkezésének története A transzformátor definíciója Kollektív intelligencia Transzformátor tervezés A transzformátor működési elve A transzformátor jellemzői A háromfázisú transzformátor működési elve Csatlakozási csoportok transzformátor Transzformátor működési módjai A transzformátorok típusai Házi feladat Tartalom

3. dia: Az óra témája

Egy transzformátor háromdimenziós modellje Transzformátorok

4. dia: Az óra céljai

Kognitív (tudás): a tanulóknak: Sorolja fel a transzformátor alkatrészeit. Különbséget kell tenni a transzformátor üzemmódok között. Nevezze meg a transzformátor főbb műszaki jellemzőit! Ismertesse a transzformátor működési elvét! Tegyen különbséget a csillag és a delta tekercskötések között. A transzformátorok felismerése, megkülönböztetése céljuk és alkalmazásuk alapján. Az óra céljai

5. dia: A transzformátor keletkezésének története

Ruhmkorff indukciós tekercs 1848-ban G. Ruhmkorff francia szerelő találta fel az indukciós tekercset. Ő volt a transzformátor prototípusa. 1876. november 30-át, a szabadalom Pavel Nikolaevich Yablochkov általi kézhezvételének dátumát tekintik az első transzformátor születési dátumának. Ez egy nyitott magú transzformátor volt, amely egy rúd volt, amelyre tekercsek voltak feltekerve.

6. dia: A transzformátor meghatározása

A transzformátor (a latin t ransformo - transzformálni) olyan elektromos gép, amely két vagy több induktívan csatolt tekercssel rendelkezik, és egy vagy több váltakozó áramú rendszert elektromágneses indukción keresztül egy vagy több másik váltóáramú rendszerré alakít át (GOST R52002-2003). .

7. dia: Kollektív elme

Lehetséges-e elektromos áramot előállítani két vezető tekercsben, ha csak egy tekercset csatlakoztatunk a forráshoz? Milyen áramforráshoz kell csatlakoztatni a tekercset és miért? Ne feledje, mitől és hogyan függ az indukált emf a tekercsben. Ha mindkét tekercs menetszáma egyenlő, lesz-e feszültségtranszformáció? 1 Aktuális forrás 2

8. dia: Transzformátorfejlesztés

Hogy a primer tekercsben a váltakozó áram által keltett mágneses fluxus ne oszlassa el, és hogy a szekunder tekercsben koncentrálódjon, mindkét tekercset egy zárt acélmagra helyezzük. AC áramforrás

9. dia: Transzformátor tervezés

Acéllemez mag Transzformátor diagram

10

10. dia: Transzformátor tervezés

a) b) a) készülék b) megjelenés Transzformátor

11

11. dia: A transzformátor működési elve

Kétfázisú transzformátor működési rajza

12

12. dia: A transzformátor jellemzői

S – névleges teljesítmény. U 1, U 2 – névleges feszültségek a primer és szekunder tekercs végén. I 1, I 2 – névleges áramok a primer és szekunder tekercsben teljes (névleges) terhelés mellett. w 1, w 2 – a primer és szekunder tekercsek fordulatszáma. n – transzformációs arány.

13

13. dia: Hatékonyság

P 1 és P 2 – áramerősség a primer és szekunder tekercsben. η – hatékonysági tényező (hatékonyság)

14

14. dia: Áramkimaradás

P 1 és P 2 – áramerősség a primer és szekunder tekercsben.

15

15. dia: Háromfázisú transzformátor működési elve

Háromfázisú transzformátor működési diagramja

16

16. dia: Transzformátor csatlakozási csoportok

Transzformátor csatlakozási csoport táblázat

17

17. dia: Transzformátor csatlakozási csoportok

A ferde vonal előtti jel a nagyfeszültségű tekercsek bekötési rajza. A ferde vonal utáni jel a kisfeszültségű tekercsek bekötési rajza. A szám a nagy- és kisfeszültségű tekercsek lineáris feszültségvektorai közötti szög, 30-as szögegységek számában kifejezve.

18

18. dia: Transzformátor üzemmódok

Üres üzemmód (a transzformátor terhelés nélkül működik) Üzemmód (a terhelés a szekunder tekercsre van kötve) Rövidzárás üzemmód (a másodlagos tekercs rövidre van zárva) Transzformátor

19

19. dia: A transzformátorok típusai

Erőátviteli transzformátor - elektromos hálózatok és berendezések elektromos energiájának átalakítására szolgál. Transzformátor

20

20. dia: Transzformátorok típusai

Az autotranszformátor olyan transzformátor, amelyben a primer és a szekunder tekercsek közvetlenül vannak csatlakoztatva, és ennek köszönhetően nemcsak elektromágneses, hanem elektromos csatlakozással is rendelkeznek. Az autotranszformátor tekercsének több kivezetése van (legalább 3), amelyekhez csatlakoztatva különböző feszültségeket kaphat. Transzformátor

21

21. dia: A transzformátorok típusai

Áramváltó - áramforrásról táplált transzformátor. Alkalmazás - a primer áram csökkentésére a mérési, védelmi, vezérlő- és jelzőáramkörökben használt értékre. A szekunder tekercs névleges árama 1A, 5A. Transzformátor

22

22. dia: Transzformátorok típusai

Feszültségtranszformátor - feszültségforrásról táplált transzformátor. Alkalmazás - nagyfeszültség átalakítása kisfeszültségre mérőáramkörökben és relévédelmi és automatizálási áramkörökben. Alkalmazás - logikai védelmi áramkörök és mérőáramkörök leválasztása a nagyfeszültségű áramkörről Transzformátor

23

23. dia: A transzformátorok típusai

Impulzustranszformátor - az impulzusjelek konvertálására tervezték, amelynek impulzusideje akár több tíz mikroszekundum is lehet, az impulzus alakjának minimális torzítása mellett. Alkalmazás - téglalap alakú elektromos impulzus továbbítása. Rövid távú videó feszültségimpulzusok átalakítására szolgál Transzformátor

november 30. 1876. november 30., Pavel Nikolaevich Yablochkov szabadalom kézhezvételének dátuma az első transzformátor születési dátuma. Ez egy nyitott magú transzformátor volt, amely egy rúd volt, amelyre a tekercseket felcsavarták Pavel Nikolaevich Yablochkov 1876-os szabadalma Az első zárt magú transzformátorokat 1884-ben hozták létre Angliában John és Edward Hopkinson testvérek [. 1885-ben a Ganz és Társa magyar mérnökei Bláti Ottó, Cypernovsky Károly és Dery Miksha feltaláltak egy zárt mágneses kapcsolású transzformátort, amely fontos szerepet játszott a transzformátortervek továbbfejlesztésében.1884

A transzformátor (a latin transzformátor szóból transzformáció) olyan statikus elektromágneses eszköz, amelynek bármely mágneses áramkörén két vagy több induktív csatolású tekercs van, és egy vagy több váltakozó áramú rendszer (feszültség) elektromágneses indukcióval történő átalakítására szolgál. több más rendszer (feszültség) váltakozó áram a váltakozó áram rendszerfrekvenciájának (feszültségének) megváltoztatása nélkül. mágneses áramkör elektromágneses indukció

A Tesla Transformer Nikola Tesla egyetlen találmánya, amely ma az ő nevét viseli. Ez egy klasszikus rezonáns transzformátor, amely nagy feszültséget állít elő nagy frekvencián. A Tesla többféle méretben és változatban használta kísérleteihez. A Tesla Transformert Tesla tekercsnek is nevezik. Az eszközt 1896. szeptember 22-én hozták létre, és „Magas frekvenciájú és potenciális elektromos áramok előállítására szolgáló készülékként” nyilvánították.

A transzformátor váltakozó feszültséget alakít át az elektrotechnika, az elektronika és a rádiótechnika számos alkalmazásában. Szerkezetileg egy transzformátor állhat egy (autotranszformátor) vagy több szigetelt huzal- vagy szalagtekercsből (tekercs), amelyeket közös mágneses fluxus fed, és általában egy ferromágneses lágymágneses anyagból készült mágneses magra (magra) tekerve. mágneses mag ferromágneses lágy mágneses anyag

Transzformátor készülék. Két különböző fordulatszámú tekercs acélmagba van bevonva, a forráshoz csatlakoztatott tekercs a primer tekercs. (N 1, U 1, I 1) A fogyasztóhoz csatlakoztatott tekercs a szekunder tekercs. (N 2, U 2, I 2) N a fordulatok száma. U-feszültség. Én vagyok a jelenlegi erősség.

A transzformátor működése két alapelven alapul: 1. Az időben változó elektromos áram időben változó mágneses teret hoz létre (elektromágnesesség) elektromos áram mágneses tér elektromágnesesség 2. A tekercsen áthaladó mágneses fluxus változása emf-et hoz létre, amelyben tekercs (elektromágneses indukció)EMFelektromágneses indukció A tekercsekből, az úgynevezett primer tekercsből, egy külső forrásból kap feszültséget. A primer tekercsen átfolyó váltakozó áram váltakozó mágneses fluxust hoz létre a mágneses magban. Az elektromágneses indukció eredményeként a mágneses körben a váltakozó mágneses fluxus minden tekercsben, beleértve a primert is, a mágneses fluxus első deriváltjával arányos indukált emf-et hoz létre, amelynek szinuszos árama 90°-kal ellentétes irányban eltolódik. a mágneses fluxus tekintetében.az első derivált elektromágneses indukciójának mágneses fluxusa emf Egyes magas vagy ultramagas frekvencián működő transzformátorok nem rendelkeznek mágneses maggal.

Üresjárati üzemmód Ezt az üzemmódot a transzformátor szakadt szekunder áramköre jellemzi, aminek következtében nem folyik benne áram. Az üresjárati teszt segítségével meghatározhatja a transzformátor hatásfokát, az átalakítási arányt és a magveszteségeket.

Átalakítási arány Következtetés: ha K N 1 vagy U 2 >U 1, akkor a transzformátor fokozatos; ha K>1 ha N 2 1ha N 2 U 1, majd a fokozó transzformátor; ha K>1, ha N 2 1, ha N 2 "> U 1, akkor a transzformátor fokozatos, ha K>1, ha N 2 1, ha N 2 "> U 1, akkor a transzformátor fokozatos; ha K>1ha N 2 1if N 2 " title=" Átalakítási arány Következtetés: ha K N 1 vagy U 2 >U 1, akkor a transzformátor fokozatos; ha K>1ha N 2 1ha N 2"> title="Átalakítási arány Következtetés: ha K N 1 vagy U 2 >U 1, akkor a transzformátor fokozatos; ha K>1 ha N 2 1ha N 2"> !}

Ezért a villamosenergia-hálózat legjövedelmezőbb szállításához a transzformátorokat ismételten használják: először az erőművek generátorainak feszültségének növelésére a villamos energia szállítása előtt, majd az elektromos vezeték feszültségének csökkentésére a fogyasztók számára elfogadható szintre. Alkalmazás elektromos hálózatokban Mivel a vezeték fűtési veszteségei arányosak a vezetéken áthaladó áram négyzetével, nagy távolságra történő villamosenergia-átvitelnél előnyös a nagyon nagy feszültségek és kis áramok alkalmazása. Biztonsági okokból és a mindennapi életben a szigetelés tömegének csökkentése érdekében célszerű kevesebb nagyfeszültséget alkalmazni.

Alkalmazás tápegységekben. Kompakt transzformátor Az elektromos készülékek különböző alkatrészeinek táplálásához sokféle feszültség szükséges. Például egy TV 5 V-tól a mikroáramkörök és tranzisztorok táplálására, legfeljebb 20 kilovolt feszültséget használ a kineszkóp anódjának táplálására. Mindezeket a feszültségeket transzformátorokkal kapják (feszültség 5 V hálózati transzformátorral, 20 kV feszültség vonali transzformátorral). A számítógépnek 5 és 12 voltos feszültségre is szüksége van a különböző egységek táplálásához. Mindezeket a feszültségeket a hálózati feszültségről egy sok szekunder tekercses transzformátorral alakítják át.

Alkalmazás tápegységekben. Az elektromos készülékek különböző alkatrészeinek táplálásához sokféle feszültségre van szükség. A több, különböző nagyságú feszültséget igénylő eszközök tápegységei több szekunder tekercses transzformátort tartalmaznak, vagy további transzformátorokat tartalmaznak az áramkörben. Például egy TV-n transzformátorok segítségével 5 V-tól (mikroáramkörök és tranzisztorok táplálására) több kilovoltig (a kineszkóp anódjának feszültségszorzón keresztül történő táplálásához) feszültség érhető el.

A teljesítménytranszformátor egy olyan transzformátor, amelyet elektromos hálózatokban és elektromos energia fogadására és felhasználására szolgáló berendezésekben való elektromos energia átalakítására terveztek. A „teljesítmény” szó az ilyen típusú transzformátorok nagy teljesítményű működését tükrözi. Az erősáramú transzformátorok alkalmazásának szükségességét az elektromos vezetékek (kV), a városi elektromos hálózatok (általában 6 kV), a végfelhasználóknak szolgáltatott feszültség (0,4 kV, más néven 380/220 V) és a feszültség eltérő üzemi feszültsége indokolja. elektromos gépek és elektromos készülékek működéséhez szükséges (volt mértékegységtől több száz kilovoltig). Távvezetékek

Egyfázisú transzformátor

Előadás vázlata: 1. Transzformátor tervezés. 2. Egyfázisú transzformátor.

1. Az induktív csatolású elektromágneses transzformátor berendezése A transzformátor egy statisztikai (vagy két további tekercselésű elektromágneses eszköz), amelyet arra terveztek, hogy az egyik (elsődleges) váltóáramú rendszer jelenségén keresztül egy másik (szekunder) váltakozó áramú rendszerré alakítson át. . A teljesítménytranszformátorokat legszélesebb körben használják az elektromos berendezésekben, valamint az energiaátviteli és -elosztó rendszerekben, amelyeken keresztül a váltakozó feszültség és az áram értéke megváltozik. indukció

A transzformátorokat elektromos energia továbbítására és elosztására használják a fogyasztókhoz. leléptető egyfázisú, három és többfázisú. A transzformátorok a következők: lépcsős.A legegyszerűbb teljesítménytranszformátor ferromágneses anyagból (elektromos acéllemezből) készült mágneses magból (magból), a mágneses mag magjain található tekercsekből áll (1. ábra, a). (általában két 1. ábra. A transzformátor elektromágneses (a) és kapcsolási rajza (b)

Az egyik tekercs, amelyet primer tekercsnek neveznek, egy U1 feszültségű G váltakozó áramforráshoz csatlakozik. A fogyasztó Zn egy másik tekercshez van csatlakoztatva, amelyet másodlagos tekercsnek neveznek. A transzformátor primer és szekunder tekercseinek nincs elektromos kapcsolata egymással, a teljesítmény elektromágneses úton kerül átadásra az egyik tekercsről a másikra. A mágneses mag, amelyen ezek a tekercsek találhatók, a tekercsek közötti induktív csatolás fokozására szolgál. ábrán. Az 1. b ábrán egy egyfázisú transzformátor képe látható elektromos kapcsolási rajzokon.

i1 áram, amely indukciót hoz létre. elektromágneses A transzformátor működése azon alapul, ha a primer tekercs váltóáramú forráshoz van csatlakoztatva, ennek a tekercsnek a meneteiben a váltakozó mágneses magban egy F váltakozó mágneses fluxus áramlik, amely a mágneses magban zárva van mindkét tekercset (primer és szekunder) és emf-et indukál bennük: a primer tekercsben önindukciós EMF: e1 = –W1(dФ/dt), a szekunder tekercsben kölcsönös indukciós EMF: e2 = –W2(dФ/ dt), ahol W1, W2 – a transzformátor primer és szekunder tekercseinek fordulatszáma.

szekunder tekercs Amikor Zn terhelést kapcsolunk a transzformátor szekunder tekercsének kivezetéseire, az EMF e2 hatására, ennek a tekercsnek az áramkörében i2 áram keletkezik, és a kapcsokon U2 feszültség jön létre. Fokozatos transzformátorokban U2 > U1, és lecsökkentő transzformátorokban U2< U1. ЭДС e1 и e2, наводимые в обмотках трансформатора, отличаются друг от друга лишь за счет разного числа витков W1 и W2 в обмотках, поэтому, требуемым соотношением изготовить трансформатор на любое отношение напряжений. Обмотку трансформатора, подключенную к сети с более высоким напряжением, называют обмоткой высшего обмотку, присоединенную к сети меньшего напряжения, – обмоткой низшего напряжения (НН). с можно напряжения (ВН); применяя обмотки витков,

A transzformátorokat több szempont szerint osztályozzák: 1. Cél szerint - általános célú teljesítmény, speciális teljesítmény, impulzus, frekvenciaátalakításhoz stb. 2. Hűtés típusa szerint - levegős (száraz transzformátorok) (olaj transzformátorok) hűtéssel. 3. A mágneses áramkör alakja szerint - rúd, páncélozott, páncélozott rúd, toroid. 4. A fázisonkénti tekercsek száma szerint - kéttekercses, több tekercses. olaj és

2. Egyfázisú transzformátor Az egyfázisú transzformátor (2. ábra) egy induktív átalakító, amely nagyobb, mint az induktívan álló tekercs, és a váltakozó áramú elektromos energia paramétereinek (feszültség, áram, frekvencia) indukcióval történő átalakítására szolgál. statikus, amelynek elektromágneses összeköttetése kettő egymással Fig. 2. Egyfázisú transzformátor

Az egyfázisú transzformátor keret alakú mágneses rendszerből áll, amely két rudat, egy felső és egy alsó járomot, valamint nagy és alacsony feszültségű tekercseket tartalmaz. Az egyfázisú transzformátor két típusból készül. Az egyfázisú transzformátor első példája az úgynevezett egyfázisú rúdtípus (3. ábra). Elsődleges és szekunder tekercsei vasrudakon helyezkednek el, melyeknek végeit vaslemezek, úgynevezett jármák kötik össze. transzformátor,

Így két rúd és két járom zárt vasgyűrűt alkot, amelyben mágneses fluxus halad át, összekapcsolva az elsődleges és a szekunder tekercsekkel. Ezt a vasgyűrűt a transzformátor magjának nevezik. Rizs. 3. Egyfázisú rúdtranszformátor Fig. 4. Egyfázisú páncélozott transzformátor

Tesztkérdések 1. Mi a transzformátor működési elve? 2. Miért nem működnek a transzformátorok egyenárammal? 3. Milyen részekből áll a transzformátor aktív része? Mi a dizájn? 4. Mi a transzformátorolaj célja? 5. Hogyan határozható meg egy transzformátor névleges árama és névleges szekunder feszültsége? céljukat

Tesztkérdések 6. Terhelések Miért növekszik az áram a primer tekercsében, amikor az áramváltó növekszik? 7. Mi az a redukált transzformátor? 8. Milyen feltételek mellett és miért lesz nagyobb a transzformátor szekunder feszültsége az EMF-nél? 9. Mi a különbség az egyfázisú és a háromfázisú transzformátor között? 10. Mi a különbség a lépcsős transzformátor és a lecsökkentő transzformátor között?

A transzformátor egy statikus elektromágneses eszköz, amely a váltakozó feszültséget állandó frekvencián alakítja át A transzformátorok osztályozása:
A fázisok száma szerint: egyfázisú és háromfázisú
Mágneses áramkör típusa szerint: rúd, páncélozott,
toroid alakú
Cél szerint: táp (ellátás),
mérés (bővítse a mérési határokat
eszközök) és speciális (például hegesztés)
A kimeneti feszültség értéke szerint: lelépés
és növekszik

Az egyfázisú transzformátorok típusai

a) – magtranszformátor (tekercsek
két rúdra osztva)
b) – páncélozott transzformátor (tekercsek
egymásra tekerve, tekercselve
a legnagyobb feszültség a tekercsen van
kisfeszültségű)

Egyfázisú transzformátor készülék

A zárt mágneses áramkör (laminált) a
elektromos acél lemezek 0,35-0,5 mm vastagságban,
lakkal szigetelve (a veszteségek csökkentése érdekében
légörvény). A mágneses áramkör felső része egy járom, ott
ahol a tekercsek kopottak - a rúd.
A rézhuzal tekercselése rudaknál található,
elszigetelve tőlük. Az elsődleges tekercs áramellátása a
hálózat, és a terhelés a másodlagos hálózathoz csatlakozik.

Az egyfázisú transzformátor működési elve a kölcsönös indukció jelenségén és az elektromágneses indukció törvényén alapul

Az elsődleges csatlakoztatásakor
transzformátor tekercseket a hálózathoz
AC átfolyik a tekercsen
az áram, ami létrehozza
változó mágneses áramkör
mágneses fluxus F, it
bezárul, áttörve a kanyarokat
szekunder tekercs, és ott indukálja
az elektromágnesesség törvénye szerint
emf indukciója. Ez az EMF és
a terhelés táplálására használják.
Feszültség átalakítás
különféle módon érhető el
tekercsek száma.

A transzformációs arány megmutatja, hogy a váltakozó feszültség hányszorosára változik

Ê òð
U1 V1 I 2
U 2 W2 I1
E1 4,44 f W1 Ô
E2 4,44 f W2 Ô
Transzformátor EMF képlete:
W – fordulatok száma
Ф – mágneses fluxus (Wb)
f - AC frekvencia (Hz)

Terhetlen üzemmód - a névleges feszültség az elsődleges tekercsre van kapcsolva, minimális áram folyik benne, és a szekunder tekercs

tekercs nyitva van.
*
*
W
~U1
~U2
Wattmérő tartozék
az elsődleges körbe
a tekercsek mérésére kerül sor
üresjárati veszteségek
az érkező mozdulatok
a mágnesezettség megfordítására
vas (MÁGNESES
VESZTESÉG)

Rövidzárlati mód - a névleges feszültség 5-10% -a kerül az elsődleges tekercsbe, és a szekunder tekercs zárva van benne

maximális áram folyik.
*
~5-10% U1
*W
Wattmérő tartozék
az elsődleges körbe
a tekercsek mérésére kerül sor
rövidzár elvesztése
lezárja azt
menj fűtésre
tekercsvezetők
(ELEKTROMOS
VESZTESÉG)

A transzformátor hatékonysága

P2
100
P1
P1 = U I
– a hálózatról fogyasztott energia
P2 = P1 – (Rel+Rm)
- hasznos teljesítmény,
adott a terhelésnek
Rel+Rm
erő
– elektromos és mágneses veszteségek

Háromfázisú transzformátorok

Az erőátviteli vonalak nagy teljesítményű háromfázisú teljesítménytranszformátorokat használnak.

Mágneses mag
három van
rúd, rá
mindenki
által található
két tekercs
minden fázis
körkörösen

Háromfázisú transzformátor vázlata 1 – mágneses áramkör 2 – primer tekercs 3 – szekunder tekercs

Háromfázisú transzformátor

1 – kapcsoló (változik
transzformációs arány által
5%)
2- tekercses sorkapocs szigetelők
magasfeszültség
3 – alacsony tekercsű szigetelők
feszültség
4 – olajjelző
5 – tágulási tartály
6 – hőcserélő csövek
7 – tartály transzformátorral
olaj
8 - mágneses mag
9 – alacsony tekercselés
feszültség
10 – magasabb tekercselés
feszültség

A transzformátor elektromos vezetékhez történő csatlakoztatásához a tartály fedelén kapcsok vannak - porcelán szigetelők rézrudakkal.

A B C – nagyfeszültségű kapcsok
c-ben pedig – kisfeszültségű kapcsok
O – nulla vezeték kivezetése

A háromfázisú transzformátor átalakítási aránya a tekercsek csatlakoztatásának módjától függ, és 1,7-szeresére változhat

a) Ktr = Ul1/Ul2= Uф1/ Uф2
b) Ktr =Ul1/Ul2= 1,7·Uf1/Uf2
BAN BEN)
Ktr =Ul1/Ul2= Uf1 / 1,7·Uf2

Speciális transzformátorok

Az autotranszformátor olyan transzformátor, amelynek primer tekercsének egy része a szekunder tekercshez tartozik, így simán

változtassa meg az átalakítási arányt, azaz. kimeneti feszültség
váltakozik.
1 – szabályozó
2 – csúszka (mozog
tekercseléssel)
3 – toroidális
mágneses áramkörrel
rátekercselt réztekercs
kanyargó

Az autotranszformátor működési elve

Futó mozog
az elsődleges fordulói mentén
tekercsel, elválasztja őket
másodlagos rész,
feszültséget ad le
terhelés, annál több
fordul, annál több
feszültség be
Betöltés.
AC szabályozót használnak
feszültség (LATR) for
aszinkron indítás
autók

Műszertranszformátorok - bővítik a váltakozó áramú eszközök mérési határait a fordulatok számának különbsége miatt

elsődleges és másodlagos
tekercsek
Mérő
transzformátor
jelenlegi működik
rövid mód
lezárások, át
lehetséges
bekapcsol
ampermérő és
áramtekercs
wattmérő.

Mérő
transzformátor
feszültség
üzemmódban működik
üresjárat,
azon keresztül lehet
bekapcsol
voltmérő,
hertzméter és
voltmérő
wattméteres tekercs.

A hegesztéshez használt elektromos ív előállításához hegesztő transzformátort használnak.

A transzformátornak könnyen át kell váltania az üzemmódból
üresjáratból rövidzárlatos üzemmódba. Mert
ez növeli a disszipáció áramlását úgy, hogy
csökkenő külső jellemzőt kapunk.

TSK típusú hegesztő transzformátor csúszó tekercsekkel

3 – acél
mag
4 – fogantyú a
kiterjesztések
tekercsek
5i6–
csúszó
tekercsek

STN típusú hegesztő transzformátorok - fojtótekercsekkel, amelyek növelik a disszipációs fluxust, szabályozásra szolgálnak

hegesztőáram.
1 – transzformátor
2 – szabályozó
3 – hegesztés
elektróda
4 - lemez

Rövidzárási mód Mivel a szekunder tekercsben az I 2k áram nagy, még alacsony U 1k bemeneti feszültségnél is nagy értékeket ér el az áram az I 1k primer tekercsben. Ez a transzformátor egyik tekercsének túlmelegedéséhez vagy akár kiégéséhez vezethet.

Terhelési mód Az I 2 szekunder tekercs árama jelentős hatással van az I 1 primer tekercs áramára. Ez a tekercsek ellenkapcsolásának köszönhető, amelyben a primer tekercsben a teljes mágneses fluxus megegyezik a a primer és szekunder tekercsek áramai által létrehozott mágneses fluxusok különbsége: az I 2 áramból származó mágneses fluxus csökkenti a primer tekercsen áthaladó teljes mágneses fluxust, és ezért csökkenti a benne indukált teljes EMF-et, ami növekedéshez vezet. a benne lévő I 1 áramban olyan értékre, amelynél a teljes EMF az aktív ellenálláson és az aktív ellenálláson bekövetkező feszültségeséssel együtt kiegyenlíti a primer tekercsre adott U 1 feszültséget.

Az autotranszformátorok jellemzői Az autotranszformátor tekercsének közös részében az áram kisebb, mint a többi részén, mivel a primer és szekunder áramkörök szinte ellenáramok áramlanak át a tekercs közös részén. A primer áramkör teljesítménye elektromágneses (transzformátoros) és elektromos módszerekkel is átkerül a szekunder áramkörbe.

Az autotranszformátorok előnyei: hatékonyság; a tekercsanyagokat csak egy tekercsre fogyasztják; kisebb veszteség a rézben és nagyobb hatásfok - a közös rész áramai az ellenkező irányba irányulnak; a szekunder áramkör U 2 feszültségének zökkenőmentes beállításának lehetősége az érintkező folyamatos csúsztatásával a fordulatok tisztított felülete mentén.

Transzformátorok tervezése A transzformátor kialakítása a rendeltetésétől és alkalmazási körétől függ. Azonban szinte minden transzformátornak ugyanazok a fő szerkezeti elemei - a mágneses rendszer és a tekercsek. A legszélesebb körben használt teljesítménytranszformátorok, amelyek elektromos energia továbbítására és fogyasztók közötti elosztására szolgálnak.

Áramsűrűség a tekercsekben A tekercsekben az áramsűrűséget a fűtési feltételeknek megfelelően választjuk meg, szárazon (1-2,5) 10 6 A/m 2 és olajban (2-4,5) 10 6 A/m 2 tartományban, a teljesítménytől és a teljesítménytől függően a transzformátor kialakítása. A technológiai feltételeknek megfelelően egy kerek vezeték maximális keresztmetszete körülbelül 20 mm 2, a téglalap alakú vezeték pedig 80 mm 2. Egy vezeték maximális áramerőssége 45, illetve 360 ​​A.

Tekercselemek A tekercselés fő eleme egy fordulat, amelyet egy vagy párhuzamos vezetékek csoportja készít. A hengeres felületen lévő fordulatok sorozatát rétegnek nevezzük. A menetek tekercsekbe csoportosíthatók. A tekercselés iránya szerint a tekercsek jobbra és balra vannak osztva, mint a csavar menetei. A legtöbb transzformátortekercs baloldali a gyártás megkönnyítése érdekében.

A tekercsek típusai A tekercs kialakításánál a menetszám, a menet keresztmetszete és a feszültségosztály a meghatározó. A tekercsek rúdra való felhelyezésének módja alapján megkülönböztetünk koncentrikus és tárcsás vagy váltakozó tekercset. A tervezési és technológiai jellemzők alapján a tekercseket a következő fő típusokra osztják: hengeres, csavaros és folyamatos.

A tekercstípusok mindegyike egy- vagy többrétegű hengeres, egy- vagy többjáratú csavarra, tárcsára és egymásba fonódó tekercsre osztható. Az elektromos kemencék táplálására tervezett nagy teljesítményű transzformátorok rézből vagy alumíniumból készült tekercseket, valamint gyűjtősínből vagy alumíniumból készült kovácsolt tekercseket használnak.

Hengeres réteg tekercsek A hengeres réteg tekercsek négyszögletes vagy kerek huzalokból készülnek. A tekercs rétegei csavarvonal mentén tekercselt menetekből állnak. Tekercseléskor a réteg minden fordulatát az előző fordulathoz közel fektetjük a tekercselés magasságának irányában. A rétegről rétegre való átmenet a tekercselési folyamat során forrasztás nélkül történik. A menetek egy vagy több párhuzamos huzalból állnak, amelyek általában tengelyirányban egymás mellett helyezkednek el.

A tekercs többrétegű hengeres tekercselése több, sorba kapcsolt többrétegű tekercsből áll. Ez az elválasztás a rétegek közötti feszültség csökkentése érdekében szükséges. Jellemzően a tekercsek sorba kapcsolt páros (kettős) tekercsek formájában készülnek.

Lemeztekercs tekercsek A lemeztekercs tekercsek egy vagy két tekercs sorozatából állnak. Egy tekercsben a menetek száma eléri a 2025-öt, a párhuzamos vezetékek száma egy menetben legfeljebb 8. A tekercs menetei sugárirányban spirálisan egymásra vannak tekerve. A feltekert tekercseket sablonra szerelik össze és forrasztással kötik össze. Az axiális és radiális csatornákat U alakú reteszelő távtartók képezik. Az ilyen tekercseket széles körben használják a nagyfeszültségű transzformátorokban bemeneti tekercsként.

Helikális tekercsek A spirális tekercselés egy csavarvonal mentén tekercselt számos menetből áll. A nagy teljesítményű transzformátorokban a párhuzamos vezetők száma elérheti a tízet. A csavarmenetek egy-, két- és többmenetesek. A kettős áteresztőképességű és a többmenetes tekercsek két vagy több különálló, egymásba tekercselt csavartekercsből állnak. A hűtőcsatornák ugyanúgy vannak kialakítva, mint a folyamatos tekercselésnél.

Folyamatos tekercselés A folyamatos tekercselés tengelyirányban elhelyezett és forrasztás nélkül sorba kapcsolt tekercsekből áll. A tekercsben lévő tekercsek száma 30 és 150 között van. A tekercs menetei sugárirányban spirálisan laposak. A tekercsek függőleges csatornákat képező lécekre vannak feltekerve. A lécekre tömítéseket helyeznek el, hogy radiális csatornákat hozzanak létre a tekercsek között.

Folyamatos tekercsek A tekercsek minden menete egy vagy több párhuzamos vezetékből állhat. A párhuzamos vezetékek tekercsről tekercsre való átmeneteknél történő átrendezésével (transzponálásával) biztosítható az aktív és induktív ellenállásuk egymáshoz illesztése.

Háromfázisú páncélozott transzformátor Három egyfázisúból háromfázisú páncélozott transzformátort kapunk, ha azokat egymásra helyezzük. Ennél a kialakításnál a jármokban lévő fluxusok megegyeznek a rudak fluxusának felével. 1, 2, 3 kisfeszültségű A, B, C fázisú tekercs; A, B, C fázisok 1, 2", 3" nagyfeszültségű tekercsei.

Erőátviteli transzformátorok kialakítása A 100 MVA-t meghaladó teljesítményű, 220 kV-nál nagyobb feszültségű transzformátoroknál páncélozott rudat vagy többrudas kivitelt alkalmaznak. Ezt a kialakítást egy rúdszerkezetből kapjuk két rúd hozzáadásával, amelyek két fázis tekercsét fedik le, amelyek egy háromfázisú rúdtranszformátor külső rúdjain helyezkednek el. A rúd típusú transzformátorokhoz képest a páncélrudas transzformátorok mágnesmagassága kisebb, ami nagyon fontos a szállítás során, mivel így jobban illeszkednek a vasúti méretekbe.

Összekötő szerkezetek A rudakat és a jármákat külön-külön szerelik össze, és kötőrudakkal rögzítik egymáshoz. Az illesztéseknél szigetelő tömítéseket helyeznek el, amelyek kiküszöbölik a rudak és a járom acéllemezeinek rövidre zárását. A nem mágneses rések a tompa kialakításban növelik a mágneses ellenállást, ami az üresjárati áram növekedéséhez vezet. Ezért a tompakötéseket ritkán használják, bár a tompaszerkezetek kevésbé munkaigényesek.

A mágneses rendszer anyaga A mágneses rendszer anyaga főként 3413, 3404, 3405, 3406 minőségű hidegen hengerelt szemcseorientált elektromos acél, amelyet tekercsben szállítanak a gyárakba. Acél vastagság 0,3; 0,35; 0,5 mm. A 0,3 és 0,35 mm vastagságú acél elektromosan szigetelő, hőálló bevonattal rendelkezik, míg a 0,5 mm vastagságú acél nem rendelkezik elektromosan szigetelő bevonattal. Ennek az acélnak a használata lehetővé tette a teljesítménytranszformátorok mágneses magjaiban a mágneses indukció 1,71,8 Teslára növelését, miközben csökkenti a tömeget, a veszteségeket és az üresjárati áramot.

Laminált szerkezetek A laminált szerkezeteknél a rudak és a jármák nem különálló elemek, hanem lemezeik egymás melletti rétegekben vannak összefonva (laminálva). A mágneses rendszert különálló rétegekből állítják össze, amelyek mindegyike egy vagy több lemezből áll, amelyek egymás mellett vannak elhelyezve egy rétegben. A kötés alakja szerint laminált mágneses rendszerek készíthetők egyenes és ferde kötésekkel, ami szükséges a mágneses kör azon szakaszainak hosszának csökkentéséhez, amelyekben a mágneses fluxus iránya nem esik egybe a gördülési irányával. elektromos acél.

55 Bekötési sémák és csoportok Az egyfázisú transzformátorokban a tekercsek elejét A, a, a végeit pedig X, x jelöléssel jelöljük. A nagy betűk a magasabb feszültségű tekercsekre, a kis betűk az alacsony feszültségű tekercsekre utalnak. A háromfázisú transzformátorokban a nagyobb feszültségű tekercsek kezdetét A, B, C, a végeit pedig X, Y, Z jelöléssel látják el. A kisfeszültségű tekercsek kezdete a, b, c, végei pedig x, y, z. Nulla pont O és o. Ha van harmadik középfeszültségű tekercs, akkor az A m, B m, C m és X t, Y m, Z t jelöléseket használjuk.

Csatlakozási csoportok egyfázisú transzformátorokhoz Az egyfázisú transzformátorok napján két csatlakozási csoport lehetséges: nulla és hatodik. Ha a nulla (vagy tizenkettedik) eltolódás a feszültségek között 0° - a perc- és óramutató egybeesik. A hatodik csoportnál az igénybevételek közötti eltolódás 180°, a nyilak 6 órát jelölnek, ezeket a csoportokat I/I-0, illetve I/I-6 jelöléssel látjuk el. A 0. csoport szabványosított és alkalmazott.

Bekötési sémák és csoportok A tekercsek lineáris feszültségei közötti fáziseltolódást az óratárcsán lévő mutatók helyzetével szokás jellemezni. A nagyfeszültségű tekercs elektromotoros erejét a percmutatóval kombináljuk és 12-re állítjuk. Az óramutatót (kis) kombináljuk a kisfeszültségű tekercs feszültségével.

Bekötési sémák és csoportok A három- és többfázisú transzformátorokban a legelterjedtebb a csillag- és deltakapcsolási rajz. A cikk-cakk csatlakozási mintát ritkán használják, és a tekercskötések más kombinációit gyakorlatilag nem használják. A csillagcsatlakozási rajzot Y betű, a háromszögcsatlakozást, a cikkcakk csatlakozást pedig Z jelöli.

Háromfázisú rendszerek bekötési csoportjai Háromfázisú rendszerben az Y és kapcsolási rajzok 12 csatlakozási csoportot alkotnak lineáris feszültségek 30°-os fáziseltolásával, ami az óratárcsa 12 számjegyének felel meg. Az Y/Y-O és Y/-11 csatlakozások két csoportját 0° és 330° fáziseltolásokkal szabványosították. Működés közben elég, ha két kapcsolatcsoport van, és nem engedi el a fennmaradó 10 csoportot.
Csatlakozások csoportjának meghatározása A nagy- és kisfeszültségű tekercsek ugyanazokat a kapcsait kösse össze, például A és a. Csatlakoztassa a transzformátort egy szimmetrikus feszültségű hálózathoz, és mérje meg a feszültséget a transzformátor kapcsai között. A mért feszültségek alapján vektordiagramot készítünk, aminek egybe kell esnie az 1. táblázat egyik diagramjával. Ezt követően kerül meghatározásra a transzformátor bekötési csoportja.