Типы силовых трансформаторов: Силовые трансформаторы. Виды и устройство. Работа и применение

Силовые трансформаторы. Виды и устройство. Работа и применение

Трансформатором называется электрическое устройство, которое передает электроэнергию от одного контура на другой с помощью магнитной индукции. Трансформаторы стали наиболее применяемыми электрическими устройствами, применяющимися в быту и промышленности. Эти устройства используются для повышения или понижения напряжения, а также в схемах блоков питания для преобразования входящего переменного тока в постоянный ток на выходе.

Способность трансформаторов передавать электроэнергию применяется для передачи мощности между разными схемами несогласованных электрических цепей. Рассмотрим различные виды и типы силовых трансформаторов, их установку и технические свойства.

Устройство трансформатора

Конструкции трансформаторов имеют различное строение. В зависимости от этого ведется расчет номинального напряжения, либо между фазой и землей, либо между двумя фазами.

1 — Первичная обмотка 2 — Вторичная обмотка 3 — Сердечник магнитопровода 4 — Ярмо магнитопровода

Конструкция обычного стандартного трансформатора состоит из двух обмоток с общим ярмом, для создания электромагнитной связи между обмотками. Сердечник изготавливают из электротехнической стали. Катушка, на которую входит электрический ток, является первичной обмоткой. Катушка на выходе называется вторичной.

Существует такой вид трансформаторов, как тороидальный. У такого трансформатора катушки индуктивности являются пассивными компонентами, состоящими из магнитного сердечника в виде кольца. Сердечник имеет повышенную магнитную проницаемость, изготовлен из феррита. Вокруг кольца намотана катушка. Тороидальные фильтры и катушки применяются для трансформаторов высокой частоты. Они используются для испытаний мощности.

Переменный ток поступает на первичную обмотку трансформатора, образуется электромагнитное поле, которое развивается в магнитном потоке сердечника. По принципу электромагнитной индукции во вторичной обмотке образуется переменная ЭДС, которая образует напряжение на клеммах выхода трансформатора.

Силовые трансформаторы, имеющие две обмотки, не рассчитаны на постоянный ток. Однако, в момент подключения их к постоянному току, они образуют короткий импульс напряжения на выходе.

Конструкция силового трансформатора подобна обычному бытовому трансформатору.

Виды

Существует множество факторов, по которым можно классифицировать силовые трансформаторы. При общем рассмотрении этих устройств, можно сказать, что они преобразуют электрическую энергию одного размера напряжения в электроэнергию с большим или меньшим размером напряжения.

В зависимости от различных факторов силовые трансформаторы делятся на виды:
  • По выполняемой задаче. Понижающие трансформаторы. Применяются для получения низкого напряжения из высоковольтных линий питания. Повышающие, используются для увеличения значения напряжения.
  • По числу фаз. Трансформаторы 3-фазные, 1-фазные. Широко применяются в трехфазной сети питания. Оптимальным вариантом будет в трехфазной сети установить три однофазных трансформатора на каждую отдельную фазу.
  • По количеству обмоток. Двухобмоточные и трехобмоточные.
  • По месту монтажа. Наружные и внутренние.

Существует много других разных факторов, по которым можно разделять силовые трансформаторы. Например, по способу охлаждения или соединения обмоток, и т.д. При установке оборудования важную роль играют условия климата, что также разделяет трансформаторы на классы.

Трансформаторное оборудование бывает универсальным, и специального назначения мощностью до 4000 кВт напряжением 35000 вольт. Конкретную модель выбирают по возлагаемой на трансформатор задаче.

Принцип действия

Трансформатором называется электромагнитное статическое устройство, у которых имеется 2 или больше обмоток, связанных индуктивно. Они предназначены для изменения одного переменного тока в другой. Вторичный ток может различаться любыми свойствами: значением напряжения, количеством фаз, формой графика тока, частотой. Широкое использование в электроустановках, а также в распределительных системах получили силовые трансформаторы.

С помощью таких устройств преобразуют размер напряжения и тока. При этом количество фаз, форма графика тока, частота не изменяются. Элементарный силовой трансформатор имеет магнитопровод из ферромагнитного материала, две обмотки на стержнях. Первая обмотка подключена к линии питания переменного тока. Ее называют первичной. Ко второй обмотке подсоединена нагрузка потребителя. Ее назвали вторичной. Магнитопровод вместе с катушками обмоток располагается в баке, наполненном трансформаторным маслом.

Принцип работы заключается в электромагнитной индукции. При включении питания на первичную обмотку в виде переменного тока в магнитопроводе образуется переменный магнитный поток. Он замыкается на магнитопроводе и образует сцепление с двумя обмотками, в результате чего в обмотках индуцируется ЭДС. Если к вторичной обмотке подключить какую-либо нагрузку, то под действием ЭДС в цепи этой обмотки образуется ток и напряжение.

В повышающих силовых трансформаторах напряжение на вторичной обмотке всегда выше, чем напряжение в первичной обмотке. В понижающих трансформаторах напряжения первичной и вторичной обмоток распределяются в обратном порядке, то есть, на первичной напряжение выше, а на вторичной ниже. ЭДС обеих обмоток отличаются по количеству обмоток.

Поэтому, используя обмотки с необходимым соотношением количества витков, можно получить конструкцию трансформатора для получения любого напряжения. Силовые трансформаторы имеют свойство обратимости. Это значит, что трансформатор можно применить как повышающий прибор, или понижающий. Но, чаще всего, трансформатор предназначен для определенной задачи, то есть, либо он должен повышать напряжение, либо снижать.

Сфера использования

Энергетика в современное время не обходится без устройств, преобразующих электроэнергию в сетях и магистралях, а также принимающих и распределяющих ее. Когда появились силовые трансформаторы, то произошло снижение расхода использования цветных металлов, а также уменьшились потери энергии.

Для эффективной работы оборудования нужно рассчитать потери в силовом трансформаторе. Для этого необходимо обратиться к специалистам. Мощные трансформаторы нашли применение на линиях высокого напряжения и станциях распределения энергии. Без них не обходится ни одна отрасль промышленности, где необходимо преобразование энергии.

Вот некоторые области применения силовых трансформаторов:
  • В сварочном оборудовании.
  • Для электротермических устройств.
  • В схемах электроизмерительных устройств и приборов.
Свойства и расчет трансформатора
Чаще всего основные свойства устройства указаны в инструкции в его комплекте. Для силовых трансформаторов такими основными свойствами являются:
  • Номинальное значение напряжения и мощности.
  • Наибольший ток обмоток.
  • Габаритные размеры.
  • Вес устройства.

Мощность трансформатора по номиналу определяется изготовителем, и выражается в кВА (киловольт-амперы). Номинальное значение напряжения указывается первичное, для соответствующей обмотки, и вторичное, на клеммах выхода. Размеры этих значений могут не совпадать на 5% в ту или иную сторону. Чтобы ее вычислить, нужно сделать простой расчет.

Номинальный ток и мощность устройства должны удовлетворять стандартам. На сегодняшний день производятся модели сухих трансформаторов, которые имеют такие данные мощности от 160 до 630 кВА. Обычно мощность трансформатора обозначена в его паспорте. По ее значению определяют номинальный размер тока. Для расчета применяют формулу:

I = S х √3U, где S и U – это мощность по номиналу, и напряжение.

Для каждой обмотки в формулу входят свои значения величин. Чтобы рассчитать мощность силового трансформатора при работе с потребляющей энергию нагрузкой, необходимо проводить довольно сложные расчеты, которые могут сделать специалисты. Такие расчеты необходимы во избежание негативных моментов, которые могут возникнуть при функционировании трансформатора.

Номинальное напряжение – это линейная величина напряжения холостого хода на обмотках. Они вычисляются, исходя из мощности трансформатора.

Установка и эксплуатация

Многие варианты исполнения силовых трансформаторов имеют большую массу. Поэтому на место монтажа их доставляют на специальных транспортных платформах. Их привозят в собранном готовом к подключению виде.

Силовые трансформаторы устанавливаются на специальном фундаменте, либо в определенном для этого помещении. При массе трансформатора до 2 тонн установка производится на фундамент. Корпус трансформатора в обязательном порядке заземляют.

Перед монтажом трансформатор подвергают лабораторным испытаниям, в ходе которых измеряется коэффициент трансформации, проверяется качество всех соединений, проверяется изоляция повышенным напряжением, производится контроль качества масла.

Перед установкой трансформатор необходимо тщательно осмотреть. Нужно обратить особое внимание на наличие утечек масла, проконтролировать состояние изоляторов, соединений контактов.

После ввода в эксплуатацию нужно периодически производить измерение температуры нагрева специальными стеклянными термометрами. Температура должна быть не более 95 градусов.

Во избежание аварий при эксплуатации силового трансформатора нужно периодически производить замеры нагрузки. Это дает информацию о перекосах фаз, искажающих напряжение питания. Осмотр силового трансформатора производится два раза в год. Периоды осмотра могут изменяться в зависимости от состояния устройства.

Похожие темы:

назначение, устройство и принцип действия

Силовые трансформаторы представляют собой устройства, работа которых основана на принципе электромагнитной индукции. Агрегат способен преобразовать напряжение переменного тока, сохранив при этом значение его частоты. Особенности прибора позволяют сохранить мощность, а также поменять систему сети (однофазная, трехфазная). Чтобы понять, что такое силовые трансформаторы, необходимо рассмотреть их устройство и принцип действия.

Область применения

Устройство трансформатора силового позволяет транспортировать электричество на большие расстояния. От объекта, который его вырабатывает, до конечного потребителя расстояние может насчитывать тысячи километров. Рассказать кратко о силовых трансформаторах позволяет схема перемещения электричества. Чтобы избежать его искажений и потерь применяется принцип трансформации. Генераторы вырабатывают электричество и передают его на подстанцию. Здесь повышается напряжение, и ток с требуемыми характеристиками передается в линии электропередач.

На другой стороне ЛЭП подводится к удаленной подстанции. Через этот объект осуществляется распределение тока между всеми потребителями. Для этого напряжение понижается. Чтобы преобразовывать электричество большой мощности на обеих подстанциях функционируют представленные устройства. Это трансформаторы и автотрансформаторы. Технические характеристики этих устройств практически идентичны. Отличается их принцип функционирования.

Первый повышающий силовой трансформатор находится непосредственно возле ЛЭП электростанции. Последующие первичные агрегаты в сети также работают для повышения напряжения. Это позволяет избежать потери в линии. На пути к потребителю устанавливается определенное количество понижающей аппаратуры. В обеспечении полноценного функционирования всей системы заключается назначение всех силовых трансформаторов.

Функционирование системы

Принцип работы силового трансформатора основан на электродвижущей силе, которая движется по обмоткам. Данные устройства функционируют исключительно на переменном токе. Если его подключить к обмотке, будет создаваться магнитный поток. Он замыкается в магнитоприводе. В этот момент возникает электродвижущая сила во второй обмотке. Все катушки связаны в системе магнитной связью. Показатель ЭДС будет пропорционален количеству витков в обмотке.

Принцип действия понижающего или повышающего силового трансформатора включает в себя несколько режимов. Для каждого из них предусмотрены свои особенности.

В рабочем режиме к первичной обмотке подводится напряжение, а к вторичной – нагрузка. В таком положении установка способна длительное время обеспечивать подключенные к нему потребители электричеством. Рабочий режим может осуществляться при холостом ходе и опыте короткого замыкания.

Холостой ход наступает при размыкании вторичной обмотки. В этот период исключается протекание по ней тока. Этот режим позволяет определить КПД прибора, потери при намагничивании сердечника и коэффициент трансформации.

Опыт короткого замыкания происходит при коротком шунтировании выводов вторичной катушки. При этом сила тока на входе должна быть занижена на входе. На этом уровне создается вторичный ток без превышения. Представленную методику применяют для определения уровня потерь в меди.

Аварийный режим определяется при нарушениях в работе системы. Рабочие параметры отклоняются от допустимых значений. Наиболее опасным состоянием считается короткое замыкание внутри обмоток. При этом возможно возникновение пожара, причинение большого ущерба системе энергоснабжения. Чтобы предупредить возникновение аварии, применяются различные автоматические системы защиты, сигнализации и отключения оборудования.

Разновидности

Производство конструкций силовых трансформаторов предполагает применение различных технологий. В процессе создания представленной аппаратуры применяются разные диэлектрические компоненты. Определенные части оборудования способствуют охлаждению и обеспечивают электрическую защиту.

Для маломощных разновидностей применяется диэлектрический компаунд или специальная бумага, электротехническое лаковое покрытие. Средние и мощные агрегаты имеют в своем составе такие основные части, как масло, элегаз. Производство подобного оборудования предполагает выполнять особую изоляцию обмоток.

Помимо вышеприведенной классификации выделяют еще несколько основных категорий объектов:

  • Количество фаз. Бывает трёхфазный и однофазный тип приборов.
  • Тип исполнения. Применяются масляные, сухие и приборы с жидким диэлектрическим веществом.
  • Климатическое исполнение. Наружные и внутренние установки.
  • Число обмоток. Встречаются конструкции с двумя и более катушками.
  • Предназначение. Для понижения или повышения напряжения.
  • Возможность регулировки напряжения. Применяются аппараты с регулировкой и без нее.

Производство подобной аппаратуры позволяет создавать установки мощностью от 4 кВА до 200 тыс. кВА (и выше). При этом достигается уровень напряжения на обмотках более 330 кВ.

Всего существует девять групп оборудования. В первую из них входят приборы с напряжением не выше 35 кВ и мощностью 4-100 кВА. К восьмой отнесены аппараты с мощностью выше 200 тыс. кВА и напряжением 35-330 кВ. Существуют и более мощное оборудование. Оно относится к девятой категории.

Особенности и основные параметры

Устройство и монтаж силовых трансформаторов предполагает размещение станции на стационарной, специально подготовленной площадке. Фундамент сооружения должен быть прочным. На грунте при этом могут монтироваться катки и рельсы.

Внутри металлического корпуса располагаются электрические установки. Он выполнен в виде герметичного бака. Внутренние системы закрывает крышка. Чаще всего применяются масляные разновидности. Они имеют особые технические характеристики. Внутри короба такого агрегата находится масло специального типа. Оно обладает особыми диэлектрическими качествами. Масло отводит излишнее тепло от деталей системы в процессе повышенной токовой нагрузки. Однако есть и другие варианты охладительных систем.

Основными характеристиками, влияющими на функционирование установки, являются:

  • Количество катушек и тип их соединения.
  • Мощность.
  • Значение напряжения обмоток.

Сегодня в системах обеспечения электричеством различных объектов чаще встречаются агрегаты с двумя трехфазными обмотки. Только для бытовой сети применяются однофазные установки. Трехфазный силовой трансформатор распространен больше в сетях электрокоммуникаций.

Система регулировки бывает двух типов. В первом случае необходимо отключать питание перед проведением настройки, а во втором – нет. Регулировка выполняется со стороны обмотки высоковольтного типа. По ней движется меньший ток. Такой тип регулировки позволяет выполнять точную настройку.

Конструкция, предполагающая отключение нагрузки, проще. Однако ее предел изменения небольшой. Регулировка требует полного отключения прибора от сети.

Схема

Схема силового трансформатора включает в себя несколько основных элементов. К ним относятся:

  • Сердечник (магнитопривод).
  • Остов с балками (нижняя и верхняя).
  • Низковольтная и высоковольтная обмотки.
  • Отводы.
  • Регулировочные ответвления.
  • Нижняя часть вводов.

На основе с балками закрепляются все составные детали. Магнитопривод необходим для снижения потерь при прохождении магнитного потока через контуры. Он изготавливается из электротехнической стали.

В сердечнике магнитопривода листы металла собирают по определенной схеме. Стержни с обмотками должны приближаться по форме к кругу. Подобная конфигурация позволяет облегчить намотку проводников. Стыки между отдельными пластинами сердечника перекрываются цельными листами.

Обмотка выполняется из проводов круглой или прямоугольной формы сечения. Между слоями и самими обмотками оставляются зазоры для циркуляции охладительного компонента.

Особенности выбора

Силовые трансформаторы требуют при выборе учитывать требования потребителей электроэнергии. При монтаже оборудования энергоснабжения, необходимо рассчитать правильно мощность оборудования. Если применяется несколько агрегатов, при аварийном отключении один из них должен полностью компенсировать работу другого прибора.

Также важно уделять внимание качеству системы защиты. Она должна срабатывать при перегрузках, внутренних повреждений элементов конструкции. К их числу относятся приборы по контролю уровня давления масла, температуры сердечника, обмотки, образование газов.

Обслуживание и ремонт

Работа аппаратов связана с высокими значениями мощностей. Поэтому их обслуживанию уделяется повышенное внимание. Ежедневно обслуживающий персонал совершает осмотры, контролирует показания измерительных приборов.

В процессе техобслуживания оцениваются следующие показатели:

  1. Степень истощения прибора, поглощающего влагу.
  2. Количество масла.
  3. Износ механизмов регенерации масла.
  4. Наличие подтекания, механических повреждений трубопроводов радиаторов, корпуса.

Если на объекте не предусмотрено круглосуточное дежурство персонала, периодическая ревизия производится раз в месяц. На трансформаторных пунктах осмотр выполняют раз в 6 месяцев.

При необходимости меняют или доливают масло. Его цвет контролируется при визуальном осмотре. Если оно стало темным, его меняют. Раз в год и при проведении капитального ремонта выполняют лабораторное исследование состава масла.

Для разрушения пленки окислов на медных и латунных элементах раз в 6 месяцев отключают установку от питания. Переключатель переводят через все положения несколько раз. Такую процедуру проводят перед сезонными колебаниями нагрузки.

Силовая аппаратура является важным элементом сети энергоснабжения. Они функционируют круглосуточно, поэтому важно уделять внимание особенностям их выбора и обслуживанию. Это одно из сложнейших, но крайне важных устройств.

Виды трансформаторов — Блог о строительстве

ВИДЫ И ТИПЫ- ХАРАКТЕРИСТИКИ- ПРИМЕНЕНИЕ

Трансформаторы — это устройства предназначенные для преобразования электроэнергии. Их основная задача — изменение значения переменного напряжения. Трансформаторы используются как в виде самостоятельных приборов, так и в качестве составных элементов других электротехнических устройств.

Достаточно часто трансформаторы используются при передаче электроэнергии на дальние расстояния. Непосредственно на электрогенерирующих предприятиях они позволяют существенно повысить напряжение, которое вырабатывается источником переменного тока.Повышая напряжение до 1150 кВт, трансформаторы обеспечивают более экономную передачу электроэнергии: значительно снижаются потери электричества в проводах и появляется возможность уменьшить площадь сечения кабелей, используемых в линиях электропередач.Принцип работы трансформатора основан на эффекте электромагнитной индукции.Классическая конструкция состоит из металлического магнитопровода и электрически не связанных обмоток выполненных из изолированного провода. Та обмотка, на которую подается электроэнергия, называется первичной.

Вторая — подсоединённая к устройствам, потребляющим ток, называется вторичной.После того как трансформатор подсоединяют к источнику переменного тока в его первичная обмотка формирует переменный магнитный поток. По магнитопроводу он передается на витки вторичной обмотки, индуцируя в них переменную ЭДС (электродвижущую силу). При наличии устройства потребления в цепи вторичной обмотки возникает электрический ток.Соотношение между входным и выходным напряжением трансформатора прямо пропорционально отношению количества витков соответствующих обмоток.

Эта величина называется коэффициентом трансформации: Ктр=W1/W2=U1/U2, где:W1, W2 — количество витков первичной и вторичной обмоток соответственно;U1,U2 — входное и выходное напряжения соответственно.Обмотки могут быть расположены либо в виде отдельных катушек либо одна поверх другой.У маломощных устройств обмотки выполняются из провода с хлопчатобумажной или эмалевой изоляцией. Микро трансформатор имеет обмотки из алюминиевой фольги толщиной не более 20—30 мкм. В качестве изолирующего материала выступает оксидная пленка, полученная естественным окислением фольги.

ВИДЫ И ТИПЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Трансформаторы — это достаточно широко распространенные устройства, поэтому существует множество их разновидностей. По конструктивному исполнению и назначению они делятся на:

Автотрансформаторы.

Они имеют одну обмотку с несколькими отводами. За счет переключения между этими отводами можно получить разные показатели напряжения. К недостаткам следует отнести отсутствие гальванической развязки между входом и выходом.

Импульсные трансформаторы.

Предназначены для преобразования импульсного сигнала незначительной продолжительности (около десятка микросекунд).

При этом форма импульса искажается минимально. Обычно используется в цепях обработки видеосигнала.

Разделительный трансформатор.

Конструкция этого устройства предусматривает полное отсутствие электрической связи между первичной и вторичными обмотками, то есть обеспечивает гальваническую развязку между входными и выходными цепями. Используется для повышения электробезопасности и, как правило, имеет коэффициент трансформации равный единице.

Пик—трансформатор.

Используется для управления полупроводниковыми электрическими устройствами типа тиристоров. Преобразует синусоидальное напряжение переменного тока в пикообразные импульсы.

Стоит выделить способ классификации трансформаторов по способу их охлаждения.

Различают сухие устройства с естественным воздушным охлаждением в открытом, защищенном и герметичном исполнении корпуса и с принудительным воздушным охлаждением.

Устройства с жидкостным охлаждением могут использовать различные типы теплообменной жидкости. Чаще всего это масло, однако встречаются модели где в качестве теплообменного вещества используется вода или жидкий диэлектрик.

Кроме того производят трансформаторы с комбинированным охлаждением жидкостно-воздушным. При этом каждый из способов охлаждения может быть как естественным, так и с принудительной циркуляцией.

В начало

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

К основным техническим характеристиками трансформаторов можно отнести:

    уровень напряжения: высоковольтный, низковольтный, высоко потенциальный;способ преобразования: повышающий, понижающий;количество фаз: одно- или трехфазный;число обмоток: двух- и многообмоточный;форму магнитопровода: стержневой, тороидальный, броневой.

Один из основных параметров — это номинальная мощность устройства, выраженная в вольт-амперах. Точные граничные показатели могут несколько различаться в зависимости от количества фаз и других характеристик. Однако, как правило, маломощными считаются устройства, преобразовывающие до нескольких десятков вольт-ампер.

Приборами средней мощности считаются устройства от нескольких десятков до нескольких сотен, а трансформаторы большой мощности работают с показателями от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт-ампер.

Рабочая частота – различают устройства с пониженной частотой (менее стандартной 50 Гц), промышленной частоты – ровно 50 Гц, повышенной промышленной частоты (от 400 до 2000 Гц) и повышенной частоты (до 1000 Гц).

В начало

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Трансформаторы получили широкое распространение, как в промышленности, так и в быту. Одной из основных областей их промышленного применения является передача электроэнергии на дальние расстояния и ее перераспределение.

Не менее известны сварочные (электротермические) трансформаторы. Как видно из названия, данный тип устройств применяется в электросварке и для подачи питания на электротермические установки. Также достаточно широкой областью применения трансформаторов является обеспечение электропитания различного оборудования.

В зависимости от назначения трансформаторы делят на:

Силовые.

Являются наиболее распространенным типом промышленного трансформатора.

Применяются для повышения и понижения напряжения. Используется в линиях электропередач. По пути от электрогенерирующих мощностей до потребителя электроэнергия может несколько раз проходить через повышающие силовые трансформаторы, в зависимости от удалённости конкретного потребителя.

Перед подачей непосредственно на приборы потребления (станки, бытовые и осветительные приборы) электроэнергия претерпевает обратные преобразования, проходя через силовые понижающие трансформаторы.

Тока.

Выносные измерительные трансформаторы тока используются для обеспечения работоспособности цепей учета электроэнергии защиты энергетических линий и силовых автотрансформаторов. Они имеют различные размеры и эксплуатационные показатели. Могут размещаться в корпусах небольших приборов или являться отдельными, габаритными устройствами.

В зависимости от выполняемых функций различают следующие виды:

    измерительные — подающее ток на приборы измерения и контроля;защитные — подключаемые к защитным цепям;промежуточные — используется для повторного преобразования.

Напряжения.

Они применяются для преобразования напряжения до нужных величин. Кроме того, такие устройства используются в цепях гальванической развязки и электро- радио- измерениях.

В начало

© 2012-2018 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

В данной статье мы рассмотри, что такое трансформатор. Виды трансформаторов будут описаны, принцип действия и конструкции тоже не останутся без внимания.

Стоит отметить, что это вид статических (неподвижных) машин переменного тока, которые используются для различных целей не только в быту, но и в промышленности. Например, для учета потребляемой электроэнергии. Но обо всем по порядку.

Что это за устройство?

Это электрическая статическая машина, которая используется для преобразования тока или напряжения.

Причем можно выделить несколько видов устройств в зависимости от того, от какой сети производится питание.Так, трехфазные имеют три сетевые обмотки, которые включаются по схеме «звезда» или «треугольник». В этом можно провести аналогию с асинхронными электродвигателями. Существуют разнообразные виды силовых трансформаторов, о которых будет рассказано немного ниже.Но в быту используются устройства, в которых одна сетевая обмотка.

К тому же имеется как минимум одна вторичная, которая служит для питания устройств.Например, в ламповой технике применяются силовые трансформаторы,у которых несколько вторичных обмоток. Возникала необходимость с одного устройства получать несколько значений напряжения: 6,3 В, 250 В. Кроме того, в быту можно встретить трансформаторы тока.Они установлены в электросчетчиках и служат для работы устройства контроля.

Конструкция

Основу трансформатора выделить сложно, но если опираться на вес, то это, несомненно, сердечник (магнитопровод). Он изготавливается из стальных листов, которые собраны воедино и плотно стянуты друг с другом. Это позволяет получить максимально возможное сечение магнитопровода.Но не только сталь может применяться, нередко изготавливаются сердечники из ферромагнетиков.

Это вещество, которое по свойствам очень схоже с металлом, но имеет несколько иную структуру. Существуют определенные виды трансформаторов, фото основных конструкций приведены в статье.В конструкции присутствует минимум две обмотки.На одну (первичную) производится подача напряжения питания. Со второй, третьей, N-ной, снимается пониженное напряжение с частотой и формой, аналогичной входному.

Обмотки силовых состоят из медного провода.Он наматывается на каркасе, расположенном вокруг магнитопровода. При подаче напряжения в первичную цепь появляется переменное магнитное поле,которое во вторичной обмотке индуцирует ЭДС. В результате этого на выходе появляется некоторая разность потенциалов.

Силовые трансформаторы

К указанным типам относятся те, которые преобразуют электроэнергию в сети.

Это не только устанавливаемый на подстанциях трансформатор.Виды трансформаторов силовых разнообразны, они служат не только для понижения напряжения со 110 кВ, например, до 6 кВ, в случае с подстанцией. К ним можно отнести и устройства, используемые в блоках питания бытовой радиоаппаратуры. По сути, конструкция у всех аналогичная, имеются общие узлы.Даже сварочные трансформаторы,виды которых разнообразны, имеют аналогичное строение.

Вот только есть мелкие нюансы, например, силовые машины на подстанциях оборудованы системой масляного охлаждения, в то время как сварочные работают без него.Зато у последних имеется регулировка выходного тока. Это необходимо для сварки различных по толщине металлов. Ну а устройства, используемые в быту, и вовсе лишены таких регулировок.

Автотрансформаторы

Автотрансформатор – один из видов, у которого первичная и вторичная обмотки соединены напрямую. Это позволяет получить не только электрическую связь в устройстве, но и электромагнитную.

Обычно имеется у автотрансформатора три вывода, а это позволяет получать различные значения напряжения.Отличительная особенность автотрансформаторов – высокий коэффициент полезного действия.Но есть и один существенный недостаток – первичная и вторичная цепи электрически не изолированы друг от друга. Используется по большей части для регулирования мощности потребителя такой трансформатор. Виды трансформаторов для иных целей рассмотрены ниже.

Измерительные

Для использования в электроустановках переменного тока создан специальный вид трансформаторов – измерительный.

Благодаря им увеличиваются пределы измерительных устройств. Кроме того, они позволяют без электрического соединения с силовым проводом провести замер протекающего по нему тока.Другими словами, без гальванической связи имеется возможность контроля протекающего тока в цепи. Но можно выделить два типа измерительных устройств – трансформаторы напряжения и тока.

Существуют различные виды трансформаторов тока, их отличие в габаритах и области применения.Трансформаторы тока позволяют осуществить преобразование. При этом большой ток, протекающий в цепи, снижается до безопасного значения.Причем он на выходе безопасен для систем управления или измерения, устройств сигнализации и защиты. Первичная обмотка – это отрезок проводника, вокруг него проведена намотка вторичной.

С последней снимается ток в 1 или 5 Ампер.А вот трансформаторы напряжения предназначены для иной цели. Они производят понижение напряжения для измерения характеристик. С их помощью осуществляется гальваническая развязказащитных устройств от цепи с высоким напряжением.

Импульсные

Этот тип устройств используется для узкоспециализированных целей. Он необходим для преобразования серии импульсных сигналов.Причем длительность одного импульса может достигать нескольких десятков микросекунд. Причем имеется одна небольшая особенность – изменяется только амплитуда сигнала, но не его форма.

Между прочим, имеются определенные виды защит трансформаторов, импульсныетакже снабжаются схемами, предотвращающими превышение напряжения или тока.Как правило, импульсные устройства применяются в цепях, в которых протекает сигнал прямоугольной формы.Зачастую такой вид устройств используется в телевизионной технике. Они преобразуют малые по длительности импульсы видеосигнала с очень большой скважностью. Причем на выходе вы получаете сигнал в первозданном виде, но с увеличенной амплитудой.

Заключение

Теперь вы знаете, что такое трансформатор.Виды трансформаторов мы рассмотрели и увидели, что все они обладают небольшими отличиями, несмотря на то, что конструкция во многом схожа.

Обратите внимание, что при работе с любыми электрическими устройствами необходимо соблюдать технику безопасности. Кроме того, для обслуживания электросетей переменного тока необходимо иметь группу допуска.Среди современных устройств электротехники одним из самых распространенных является трансформатор.Этот агрегат широко используется как в бытовых приборах, так и силовой электронике. Его действие заключается в преобразовании тока.

Причем изменять его величину трансформатор может как в большую, так и меньшую сторону.Определенным устройством обладает трансформатор.Виды трансформаторовразнообразны. Они имеют некоторые конструкционные и функциональные отличия. Чтобы понять, что собой представляет подобное оборудование, а также особенности его эксплуатации, каждый вид следует рассмотреть подробно.

Устройство

Существующие сегодня виды трансформаторов токаобладают определенными общими характеристиками. Прибор имеет в своей системе одну, две и больше обмоток. Они расположены на один сердечник.

Представленные сегодня в продаже трансформаторы отличаются способом изготовления. Их надежность зависит от производителя. Рабочие характеристики таких видов оборудования также схожи.

Трансформатор не предназначен для преобразования постоянного тока.В противном случае это приведет к перегреву проводника. Трансформаторы способны работать исключительно с переменным, импульсным и пульсирующим током.

Все разновидности представленного оборудования имеют в своем составе три обязательных компонента. К ним относится магнитопровод, охлаждающая система и обмотка. Первый компонент еще называют сердечником.

Принцип работы

Рассматривая назначение и виды трансформаторов, следует сказать несколько слов об их функциональных качествах.

В таком оборудовании присутствует первичная и вторичная обмотка. К первой катушке подводится первоначальное напряжение. Его требуется повысить или понизить.

Вторичные обмотки могут состоять из одной или нескольких катушек. С них передается трансформированное напряжение.

В основу работы такого прибора положен закон Фарадея. Магнитный поток, который изменяется во времени через ограниченную контуром площадку, формирует электродвижущие силы. Помимо этого, ток, который изменяется во времени, может индуцировать непостоянное магнитное поле.

На схемах трансформатор изображают как две (или более) катушки. Между первой и вторичными обмотками проходит вертикальная линия.

Она изображает сердечник (магнитопровод). При выполнении возложенных на него функций трансформатор обладает малыми потерями энергии. Это сделало представленное оборудование востребованным.

Рабочие режимы

Существующие виды работы трансформатораможно выделить в 3 группы.

К ним относится холостой ход, короткое замыканиеи рабочий режим. В первом случае выводы вторичной обмотки никуда не подключаются. В этом режиме, если сердечник изготовлен из мягкого магнитного материала, ток покажет потери.

При коротком замыкании выводы катушек вторичной обмотки соединяются между собой. При этом на первичную обмотку будет подаваться незначительное напряжение. Этот режим присутствует в измерительных разновидностях трансформаторов.

При активной нагрузке возникают напряжения на концах всех типов обмотки.

Если на вторичной обмотке это значение выше, трансформатор называется повышающим. И наоборот. Степень трансформации определяется при помощи заданного коэффициента.

Классификация

Существует несколько подходов к классификации представленного оборудования.

Это позволяет понять его устройство и функции. Существующие виды трансформаторов токамогут классифицироваться по назначению. В этом случае выделяются приборы напряжения, измерительные, лабораторные, защитные, промежуточные типы.

По способу установки также выделяют несколько групп. От этого зависят условия, в которых может эксплуатироваться техника. Трансформаторы могут быть внутренние и наружные, стационарные, шинные или опорные, а также переносные.

Ступеней в системе может быть одна или несколько. По признаку номинального напряжения различают высоковольтные и низковольтные приборы.

Если учитывать тип изоляции, можно также выделить несколько групп трансформаторов. Этот показатель зависит от технологии производства. Бывают приборы с компаундной, сухой и масляно-бумажной изоляцией.

Согласно со сферой применения, выделяют силовые, бытовые, сварочные, масляные, автотрансформаторы и т. д.

Силовой трансформатор

Существующие виды силовых трансформаторовотносятся к низкочастотным приборам.

Их применяют в силовых сетях предприятий, городов, поселков и т. д. Такое оборудование понижает напряжение в сети до требуемого значения 220 В.

Силовые трансформаторы могут иметь от двух и более обмоток. Они устанавливаются на броневом сердечнике.

Чаще всего подобный конструкционный элемент изготавливают из электротехнической стали. Такой трансформатор помещается в бак со специальным маслом. Если мощность оборудования высокая, в ней применяется активное охлаждение.

Для электростанций применяются силовые трехфазные трансформаторы.Их мощность составляет до 4 тыс. кВт. Такие разновидности приборов позволяют добиться уменьшения на 15 % энергопотерь по сравнению с тремя однофазными трансформаторами.

Сетевые разновидности

В 80-е года прошлого века самым распространенным был сетевой трансформатор.

Виды трансформаторовэтого типа дорабатывались. Сегодня их изготавливают на Ш-подобном сердечнике, а также стержневых или тороидальных магнитопроводах. На них и устанавливаются обмотки.

При помощи подобного устройства напряжение, которое поступает из бытовой сети, понижается до требуемого значения (например, 12, 24 В).

Самыми компактными считаются трансформаторы с тороидальным сердечником. Его магнитопровод полностью покрывается обмотками. При этом удается избежать появления пустого ярма.

Автотрансформатор

Существующие виды обмоток трансформатораочень разнообразны.

Они могут быть регулирующими, основными, вспомогательными. Наиболее оригинальное строение имеет обмотка автотрансформатора. Это низкочастотный прибор.

Его вторичная обмотка является составной частью первичной. Они связаны, как и в других видах трансформаторов, магнитно. Однако подобная обмотка сообщается также и электрически.

От одной катушки отходит несколько выводов, позволяя получить напряжение разного значения. Преимуществом такой конструкции является ее низкая стоимость.

Провода для монтажа обмотки потребуется меньше. Также получается сэкономить на количестве материала сердечника. Вес автотрансформатора будет меньше, чем у других типов оборудования.

Однако в этом типе приборов отсутствует гальваническая развязка. Это недостаток автотрансформаторов.

Такое оборудование применяется в автоматической технике управления, а также на высоковольтных коммуникациях. Сегодня большой популярностью пользуются трехфазные автотрансформаторы. Их соединенная обмотка образует треугольник или звезду.

Трансформатор тока и напряжения

Сегодня также выделяются определенные виды трансформаторов напряженияи тока.

Все зависит о того, как функционирует прибор. Если он понижает ток, это, соответственно, трансформатор тока. Для регулировки напряжения также разработана определенная категория приборов.

Первичная обмотка трансформатора тока подключается к электричеству, а вторичная – к измерительным или защитным приборам.

Чаще всего применяется первый тип устройств. Катушку с первичной обмоткой подключают в цепь последовательно. В ней измеряется переменный ток.

Сердечник такого оборудования изготавливают из шихтованной электротехнической стали.

Ее производят холоднокатаным способом. Первичная обмотка чаще всего представляет собой шину. При работе подобного оборудования важно учитывать коэффициент трансформации.

Для промышленности могут выпускаться подобные приборы с несколькими группами вторичных обмоток. Одну из них соединяют с измерительными приборами (например, счетчикам), а вторую – к защитному оборудованию.

Импульсный трансформатор

Рассматривая, какие виды трансформаторовприменяются сегодня, нельзя не сказать несколько слов об импульсных разновидностях представленных приборов.

Они практически полностью вытеснили низкочастотные тяжелые трансформаторы. Их сердечник выполняется не из шихтовой стали, а из феррита. Форма магнитопровода может быть самой разной, например, чашка, кольцо, Ш-подобный тип.

Трансформаторы импульсного типа могут функционировать на высоких частотах (500 кГц и более). Благодаря такой особенности габариты подобных изделий значительно уменьшились. Требуется использовать меньше провода для обмотки.

Импульсные трансформаторы и дроссели с ферритовым стержнем сегодня применяются всюду.

Их можно встретить в энергосберегающих лампочках, зарядных устройствах, мощных инверторах и т. д. Сфера их применения очень широка.

В некоторых трансформаторах импульсного типа применяется обратная схема питания. В этом случае прибор по своей сути является дросселем сдвоенного типа. При этом процессы приема и передачи электроэнергии протекают не одновременно.

Импульсный трансформатор тока

Чтобы иметь возможность измерять направление и величину тока, для импульсных схем часто применяется особый трансформатор. Виды трансформаторовэтой группы имеют ферритовый сердечник. Чаще всего он имеет единственную кольцевую обмотку.

Через ее центр продевается провод. В нем и исследуется ток. Обмотку при этом нагружают на резистор.

Измерение производится по несложной схеме. Если нагрузка выполняется на резистор известного номинала, то напряжение при замере на нем будет пропорциональным показателю тока обмотки.

В продаже присутствуют трансформаторы этого типа с различными показателями коэффициента трансформации. Если нужно узнать только направленность тока, прибор нагружается только двумя стабилизаторами, встроенными в схему.

Система защиты

Трансформаторы представляют собой надежное оборудование. Однако из-за различных повреждений может произойти аварийная ситуация. Поэтому применяются различные виды защит трансформатора.

Подобные системы отключают оборудование от сети при наличии повреждений.

В зависимости от типа конструкции защита может отсоединить питание только от поврежденной части прибора. При обнаружении поломки система может подавать сигнал. При этом используют различные типы защиты автотрансформаторов.

Дифференциальная защита необходима при нарушениях целостности обмоток, ошиновки и вводов оборудования. Если же повреждения обнаруживаются со стороны источника питания,происходит токовое отсекание. Это защита мгновенного действия.

Газовая защита применяется при повреждениях внутри бака. При этом может выделяться газ. Также она срабатывает при понижении уровня масла.

Максимальная токовая или направленная защита позволяет уберечь оборудование от сверхтоков. Также в некоторых конструкциях может предусматриваться защита от замыкания на корпус и от перегрузки. Последняя система действует на сигнал, оповещая персонал.

Рассмотрев особенности конструкции и принцип работы, можно понять, что собой представляет трансформатор. Виды трансформаторов, существующие сегодня, отличаются по ряду признаков. Это влияет на их функциональность.

Трансформаторами называются такие устройства, благодаря которым можно преобразовать напряжение. Они могут его повысить или понизить. В обычном трансформаторе обязательно есть две или больше обмотки, расположенные на железном сердечнике.

Существуют трансформаторы, которые состоят исключительно из единственной обмотки. Устройства такого типа называются автотрансформаторами.Сейчас для токовых трансформаторов существует классификация. Они бывают:СтержневыеБроневыеТороидальные

Все три вида устройств почти неотличимы своими характеристиками или надежностью. Однако их изготавливают совершенно по-разному.Стержневые трансформаторы имеют обмотку, включенную в стальной сердечник.

Ее верх и низ часть можно отлично увидеть.В сердечнике броневых трансформаторов обмотка спрятана почти целиком. В стержневом трансформаторе обмотка располагается горизонтально. В броневом трансформаторе обмотка может быть расположена еще и вертикально.Состоит любой трансформатор из трех частей: магнитной трансформаторной системы, или магнитопровода, обмоток, и охлаждающей системы.

Классификация трансформаторов

Тип трансформатора зависит от того, где он применяется и его прочих характеристик. Например, электрические сети городов, или предприятий требуют наличие силового трансформатора. Он может понизить вырабатываемое напряжение до стандартного.

Трансформатор, регулирующий ток, называют токовым трансформатором. Существует также трансформатор, регулирующий напряжение.

Аналогично его называют трансформатором напряжения. Для обыкновенных сетей подходит устройство с единственной фазой. Однако, если в сети имеются провода фазы, ноля и заземления, то для такой сети будет необходим трехфазный трансформатор.

Бытовые трансформаторы, рассчитанные на 220В, необходимы для того, чтобы защищать домашнюю технику от резких скачков напряжения.Чтобы разделить сварочные и силовые сети, необходимы специальные трансформаторы. Они помогают поддерживать напряжение в том состоянии, которое необходимо для проведения сварочных работ.

Если сеть пропускает через себя напряжение, превышающее шесть тысяч вольт, то в таком случае стоит использовать масляные трансформаторы.

Более подробная информация по ссылке: http://transformator.ru/production/transformatory-tm/

В конструкцию масляных трансформаторов входят:

    магнитопроводы,обмотки,баки, и несколько крышек, имеющих вводы.

Для того, чтобы сделать один магнитопровод необходимо два стальных листа, которые надо обязательно изолировать друг от друга. Также необходимы алюминиевые либо медные обмотки. Напряжение можно регулировать с помощью специальных переключателей, расположенных на ответвлении.

Переключать ответвления можно двумя способами. Можно переключать, не отсоединяя трансформаторы от внешних сетей, но тогда это переключение будет осуществляться с нагрузками.

Также можно не нагружать сеть, предварительно отключив трансформатор от нее. Часто трансформаторы регулируются именно таким способом.Упоминая виды трансформаторов, нельзя забывать о том, что существуют и электронные трансформаторы. Они являются специальными питающими источниками, служащими для того, чтобы уменьшать стандартное напряжение еще сильнее.

Таким образом, из напряжения 220 В получится напряжение около 12 В. Размеры электрических трансформаторов не слишком велики, они заметно меньше, чем обычные трансформаторы.

Принцип работы транформатора

Где применяются трансформаторы

Физические законы устроены так, что проводимая мощность теряется прямо пропорционально силе тока в квадрате. Из-за этого, чтобы передать напряжение на большое расстояние, его необходимо сначала увеличить.

Как только напряжение доходит до потребителя, его необходимо уменьшить. Поэтому так нужны повышающие и понижающие трансформаторы. Обычно их применяют именно для этого.

Трансформатор также может быть встроен в бытовой прибор. К примеру, для телевизора нужен трансформатор с несколькими обмотками, чтобы обеспечивать питание всем схемам, кинескопу и транзистору.

Источники:

  • eltechbook.ru
  • fb.ru
  • www.syl.ru
  • fire-truck.ru

Силовые трансформаторы: виды и назначение

Для преобразования электрической энергии в электрических сетях применяются специальные приборы – силовые трансформаторы. Они также широко используются для приема и дальнейшего распределения электроэнергии. Основными видами являются трансформаторы тока и напряжения.

Назначение трансформаторов тока

С помощью трансформаторов тока производятся измерения токов, имеющих большую величину, в условиях рабочего процесса с целью получения точных результатов. Таким образом, создаются безопасные условия для измерений за счет изоляции измерительных приборов от первичных цепей, имеющих очень высокое напряжение, которое невозможно измерить напрямую. Назначение трансформаторов напряжения – преобразование высоких значений напряжения в более низкие.

В автотрансформаторе производится объединение напрямую первичной и вторичной обмоток. Это позволяет получить два типа связи – электромагнитную и электрическую. Для того чтобы получить ток различных типов, производится подключение к выводам трансформаторной обмотки. Эти трансформаторы обладают высоким коэффициентом полезного действия.

Разделительным, называют автотрансформатор, в котором отсутствует связь между его первичной и вторичной обмотками. Таким образом, исключается возможность замыкания при повреждении изоляции, в случае одновременного прикосновения к земле сразу двух проводов.

Преобразование напряжения

При помощи пик-трансформаторов, напряжение, имеющее синусоидальную форму, преобразуется в импульсное, переменная полярность которого имеет диапазон ½ периода. Для изменения и передачи импульсных сигналов используется импульсный трансформатор, основная задача которого – передача импульсов в неизменной форме, как на входе, так и на выходе.

Преобразование тока в трехфазной сети осуществляется с помощью трехфазного трансформатора или целой группы, в которую входят однофазные автотрансформаторы в количестве трех, объединенные между собой.

В бытовых условиях может использоваться ток – от 5-ти вольт до 20-ти киловольт. Получение необходимых параметров производится автотрансформаторами, преобразующими постоянный ток и потребляющими общее напряжение из сети. Напряжение может преобразовываться и с помощью инверторов, представляющих собой мини-копии обычных трансформаторов.

Устройство трансформатора силового сухого/масляного | Дартекс

29.11.2021

Силовой трансформатор – это электротехническое оборудование. Он изменяет напряжение переменного электрического тока. Если на входе в трансформатор ток имеет более высокое напряжение, чем на выходе – то перед вами силовой понижающий трансформатор. Если из устройства выходит ток с более высоким напряжением, чем на входе – то трансформатор повышающий. Частота тока на входе и на выходе не меняется.

Работа трансформатора основана на электромагнитной индукции. Суть явления индукции: если через замкнутый контур пропускать магнитный поток, то в контуре возникнет электрический ток. Электромагнитную индукцию в 1831 году открыл знаменитый английский ученый Майкл Фарадей.

Устройство силового трансформатора сухого и масляного

Любой трансформатор состоит их магнитопровода, обмоток, системы охлаждения, регулирующих и контролирующих устройств.

Обмотки намотаны на сердечник из специальной электротехнической стали.

Сердечники бывают стержневые, броневые и тороидальные. В трансформаторах стержневого типа обмотка наматывается на весь сердечник. Поэтому вы видите только верхнюю и нижнюю части электромагнитного стержня. Если сердечник броневой – то обмотка почти полностью скрыта внутри сердечника. Тороидальный сердечник – это тот же стержень, но замкнутый в кольцо. Отец трансформатора Фарадей именно с помощью тороидальной катушки открыл электромагнитную индукцию.

Без системы охлаждения силовой трансформатор работать не может. Потому что под нагрузкой нагревается рабочая часть устройства – сердечник и обмотка на нем. Охлаждается трансформатор воздухом или маслом. Соответственно по способу охлаждения выделяют типы силовых трансформаторов: сухие и масляные.

Регулирует работу устройства специалист. Для этого на силовом трансформаторе производитель устанавливает реле и различные переключатели. Некоторые модели трансформаторов можно регулировать под нагрузкой, другие – только в выключенном состоянии.

Контролирует работу трансформатора инженер-электрик. Он следит за показателями датчиков температуры и давления внутри трансформатора.

Конструкция сухого силового трансформатора

Магнитопровод и обмотки есть во всех трансформаторах. Главное отличие между сухими и масляными трансформаторами в системе охлаждения.

  • В сухом трансформаторе нагретый воздух от магнитопровода и катушек движется естественным путем или его «гоняют» специальные вентиляторы.
  • В защитном кожухе сухого трансформатора делают специальные отверстия для лучшей вентиляции. Потому что воздушное охлаждение менее эффективно, чем масляное. Иногда ТС выпускаются в незащищенном исполнении.
  • К изоляции в сухих трансформаторах предъявляются повышенные меры пожарной безопасности. Потому что основная изолирующая среда для устройства – это воздух. А изолирующие свойства у воздуха хуже, чем у масла.

В сухих трансформаторах нет жидкостей. Поэтому обслуживать оборудование не так хлопотно. Кроме того, отсутствие масла в системе охлаждения позволяет устанавливать трансформатор рядом с потребителями электрической энергии.

Устройство трансформатора силового масляного


Рабочая часть масляного силового трансформатора состоит из сердечника и обмоток. А охлаждается трансформатор маслом. Его заливают в специальный бак с крышкой. Сверху на крышке расположены датчики давления и температуры масла, входы и выходы обмоток ВН и НН, регуляторы и переключатели.

Трансформаторы отличаются по конструкции масляного бака. Есть герметичные масляные силовые трансформаторы ТМГ. В них устанавливают бак с гофрированными стенками. Масло заливается в бак в вакууме. Оно не соприкасается с окружающей средой. Масляный силовой трансформатор обычной конструкции имеет на крышке расширитель и газовое реле. При сильном нагреве дополнительный объем масла поступает в расширитель.

Масляная система в состоянии охладить мощный трансформатор. Но масло – это горючая жидкость. Поэтому «начинка» масляного трансформатора спрятана в прочный корпус.

Силовые трансформаторы – это габаритные устройства. Для удобного ремонта и установки их комплектуют дополнительными устройствами. Например, колесиками или дополнительными датчиками.

Силовые высоковольтные трансформаторы | Дартекс

29.11.2021

Трансформатор – это электромагнитное оборудование. Он преобразует напряжение электрического переменного тока в большую или меньшую сторону. Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции, которое открыл Фарадей в 1831 году.

Сегодня трансформаторы есть в любом устройстве, которое работает от сети. По предназначению выделяют трансформаторы тока, напряжения и силовые трансформаторы.

    • У трансформатора тока вспомогательная роль. Напряжение на обмотках ВН и НН в нем почти одинаковое. С их помощью к сети подключаются измерительные приборы и реле.
    • Трансформатор напряжения используется для отделения цепей высокого напряжения от низкого напряжения вторичных обмоток. Посредством таких устройств к сети высокого напряжения подключают измерительные приборы.
    • Назначение силовых трансформаторов – преобразование напряжения переменного тока в электрических сетях. Последняя группа трансформаторов – самая распространенная.

Типы силовых трансформаторов

По мощности

Силовые трансформаторы в зависимости от номинальной мощности (кВА) и напряжения (кВ) делятся на восемь габаритов: 

I – до 100 кВА/до 35кВ;

II – 100 — 1000кВА/ до 35кВ;

III – 1000 — 6300кВА/ до 35кВ;

IV – от 6300кВА/ до 35кВ;

V – до 32000кВА/ 35 — 110кВ;

VI – 32000 — 80000кВА/ до 330кВ;

VII – 80000 — 200000кВА/ до 330кВ;

VIII – от 200000кВА/ от 330кВ.

По назначению

По назначению трансформаторы делятся на понижающие и повышающие.

Повышающие трансформаторы служат для передачи электрической энергии на большие расстояния. Чем меньше ток и выше его напряжение, тем меньше энергии теряется при движении электрического тока по высоковольтной линии.

Понижающие трансформаторы – это финальная точка движения электрического тока. Они понижают напряжение тока и распределяют электроэнергию по потребителям.

По конструкции охлаждения силового трансформатора

В зависимости от системы охлаждения трансформаторы разделяют на сухие, масляные и с жидким диэлектриком в качестве изоляции.

Активная часть сухих трансформаторов охлаждается воздухом. Вентиляция бывает естественной и принудительной.

Масляный трансформатор охлаждается при помощи масла в баке. Масло – это одновременно и изоляция устройства. Масляное охлаждение, как правило комбинируется с воздушным. Масло и воздух могут циркулировать естественным путем и принудительно.

В трансформаторах с жидким изолятором охлаждение проводится естественным путем или с дутьем.

По устройству силового трансформатора

В зависимости от количества фаз выделяют: однофазные и трехфазные трансформаторы.

По числу обмоток бывают: двухобмоточные и трехобмоточные трансформаторы.

По наличию защитного кожуха бывают: открытые и защищенные трансформаторы.

По характеристикам силовых трансформаторов и применению

По месту установки трансформаторы бывают: для внешней установки, для установки в неотапливаемых помещениях, для установки в отапливаемых помещениях, для установки в условиях повышенной влажности.

По климату места эксплуатации: для холодного климата, для умеренного климата и для тропического климата.


По области применения

По сфере использования трансформаторы бывают: для электроснабжения электростанции, для линии электропередач постоянного тока, для предприятия металлургической отрасли, для погружного насоса, для экскаватора, для температурной обработки грунта и бетона на стройке, для грунта и бетона на буровой установке.

В сопроводительных документах к трансформатору производители дают подробное описание силовых трансформаторов. Если вы плохо ориентируетесь в буквенных обозначениях, то обращайтесь за консультацией к официальному дистрибьютору трансформаторного завода в вашем регионе. Квалифицированные специалисты сориентируют вас в вопросах выбора силового трансформатора тока и напряжения.

Сухие трансформаторы – устройство и типы сухих силовых трансформаторов

Электрическая энергия от стадии выработки на электростанциях до подачи в сети конечных потребителей претерпевает ряд трансформаций, заключающихся в изменении уровня её напряжения на электрических подстанциях. Основными элементами повышающих и понижающих подстанций являются силовые трансформаторы, рабочее напряжение которых может превышать 1000 кВ. До относительно недавнего времени изоляция и охлаждение обмоток трансформаторов высокого напряжения обеспечивались погружением их активной части в трансформаторное масло. Появление новых технологий производства твёрдых изоляционных материалов позволило конструировать сухие трансформаторы высокого напряжения.

Сухие трансформаторы в нашем ассортименте

Сухие трансформаторы обладают рядом преимуществ по сравнению с маслонаполненными:

  • пониженный уровень пожарной опасности благодаря отсутствию горючего трансформаторного масла;
  • отсутствие вероятности загрязнения окружающей среды, возникающего при утечке масла;
  • низкий уровень эксплуатационных затрат, обусловленный тем, что сухие трансформаторы не требуют наличия маслохозяйства и регулярного контроля состояния масла.

Отсутствие характерного запаха нефтепродуктов, которым обладает трансформаторное масло, позволяет без ограничения устанавливать сухие трансформаторы внутри помещений, где работают люди. Техническое обслуживание этих устройств сводится к регулярному внешнему осмотру.

Конструктивные особенности сухих трансформаторов

Основу конструкции составляет активная часть трансформатора, которая включает в себя следующие элементы:

  • магнитопровод или магнитный сердечник, набранный из тонких листов специальной электротехнической стали, обладающей высокой магнитной проницаемостью;
  • обмотки низкого напряжения (НН), располагающиеся на стержнях магнитопровода;
  • обмотки высокого напряжения (ВН), которые устанавливаются поверх обмоток НН и межобмоточной изоляции.


Для изготовления магнитопровода используются листы холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,27 мм, покрытые специальным изолирующим жаропрочным составом. Сердечник представляет собой набор большого количества тонких стальных пластин. Такая конструкция сердечника обеспечивает низкий уровень так называемых потерь в стали, или потерь холостого хода, обусловленных нагревом магнитопровода вихревыми токами Фуко. После сборки магнитопроводы закрепляются верхними и нижними ярмовыми балками, которые стягивают набор пластин с помощью болтового крепежа.

Для снижения потерь холостого хода также применяется специальная технология раскроя и сборки листовых заготовок, называемая «step – lap».


Фото 1. Пятипозиционная система стыковки пластин «step – lap»

Суть технологии «step – lap» заключается в том, что стыки листов в каждом слое сдвинуты друг относительно друга. Сборка магнитопровода по такой системе требует использования большого числа заготовок различной формы, поэтому раскрой и нарезка стали производится на специальных автоматизированных линиях с числовым программным управлением. Сложность изготовления сердечника по технологии «step – lap» компенсируется снижением его магнитного сопротивления и потерь холостого хода.

Каждая фаза обмотки НН сухого трансформатора представляет собой готовую конструкцию цилиндрической формы. Для изготовления токоведущей части используется лента из меди или алюминия. Намотка производится на автоматизированном оборудовании с одновременной укладкой изоляции между слоями и со стороны торцов. Для обеспечения эффективного охлаждения в конструкции обмотки НН предусматривается наличие вентиляционных каналов. Их количество зависит от мощности сухого трансформатора. Каналы выполняются с помощью профилей из стеклопластика, обладающего повышенной термостойкостью. Для защиты обмоток от воздействия атмосферной влаги, они покрываются электроизоляционными эмалями, окончательная полимеризация которых происходит под воздействием высокой температуры в специальных промышленных печах.

В целях контроля режима работы сухого трансформатора, обмотки НН оборудуются встроенным датчиком температуры, который является основным элементом тепловой защиты.

Обмотки ВН сухих трансформаторов состоят из нескольких секций, которые соединяются между собой последовательно. Изготовление обмотки выполняется автоматически с использованием ленточных заготовок из меди или алюминия. Герметизация обмоток ВН производится более тщательно, чем это делается при изготовлении обмоток низкого напряжения. Подготовленная обмотка заливается эпоксидным компаундом. Для того, чтобы изолирующим составом заполнились мельчайшие щели и зазоры, процедура выполняется в специальной камере, в которой создаётся глубокий вакуум путём откачки воздуха.


Габаритный чертеж сухого трансформатора 100 кВА

В зависимости от условий эксплуатации, сухие трансформаторы комплектуются защитными кожухами, обеспечивающими требуемую степень защиты активной части. Кожух выполняется из тонколистовой стали и защищает трансформатор от атмосферных осадков, механических воздействий, а также препятствует приближению людей к токоведущим частям. Стенки кожуха оборудованы отверстиями для вентиляции и съёмными панелями для производства осмотров и технического обслуживания.

Массогабаритные показатели сухих трансформаторов в защитном кожухе


Габаритные размеры (мм, не более)

Номинальная мощность кВА

L (длина)

B (ширина)

H 1 (полная высота)

Масса

25

725

555

870

365

40

820

85

920

425

63

900

650

985

655

100

900

650

985

655

160

980

650

1175

1010

250

1035

700

1215

1270

400

1120

795

1280

1550

630

2100

1150

1655

2410

1000

2000

1200

1900

2870

1600

2100

1150

1655

2410

1250

2010

1300

2300

4100

2500

2850

1455

2735

4100

Область применения сухих трансформаторов

Современные технологии пока не позволяют использовать только твёрдые изоляционные материалы при производстве трансформаторов на напряжение свыше 35 кВ, что несколько сужает сферу использования сухих трансформаторов. Тем не менее, существует ряд областей, в которых их присутствие постоянно увеличивается:

  • внутрицеховые подстанции крупных промышленных предприятий, обеспечивающие электроснабжение отдельных производственных комплексов;
  • тяговые подстанции, снабжающие энергией наземный транспорт с электроприводом;
  • электроснабжение объектов различного назначения, отличающихся повышенными требованиями к пожарной безопасности.

Применение сухих трансформаторов в химической, металлургической, нефтегазовой областях имеет ряд преимуществ. Электрооборудование такого типа может располагаться в непосредственной близости от питаемых технологических установок. Благодаря низкой пожароопасности таких электроустановок снижаются требования к наличию систем автоматического пожаротушения, что приносит существенную экономию.

Компания «ЭНЕРГОПРОМ – АЛЬЯНС» предлагает широкий спектр сухих трансформаторов любого исполнения и класса напряжения до 35 кВ собственного производства, а также готовые решения в области проектирования и строительства электроподстанций.

Мы осуществляем доставку электрооборудования по всей территории Российской Федерации.

Для заказа сухого трансформатора или консультации свяжитесь с нашим специалистом, воспользовавшись любым из представленных на сайте контактов.

Руководство по выбору силовых трансформаторов

: типы, характеристики, области применения

Силовые трансформаторы преобразуют напряжения уровня мощности, в отличие от электрических сигналов, из одного уровня или фазовой конфигурации в другие. Они используются для увеличения или уменьшения напряжения в соответствии с конкретным приложением и широко используются в системах распределения электроэнергии. Для получения основной информации о конструкции и работе трансформатора посетите Руководство по выбору трансформаторов Engineering 360.

На изображении выше показана типичная система распределения питания.Поскольку электростанции в конечном итоге должны обеспечивать электроэнергией потенциально удаленные места, они генерируют высокое напряжение для передачи тока в эти районы. В систему необходимо включить несколько силовых трансформаторов, чтобы постепенно снижать напряжение для безопасного использования в жилых помещениях. Можно использовать трансформаторы:

  • для снижения напряжения с 500 кВ междугородной передачи до 69 кВ локализованной передачи
  • для снижения напряжения передачи до 12 кВ распределительного напряжения на подстанции
  • для окончательного снижения напряжения в сети до 110/220 В для жилых или коммерческих помещений

В то время как большинство потребителей знакомы с трансформаторными барабанами на опорах линий электропередач, силовые трансформаторы представляют собой большое разнообразие продуктов, подходящих для различных применений.Например, адаптеры переменного тока (AC), также известные как настенные бородавки или блоки штепсельных вилок, представляют собой простые выпрямительные трансформаторы, которые преобразуют электроэнергию переменного тока в постоянный ток (DC) более низкого напряжения для использования с портативными устройствами. На изображении ниже показана принципиальная схема и выход постоянного тока очень простого адаптера переменного тока. Силовой трансформатор показан в виде спиральной схемы слева, а выпрямитель — в виде ромба в центре.

Типы

Силовые трансформаторы можно разделить на несколько различных типов в зависимости от конструкции устройства и области применения.Общие типы включают автотрансформаторы, изолирующие трансформаторы, трансформаторы обратного хода, распределительные трансформаторы и трансформаторы подстанций.

Автотрансформаторы и изолирующие трансформаторы

Автотрансформаторы состоят только из одной намотанной катушки и могут создавать различные выбираемые выходные напряжения из одного входного напряжения. Одиночная катушка действует как первичная и вторичная катушки, при этом выходное напряжение зависит от того, где выполнены электрические соединения на катушке.Автотрансформаторы не обеспечивают гальваническую изоляцию, но они меньше, легче и дешевле, чем двухобмоточные трансформаторы. Эти устройства часто используются для повышения напряжения с 220-240 В до 110-120 В для бытового использования.

Переменные автотрансформаторы (или вариаторы) обеспечивают регулируемое выходное напряжение путем электрического соединения с помощью скользящей щетки. Variacs часто оснащены регулируемыми ручками управления и позволяют очень плавно регулировать напряжение.

Автотрансформатор переменного тока (Вариак)

Изолирующие трансформаторы отличаются от автотрансформаторов тем, что они содержат две отдельные катушки, разделенные таким образом, что они обеспечивают электрическую изоляцию между катушками.Хотя изолирующие трансформаторы могут использоваться для повышения или понижения напряжения, иногда они имеют две катушки с одинаковыми обмотками, что обеспечивает соотношение один к одному и, таким образом, обеспечивает одинаковое выходное напряжение.

Однофазный против трехфазного

Однофазные и трехфазные трансформаторы предназначены для использования в однофазных и трехфазных системах переменного тока соответственно. Трехфазные трансформаторы содержат всего шесть катушек (три первичные и три вторичные), чтобы разместить все три сигнала.

Обратноходовые трансформаторы

Трансформаторы обратного хода

или трансформаторы с линейным выходом — это специализированные трансформаторы, первоначально разработанные для управления электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ) в телевизорах и мониторах.Трансформаторы обратного хода иногда можно принять за специализированные катушки индуктивности, поскольку при подаче входного напряжения ток сохраняется в магнитном сердечнике; при выключении вторичная катушка быстро увеличивает выходное напряжение, а затем безопасно снижает его в виде пилообразной волны (в отличие от синусоиды входного напряжения).

В отличие от обычных сетевых трансформаторов, предназначенных для работы с переменным током частотой 50–60 Гц, обратноходовые трансформаторы работают с коммутируемыми токами на гораздо более высоких частотах, обычно от 15 кГц до 50 кГц.В дополнение к их постоянному использованию с устройствами ЭЛТ обратноходовые трансформаторы широко используются в импульсных источниках питания и других разнообразных приложениях.

Схема трансформатора обратного хода

Распределительные трансформаторы

Распределительные трансформаторы представляют собой устройства, устанавливаемые на опорах и обеспечивающие конечное понижающее действие в системе распределения электроэнергии. Эти устройства подают относительно небольшое количество энергии в жилые дома и другие места, подключенные к электросети.Как правило, они имеют высокую мощность и постоянное напряжение.

Группа стоечных распределительных трансформаторов

Трансформаторы подстанций — это гораздо более крупные устройства, устанавливаемые на распределительных подстанциях. Они используются для повышения или понижения напряжения в целях передачи.

Технические характеристики

Электрические характеристики

При выборе силовых трансформаторов покупатели должны учитывать важные электрические характеристики.

Номинальная мощность представляет собой номинальную мощность вторичной обмотки трансформатора в вольтах и ​​амперах (ВА).Номинальная мощность обычно определяется методом охлаждения трансформатора; воздух, масло и вода являются распространенными методами охлаждения.

Максимальное первичное напряжение представляет максимальный диапазон входного напряжения. Покупатели должны определить максимальное напряжение, необходимое для их конкретного применения, и выполнить поиск по этому номеру. Поскольку трансформатор может иметь более одного входного напряжения, в техническом описании будет указано максимальное, а также все дополнительные входные напряжения.

Максимальное вторичное напряжение определяет диапазон максимального выходного напряжения; этот диапазон следует запрашивать таким же образом, как максимальное первичное напряжение.

Сопротивление постоянному току (DCR) — сопротивление трансформатора, измеренное в постоянном токе. Производители трансформаторов пытаются минимизировать DCR, поэтому оно выражается и запрашивается как максимальное значение.

Основная конструкция

Силовые трансформаторы могут быть изготовлены с использованием различных типов материалов сердечника.

Многослойные трансформаторы содержат многослойные стальные сердечники, изолированные непроводящим материалом для уменьшения электрических потерь.

Трансформаторы с разъемным сердечником сконструированы с использованием уникального шарнира и фиксирующей защелки, что позволяет осуществлять электрическое соединение без разрыва токоведущего провода. Они обеспечивают недорогой метод контроля тока.

Тороидальный сердечник Устройства состоят из медной проволоки, намотанной на цилиндрический сердечник, что предотвращает утечку магнитного потока, возникающего внутри катушки.

Каталожные номера

IEEE — Общество энергетики и энергетики

Jochen Kronjäger — Страница высокого напряжения

Кредиты изображений:

Как работает Stuff | CNCповаренная книга | СоветТемп | Викисклад | OSHA


Прочитать мнение пользователя о силовых трансформаторах

Типы электрических трансформаторов и их применение

Типы трансформаторов

Что такое трансформатор?

Чтобы узнать больше об этом, обратитесь к предыдущему сообщению о: трансформаторе, конструкции, работе, типах применения и ограничениях.

Типы электрических трансформаторов

Существует различных типов трансформаторов в зависимости от их использования, дизайна, конструкции и т. д. Мы обсудим некоторые из этих типов в этой статье ниже;

Основан на ядре;

Классификация трансформатора на основе материала, используемого для его сердечника,

В этом типе трансформатора в качестве сердечника используется пластик или воздух. Обмотки либо намотаны вокруг пластикового сердечника, либо физического сердечника нет.Воздух имеет очень низкую магнитную проницаемость. Таким образом, между катушками нет потокосцепления, поскольку они связаны через воздух между ними.

Отсутствие ферромагнитного сердечника (например, железного сердечника) снижает потери в сердечнике, так как эти потери увеличиваются с увеличением частоты. Ферромагнитный материал также вызывает искажение высокочастотного сигнала. Таким образом, трансформатор с воздушным сердечником подходит для радиочастотного тока. Еще одним положительным моментом трансформаторов с воздушным сердечником является то, что они легкие и подходят для мобильных электронных устройств, таких как радиопередатчики и т. д.

  • Трансформатор с ферромагнитным/железным сердечником

Как следует из названия, сердечник этих трансформаторов изготовлен из ферромагнитного материала. Ферромагнитный сердечник используется в трансформаторе для увеличения его магнитного поля. Сила магнитного поля зависит от магнитной проницаемости используемого материала. Железо является распространенным ферромагнитным материалом, используемым в таких трансформаторах.

Трансформаторы с железным сердечником

используются для тяжелых нагрузок с низкой частотой, таких как источники питания.Железный сердечник включает в себя зависящие от частоты потери в сердечнике, такие как потери на вихревые токи и потери на гистерезис.

Они используются для увеличения или уменьшения уровня напряжения переменного тока.

На основе преобразования напряжения: Трансформаторы

также классифицируются на основе преобразования уровня переменного напряжения.

Повышающий трансформатор

В таком трансформаторе напряжение вторичной обмотки больше, чем первичной обмотки.Это связано с тем, что количество витков в первичной обмотке меньше, чем количество витков во вторичной обмотке.

Выходное напряжение трансформатора зависит от коэффициента трансформации, который определяется выражением;

Коэффициент поворота = N с /N p

Коэффициент трансформации повышающего трансформатора больше 1.

Поскольку мы знаем, что входная и выходная мощность трансформатора остается неизменной. Это означает, что повышающий трансформатор увеличивает напряжение, но также уменьшает ток от первичной обмотки к вторичной.Таким образом, он поддерживает постоянную мощность.

Повышающий трансформатор в основном используется при передаче электроэнергии на большие расстояния для снижения потерь в линии (I 2 R). Потери в линии зависят от тока, поэтому уменьшение тока (при повышении напряжения) с помощью повышающего трансформатора уменьшает потери и обеспечивает эффективную передачу мощности.

В микроволновой печи также используется повышающий трансформатор для повышения напряжения в домашнем хозяйстве (110/220) до 2000 вольт.

Понижающий трансформатор

Понижающий трансформатор снижает напряжение переменного тока i.е. выходное напряжение ниже входного. Количество витков в первичной обмотке больше, чем количество витков во вторичной обмотке.

Коэффициент трансформации понижающего трансформатора меньше 1.

Наиболее распространенные понижающие трансформаторы используются для снижения напряжения 11 кВ от линий электропередач до стандартного потребительского напряжения, используемого для бытовых приборов.

Каждое зарядное устройство для мобильных телефонов использует понижающий трансформатор для снижения напряжения домашней сети для выпрямления.

В зависимости от использования:

Существует четыре типа трансформаторов в зависимости от их использования.

Силовой трансформатор

Эти трансформаторы используются в передаче электроэнергии путем повышения и понижения напряжения на электростанции для эффективной передачи.

Как известно, потери в линии (I 2 R) зависят от тока. Чтобы уменьшить линейный ток, мы увеличиваем линейное напряжение с помощью повышающего силового трансформатора.

Их рабочее напряжение очень высокое, выше 33 кВ при номинальной мощности более 200 МВА. Они огромны по размеру и работают на максимальной нагрузке со 100% КПД.

Похожие сообщения:

Распределительный трансформатор

Эти трансформаторы используются для распределения электроэнергии в бытовых или коммерческих целях. Они понижают высокое линейное напряжение (> 11 кВ) до стандартного внутреннего напряжения (120/240 вольт).

Они меньше по размеру по сравнению с силовым трансформатором и просты в установке.Они имеют низкое напряжение и номинальную мощность, обычно ниже 200 МВА. Их КПД остается ниже 70%, поскольку они никогда не работают с полной нагрузкой.

Изолирующий трансформатор :

Эти типы трансформаторов используются для электрической изоляции устройства от сети электропитания с целью предотвращения поражения электрическим током.

Один конец первичной обмотки изолирующего трансформатора заземлен/заземлен. В случае, если кто-то коснется оголенного проводника на вторичной стороне, тока не будет.Цепь неполная, потому что земля будет иметь тот же потенциал, что и этот человек.

Трансформаторы с коэффициентом трансформации 1:1 в основном используются в качестве изолирующих трансформаторов, но они могут быть разработаны как повышающие или понижающие трансформаторы.

Они изготовлены из специального изолирующего материала между обмотками, который может выдерживать высокие напряжения переменного тока, а благодаря своей емкостной связи он полностью блокирует любую составляющую постоянного тока.

Между обмотками имеется экран Фарадея с заземлением, подавляющий любые шумы и помехи.

Они используются для измерения безопасности, чтобы предотвратить поражение электрическим током или соединение двух цепей, которые не должны быть соединены электрически.

Измерительные трансформаторы:

Такой тип трансформатора используется для измерения высокого напряжения и силы тока.

Эти трансформаторы понижают напряжение и ток до безопасного диапазона, который легко измерить с помощью стандартных измерительных приборов.

Существует два типа измерительных трансформаторов i.е. Трансформатор тока и Трансформатор напряжения .

Трансформатор тока

Трансформатор тока, ТТ используется для измерения очень больших токов. . Прочтите подробный пост о трансформаторах тока (ТТ) — типы, характеристики и области применения

Трансформатор напряжения Трансформатор напряжения

также известен как трансформатор напряжения. Он используется для измерения высоких напряжений. Для этого первичная обмотка трансформатора подключается к линиям высокого напряжения.На вторичной стороне подключены все измерительные приборы и приборы, такие как счетчики, для измерения и анализа уровня напряжения.

Первичная обмотка заземлена или заземлена там, где трансформатор напряжения повышает значение напряжения до безопасного уровня.

Ниже приведены различные типы трансформаторов напряжения

  • Электромагнитный : Трансформатор с проволочной обмоткой
  • Конденсаторный трансформатор напряжения (CVT) : используется конденсаторный делитель напряжения
  • Оптический трансформатор : Основан на электрических свойствах оптических материалов.

Приборный трансформатор изолирует цепь измерения от цепи высокой мощности, чтобы снизить риск поражения электрическим током.

На основе обмоток; Трансформаторы

делятся на типы в зависимости от конструкции его обмоток.

Трансформатор такого типа имеет две отдельные обмотки для каждой фазы, т. е. первичную и вторичную обмотки.

Первичная обмотка питается от входа переменного тока, а вторичная подключена к нагрузке.

Эти две обмотки электрически изолированы, но магнитно связаны.

ЭДС, индуцированная во вторичной обмотке, возникает из-за изменяющегося магнитного потока, вызванного переменным током в первичной обмотке, также известной как взаимная индукция. Таким образом, выходное напряжение чисто из-за индукции.

Выходное напряжение зависит от коэффициента трансформации обеих обмоток и может увеличивать или уменьшать входное напряжение.

Автотрансформатор:

Автотрансформатор имеет только одну обмотку на фазу, которая разделена на две части i.е. первичная и вторичная обмотка.

Обмотка автотрансформатора имеет 3 точки отвода, две из них фиксированные, а третья точка отвода переменная.

Переменную точку ответвления можно перемещать, чтобы увеличить или уменьшить количество вторичных витков. Таким образом увеличивая или уменьшая выходное напряжение.

Может использоваться в любой конфигурации для увеличения или уменьшения входного тока и напряжения.

Выходное напряжение может уменьшаться (понижаться), если питание подключено к фиксированным клеммам.В обратной конфигурации, то есть, если источник питания подключен к регулируемой точке ответвления, выходное напряжение будет превышать входное (повышение).

Вторичная обмотка электрически соединена с первичной, поэтому отсутствует электрическая изоляция, но уменьшается магнитный поток рассеяния.

ЭДС в обмотке также наводится за счет самоиндукции. Таким образом, выходное напряжение является результатом проводимости и индукции.

В зависимости от используемой изоляции;
Трансформатор сухого типа:

Этот тип трансформатора не содержит системы жидкостного охлаждения.Обмотки покрыты эпоксидной смолой для защиты от влаги. Таким образом, единственной охлаждающей средой является воздух.

Поскольку воздух не является хорошим изолятором, в сухом трансформаторе используются большие катушки и материал обмотки для компенсации высоких температур и номинальных значений. Вот почему трансформаторы сухого типа не доступны с номиналом выше 33 кВ.

Из-за плохой системы охлаждения они склонны к перегреву, что сокращает срок их службы.

Кроме того, для обеспечения циркуляции воздуха требуется регулярный осмотр для поддержания его рабочего состояния.

Они используются внутри помещений, потому что они менее опасны для возгорания. Их легко установить.

Масляный трансформатор :

Трансформаторы такого типа используют горючее масло для охлаждения. Масла обеспечивают лучшее охлаждение, чем трансформаторы сухого типа, поэтому они используются для трансформаторов с высокими характеристиками в суровых условиях окружающей среды.

Недостатком этого типа трансформаторов является их большой размер из-за масляного бака и датчиков, необходимых для проверки влажности и т. д.Он содержит легковоспламеняющееся масло, поэтому они не подходят для использования в помещении.

На основе фазы
Однофазный трансформатор:

Однофазный трансформатор представляет собой двухобмоточный трансформатор, имеющий одну первичную обмотку и одну вторичную обмотку. Трансформатор используется для однофазных приложений, таких как микроволновая печь, зарядное устройство для мобильного телефона и т. д.

Они имеют две входные клеммы, соединенные с первичной обмоткой, и две выходные клеммы, соединенные со вторичной обмоткой.

Трехфазный трансформатор:

Трехфазный трансформатор имеет 6 обмоток, в которых 3 первичные обмотки и 3 вторичные обмотки для каждой фазы. Он имеет 12 клемм, равномерно распределенных по обеим сторонам (по 2 на каждую фазу) с учетом соединения по схеме «звезда-треугольник». Вы можете использовать 3 однофазных трансформатора вместе вместо 3-фазного трансформатора.

Они используются для передачи и распределения электроэнергии в бытовых и коммерческих целях.

В зависимости от конструкции сердечника:

В зависимости от конструкции сердечника трансформаторы делятся на два типа;

Трансформатор с сердечником:

Такой сердечник трансформатора выполнен с двумя ветвями, каждая из которых содержит отдельную обмотку т.е.е. первичная и вторичная обмотка. Обмотки покрывают большую часть площади и окружают сердечник. Сердцевина состоит из L-образных пластин почти квадратной формы.

Их техническое обслуживание удобнее по сравнению с корпусными из-за отдельных обмоток.

Трансформатор корпусного типа:

Его сердцевина состоит из слоистых пластин в форме букв E и I прямоугольной формы с 3 ответвлениями. Обе обмотки располагаются вокруг центрального стержня друг над другом.Сердечник оболочкового типа покрывает большую часть площади и окружает обмотки.

Трансформатор ягодного типа

На самом деле это трансформатор оболочкового типа, но название связано с конструктором и его цилиндрической формой. Трансформатор типа Берри имеет более двух независимых магнитопроводов, т.е. имеет распределенные магнитопроводы. Конструкция сердечника трансформатора ягодного типа похожа на спицы волдыря. Магнитопровод и цилиндрические обмотки показаны на рис. ниже.

Похожие сообщения:

Типы распределительных трансформаторов, Производитель силовых трансформаторов

Основными типами силовых и распределительных трансформаторов ZJYB являются масляный силовой трансформатор, сухой трансформатор с эпоксидной смолой, комбинированная трансформаторная подстанция и т. Д.
Передовое испытательное и инспекционное оборудование, строгий производственный процесс и безупречный процесс испытаний и инспекций являются мощной опорой качества нашей продукции, а также источником уверенности в экспорте распределительных силовых трансформаторов YUEBIAN.
Наши распределительные и силовые трансформаторы прошли сертификацию системы менеджмента качества ISO9001, качество продукции соответствует международным стандартам IEC60076 и национальным стандартам.

Силовые трансформаторы, используемые на подстанции, включают в себя высоковольтное распределительное устройство, трансформатор и низковольтное распределительное устройство.Имея в продаже различное оборудование для подстанций, мы разделили его на три функциональных отсека, а именно помещение высокого напряжения, помещение трансформатора и помещение низкого напряжения. Помещения высокого и низкого напряжения полностью функциональны, а первичная система электроснабжения со стороны высокого напряжения может быть организована в различных режимах электропитания, таких как электропитание кольцевой сети, терминальное электропитание, двойное электропитание и т. д. также быть оборудованы высоковольтными измерительными компонентами для удовлетворения потребностей высоковольтного учета.Камера переменного давления может быть выбрана из масляных трансформаторов или трансформаторов сухого типа; камера низкого напряжения может быть собрана в соответствии с требованиями пользователя в виде панели или шкафа, и имеет источник питания и распределение освещения. Различные функции, такие как компенсация реактивной мощности, измерение энергии и тестирование мощности, отвечают различным требованиям пользователей. И удобно для управления питанием пользователя и улучшения качества электропитания.

Разница между силовым трансформатором и распределительным трансформатором

Силовые трансформаторы используются в сетях передачи более высокого напряжения для повышения и понижения напряжения (400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ) и обычно имеют номинальную мощность выше 10 МВА.
Распределительные трансформаторы используются в распределительных сетях более низкого напряжения в качестве средства подключения конечных пользователей. (11 кВ, 6,6 кВ, 3,3 кВ, 440 В, 230 В) и обычно имеют номинальную мощность менее 10 МВА.
Узнайте больше о разнице между силовым и распределительным трансформатором здесь!

Принцип работы силового трансформатора

Являясь одним из ведущих производителей силовых трансформаторов в Китае, мы обладаем специальными знаниями и навыками в области распределительных силовых трансформаторов.
Трансформатор имеет две или более отдельных катушек, расположенных на общем магнитопроводе.Но первичная обмотка катушки отвечает за подачу переменного тока (AC) заданной частоты и создает магнитный поток той же частоты в магнитопроводе.

Тогда потокосцепление во вторичной обмотке катушки также изменяется с той же частотой, что приводит к ЭДС той же частоты во вторичной обмотке катушки. Но направление ЭДС индукции во вторичной обмотке катушки противоречит причинам создания переменного потока первичной обмоткой катушки.

16 Различные типы трансформаторов и их работа [PDF]

Из этой статьи вы узнаете, что такое трансформатор?   И 16 различных типов трансформаторов объясняются с  Картинки . Вы также можете загрузить файл PDF  этой статьи в конце.

Что такое трансформатор?

Трансформатор — это устройство, используемое при передаче электроэнергии для передачи электрической энергии из одной электрической цепи в другую или из нескольких цепей одновременно.Другими словами, это устройство контроля напряжения, которое широко используется при распределении и передаче электроэнергии переменного тока.

Предназначены для увеличения или уменьшения напряжения переменного тока между цепями при контроле частоты тока путем создания проводящего соединения между двумя цепями.

Это достигается применением закона индукции Фарадея, который гласит, что «величина индуцированного напряжения в катушке пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пересекающего катушку».

Трансформаторы также могут использоваться для изоляции, когда напряжение равно выходному напряжению, при этом отдельные катушки электрически не связаны друг с другом. Широкий диапазон конструкций и размеров трансформаторов применяется в электронике и электроэнергетике.

Читайте также: Что такое двигатель переменного тока и как он работает? Преимущества и приложения

Типы трансформаторов

Ниже приведены основные типы трансформаторов:

  1. Шаг вниз трансформатор
  2. Однофазный трансформатор
  3. Однофазный трансформатор
  4. Трифазный трансформатор
  5. Power Transformer
  6. Распределение трансформатора
  7. Трансформатор
  8. Изоляция трансформатор
  9. потенциальный трансформатор
  10. прибор трансформатор
  11. воздушный трансформатор
  12. железа Core трансформатор
  13. Toriotal Core трансформатор
  14. Toroitransformer
  15. заземление или заземление трансформатор

# 1 шаг вниз трансформатор

Изображение: IndiaMart

Понижающий трансформатор преобразует высокое напряжение первичной обмотки в низкое напряжение вторичной обмотки, что приводит к снижению выходного напряжения.При этом общее отношение обмоток первичной и вторичной обмотки всегда больше 1.

Это означает, что первичная сторона имеет больше обмоток по сравнению со вторичной стороной. В случае, если однофазное напряжение в розетке преобразуется в требуемый уровень низкого напряжения, требуется понижающий трансформатор. Как правило, понижающие трансформаторы используются в системах распределения электроэнергии.

#2 Повышающий трансформатор

Эти типы трансформаторов работают почти так же, как и понижающие трансформаторы.Повышающий трансформатор может преобразовывать низкое напряжение на первичной стороне трансформатора в высокое напряжение на вторичной стороне трансформатора.

В данном случае отношение первичной обмотки к вторичной меньше 1, поскольку число витков вторичной обмотки всегда больше числа витков первичной обмотки. Эти устройства не имеют внутренних движущихся частей и работают по принципу магнитной индукции. Повышающий трансформатор в основном используется для распределения электроэнергии.

Однофазный трансформатор №3

Однофазный трансформатор — это тип силового трансформатора, который использует однофазный переменный ток, что означает, что он зависит от цикла напряжения, который работает в интегрированной временной фазе. В основном это работы, основанные на принципе электромагнитной индукции Фарадея.

При постоянном изменении частоты и уровня напряжения трансформатор передает мощность переменного тока из одной цепи в другую. Он имеет два типа обмоток: первичную обмотку, на которую подается питание переменного тока, и вторичную обмотку, к которой подключена нагрузка.Они используются для бытовых инверторов и для электроснабжения в негородских районах.

Трехфазный трансформатор №4

Эти трансформаторы используются для преобразования напряжения электронных систем в трехфазное. Они доступны в различных конфигурациях, таких как звезда-звезда, треугольник-треугольник, звезда-треугольник и треугольник-звезда. Трехфазные трансформаторы используются для выработки электроэнергии и ее распределения в соответствии с потребляемой мощностью.

Трансформатор, состоящий из трех наборов первичных и вторичных обмоток, каждый из которых намотан на узел с железным сердечником.Поскольку они имеют три набора обмоток, первичная и вторичная обмотки будут объединены, чтобы сформировать полный блок в конфигурации звезды или треугольника.

Читайте также: Сколько существует различных типов конденсаторов?

№5 Силовой трансформатор

Силовой трансформатор используется для преобразования мощности из одной цепи в другую без изменения ее частоты. Обычно они имеют большие размеры и не имеют вращающихся или движущихся частей. Трансформатор работает по принципу взаимной индукции и требует питания переменным током.Номиналы силовых трансформаторов следующие: 400кв, 200кв, 110кв, 66кв, 33кв.

Изменяет напряжение на ток в цепи, не влияя на общую электрическую мощность. Таким образом, он берет электричество высокого напряжения с небольшим током и преобразует его в электричество низкого напряжения с большим током. Силовые трансформаторы встречаются в общественных электрических сетях и обычно используются для передачи больших нагрузок.

№6 Распределительный трансформатор

Распределительный трансформатор обеспечивает последнее или окончательное изменение напряжения в системе распределения электроэнергии.Распределительные трансформаторы похожи на понижающие трансформаторы, которые преобразуют высокое напряжение сети в напряжение, требуемое конечным потребителем.

Эти трансформаторы имеют низкие номинальные значения, такие как 11 кВ, 6,6 кВ, 3,3 кВ, 440 В и 230 В. Они имеют малые и большие размеры и номинальную мощность менее 200 МВА. Распределительные трансформаторы, как правило, располагаются на узле обслуживания, где провода идут от столба электропередач к помещениям потребителя.

#7 Измерительный или приборный трансформатор

Это устройства с высокой точностью, используемые для изменения уровней напряжения или тока.Эти трансформаторы используются для измерения электрических величин, таких как ток, напряжение, мощность, частота и коэффициент мощности. Приборный трансформатор имеет реле для защиты системы питания.

При этом первичная обмотка подключается к цепи высокого напряжения или тока, а реле подключается к вторичной цепи. Они среднего размера и используются для тока 5 А и напряжения от 100 до 200 В.

Трансформатор тока #8

Трансформаторы тока обычно используются для уменьшения или увеличения переменного тока (AC).Этот трансформатор производит ток во вторичной обмотке, в то время как он пропорционален току в его первичной обмотке. Кроме того, они также используются для измерения и защиты электроэнергии.

Когда ток слишком велик и подается непосредственно на измерительное устройство, трансформатор тока помогает преобразовать высокий ток в цепи до требуемого значения. Трансформаторы тока являются токоизмерительными устройствами энергосистем и применяются на станциях, электрических подстанциях, в промышленных производствах.

Изолирующий трансформатор #9

Трансформатор этого типа используется для передачи электроэнергии от переменного тока при одновременной изоляции питаемого устройства по соображениям безопасности. Разделительный трансформатор может обеспечить гальваническую развязку, что означает, что между источником и нагрузкой не существует токопроводящего пути.

Они могут работать как повышающие или понижающие трансформаторы и имеют коэффициент трансформации 1:1, что означает, что первичное и вторичное напряжения равны. Эта изоляция используется для защиты от поражения электрическим током и подавления электрических помех в чувствительном оборудовании.Они используются в компьютерах, измерительных устройствах или силовых электронных устройствах.

#10 Трансформатор напряжения

Трансформаторы напряжения или трансформаторы напряжения обычно используются для снижения уровней напряжения. Они не могут использоваться для подачи естественной мощности на нагрузку и используются с вольтметрами, ваттметрами, частотомерами, цепями отключения автоматических выключателей и т. д.

При этом первичная обмотка подключается к цепи высокого напряжения, а вторичная обмотка подключается к оборудованию или другим цепям.

Трансформатор с воздушным сердечником №11

В этом трансформаторе первичная и вторичная обмотки расположены на немагнитной полосе. Он имеет потокосцепление в обеих обмотках по воздуху. Взаимная индуктивность в воздушном сердечнике мала, а это означает, что в воздушной среде велико сопротивление генерируемому потоку.

В небольших электронных устройствах используются трансформаторы с воздушным сердечником, основанные на антенных катушках. Они распространены среди коммуникационных устройств, потому что у них нет ядра, что делает их идеальными для портативных устройств.Обычно они располагаются в системах радиопередачи.

Трансформатор с железным сердечником №12

Первичная и вторичная обмотки этого типа установлены на нескольких пластинах из мягкого железа, что обеспечивает идеальное соединение с потоком. По сравнению с воздушным сердечником он обеспечивает меньшее сопротивление потоку связи из-за проводящих и магнитных свойств железа.

Поскольку они обладают высокой магнитной проницаемостью, они используются для ограничения и направления магнитных устройств, таких как электродвигатели, генераторы, катушки индуктивности и т. д.На рынке доступны различные типы пластин сердечника в зависимости от размера и формы сердечника. Это широко используемые типы, а также они тяжелые по весу и размеру.

Трансформатор с ферритовым сердечником №13

В этом типе трансформатора используется магнитный сердечник из феррита, на котором изготовлены обмотки силовых трансформаторов и другие детали. Ферритовые сердечники обладают высокой магнитной проницаемостью, поэтому они используются в высокочастотных устройствах, таких как импульсные источники питания.

Причина в том, что он обеспечивает низкие потери на высоких частотах, поэтому они широко используются в сердечниках ВЧ-трансформаторов.Трансформаторы с ферритовым сердечником также доступны в различных размерах и формах в зависимости от требований применения.

#14 Трансформатор с тороидальным сердечником

В трансформаторе с тороидальным сердечником используется магнитный сердечник, который почти похож на кольцо или кольцо, называемое тороидальным. Это пассивные электронные компоненты, состоящие из круглого кольцеобразного магнитного сердечника из ферромагнитного материала, вокруг которого намотан провод.

Благодаря встроенной конструкции индуктивность рассеяния очень мала и обеспечивает очень высокую индуктивность.Этот трансформатор используется в широком спектре электронных схем, таких как источники питания, инверторы и усилители.

#15 Автотрансформатор

В этих типах трансформаторов используется общая обмотка как для первичной, так и для вторичной обмотки. Обмотка автотрансформатора имеет три отвода, в которых выполняются электрические соединения. Преимущество автотрансформаторов в том, что они меньше, легче и дешевле обычных трансформаторов.

Но у него есть и недостаток, заключающийся в том, что он не может обеспечить электрическую изоляцию между первичной и вторичной цепями.Кроме того, они обеспечивают меньшую реакцию на утечку, меньшие потери, меньший ток возбуждения и повышенные номинальные значения ВА для данного размера и массы.

#16 Заземляющий или заземляющий трансформатор

Изображение: Википедия

Это подземная система, соединенная звездой или треугольником, используемая для обеспечения пути заземления или нейтрали в трехфазной системе электроснабжения. Это может помочь уменьшить переходные процессы напряжения при замыкании на землю.

Они являются частью системы заземления сети, поскольку они позволяют трехфазной системе регулировать нагрузку между фазой и нейтралью, обеспечивая обратный путь тока к нейтрали.Заземляющий трансформатор обычно представляет собой однообмоточный трансформатор с зигзагообразной конструкцией обмотки.

Завершение

Как мы уже говорили, трансформатор представляет собой массивный компонент, который передает электроэнергию от одной цепи к другой. Вышеуказанные типы трансформаторов не ограничены, так как их существует множество типов, и они не имеют отношения к этой статье.


Надеюсь, я рассказал все о « типах трансформаторов ». Если у вас остались сомнения или вопросы по этой теме, вы можете связаться с нами или задать в комментариях.Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями.

Хотите бесплатные PDF-файлы, не выходя из дома? Тогда подпишитесь на нашу рассылку.

Скачать PDF этой статьи:

Вы можете прочитать больше об электротехнике в нашем блоге:

  1. Различные типы резисторов с объяснением их использования [PDF]
  2. Какие существуют распространенные типы крепежа и их работающий?
  3. Сколько типов гаек и болтов доступно? [Работа]

Как это работает, части, типы, области применения, преимущества

Трансформатор — это машина, которая помогает преобразовывать мощность из одной цепи в другую без изменения частоты.В этом посте мы обсудим, что такое трансформатор, как он работает, его части, различные типы с кратким введением, приложениями, преимуществами и недостатками.

Что такое трансформатор

Это электрическое оборудование, работающее по принципу индукции. Он в основном используется в электроснабжении для передачи электрической энергии с одного уровня напряжения на другой.

Рис. 1 – Знакомство с трансформатором

Они датируются 1880-ми годами.После открытия свойства индукции произошла эволюция трансформатора, которая сделала его более эффективным и меньшим по размеру. В 1830 году Отто Блати, Микша Дери, Карой Циперновски из Австро-Венгерской империи были первыми джентльменами, спроектировавшими Трансформеры. Они экспериментировали и использовали его в коммерческих целях.

Основные части трансформатора

Он состоит из трех основных частей. Это:

  • Сердечник
  • Первичная обмотка
  • Вторичная обмотка

Сердечник

Создает путь для магнитного потока.

Первичная обмотка

Получает вход от источника переменного тока.

Вторичная обмотка

Получает энергию от первичной обмотки и передает ее на нагрузку.

Рис. 2 – Основные части трансформатора

Как работает трансформатор

Чтобы понять, как он работает, давайте рассмотрим однофазные трансформаторы, как показано на Рис. 3 ниже. Один или несколько электрических проводников из изолированной меди или алюминия намотаны на вертикальную часть магнитного сердечника, называемую «ветвями».Когда напряжение V 1 подается на первичную обмотку, переменное напряжение V 2 возникает во вторичной обмотке за счет взаимной индукции.

Электрические проводники в Ядре магнитно связаны, и Энергия передается через эту электрическую/магнитную связь. Соотношение между числом витков катушек равно напряжениям при нулевой нагрузке. Количество витков первичной обмотки обозначается как N 1 , и аналогичное количество витков вторичной обмотки обозначается как N 2 .

Таким образом, уравнение трансформатора:

Назначение и назначение трансформаторов, они могут быть различных типов, как указано ниже:

  • Повышающие и понижающие трансформаторы
  • Трехфазные и однофазные трансформаторы
  • Силовые, распределительные и измерительные трансформаторы
  • Двухобмоточные и автоматические Трансформаторы с обмоткой
  • Трансформатор для установки внутри и вне помещений
  • Трансформаторы с масляным охлаждением и сухим типом
  • Трансформатор с сердечником, кожухом и ягодным типом

Повышающий и понижающий трансформатор

Трансформаторы такого типа обычно помогают .Они стабилизируют питание и нормально их распределяют.

Рис. 4 – Повышающие и понижающие трансформаторы

  Подробнее о повышающем трансформаторе, принципах его работы, конструкции, применении и преимуществах Работа, уравнение, типы, преимущества и недостатки  

Трехфазный и однофазный трансформатор

Трехфазная система питания используется из-за ее экономической эффективности по сравнению с однофазными трансформаторами.Однако, учитывая размер и простоту транспортировки, подходят однофазные трансформаторы. Далее они подразделяются на:

Тип сердечника

В этом типе обе обмотки (первичная и вторичная) расположены на боковых плечах и имеют два магнитных контура.

Тип кожуха

Этот тип имеет один магнитный контур и обмотку, расположенную на центральных плечах трансформатора.

Рис. 5 – Однофазный и трехфазный трансформатор

Силовой, распределительный и измерительный трансформатор

Силовые трансформаторы предназначены для стабилизации колебаний напряжения питания.Это используется во время продолжительности нагрузки высокой мощности.

Распределительные трансформаторы предназначены для коммерческих или жилых целей. Он имеет хороший уровень эффективности с 50% полной нагрузкой и может работать в течение 24 часов с хорошей регулировкой напряжения.

Измерительные трансформаторы включает трансформаторы тока и трансформаторы напряжения, которые используются для снижения напряжения. Они обеспечивают электрическую изоляцию между силовой цепью высокого напряжения и измерительными приборами.

Рис. 6 – Распределительные трансформаторы

Двухобмоточный трансформатор с автоматической обмоткой

Это трансформаторы, используемые в зависимости от отношения напряжения. Трансформаторы с двумя обмотками используются с коэффициентом больше 2, в то время как последний используется с коэффициентом напряжения меньше 2.

Рис. Как следует из названия, наружные трансформаторы устанавливаются для наружного оборудования.Внутренние трансформаторы обычно предназначены для офисных или жилых помещений.

Рис. 8 – (a) Трансформаторы наружной установки (b) Трансформаторы внутренней установки

Масляные и сухие трансформаторы

Различие между обоими трансформаторами заключается в системе охлаждения. В то время как для масляного охлаждения требуется масло, а для трансформатора сухого типа в качестве охлаждающей среды используется воздух.

Рис. 9 – Трансформаторы сухого и масляного охлаждения

  Применение трансформаторов

электроэнергии, трансформаторы используются на электростанциях, промышленных предприятиях и традиционных электроэнергетических компаниях.

  • Используются для управления мощным источником питания.
  • Используются в качестве повышающих/понижающих устройств при передаче электроэнергии.
  • Преимущества трансформаторов

    Преимущества указаны ниже:

    • Его главным преимуществом является контроль и стабилизация передачи напряжения.
    • Время запуска не требуется.
    • Он отличается высокой эффективностью при меньших капиталовложениях и низких эксплуатационных расходах.
    • Обеспечивают изоляцию от земли.
    • В трансформерах нет движущихся частей.

    Недостатки трансформатора

    В работе трансформаторов есть некоторые недостатки. Некоторые из них упомянуты ниже.

    • Из-за материала, из которого изготовлен железный сердечник, ток теряется.
    • Выделяет много тепла, требующего охлаждения. Это создает перерыв в потоке тока.
      Читайте также: 
      Двигатель постоянного тока – классификация, рабочий механизм, области применения и преимущества 
      Коэффициент мощности — треугольник мощности, типы, коррекция коэффициента мощности, применение, преимущества 
      Как сделать простой инвертор в домашних условиях — шаг за шагом  

    30 типов трансформаторов и их применение

    Введение в типы трансформаторов:

    Трансформаторы различных типов участвуют в передаче и распределении электроэнергии от станции генерации к потребителю.Это оборудование для преобразования энергии, работающее по электромагнитному принципу Фарадея. Они магнитно связаны и электрически изолированы.

    Состоит из обмотки, магнитопровода, трансформатора тока, устройств защиты, масла и т.д. когда бродишь по обочине, то видишь небольшую коробочку, соединяется с проводом и кабелями.

    Однако типы трансформаторов различаются в зависимости от конструкции сердечника, установки, уровня напряжения, прибора, защиты и использования.

    Для простоты понимания различных типов трансформаторов мы используем некоторые обозначения, например,

    . Формула трансформатора

    Различные типы трансформаторов:

    1. Силовой трансформатор
    2. Распределительный трансформатор
    3. Трансформатор управления
    4. Преобразователь Трансформатор
    5. Осветительный трансформатор
    6. Заземляющий трансформатор
    7. Повышающий трансформатор
    8. Понижающий трансформатор
    9. Изолирующий трансформатор
    10. Сварочный трансформатор
    11. Трансформатор тока
    12. Трансформатор напряжения
    13. Трансформатор напряжения емкостный
    14. Нагрузочный трансформатор
    15. Вспомогательный трансформатор блока
    16. Суммирующий трансформатор тока
    17. Однофазный трансформатор и трехфазный трансформатор
    18. Промежуточный трансформатор тока
    19. Внутренний трансформатор и наружный трансформатор
    20. Трансформатор с воздушным сердечником
    21. Трансформатор с железным сердечником
    22. Трансформатор с ферритовым сердечником
    23. Автотрансформатор
    24. Вращающийся трансформатор
    25. Аудиотрансформатор
    26. ВЧ-трансформатор
    27. Сухой трансформатор
    28. Трансформатор с сердечником
    29. Трансформатор кожухового типа
    30. Трансформатор ягодного типа

     

    Повышающий трансформатор:

    Рисунок 1.1 Типы повышающих трансформаторов

    Как говорится, напряжение трансформатора будет повышаться. Первичное напряжение всегда меньше вторичного напряжения трансформатора.

    Обычно V2>V1 и I1>I2, например тип трансформатора, используемого для синхронизации сети, измерения тока в линии высокого напряжения и т. д.

    См. также: Калькулятор коэффициента трансформации трансформатора с формулой

    См. рис. 1.1 Число витков в первичной обмотке меньше числа витков во вторичной обмотке

    Понижающий трансформатор:

    Рисунок 1.2 Типы понижающих трансформаторов

    Функцией, противоположной повышающему трансформатору, является понижающий трансформатор. Первичное напряжение трансформатора очень велико, и его выходное напряжение будет уменьшено по отношению к входному напряжению.

    Обычно V1 > V2 и I2 > I1

    Также с помощью механизма РПН можно изменить уровень напряжения на определенный процент от входного напряжения.

    Силовой трансформатор:

    Рис. 1.3 Силовой трансформатор

    Как правило, электроэнергия вырабатывается на генерирующей станции; Здесь силовые трансформаторы используются для передачи энергии от генерирующей станции к распределительной станции.В основном они изменяют уровень напряжения либо в сторону повышения, либо в сторону понижения.

    Соответствует уровню напряжения между сетью и генератором. Также нельзя использовать прямое напряжение от силового трансформатора. Уровень напряжения силового трансформатора будет составлять от 6,6 кВ до 1200 кВ.

    Силовой трансформатор изготавливается вместе с механизмом переключателя ответвлений под нагрузкой, который используется для регулировки входного напряжения на обмотке.

    Пример: Крупнейший в Индии силовой трансформатор мощностью 630 МВА расположен в штате Керала.

    Распределительный трансформатор:

    Рис. 1.4 Распределительный трансформатор Изображение

    Выход силового трансформатора будет подключен к распределительному трансформатору. Они в основном используются в бытовых целях, таких как снабжение людей, насосная станция, снабжение коммерческих зданий и т. д.

    Напряжение распределительного трансформатора будет от 1,1кВ до 110В. Они в основном используются в качестве преобразователя ступенчатой ​​​​загрузки. Распределительный трансформатор изготавливается вместе с механизмом смены нагрузки.

    Пример: Придорожный трансформатор 11кВ/430В.

    Типы изоляции трансформатора:

    Рис. 1.5 Изолирующий трансформатор

    Количество витков в первичной обмотке равно количеству витков во вторичной обмотке. Как правило, V1=V2 или 1:1, на этом трансформаторе не происходит увеличения или уменьшения напряжения.

    Такой тип трансформатора в основном используется при тестировании приборов для защиты от замыкания фазы на землю. Стоимость разделительного трансформатора выше, чем у того же повышающего трансформатора или трансформатора ступенчатой ​​загрузки.

    Трансформатор управления:

    Рис. 1.6 Трансформатор управления

    Трансформатор управления представляет собой небольшой понижающий трансформатор, используемый в электрических панелях. Они имеют диапазон напряжения, как правило, 440/230 или от 690 до 230.

    Основной задачей управляющего трансформатора является защита цепи управления от замыкания на землю. Он не допускает неисправности вышестоящего выключателя.

    Преобразователь Типы трансформатора или зигзагообразного трансформатора:

    Рис. 1.7 Рабочий трансформатор преобразователя

    Во многих отраслях промышленности рабочий трансформатор преобразователя в основном используется для силовых электронных нагрузок.Он поставляется со специальной намоткой, называемой зигзагообразной обмоткой — звезда и треугольник.

    Зигзагообразная обмотка снижает третью гармонику, генерируемую электронными нагрузками. Кроме того, зигзагообразный трансформатор имеет преимущество соединения по схеме «звезда» (преимущество нейтрали) и «треугольник» (высокое напряжение).

    Трансформатор освещения:

    Рис. 1.8 Осветительный трансформатор

    Небольшой понижающий трансформатор, витки вторичной обмотки которого будут дробно умножаться на первичные обмотки. Такой тип трансформатора в основном ориентирован на энергосбережение при высоких нагрузках освещения.

    Обычно диапазон напряжения составляет 230/200 Вольт. N1=дробное значение*N2. Иногда трансформатор освещения действует как изолирующий трансформатор, поскольку он используется, чтобы избежать срабатывания вышестоящего выключателя при небольшом сбое освещения.

    Заземляющий трансформатор:

    Рис. 1.9 Трансформатор заземления

    Трансформатор заземления представляет собой трансформатор с одной обмоткой, который используется для обеспечения доступности нейтрали в системе, соединенной треугольником. Система, соединенная треугольником, не имеет нейтрали, поэтому ток короткого замыкания будет проходить через обмотки.

    Во избежание таких условий предусмотрены заземляющие трансформаторы, первичная часть которых подключается к линии, а нейтраль подключается к земле. Во время короткого замыкания ток короткого замыкания напрямую уходит на землю через заземляющий трансформатор.

    Сварочный трансформатор:

    Рис. 1.10 сварочный трансформатор

    Вы когда-нибудь видели сварку? как развивается дуга между электродами? Настоящая правда заключается в том, что сварочный трансформатор представляет собой не что иное, как небольшой понижающий трансформатор, вторичная обмотка которого выполнена из толстой медной обмотки для пропускания большого тока.При касании двух клемм между клеммами начинает протекать большой ток, что вызывает дугу. Значение реактивного сопротивления рассеяния будет выше, чем у обычного трансформатора. Его также называют трансформатором утечки или трансформатором поля рассеяния.

    См. рис. 1.10. Центральный сердечник обеспечивает изоляцию между обмотками, благодаря чему мы можем получить желаемый выходной ток от этого трансформатора.

    Кроме того, сварочный трансформатор подразделяется на три типа, например,

    .
    1. Модель с высоким реактивным сопротивлением
    2. Внешний реактор модели
    3. Встроенный реактор модели
    4. Реактор насыщения модели

    Трансформатор тока:

    Рисунок 1.11 Трансформатор тока

    Трансформатор тока представляет собой повышающий трансформатор напряжения, который используется для измерения сетевого тока. CT снижает высокий уровень тока до низкого уровня тока, так что амперметр, реле могут быть подключены напрямую без каких-либо внешних устройств. ТТ состоит из тяжелой первичной обмотки с меньшим числом витков и тонкой вторичной обмотки с большим числом витков. Первичная обмотка трансформатора тока всегда подключается последовательно с линией. Иногда сама линия выступает в качестве первичной.Как правило, выход вторичной обмотки будет 1 А или 5 А и то же самое должно быть подключено в замкнутых цепях.

    Всегда вторичный ТТ должен находиться в замкнутом состоянии, иначе ТТ может быть поврежден. Также по конструкции сердечника ТТ подразделяются на четыре типа, такие как

    • Тип раны
    • Тороидальный тип
    • Бар Тип
    • Тип суммирования

    В зависимости от использования,

    • Измерительный ТТ: Трансформатор высокой точности, обычно 2%.Здесь процент указывает на ядро ​​измерения.
    • Защитный ТТ: Низкая точность, подходит для выдерживания высокого уровня тока короткого замыкания (5p10). Здесь P обозначает защитный сердечник

    Суммарный трансформатор тока:

    Рис. 1.12 Суммарный трансформатор

    Это тип трансформатора тока, который имеет более одной первичной обмотки с одной вторичной обмоткой. Он используется для сокращения использования нескольких счетчиков. Кроме того, это предмет индивидуального пошива. т.е. теперь у вас есть 4 числовые кормушки, и вы должны следить за ними по одному счетчику.В этом случае выход отдельного трансформатора тока всех 4 фидеров будет входом суммирующего трансформатора тока, поэтому вы получите один выход. Этот единственный выход измеряет ток всех фидеров. Такой тип трансформатора называется суммирующим трансформатором.

    Промежуточный трансформатор тока (ICT):

    ICT

    Это также индивидуальный ТТ. Он используется для согласования коэффициента трансформации трансформатора в дифференциальной защите трансформатора и ограниченной защите от замыканий на землю. Выход основного ТТ будет подключен к входу трансформатора тока ИКТ.Выход ICT идет на катушку реле.

    Трансформатор напряжения (трансформатор напряжения):

    PT

    Эй, вы можете напрямую измерить выходное напряжение силового трансформатора? Нет, тогда что ты можешь сделать? у нас есть решение для вас, это потенциальный трансформатор. Это небольшой понижающий трансформатор, который подключается параллельно основной линии.

    Преобразует высокое неизмеримое напряжение в измеримое низкое напряжение. Как правило, на выходе будет 63 В или 110 вольт. Стоимость изоляции PT высока, и для снижения стоимости всегда предпочтительнее подключать PT только по схеме «звезда».Одна клемма PT всегда будет подключена к земле.

    Емкостный трансформатор напряжения:

    CVT

    CVT или емкостной трансформатор напряжения — это тип трансформатора напряжения, который используется в линиях сверхвысокого напряжения, таких как линии выше 110 кВ. Основной целью этого типа трансформатора является снижение стоимости, поскольку CVT требует меньше изоляции.

    Пара с низким емкостным сопротивлением и высоким емкостным сопротивлением будет соединена последовательно с первичной и вторичной обмоткой.

    Нагрузочный трансформатор:

    Нагрузочный трансформатор

    Такой тип трансформатора используется для калибровки измерительного трансформатора тока. Первичная обмотка нагрузочного трансформатора имеет большое количество витков, а вторичная обмотка имеет меньше толстых витков, другими словами, нагрузочный трансформатор является понижающим трансформатором.

    Калибровка выполняется путем последовательного соединения вторичной обмотки нагрузочного трансформатора и первичной обмотки калибровочного ТТ. Выход измерительного ТТ и вход нагрузочного трансформатора будут сравниваться, и на основе этого результата будет сгенерировано значение ошибки.

    Блок вспомогательного трансформатора (UAT):

    Вспомогательный трансформатор блока (UAT)

    Трансформаторы типа UAT представляют собой не что иное, как простой трансформатор, который подключается непосредственно к генератору. Основная цель UAT — избежать отключения (из-за пускового тока) небольших генераторов при зарядке трансформатора с более высоким номиналом. Напряжение трансформатора растет вместе с напряжением генератора.

    Однофазный и трехфазный трансформатор:

    Однофазный и трехфазный трансформатор

    Однофазный трансформатор: Трансформатор предназначен для питания только одной фазы; такой тип трансформатора называется однофазным трансформатором.Он имеет одну вторичную обмотку с одной или несколькими первичными обмотками. Также один вывод однофазного трансформатора считается нейтральным.

    Трехфазный трансформатор: Небольшой повышающий/понижающий трансформатор с тремя входными и выходными обмотками называется трехфазным трансформатором. Этот тип трансформатора используется для подачи требуемого напряжения на трехфазную нагрузку. Пример: Силовой и распределительный трансформатор.

    Трансформатор для внутреннего и наружного применения:

    Внутренние и наружные типы трансформатора

    Внутренний трансформатор: Название предполагает, что внутренний = внутренний + дверь, тип трансформатора, который строго используется внутри помещения, такой трансформатор называется внутренним трансформатором.Они не проектируют с защитой от атмосферных воздействий. Они покрыты бетонным листом крыши. Срок службы внутреннего трансформатора выше, чем у наружного. Трансформатор внутреннего типа имеет меньший диапазон рабочего напряжения до 22 кВ.

    Трансформатор для наружной установки: Тип трансформатора, наиболее подходящий для применения на открытом воздухе. Трансформатор должен иметь степень защиты корпуса не ниже IP 45. Почти 95% трансформаторов изготавливаются для наружного применения.Для этого не требуется никакого кровельного листа, и они подходят как для приложений высокого напряжения, так и для приложений низкого напряжения.

    Трансформатор с воздушным сердечником:

    Трансформатор с воздушным сердечником

    Трансформатор не имеет сердечника между первичной и вторичной обмотками. Потокосцепление между этими двумя катушками будет происходить по воздуху, поэтому этот тип трансформатора называется трансформатором с воздушным сердечником. Иногда используются тороидальные трансформаторы с воздушным сердечником, первичная и вторичная обмотки которых намотаны сверху из твердого пластика или неметаллических материалов.Он в основном используется для уменьшения шума в высокочастотных приложениях.

    Трансформатор с железным сердечником:

    Трансформатор с железным сердечником

    Сердечник представляет собой часть, несущую поток, которая состоит из железного материала. Трансформатор такого типа называется трансформатором с железным сердечником. Вы знаете, что железо является проводником, перенося магнитный поток, оно создает ток, протекающий по нему. Следовательно, к чистому железу будет добавлено небольшое количество кремнезема, чтобы уменьшить потери за счет увеличения удельного сопротивления материала.
    Пример: Силовой и распределительный трансформатор.

    Ферритовый сердечник Тип трансформатора:

    Сердечник трансформатора состоит из непроводящих, керамических, ферромагнитных соединений, а удельное сопротивление трансформатора с ферритовым сердечником высокое, поэтому потери на вихревые токи низкие. Также трансформатор выполнен с регулируемой величиной индуктивности. Типы трансформаторов с ферритовым сердечником применяются в преобразователях высокой частоты, радиочастотных, импульсных, АМ-радиоприемниках и др.

    Автотрансформатор:

    Уникальный тип трансформатора, который имеет только одну обмотку.В этой единственной обмотке некоторые части работают как первичная и вторичная обмотки. Обмотка трансформатора имеет как минимум три ступени для регулировки значения выходного напряжения.

    Основным преимуществом является более низкое реактивное сопротивление рассеяния, легкий вес, дешевизна и т. д. Основным недостатком является то, что одна обмотка действует как первичная и вторичная обмотки трансформатора, поэтому между обмотками отсутствует электрическая изоляция. Таким образом, они не могут использоваться в приложениях с высоким напряжением/сильным током.

    Вращающийся трансформатор:

    Вы видели токосъемное кольцо, которое используется для передачи электричества от вращающейся части? Но у них есть много недостатков, таких как потеря сигнала, износ, ограничение скорости и т. д.Чтобы избежать недостатков, используется вращающийся трансформатор. Первичная часть трансформатора крепится на валу вращающейся части, а вторая часть будет подключена к внешним цепям. Здесь отсутствует электрический контакт между вращающейся частью и внешними цепями.

    Вращающиеся трансформаторы в основном используются в датчиках крутящего момента, видеомагнитофонах, DVD-проигрывателях и т. Д. Также помните, что вращающийся трансформатор работает только с сигналом переменного тока Нет в постоянном.

    Аудио- и радиочастотный преобразователь:

    Аудио- и радиочастотный преобразователь

    Аудиотрансформатор:

    Как следует из названия, для согласования импеданса цепей усилителя используется звуковой трансформатор.Он имеет рабочую частоту от 20 Гц до 20 000 Гц. Кроме того, он удаляет сигнал постоянного тока, присутствующий во входном сигнале, и обеспечивает электрическую изоляцию между входом и выходом схемы.

    Радиочастотный преобразователь:

    Трансформаторы RF

    используются в цепях RF, VHF и UHF для фильтрации электромагнитных помех, присутствующих во входном сигнале и цепях согласования импеданса.

    Тип сердечника Трансформатор:

    Сердечник типа

    Обмотка первичной и вторичной обмотки намотана на двух ветвях прямоугольного каркаса, который образован соединением двух Г-образных пластин.Такое расположение создает большое реактивное сопротивление рассеяния. Для уменьшения реактивного сопротивления утечки половина первичной обмотки и вторичной обмотки будут намотаны близко друг к другу на двух стержнях. Обмотка НН сначала наматывается на сердечник, а затем ее окружает обмотка ВН. Вот почему этот тип трансформатора называется трансформатором с сердечником.

    Трансформатор с сердечником используется в устройствах низкого напряжения.

    Корпус Тип трансформатора:

    Оболочка типа

    Сердечник окружает обмотку; это означает, что обмотка выполняется внутри сердечника, как показано на рисунке.Обмотка ВН намотана попеременно с обмоткой НН. Другими словами, обмотка, покрытая песком, я имею в виду первую обмотку высокого напряжения и следующую обмотку низкого напряжения. Реактивное сопротивление рассеяния трансформатора с кожухом очень меньше.

    Трансформатор типа Shell

    подходит для высоковольтных приложений.

    Трансформатор ягодного типа:

    Трансформатор типа Berry

    Это особый тип кожухообразного трансформатора, сердечник которого выполнен в виде колеса со спицами. Катушка намотана цилиндрической формы.

     

    Электрические трансформаторы: типы, использование и применение

    Трансформаторы — это больше, чем просто внеземные роботы — они также являются очень полезными устройствами для передачи энергии между цепями, и существуют различные типы электрических трансформаторов. При использовании индуктивно связанных электрических проводников в качестве основного агента передачи изменение тока в первой цепи передается во вторую цепь, которая впоследствии принимает на себя новый заряд.Каждый конец цепи несет заряд в обмотке — первичной или вторичной, — которая состоит из электропроводящего провода, намотанного на противоположные концы сердечника трансформатора, обладающего высокой магнитной проницаемостью, что делает возможной передачу.

    В идеальной ситуации изменение напряжения пропорционально, когда вторая цепь получает напряжение по отношению к числу витков в первичной обмотке. Таким образом, напряжение регулируется путем изменения количества витков в первичной обмотке, чтобы оно было больше или меньше числа витков во вторичной обмотке, что либо увеличивает, либо уменьшает количество получаемого электричества.

    Трансформаторы необходимы, когда речь идет о национальной энергосистеме, они отвечают за передачу больших объемов электроэнергии высокого напряжения на большие расстояния. Это не означает, что все трансформаторы большие — они бывают самых разных размеров — и некоторые из них, конечно, не рассчитаны на высокие уровни выходной мощности. В зависимости от предполагаемой функции и количества необходимой мощности трансформаторы могут быть размером с ноготь или весить несколько сотен тонн.

    Различные типы трансформаторов

    Ниже мы перечисляем некоторые распространенные типы трансформаторов.

    Автотрансформаторы

    Автотрансформаторы отличаются от традиционных трансформаторов тем, что автотрансформаторы имеют общую обмотку. На каждом конце сердечника трансформатора находится концевая клемма для обмотки, но есть также вторая обмотка, которая соединяется в ключевой промежуточной точке, образуя третью клемму. Первая и вторая клеммы проводят первичное напряжение, а третья клемма работает вместе с первой или второй клеммой для обеспечения вторичной формы напряжения.Первый и второй выводы имеют много совпадающих витков в обмотке. Напряжение одинаково для каждого витка в первой и второй клемме. Адаптируемый автотрансформатор — еще один вариант для этого процесса. Открывая часть второй обмотки и используя скользящую щетку в качестве второй клеммы, можно изменять количество витков, тем самым изменяя напряжение (см. Изображение справа).

    Многофазные трансформаторы

    Этот тип трансформатора обычно ассоциируется с трехфазной электроэнергией, которая является распространенным методом передачи больших объемов электроэнергии высокого напряжения, например, в национальной энергосистеме.В этой системе по трем отдельным проводам проходят переменные токи одинаковой частоты, но они достигают своего пика в разное время, что приводит к непрерывному потоку энергии. Иногда эти «трехфазные» системы имеют нейтральный провод, в зависимости от применения. В других случаях все три фазы могут быть объединены в один многофазный трансформатор. Это потребовало бы унификации и соединения магнитных цепей, чтобы охватить трехфазную передачу. Схемы намотки могут различаться, как и фазы многофазного трансформатора.

    Трансформатор утечки

    Трансформаторы утечки

    имеют слабую связь между первичной и вторичной обмоткой, что приводит к большому увеличению величины утечки индуктивности. Все токи поддерживаются на низком уровне с помощью трансформаторов утечки, что помогает предотвратить перегрузку. Они полезны в таких приложениях, как дуговая сварка и некоторые высоковольтные лампы, а также в приложениях с чрезвычайно низким напряжением, которые можно найти в некоторых детских игрушках.

    Резонансный трансформатор

    Как тип трансформатора утечки, резонансные трансформаторы зависят от свободной пары первичной и вторичной обмотки и от внешних конденсаторов для работы в сочетании со второй обмоткой.Они могут эффективно передавать высокое напряжение и полезны для восстановления данных с определенных уровней радиоволн.

    Аудиотрансформатор

    Первоначально используемые в первых телефонных системах, аудиопреобразователи помогают изолировать потенциальные помехи и посылают один сигнал через несколько электрических цепей. В современных телефонных системах все еще используются аудиопреобразователи, но они также встречаются в аудиосистемах, где они передают аналоговые сигналы между системами. Поскольку эти преобразователи могут выполнять несколько функций, таких как предотвращение помех, разделение сигнала или объединение сигналов, они используются во многих областях.Усилители, громкоговорители и микрофоны зависят от аудиопреобразователей для правильной работы.

    0 comments on “Типы силовых трансформаторов: Силовые трансформаторы. Виды и устройство. Работа и применение

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.