A transzformátorok elektromos áram átalakítására tervezett eszközök. Fő feladatuk a váltakozó feszültség értékének megváltoztatása. A transzformátorokat önálló eszközként és más elektromos eszközök alkotóelemeként is használják.

Elég gyakran transzformátorokat használnak a villamos energia nagy távolságokra történő átvitelére. Közvetlenül az áramtermelő vállalkozásoknál jelentősen megnövelhetik a váltakozó áramforrás által előállított feszültséget.

A feszültség 1150 kW-ig történő növelésével a transzformátorok gazdaságosabb villamosenergia-átvitelt biztosítanak: a vezetékekben lévő villamosenergia-veszteségek jelentősen csökkennek, és lehetővé válik az elektromos vezetékekben használt kábelek keresztmetszete csökkentése.

A transzformátor működési elve az elektromágneses indukció hatásán alapul. A klasszikus kialakítás fém mágneses áramkörből és szigetelt huzalból készült, elektromosan nem csatlakozó tekercsekből áll. Azt a tekercset, amelyre áramot szolgáltatnak, primer tekercsnek nevezzük. A második - áramot fogyasztó eszközökhöz csatlakoztatva - másodlagosnak nevezik.

Miután a transzformátort váltakozó áramforráshoz csatlakoztatták, primer tekercse váltakozó mágneses fluxust képez. A mágneses áramkörön keresztül a szekunder tekercs meneteihez továbbítódik, váltakozó EMF-et (elektromotoros erőt) indukálva bennük. Fogyasztókészülék jelenlétében elektromos áram keletkezik a szekunder tekercskörben.

A transzformátor bemeneti és kimeneti feszültségének aránya egyenesen arányos a megfelelő tekercsek fordulatszámának arányával.

Ezt az értéket transzformációs aránynak nevezik: Ktr \u003d W 1 / W 2 \u003d U 1 / U 2, ahol:

• W1, W2 - az elsődleges és a szekunder tekercsek fordulatszáma;
• U1,U2 - bemeneti és kimeneti feszültségek, ill.

A tekercsek külön tekercsként vagy egymásra helyezhetők. Kis teljesítményű készülékeknél a tekercsek pamut- vagy zománcszigetelésű huzalból készülnek. A mikrotranszformátor alumíniumfóliából készült, legfeljebb 20-30 mikron vastagságú tekercsekkel rendelkezik. A fólia természetes oxidációjával kapott oxidfilm szigetelőanyagként működik.

A TRANSZFORMÁTOROK TÍPUSAI ÉS TÍPUSAI

A transzformátorok meglehetősen elterjedt eszközök, ezért sok fajta létezik. Tervezés és cél szerint a következőkre oszthatók:

Autotranszformátorok.

Egy tekercseléssel rendelkeznek, több csappal. Ezen csapok közötti váltással különböző feszültségértékeket kaphat. A hátrányok közé tartozik a galvanikus leválasztás hiánya a bemenet és a kimenet között.

Impulzus transzformátorok.

Rövid időtartamú (körülbelül tíz mikroszekundum) impulzusjel átalakítására tervezték. Ebben az esetben az impulzus alakja minimálisan torzul. Jellemzően videojel-feldolgozó áramkörökben használják.

Leválasztó transzformátor.

Ennek az eszköznek a kialakítása biztosítja az elektromos csatlakozás teljes hiányát az elsődleges és a szekunder tekercsek között, azaz galvanikus leválasztást biztosít a bemeneti és kimeneti áramkörök között. Az elektromos biztonság javítására szolgál, és rendszerint egy átalakítási aránya van.

Csúcs transzformátor.

Félvezető elektromos eszközök, például tirisztorok vezérlésére szolgál. A szinuszos váltakozó feszültséget tüskeszerű impulzusokká alakítja.

Érdemes kiemelni a transzformátorok hűtési módja szerinti osztályozásának módját.

Léteznek száraz, természetes léghűtésű, nyitott, védett és hermetikusan zárt tokban lévő, kényszerlevegős hűtésű készülékek.

A folyadékhűtéses készülékek különféle típusú hőhordozó folyadékokat használhatnak. Leggyakrabban ez olaj, de vannak olyan modellek, amelyekben vizet vagy folyékony dielektrikumot használnak hőcserélőként.

Ezenkívül a transzformátorokat kombinált folyadék-levegő hűtéssel gyártják. Sőt, mindegyik hűtési mód lehet természetes és kényszercirkuláció is.

A TRANSZFORMÁTOR JELLEMZŐI

A transzformátorok fő műszaki jellemzői a következők:

• feszültségszint: nagyfeszültség, alacsony feszültség, nagy potenciál;
• konverziós módszer: fel, le;
• fázisok száma: egy- vagy háromfázisú;
• tekercsek száma: két- és többtekercses;
• a mágneses áramkör alakja: rúd, toroid, páncélozott.

Az egyik fő paraméter a készülék névleges teljesítménye volt-amperben kifejezve. A pontos határértékek kissé eltérhetnek a fázisok számától és egyéb jellemzőktől függően. Általában azonban az olyan eszközöket, amelyek akár több tíz volt-ampert is átalakítanak, alacsony fogyasztásúnak tekintik.

A közepes teljesítményű készülékek a több tíztől több százig terjedő eszközök, a nagy teljesítményű transzformátorok pedig több száz és több ezer volt-amper közötti mutatókkal működnek.

Működési frekvencia - megkülönbözteti a csökkentett frekvenciájú (a szabványos 50 Hz-nél kisebb), az ipari - pontosan 50 Hz-es, a megnövelt ipari frekvenciájú (400-ról 2000 Hz-re) és a megnövelt frekvenciájú (1000 Hz-ig) eszközöket.

ALKALMAZÁSI TERÜLET

A transzformátorokat széles körben használják mind az iparban, mind a mindennapi életben. Ipari alkalmazásuk egyik fő területe a villamos energia nagy távolságra történő átvitele és újraelosztása.

A hegesztő (elektrotermikus) transzformátorok nem kevésbé ismertek. Ahogy a neve is sugallja, ezt a típusú készüléket elektromos hegesztésre és elektrotermikus berendezések áramellátására használják. Ezenkívül a transzformátorok meglehetősen széles alkalmazási területe a különféle berendezések áramellátása.

A céltól függően a transzformátorok a következőkre oszthatók:

Ezek az ipari transzformátorok leggyakoribb típusai. A feszültség növelésére és csökkentésére szolgálnak. Villamos vezetékekben használják. Az áramtermelő létesítményektől a fogyasztóig vezető úton a villamos energia többször is áthaladhat a fokozatos teljesítménytranszformátorokon, az adott fogyasztó távolságától függően.

Mielőtt közvetlenül a fogyasztói eszközökhöz (gépekhez, háztartási és világítóberendezésekhez) kerülne, az elektromosság fordított átalakuláson megy keresztül, és teljesítménycsökkentő transzformátorokon halad át.

Jelenlegi.

A távmérő áramtranszformátorok a villamosenergia-mérő áramkörök működőképességének biztosítására szolgálnak az energiavezetékek és a teljesítményautotranszformátorok védelmére. Különböző méretekkel és teljesítménymutatókkal rendelkeznek. Elhelyezhetők kisméretű készülékek dobozában, vagy különálló, átfogó készülékek.

Az elvégzett funkcióktól függően a következő típusokat különböztetjük meg:

• mérés - a mérő- és vezérlőműszerek áramellátása;
• védő - védőáramkörökhöz csatlakozik;
• köztes - újraátalakításhoz használják.

Feszültségek.

Arra szolgálnak, hogy a feszültséget a kívánt értékekre alakítsák át. Ezenkívül az ilyen eszközöket galvanikus leválasztó áramkörökben és elektro-rádió méréseknél használják.

© 2012-2019 Minden jog fenntartva.

Az ezen az oldalon található összes anyag csak tájékoztató jellegű, és nem használható iránymutatásként és normatív dokumentumként.

A termékek és alapanyagok elszámolására használt általános ipari egységek között gyakoriak az áruk, autók, kocsik, kocsik stb.. A technológiaiak a termékek tömegmérésére szolgálnak a gyártás során technológiailag folyamatos és időszakos folyamatokban. A laboratóriumiak az anyagok és félkész termékek nedvességtartalmának meghatározására, az alapanyagok fizikai-kémiai elemzésére és egyéb célokra szolgálnak. Vannak technikai, példamutató, elemző és mikroanalitikai.

Számos típusra osztható attól függően, hogy milyen fizikai jelenségeken alapul működésük elve. A leggyakoribb eszközök a magnetoelektromos, elektromágneses, elektrodinamikus, ferrodinamikai és indukciós rendszerek.

A magnetoelektromos rendszer berendezésének sémája a 2. ábrán látható. egy.

A rögzített rész egy 6 mágnesből és egy 4 mágneses áramkörből áll, 11 és 15 pólusdarabokkal, amelyek közé egy szigorúan központosított 13 acélhenger van beépítve.

A keret két tengelyen van rögzítve a 10 és 14 magokkal, amelyek az 1. és 8. nyomócsapágyaknak támaszkodnak. A szemben lévő 9 és 17 rugók áramvezetékként szolgálnak, amely összeköti a keret tekercsét a készülék elektromos áramkörével és bemeneti kapcsaival. A 3. nyíl a 16 kiegyensúlyozó súlyokkal és egy ellentétes 17 rugó, amely a 2 javítókarhoz van csatlakoztatva, a 4 tengelyen van rögzítve.

01.04.2019

1. Az aktív radar elve.
2. Impulzusradar. Működés elve.
3. Impulzusradar működésének alapvető időzítése.
4. A radarorientáció típusai.
5. Sweep képződése a PPI radaron.
6. Az indukciós napló működési elve.
7. Az abszolút késések típusai. Hidroakusztikus Doppler napló.
8. Repülési adatrögzítő. Munka leírás.
9. Az AIS működésének célja és elve.
10. Elküldve és fogadva az AIS-információkat.
11. A rádiókommunikáció szervezése az AIS-ben.
12. Az AIS hajó berendezésének összetétele.
13. A hajó AIS szerkezeti diagramja.
14. A GPS SNS működési elve.
15. A GPS differenciál üzemmód lényege.
16. A GNSS hibaforrásai.
17. A GPS vevő szerkezeti diagramja.
18. Az ECDIS fogalma.
19. ENC besorolás.
20. A giroszkóp kijelölése és tulajdonságai.
21. A giroiránytű működési elve.
22. A mágneses iránytű működési elve.

Csatlakozó kábelek- technológiai eljárás két kábelszakasz elektromos csatlakoztatására, a kábel és az árnyékolófonatok összes védő- és szigetelőköpenyének találkozásánál helyreállítással.

A kábelek csatlakoztatása előtt mérje meg a szigetelési ellenállást. Árnyékolatlan kábeleknél a mérés megkönnyítése érdekében a megohmméter egyik kimenete felváltva csatlakozik az egyes magokhoz, a második pedig a többi egymáshoz csatlakoztatott maghoz. Az egyes árnyékolt magok szigetelési ellenállását akkor mérik, amikor a vezetékeket a maghoz és az árnyékolóhoz csatlakoztatják. A mérések eredményeként kapott érték nem lehet kisebb, mint az erre a kábelmárkára megállapított normalizált érték.

A szigetelési ellenállás mérése után folytatják a magok kialakítását, számozását, illetve a fektetés irányait, amelyeket az ideiglenesen rögzített címkéken nyilak jeleznek (1. ábra).

Az előkészítő munka befejezése után megkezdheti a kábelek vágását. A kábelvégek csatlakozásainak levágásának geometriája módosul annak érdekében, hogy a magok és a köpeny szigetelésének helyreállításának kényelmét, többeres kábeleknél a csatlakozási pontok elfogadható méretét is biztosítsák. kábelek.

MÓDSZERTANI SEGÍTSÉG A GYAKORLATI MUNKÁHOZ: "AZ SPP HŰTŐRENDSZEREK MŰKÖDÉSE"

FEGYELEM SZERINT: " ERŐMŰVEK ÜZEMELTETÉSE ÉS BIZTONSÁGOS NÉZÉS A MOTORTEREMBEN»

A HŰTŐRENDSZER MŰKÖDÉSE

A hűtőrendszer célja:

• hőelvonás a főmotorból;
• hőelvonás a segédberendezésekről;
• a Menedékház és egyéb berendezések hőellátása (GD indítás előtt, VDG "meleg" tartalékban tartva stb.);
• kültéri víz fogadása és szűrése;
• Kingston dobozok kifújása nyáron a medúza, alga, sár eltömődésétől, télen - jégtől;
• jégdobozok működésének biztosítása stb.

Szerkezetileg a hűtőrendszer édesvíz és szívóvíz hűtőrendszerre oszlik. Az ADG hűtőrendszerei önállóak.

Rizs. 1. Dízel hűtőrendszer

1 - üzemanyag-hűtő; 2 - turbófeltöltő olajhűtő; 3 - a fő motor tágulási tartálya; 4 - vízhűtő DG; 5 - a főmotor olajhűtője; 6 - kingston doboz; 7 - tengervízszűrők; 8 - kingston doboz; 9 - VDG szűrők fogadása; 10 - külső vízszivattyúk VDG; 11 - édesvíz-szivattyú főmotor; 12 - fő- és készenléti szivattyúk a főmotor külső vízéhez; 13 - olajhűtő VDG; 14 - VDG vízhűtő; 15 - VDG; 16 - VDG tágulási tartály; 17 - a tengely nyomócsapágya; 18 - fő nyomócsapágy; 19 - főmotor; 20 - töltőlevegő-hűtő; 21 - víz a kompresszorok hűtéséhez; 22 - az édesvízrendszer feltöltése és feltöltése; 23 - a belső égésű motor fűtési rendszerének csatlakoztatása; 1op - édesvíz; 1 uncia - tengervíz.

23.03.2019

Működés közben a tekercselés fokozatosan meghibásodik, különféle negatív tényezők hatására. Visszatekeréssel visszaállíthatja a motor működését. Az eljárást akkor kell elvégeznie, ha meghibásodásra utaló jelek vannak.

A tekercskopás okai és jelei

A motor tekercselése olyan „tünetek” esetén történik, mint idegen zaj és kopogás, amelyet a szigetelés integritásának megsértése és rugalmasságának elvesztése kísér. Ez több okból is előfordul. Ezek közül a főbbek a következők:

• a természeti jelenségek hatása, beleértve a magas páratartalmat, a hőmérséklet-ingadozásokat;
• motorolaj, por és egyéb szennyeződések bejutása;
• a tápegység nem megfelelő működése;
• hatás a motor vibrációs terhelésére.

A kopás, a nyúlás, az integritás elvesztésének gyakori oka a hőmérsékleti pillanatok. Túlmelegedéskor túlzott túlfeszültség lép fel, ami miatt a tekercs érzékennyé válik a külső hatásokra. A legkisebb ütés és rezgés töréshez vezet.

Szintén az elektromos motorok tekercseinek meghibásodásának gyakori oka a csapágyak tönkremenetele, amely túlterhelés vagy átmeneti kopás következtében apró darabokra szóródhat, ami a tekercsek égéséhez vezet.

Bármely elektromos áramkör működéséhez szükség van a feszültség és az áram értékének megváltoztatására. Ha az értékek közötti különbség kicsi, akkor a probléma ellenállások segítségével oldódik meg.

A paraméterek erős terjedésével azonban jelentős mennyiségű hő szabadul fel. Ezenkívül ez a módszer teljesítményveszteséghez vezet, a készülék hatékonysága csökken.

A hatékony áram- vagy feszültségátalakító egy transzformátor. A feszültségérték változása szinte veszteség nélkül megy végbe, az energia lineárisan, a bemeneti és kimeneti teljesítmény megtartása mellett történik.

Fontos! Az átalakulás mindkét irányban megtörténhet. Léteznek lecsökkentő és emelő transzformátorok.

Mire való a transzformátor?

1. A fő cél a feszültség csökkentése az elektromos készülékek áramellátásának megszervezésekor. A központi tápegység 220 vagy 380 V bemeneti értéket ad. Irracionális és veszélyes ilyen értékű elektromos áramköröket építeni. A védelem megszervezése szükséges, az elemek és a vezetékek mérete túl nagy lesz. Ezért a legtöbb eszköz bemenetén lecsökkentő transzformátorral ellátott tápegység van felszerelve.
2. Egy másik alkalmazás a villamos energia átvitele. Ohm törvénye szerint minél nagyobb a feszültség a vezetőben, annál kisebb az áramkörön átfolyó áram (a teljesítmény fenntartása mellett). Kevesebb a vezetékek felmelegedése, kisebb a veszteség, több tíz kilovolt feszültséget továbbítanak az elektromos vezetékeken. Az alállomásokon lecsökkentő transzformátorok segítségével ez az érték elfogadható 600 V-ra csökken.

Ezután megtörténik az átalakítás második szakasza - három 380 V-os fázis és egy 220 V-os egyfázisú tápegység.

Transzformátor segítségével (ismét ne feledjük Ohm törvényét) nagy áramerősséggel, alacsony bemeneti teljesítménnyel dolgozhat. Ilyen például a hegesztőgép.

5 kW bemeneti teljesítménnyel (ami elég sok) és 220 voltos feszültséggel az áram elérheti a 20 ampert. A hegesztési munkákhoz ez nem elég.

Ha a feszültséget 18-24 V értékre konvertálja, az áramerősség (a teljesítmény fenntartása mellett) eléri a 200 ampert. Az ilyen áramok hegesztési ívet képezhetnek és fémet olvadhatnak.

Ő volt a transzformátor prototípusa.

A transzformátor feltalálásával műszaki érdeklődés mutatkozott a váltakozó áram iránt. Mihail Oszipovics Dolivo-Dobrovolszkij orosz villamosmérnök 1889-ben egy háromfázisú, három vezetékes váltóáramú rendszert javasolt (a háromfázisú, hat vezetékes váltóáram-rendszert Nikola Tesla találta fel, az Egyesült Államok szabadalma. motor mókuskalitkás mókuskalitkás tekercseléssel és háromfázisú tekercseléssel a forgórészen (Nikola Tesla által feltalált háromfázisú aszinkron motor, az US szabadalom, a mágneses áramkör három rúdja ugyanabban a síkban helyezkedik el. Az 1891-es frankfurti elektromos kiállításon Dolivo-Dobrovolsky egy kísérleti háromfázisú nagyfeszültségű erőátvitelt mutatott be, 175 km hosszúságban. A háromfázisú generátor 230 kW teljesítményű volt 95 V feszültség mellett.

Az 1900-as évek elején Robert Hadfield angol kohászkutató kísérletsorozatot végzett az adalékanyagok vas tulajdonságaira gyakorolt ​​hatásának meghatározására. Csak néhány évvel később sikerült az első tonna szilícium-adalékanyagot tartalmazó transzformátoracélt szállítania a vásárlóknak.

A következő nagy ugrás a magtechnológiában az 1930-as évek elején történt, amikor Norman P. Gross amerikai kohász megállapította, hogy a hengerlés és a hevítés együttes hatására a szilíciumacél rendkívüli mágneses tulajdonságokat fejlesztett ki a hengerlés irányában: a mágneses telítettség 50-szeresére nőtt. %, a hiszterézis veszteségek 4-szeresére csökkentek, a mágneses permeabilitás pedig 5-szörösére nőtt.

A transzformátor alapelvei

A transzformátor működése két alapelven alapul:

1. Az időben változó elektromos áram időben változó mágneses teret hoz létre (elektromágnesesség)
2. A tekercsen áthaladó mágneses fluxus változása EMF-et hoz létre ebben a tekercsben (elektromágneses indukció)

Az egyik tekercsen, ún primer tekercselés feszültséget külső forrásból biztosítanak. A primer tekercsen átfolyó váltakozó áram váltakozó mágneses fluxust hoz létre a mágneses körben. Az elektromágneses indukció eredményeként a mágneses körben a váltakozó mágneses fluxus minden tekercsben, beleértve a primert is, a mágneses fluxus első deriváltjával arányos indukciós EMF-et hoz létre, 90 ° -kal ellenkező irányban szinuszos árammal. a mágneses fluxushoz képest.

Egyes transzformátorokban, amelyek magas vagy ultramagas frekvencián működnek, előfordulhat, hogy a mágneses áramkör hiányzik.

Faraday törvénye

A szekunder tekercsben keletkező EMF Faraday törvényéből számítható ki, amely kimondja, hogy:

U 2- Feszültség a szekunder tekercsen, N 2 - fordulatok száma a szekunder tekercsben, Φ - teljes mágneses fluxus a tekercs egy fordulaton keresztül. Ha a tekercs menetei merőlegesek a mágneses mező vonalaira, akkor a fluxus arányos lesz a mágneses térrel Bés négyzet S amelyen áthalad.

Az elsődleges tekercsben generált EMF:

U 1- a feszültség pillanatnyi értéke a primer tekercs végein, N 1 az elsődleges tekercs meneteinek száma.

Az egyenlet felosztása U 2 a U 1, megkapjuk az arányt:

Ideális transzformátor egyenletek

Az ideális transzformátor olyan transzformátor, amely nem veszít energiaveszteségből a tekercsek fűtésére és a tekercs szivárgási fluxusaira. Egy ideális transzformátorban minden erővonal átmegy mindkét tekercs minden menetén, és mivel a változó mágneses tér minden menetben ugyanazt az EMF-et generálja, a tekercsben indukált teljes EMF arányos a tekercseinek teljes számával. Egy ilyen transzformátor az elsődleges áramkörből érkező összes energiát mágneses mezővé, majd a szekunder áramkör energiájává alakítja. Ebben az esetben a bejövő energia egyenlő az átalakított energiával:

P1- a transzformátornak a primer körből származó teljesítmény pillanatnyi értéke, P2- a szekunder körbe belépő transzformátor által átalakított teljesítmény pillanatnyi értéke.

Ezt az egyenletet a tekercsek végén lévő feszültségek arányával kombinálva megkapjuk az ideális transzformátor egyenletét:

Így azt kapjuk, hogy a feszültség növekedésével a szekunder tekercs végein U 2, a szekunder áramkör árama csökken én 2.

Az egyik áramkör ellenállásának egy másik ellenállására való konvertálásához meg kell szorozni az értéket az arány négyzetével. Például ellenállás Z2 a szekunder tekercs végeihez csatlakoztatva annak csökkentett értéke a primer körhöz képest lesz. Ez a szabály a szekunder körre is érvényes: .

Transzformátor üzemmódok

Rövidzárási mód

Rövidzárlatos üzemmódban a transzformátor primer tekercsére kis váltakozó feszültség kerül, a szekunder tekercs vezetékei rövidre záródnak. A bemeneti feszültség úgy van beállítva, hogy a rövidzárlati áram egyenlő legyen a transzformátor névleges (számított) áramával. Ilyen körülmények között a rövidzárlati feszültség értéke jellemzi a transzformátor tekercseinek veszteségeit, az ohmos ellenállás veszteségeit. A teljesítményveszteség úgy számítható ki, hogy a rövidzárlati feszültséget megszorozzuk a zárlati árammal.

Ezt a módot széles körben használják az áramváltók mérésére.

Betöltött mód

Amikor terhelést csatlakoztatunk a szekunder tekercshez, a szekunder körben áram keletkezik, amely a mágneses áramkörben mágneses fluxust hoz létre, amely ellentétes az elsődleges tekercs által létrehozott mágneses fluxussal. Ennek eredményeként az indukciós EMF és az áramforrás EMF egyenlősége megsérül az elsődleges áramkörben, ami az áramerősség növekedéséhez vezet a primer tekercsben, amíg a mágneses fluxus el nem éri majdnem ugyanazt az értéket.

Sematikusan az átalakítási folyamat a következőképpen ábrázolható:

Ehhez vegye figyelembe a rendszer válaszát egy szinuszos jelre u 1=U 1 e-jω t(ω=2π f, ahol f a jel frekvenciája, j a képzeletbeli egység). Akkor én 1=én 1 e-jω t stb., csökkentve az exponenciális tényezőket, azt kapjuk

U 1=-jω L1 én 1-jω L 12 én 2+én 1 R1

Jω L2 én 2-jω L 12 én 1+én 2 R2 =-én 2 Z n

A komplex amplitúdók módszere lehetővé teszi, hogy ne csak egy tisztán aktív, hanem egy tetszőleges terhelést is vizsgáljunk, miközben elegendő a terhelési ellenállás pótlása R n az impedanciája Z n. A kapott lineáris egyenletekből könnyen kifejezheti a terhelésen áthaladó áramot Ohm törvénye segítségével - a terhelés feszültsége stb.

T-alakú transzformátor egyenértékű áramkör.

A transzformátor mágneses rendszerének azt a részét, amely nem hordozza a fő tekercseket, és a mágneses áramkör lezárására szolgál, az úgynevezett - iga

A rudak térbeli elrendezésétől függően a következők vannak:

1. Lapos mágneses rendszer- olyan mágneses rendszer, amelyben az összes rúd és járom hossztengelye ugyanabban a síkban van
2. Térbeli mágneses rendszer- olyan mágneses rendszer, amelyben a rudak vagy jármák hossztengelyei, vagy a rudak és a jármák különböző síkban helyezkednek el
3. Szimmetrikus mágneses rendszer- olyan mágneses rendszer, amelyben minden rúd alakja, kialakítása és méretei azonosak, és bármely rúd relatív helyzete az összes járomhoz képest minden rúd esetében azonos
4. Aszimmetrikus mágneses rendszer- olyan mágneses rendszer, amelyben az egyes rudak alakja, kialakítása vagy méretei eltérhetnek más rudaktól, vagy bármely rúd relatív helyzete más rudakhoz vagy jármákhoz képest eltérhet bármely más rúd helyzetétől

tekercsek

A tekercselés fő eleme az tekercs- a transzformátor mágneses rendszerének egy részét körültekerve párhuzamosan kapcsolt elektromos vezető vagy ilyen vezetékek sorozata (sodort mag), amelynek elektromos árama más ilyen vezetők és a transzformátor egyéb részei áramával együtt , létrehozza a transzformátor mágneses terét, és amelyben ennek a mágneses térnek a hatására elektromotoros erő indukálódik.

Kanyargó- egy elektromos áramkört alkotó fordulatok halmaza, amelyben a fordulatokban indukált EMF összegződik. A háromfázisú transzformátorban a tekercselés általában azonos feszültségű, három fázisból álló, egymással összekapcsolt tekercskészletet jelent.

Az erősáramú transzformátorok tekercsvezetőjének keresztmetszete általában négyzet alakú, hogy a lehető leghatékonyabb legyen a rendelkezésre álló hely (a magablak kitöltési tényezőjének növelése érdekében). A vezető keresztmetszeti területének növekedésével két vagy több párhuzamos vezető elemre osztható a tekercs örvényáram-veszteségének csökkentése és a tekercs működésének megkönnyítése érdekében. A négyzet alakú vezetőképes elemet lakóépületnek nevezzük.

Mindegyik mag papírtekerccsel vagy zománcozott lakkal van szigetelve. Két külön-külön szigetelt és párhuzamosan összekapcsolt magnak néha közös papírszigetelése lehet. Két ilyen szigetelt magot egy közös papírszigetelésben kábelnek nevezünk.

A tekercsvezető speciális fajtája a folyamatosan transzponált kábel. Ez a kábel két réteg zománcfestékkel szigetelt szálakból áll, amelyek axiálisan egymáshoz vannak elhelyezve, az ábra szerint. Folyamatosan transzponált kábelt úgy kapunk, hogy az egyik réteg külső szálát állandó osztással a következő rétegre mozgatjuk, és közös külső szigetelést alkalmazunk.

A kábel papírtekercsei vékony (több tíz mikrométeres) több centiméter széles, a mag köré tekercselt papírcsíkokból készülnek. A papírt több rétegbe csomagolják a kívánt teljes vastagság eléréséhez.

Lemeztekercselés

A tekercsek a következők szerint vannak felosztva:

1. Időpont egyeztetés
   • Fő- transzformátor tekercsek, amelyekre az átalakított váltóáram energiáját táplálják, vagy amelyekről az átalakított váltóáram energiáját eltávolítják.
   • Szabályozó- alacsony tekercsárammal és nem túl széles szabályozási tartománnyal a tekercsben leágazások biztosíthatók a feszültség transzformációs arány szabályozására.
   • Kiegészítő- tekercsek, amelyek például a transzformátor névleges teljesítményénél lényegesen kisebb teljesítményű segédhálózat táplálására, a harmadik harmonikus mágneses tér kompenzálására, a mágneses rendszer egyenárammal történő mágnesezésére szolgálnak stb.
2. Végrehajtás
   • Közönséges tekercselés- a tekercs menetei tengelyirányban helyezkednek el a tekercs teljes hosszában. A következő fordulatokat szorosan egymáshoz tekerjük, közbenső teret nem hagyva.
   • csavaros tekercselés- a spirális tekercs lehet a többrétegű tekercs egy változata, ahol az egyes tekercselések vagy vezetékek közötti távolságok vannak.
   • Lemeztekercselés- a lemeztekercselés számos sorba kapcsolt lemezből áll. Mindegyik korongban a tekercsek sugárirányban spirális mintázatban vannak feltekerve befelé és kifelé a szomszédos tárcsákon.
   • fólia tekercselés- a fóliatekercsek széles réz- vagy alumíniumlemezből készülnek, vastagsága tizedmillimétertől több milliméterig terjed.

Sémák és csoportok a háromfázisú transzformátorok tekercseinek csatlakoztatására

Három fő módja van a háromfázisú transzformátor mindkét oldalának fázistekercseinek csatlakoztatásának:

• Y-csatlakozás ("csillag"), ahol minden tekercs az egyik végén egy közös ponthoz van csatlakoztatva, amelyet semlegesnek neveznek. Van egy "csillag" egy közös pontból következtetve (Y 0 vagy Y n jelöléssel) és nélküle (Y)
• Δ-csatlakozás ("delta"), ahol három fázistekercs van sorba kötve
• Z-csatlakozás ("cikkcakk"). Ennél a csatlakozási módnál minden fázistekercs két egyforma részből áll, amelyek a mágneses áramkör különböző magjain helyezkednek el, és egymással szemben sorba vannak kötve. Az így kapott háromfázisú tekercseket egy közös pontban kötjük össze, hasonlóan a „csillaghoz”. Általában "cikcakkot" használnak egy közös pontból (Z 0) származó elágazással.

A transzformátor primer és szekunder tekercsét a fent bemutatott három mód bármelyikével, bármilyen kombinációban csatlakoztathatjuk. A konkrét módszert és kombinációt a transzformátor rendeltetése határozza meg.

Az Y-csatlakozást általában nagyfeszültségű tekercsekhez használják. Ennek számos oka lehet:

A háromfázisú autotranszformátor tekercseit csak "csillagban" lehet csatlakoztatni;

Ha egy nagy teljesítményű háromfázisú transzformátor helyett három egyfázisú autotranszformátort használnak, lehetetlen más módon csatlakoztatni őket;

Amikor a transzformátor szekunder tekercse táplálja a nagyfeszültségű vezetéket, a földelt nulla jelenléte csökkenti a túlfeszültségeket a villámcsapások során. Semleges földelés nélkül lehetetlen a vezeték differenciálvédelmét működtetni a földelvezetés szempontjából. Ebben az esetben az ezen a vonalon lévő összes vevőtranszformátor primer tekercsének nem szabad földelt nullával rendelkeznie;

A feszültségszabályozók (csapos kapcsolók) kialakítása jelentősen leegyszerűsödik. A tekercscsapok „semleges” végről történő elhelyezése biztosítja az érintkezőcsoportok minimális számát. A kapcsolók szigetelésére vonatkozó követelmények csökkennek, mint a földhöz viszonyított minimális feszültségen működik;

Ez a vegyület technológiailag a legfejlettebb és a legkevésbé fémigényes.

A delta csatlakozást olyan transzformátoroknál használják, ahol az egyik tekercs már csillaggal van bekötve, különösen a nulla kivezetéssel.

A ma is elterjedt transzformátorok Y / Y 0 sémával történő üzemeltetése akkor indokolt, ha fázisainak terhelése azonos (háromfázisú motor, háromfázisú elektromos kemence, szigorúan számított közvilágítás stb.) Ha a terhelés aszimmetrikus (háztartási és egyéb egyfázisú), akkor a magban lévő mágneses fluxus kiegyensúlyozatlan, és a kompenzálatlan mágneses fluxus (ún. "zéró sorrendű fluxus") bezárul a burkolaton és a tartályon, amitől azok felmelegednek. és rezeg. A primer tekercs ezt az áramlást nem tudja kompenzálni, mert vége a generátorhoz nem csatlakoztatott virtuális nullára van kötve. A kimeneti feszültségek torzulnak ("fázis-kiegyensúlyozatlanság" lesz). Egyfázisú terhelés esetén az ilyen transzformátor lényegében egy nyitott mag fojtótekercs, és az impedanciája nagy. Az egyfázisú rövidzárlat áramát nagymértékben alábecsülik a számítotthoz képest (háromfázisú zárlat esetén), ami megbízhatatlanná teszi a védőfelszerelések működését.

Ha a primer tekercs háromszögbe van kötve (transzformátor Δ/Y 0 áramkörrel), akkor minden rúd tekercsének két-két vezetéke van mind a terheléshez, mind a generátorhoz, és a primer tekercs minden rudat külön-külön mágnesezhet anélkül, hogy a másik kettő és a mágneses egyensúly megsértése nélkül. Egy ilyen transzformátor egyfázisú ellenállása közel lesz a számítotthoz, a feszültség kiegyensúlyozatlansága gyakorlatilag megszűnik.

Másrészt a háromszög tekercselésnél a leágazó kapcsoló (nagyfeszültségű érintkezők) kialakítása bonyolultabbá válik.

A tekercs háromszöggel való összekapcsolása lehetővé teszi, hogy az áram harmadik és többszörös felharmonikusa keringsen a három sorba kapcsolt tekercs által alkotott gyűrűn belül. A harmadik harmonikus áramok zárása szükséges ahhoz, hogy a transzformátor ellenállását csökkentsük a nem szinuszos terhelési áramokkal szemben (nem lineáris terhelés), és a feszültség szinuszos maradjon. A harmadik áramharmonikus mindhárom fázisban azonos irányú, ezek az áramok nem keringhetnek olyan tekercsben, amelyet csillaggal köt össze, elszigetelt nullával.

A hármas szinuszos áramok hiánya a mágnesező áramban az indukált feszültség jelentős torzulásához vezethet, ha a mag 5 rudas, vagy páncélozott kivitelben készül. A delta-csatlakozású transzformátor tekercs kiküszöböli ezt a zavart, mivel a delta-csatlakozású tekercs csillapítja a harmonikus áramokat. Néha a transzformátorok harmadlagos Δ-csatlakozású tekercset biztosítanak, amely nem töltésre szolgál, hanem megakadályozza a feszültség torzulását és a nulla sorrendű impedancia csökkenését. Az ilyen tekercselést kompenzációnak nevezik. A töltésre szánt elosztótranszformátorok a fázis és a nulla között a primer oldalon általában delta tekercseléssel vannak ellátva. A delta tekercsben lévő áram azonban nagyon alacsony lehet a minimális névleges teljesítmény eléréséhez, és a szükséges tekercsvezető mérete rendkívül kényelmetlen a gyári gyártáshoz. Ilyenkor a nagyfeszültségű tekercs csillagba, a szekunder tekercs cikcakkba köthető. A cikk-cakk tekercs két leágazásában keringő nulla sorrendű áramok kiegyenlítik egymást, a szekunder oldal nulla sorrendű impedanciáját elsősorban a tekercs két ága közötti szórt mágneses tér határozza meg, és egy nagyon kisszámú.

Egy tekercspár különböző módon történő csatlakoztatásával különböző mértékű előfeszítési feszültség érhető el a transzformátor oldalai között.

1. Csak olyan transzformátorok működhetnek párhuzamosan, amelyeknek a primer és szekunder feszültség között azonos szöghibája van.
2. A nagy- és kisfeszültségű oldalon azonos polaritású pólusokat párhuzamosan kell kötni.
3. A transzformátoroknak megközelítőleg azonos feszültségaránnyal kell rendelkezniük.
4. A rövidzárlati impedancia feszültségének azonosnak kell lennie, ±10%-on belül.
5. A transzformátorok teljesítményaránya nem térhet el 1:3-nál nagyobb mértékben.
6. A fordulatszám kapcsolóinak olyan pozícióban kell lenniük, hogy a feszültségerősítés a lehető legközelebb legyen.

Más szóval ez azt jelenti, hogy a leginkább hasonló transzformátorokat kell használni. A transzformátorok azonos modelljei a legjobb megoldás. A fenti követelményektől a vonatkozó ismeretek felhasználásával el lehet térni.

Frekvencia

Transzformátor feszültségszabályozás

Az elektromos hálózat terhelésétől függően változik a feszültsége. A fogyasztói elektromos vevőkészülékek normál működéséhez szükséges, hogy a feszültség ne térjen el a megadott szinttől a megengedett határértékeknél nagyobb mértékben, ezért a hálózatban különféle feszültségszabályozási módszereket alkalmaznak.

Hibaelhárítás

A meghibásodás típusa	Ok
Túlmelegedés	Túlterhelés
Túlmelegedés	Alacsony olajszint
Túlmelegedés	Lezárások
Túlmelegedés	Elégtelen hűtés
Bontás	Túlterhelés
Bontás	Olajszennyeződés
Bontás	Alacsony olajszint
Bontás	Kapcsolja be a szigetelés öregedését
szikla	Gyenge forrasztási minőség
szikla	Erős elektromechanikus deformációk rövidzárlat során
Fokozott zúgás	A laminált mágneses áramkör préselésének gyengülése
Fokozott zúgás	Túlterhelés
Fokozott zúgás
Fokozott zúgás	rövidzárlat a tekercsben
A levegő megjelenése a gázrelében (termoszifon szűrővel)	A termoszifon szűrő dugós, a dugón keresztül levegő jut a gázrelébe

Túlfeszültség transzformátor

A túlfeszültségek típusai

Használat közben a transzformátorok működési paramétereiket meghaladó feszültségnek lehetnek kitéve. Ezeket a túlfeszültségeket időtartamuk szerint két csoportba sorolják:

• Pillanatnyi túlfeszültség- 1 másodpercnél rövidebb és több óra közötti relatív időtartamú teljesítményfrekvencia feszültség.
• Tranziens túlfeszültség- rövid távú túlfeszültség, nanoszekundumtól néhány ezredmásodpercig. Az emelkedési idő néhány nanoszekundumtól néhány milliszekundumig terjedhet. A tranziens túlfeszültség lehet oszcilláló és nem rezgő. Általában egyirányú cselekvésük van.

A transzformátort tranziens és tranziens túlfeszültségek kombinációjának is ki lehet téve. A tranziens túlfeszültségek azonnal követhetik a tranziens túlfeszültségeket.

A túlfeszültségeket eredetük alapján két fő csoportba soroljuk:

• Légköri hatások okozta túlfeszültségek. A tranziens túlfeszültségek leggyakrabban a transzformátorhoz csatlakoztatott nagyfeszültségű távvezetékek közelében fordulnak elő villámlás miatt, de néha villámimpulzus is becsaphat a transzformátorba vagy magába a távvezetékbe. A csúcsfeszültség értéke a villámimpulzus áramától függ, és statisztikai változó. 100 kA feletti villámimpulzus áramokat regisztráltak. A nagyfeszültségű vezetékeken végzett mérések szerint az esetek 50%-ában a villám-impulzusáramok csúcsértéke 10-20 kA tartományba esik. A transzformátor és a villámimpulzus ütközési pontja közötti távolság befolyásolja a transzformátort érő impulzus felfutási idejét, minél rövidebb a távolság a transzformátortól, annál rövidebb az idő.
• Az áramrendszerben keletkező túlfeszültségek. Ebbe a csoportba tartoznak mind a rövid távú, mind a tranziens túlfeszültségek, amelyek a villamosenergia-rendszer működési és karbantartási körülményeinek változásából erednek. Ezeket a változásokat a kapcsolási folyamat megsértése vagy meghibásodás okozhatja. Az átmeneti túlfeszültségeket földzárlatok, terhelésleválasztás vagy alacsony frekvenciájú rezonancia jelenségek okozzák. Tranziens túlfeszültségek akkor fordulnak elő, ha a rendszert gyakran leválasztják vagy csatlakoztatják. Akkor is előfordulhatnak, amikor a külső szigetelés meggyullad. A reaktív terhelés kapcsolásakor a tranziens feszültség akár 6-7 p.u-ra is emelkedhet. a megszakítóban lévő tranziens áram számos megszakítása miatt, amelynek impulzusnövekedési ideje akár néhány mikroszekundum töredéke is lehet.

A transzformátor túlfeszültség-álló képessége

A transzformátoroknak át kell menniük bizonyos dielektromos szilárdsági teszteken, mielőtt elhagyják a gyárat. Ezen tesztek teljesítése jelzi a transzformátor megszakítás nélküli működésének valószínűségét.

A teszteket nemzetközi és nemzeti szabványok írják le. A tesztelt transzformátorok megerősítik a magas működési megbízhatóságot.

A nagyfokú megbízhatóság további feltétele az elfogadható túlfeszültségi határértékek biztosítása, mivel a transzformátor üzem közben a tesztvizsgálati körülményekhez képest komolyabb túlfeszültségnek is kitéve lehet.

Hangsúlyozni kell a villamosenergia-rendszerben előforduló minden típusú túlfeszültség tervezésének és elszámolásának rendkívüli fontosságát. Ennek a feltételnek a normál teljesítéséhez meg kell érteni a különböző típusú túlfeszültségek eredetét. A különböző típusú túlfeszültségek nagysága statisztikai változó. A szigetelés túlfeszültség-tűrő képessége szintén statisztikai változó.

Lásd még

	Transzformátor a Wikiszótárban
	Transzformátor a Wikimedia Commonsnál

• Integrált transzformátor próbapad

Megjegyzések

1. Kharlamova T. E. Tudomány és technológia története. Energiaipar. Tankönyv.Szentpétervár: SZTU, 2006. 126 p.
2. Kislitsyn A. L. Transformers: Tankönyv az "Elektromechanika" kurzushoz .- Uljanovszk: UlGTU, 2001. - 76 p.

A transzformátor egy statikus elektromágneses eszköz, amely kettőtől több tekercset tartalmaz, amelyek egy közös mágneses áramkörön helyezkednek el, és így induktív módon kapcsolódnak egymáshoz. Transzformátorként szolgál a váltakozó áramú elektromos energia átalakítására elektromágneses indukció segítségével az áram frekvenciájának megváltoztatása nélkül. A transzformátorokat mind a váltakozó feszültség átalakítására, mind az elektrotechnika és az elektronika különféle területeire használják.

Az igazság kedvéért megjegyezzük, hogy bizonyos esetekben egy transzformátor csak egy tekercset (autotranszformátort) tartalmazhat, és a mag teljesen hiányozhat (HF transzformátor), azonban a transzformátorok többnyire ilyen maggal (mágneses áramkörrel) rendelkeznek, és két vagy több izolált szalag vagy huzaltekercs, amelyet közös mágneses fluxus fed, de először is. Fontolja meg, milyen típusú transzformátorok vannak, hogyan vannak elrendezve és mire használják őket.

Az ilyen típusú alacsony frekvenciájú (50-60 Hz) transzformátorokat elektromos hálózatokban, valamint elektromos energia fogadására és átalakítására szolgáló berendezésekben használják. Miért hívják hatalomnak? Ugyanis az ilyen típusú transzformátorok olyan távvezetékek és távvezetékek áramellátására és fogadására szolgálnak, ahol a feszültség elérheti az 1150 kV-ot.

A városi elektromos hálózatokban a feszültség eléri a 10 kV-ot. Ezen keresztül a fogyasztók által igényelt 0,4 kV-ra, 380/220 voltra csökken a feszültség is.

Szerkezetileg egy tipikus teljesítménytranszformátor két, három vagy több tekercset tartalmazhat, amelyek elektromos acél páncélozott magon helyezkednek el, és az alacsony feszültségű tekercsek egy része párhuzamosan táplálható (osztott tekercses transzformátor).

Ez kényelmes a több generátortól egyidejűleg kapott feszültség növeléséhez. A teljesítménytranszformátort általában transzformátorolajos tartályba helyezik, és különösen erős minták esetén aktív hűtőrendszert adnak hozzá.

Az alállomásokon és erőműveken háromfázisú transzformátorok vannak telepítve 4000 kVA-ig. A háromfázisúak gyakoribbak, mivel a veszteségek akár 15%-kal kisebbek, mint a három egyfázisú esetében.

Hálózati transzformátor

Hálózati transzformátorok a 80-as és 90-es években szinte minden elektromos készülékben megtalálhatók voltak. Hálózati transzformátor (általában egyfázisú) segítségével a 220 V-os háztartási hálózat 50 Hz frekvenciájú feszültsége az elektromos készülék által igényelt szintre csökken, például 5, 12, 24 vagy 48 volt.

A hálózati transzformátorok gyakran több szekunder tekercssel készülnek, így több feszültségforrás használható az áramkör különböző részeinek táplálására. Különösen a TN transzformátorok (izzótranszformátorok) mindig (és még mindig) megtalálhatók azokban az áramkörökben, ahol rádiócsövek voltak jelen.

A modern hálózati transzformátorok szerkezetileg W-alakú, rúd vagy toroid magokra készülnek elektromos acéllemezekből, amelyekre a tekercsek fel vannak tekerve. A mágneses áramkör toroid alakja lehetővé teszi, hogy kompaktabb transzformátort kapjon.

Ha összehasonlítjuk az egyenlő összteljesítményű transzformátorokat toroid és E alakú magokon, akkor a toroid kisebb helyet foglal el, ráadásul a toroid mágneses áramkör felületét teljesen lefedik tekercsek, nincs üres járom, mint a páncélozott E alakú vagy rúdmagoknál. Különösen a legfeljebb 6 kW teljesítményű hegesztőtranszformátorok tulajdoníthatók a hálózati transzformátoroknak. A hálózati transzformátorok természetesen alacsony frekvenciájú transzformátorok.

Az alacsony frekvenciájú transzformátorok egyik fajtája az autotranszformátor, amelyben a szekunder tekercs az elsődleges, vagy a primer tekercs a szekunder tekercs része. Vagyis egy autotranszformátorban a tekercsek nem csak mágnesesen, hanem elektromosan is vannak csatlakoztatva. Számos következtetés vonható le egyetlen tekercsből, és lehetővé teszi, hogy egyetlen tekercsből különböző feszültségeket kapjon.

Az autotranszformátor fő előnye az alacsonyabb költség, mivel kevesebb huzalt használnak a tekercsekhez, kevesebb acélt a maghoz, és ennek eredményeként kisebb a tömege, mint a hagyományos transzformátoroké. Hátránya a tekercsek galvanikus leválasztásának hiánya.

Az autotranszformátorokat automatikus vezérlőberendezésekben használják, és széles körben használják nagyfeszültségű hálózatokban is. A háromfázisú autotranszformátorok, amelyek tekercselése háromszögben vagy csillagban van csatlakoztatva az elektromos hálózatokban, ma nagy keresletet mutat.

A teljesítmény-autotranszformátorokat akár több száz megawatt kapacitással is gyártják. Az autotranszformátorokat nagy teljesítményű váltakozó áramú motorok indítására is használják. Az autotranszformátorok különösen alkalmasak alacsony átalakítási arányokhoz.

Az autotranszformátor speciális esete a laboratóriumi autotranszformátor (LATR). Lehetővé teszi a fogyasztónak biztosított feszültség zökkenőmentes beállítását. A LATR kialakítása egyetlen tekercses, aminek szigeteletlen "útja" van kanyarról kanyarra, vagyis a tekercs mindegyik menetéhez csatlakoztatható. A pályával való érintkezést egy csúszó szénkefe biztosítja, amelyet egy forgatógomb vezérel.

Így a terhelésen különböző nagyságú üzemi feszültséget kaphat. A tipikus egyfázisú LATR-ek lehetővé teszik a 0 és 250 V közötti feszültség fogadását, a háromfázisú pedig 0 és 450 V között. A 0,5-10 kW teljesítményű LATR-ek nagyon népszerűek a laboratóriumokban az elektromos berendezések felszerelésére.

Transzformátort hívnak, amelynek primer tekercsét áramforráshoz, a szekunder tekercset pedig kis belső ellenállású védő- vagy mérőműszerekhez kötik. Az áramváltók leggyakoribb típusa a mérőáramváltó.

Az áramváltó primer tekercse (általában csak egy fordulat, egy vezeték) sorba van kötve azzal az áramkörrel, amelyben a váltakozó áramot mérni kell. Kiderül, hogy a szekunder tekercs árama arányos a primer áramával, míg a szekunder tekercset terhelni kell, különben a szekunder tekercs feszültsége elég magasnak bizonyulhat ahhoz, hogy áttörje a szigetelést. Ezenkívül, ha a CT szekunder tekercsét kinyitják, akkor a mágneses áramkör egyszerűen kiég az indukált kompenzálatlan áramokból.

Az áramváltó kialakítása rétegelt szilícium hidegen hengerelt elektromos acélból készült mag, amelyre egy vagy több szigetelt szekunder tekercs van feltekerve. A primer tekercs gyakran csak egy busz, vagy egy vezeték, amelynek mért árama áthalad a mágneses áramkör ablakán (egyébként ezen az elven működnek). Az áramváltó fő jellemzője az átalakítási arány, például 100/5 A.

Az áramváltókat széles körben használják árammérésre és relévédelmi áramkörökben. Biztonságosak, mert a mért és a szekunder kör galvanikusan el van választva egymástól. Az ipari áramváltókat jellemzően két vagy több szekunder tekercscsoporttal állítják elő, amelyek közül az egyik védőeszközökhöz, a másik mérőeszközhöz, például mérőberendezéshez van csatlakoztatva.

Szinte minden modern hálózati tápegységben, különféle inverterekben, hegesztőgépekben és más teljesítmény- és kis teljesítményű elektromos átalakítókban impulzustranszformátorokat használnak. Napjainkban a kapcsolóáramkörök szinte teljesen lecserélték a nehéz, alacsony frekvenciájú transzformátorokat laminált acélmagokra.

A tipikus impulzustranszformátor egy ferritmagon készült transzformátor. A mag (mágneses áramkör) alakja teljesen eltérő lehet: gyűrű, rúd, csésze, W-alakú, U-alakú. A ferritek előnye a transzformátoracéllal szemben nyilvánvaló – a ferrit alapú transzformátorok akár 500 kHz-es vagy annál nagyobb frekvencián is működhetnek.

Mivel az impulzustranszformátor nagyfrekvenciás transzformátor, méretei a frekvencia növekedésével jelentősen csökkennek. Kevesebb vezeték szükséges a tekercsekhez, és a primer áramkörben nagyfrekvenciás áram eléréséhez elegendő egy térhatású vagy bipoláris tranzisztor, néha több is, a kapcsolóüzemű áramkör topológiájától függően (előre - 1, nyomja -húzás - 2, félhíd - 2, híd - 4).

A méltányosság kedvéért megjegyezzük, hogy ha flyback tápegységet használnak, akkor a transzformátor lényegében kettős fojtó, mivel a villamos energia felhalmozódása és a szekunder áramkörbe történő leadása időben elkülönül, vagyis nem egyidejűleg zajlanak. , ezért egy flyback vezérlő áramkörrel ez még mindig fojtó, de nem transzformátor.

Transzformátorokkal és ferrit fojtótekercsekkel ellátott impulzusáramkörök manapság mindenhol megtalálhatók, az energiatakarékos lámpák előtétjétől és különféle eszközök töltőitől a hegesztőgépekig és a nagy teljesítményű inverterekig.

Az impulzusáramkörökben az áram nagyságának és (vagy) irányának mérésére gyakran használnak impulzusáram-transzformátorokat, amelyek ferritmagúak, gyakran gyűrűs (toroidális), egyetlen tekercseléssel. A maggyűrűn egy huzal van átfűzve, amelynek áramát meg kell vizsgálni, és magát a tekercset egy ellenállásra terhelik.

Például a gyűrű 1000 menetes vezetéket tartalmaz, akkor az elsődleges (menetes huzal) és a szekunder tekercs áramainak aránya 1000:1. Ha a gyűrűtekercset egy ismert értékű ellenállásra terheljük, akkor a A rajta mért feszültség arányos lesz a tekercs áramával, ami azt jelenti, hogy a mért áram 1000-szer nagyobb áramerősség az ellenálláson keresztül.

Az ipar különböző átalakítási arányú impulzusáram-transzformátorokat gyárt. A fejlesztőnek csak egy ellenállást és egy mérőáramkört kell csatlakoztatnia egy ilyen transzformátorhoz. Ha az áram irányát szeretné tudni, és nem a nagyságát, akkor az áramváltó tekercsét egyszerűen két számláló zener diódával terheljük.

Kommunikáció elektromos gépek és transzformátorok között

Az oktatási intézmények minden villamossági szakán tanult villamosgép-tanfolyamok mindig tartalmazzák az elektromos transzformátorokat. Az elektromos transzformátor lényegében nem elektromos gép, hanem elektromos berendezés, hiszen nincsenek mozgó alkatrészei, amelyek megléte minden gépre, mint mechanizmusra jellemző. Emiatt az említett tanfolyamokat a félreértések elkerülése végett "villamos gépek és villamos transzformátorok tanfolyamának" kell nevezni.

A transzformátorok beépítése az elektromos gépek minden sorozatába két okból adódik. Az egyik történeti eredetű: ugyanazok a gyárak, amelyek váltóáramú villamos gépeket építettek, transzformátorokat is építettek, hiszen csak a transzformátorok jelenléte adta meg a váltakozó áramú gépeknek azt az előnyt az egyenáramú gépekkel szemben, ami végső soron az ipari túlsúlyhoz vezetett. És most lehetetlen elképzelni a váltakozó elektromos áram nagy telepítését transzformátorok nélkül.

A váltakozó áramú gépek és transzformátorok gyártásának fejlődésével azonban szükségessé vált a transzformátorgyártás speciális transzformátorgyártó üzemekbe történő koncentrálása. A helyzet az, hogy a váltóáramú villamos energia transzformátorok segítségével történő nagy távolságra történő átvitelének lehetősége miatt a transzformátorok magasabb feszültségének növekedése sokkal gyorsabb volt, mint a váltóáramú elektromos gépek feszültségének növekedése.

Az AC elektromos gépek fejlesztésének jelenlegi szakaszában a legmagasabb racionális feszültség 36 kV. Ugyanakkor a ténylegesen megvalósított elektromos transzformátorokban a legmagasabb feszültség elérte az 1150 kV-ot. A transzformátorok ilyen nagy feszültségei és villámkisülésnek kitett felsővezetékeken való működésük számos olyan speciális transzformátor-problémát eredményezett, amelyek idegenek az elektromos gépektől.

Ez olyan technológiai problémákhoz vezetett a termelésben, amelyek annyira különböztek az elektrotechnika technológiai problémáitól, hogy elkerülhetetlenné vált a transzformátorok önálló gyártásra való szétválasztása. Így az első ok - az ipari kapcsolat, amely az elektromos gépekhez kapcsolódó transzformátorokat tette, eltűnt.

A második - alapvető természetű - ok, amely abban áll, hogy a gyakorlatban használt villamos transzformátorok, valamint az elektromos gépek alapja rejlik - továbbra is megingathatatlan kapcsolat marad közöttük. Ugyanakkor a váltakozó áramú gépekben előforduló számos jelenség megértéséhez feltétlenül szükséges a transzformátorokban végbemenő fizikai folyamatok ismerete, ráadásul a váltakozó áramú gépek nagy osztályának elmélete a transzformátorok elméletére redukálható, ami megkönnyíti azok működését. elméleti megfontolás.

Emiatt a váltakozó áramú gépek elméletében erős helyet foglal el a transzformátorok elmélete, amiből azonban nem következik, hogy a transzformátorokat elektromos gépeknek lehetne nevezni. Emellett figyelembe kell venni, hogy a transzformátoroknál a célszerelés és az energiaátalakítás folyamata más, mint az elektromos gépeknél.

Az elektromos gép célja, hogy mechanikai energiát elektromos energiává alakítson át (generátor), vagy fordítva, elektromos energiát mechanikai energiává (motor), addig egy transzformátorban egyfajta váltakozó áramú elektromos energia átalakításával foglalkozunk. AC elektromos energia.egy másik fajta áram.