Устройство на трансформатор за повишаване на напрежението

Индукционният ефект се формира, когато електромагнитното поле се промени, така че работата на трансформатора изисква наличието на напрежение с променлив ток. Трансформацията (трансфера) се осъществява чрез преобразуване на електрическата енергия на първичната намотка в магнитно поле и след това във вторичната намотка магнитното поле се превръща обратно в електрическа енергия. В случай, че броят на завоите на вторичната намотка надвиши броя на завъртанията на първичната намотка, устройството ще бъде наречено стъпков трансформатор. Когато намотките са свързани в обратен ред, се получава редуциращо устройство.

Устройството и принципът на работа

Структурно е устройството за регулиране на напрежениетоСъстои се от сърцевина и две намотки. Ядрото е сглобено от плочи от електротехническа стоманена ламарина. Основните и вторични намотки от медна тел, с различни диаметри, се навиват на нея. Дебелината на намотката на трансформатора зависи пряко от изходната му мощност.

Ядрото на устройството може да бъде пръчка или бронирано. Когато използвате продукта в мрежи с нискочестотно напрежение, магнитните пръти са най-често използваните проводници, които могат да бъдат във форма:

• U-образна форма.
• W-образна форма.
• Тороидална.

Ядрата са направени от трансформаторно желязо, чиито качествени характеристики зависят от много общи параметри на устройството. Ядрото е направено от тънки железни плочи, които са изолирани един от друг чрез лак или оксиден слой, за да се намалят загубите, причинени от вихрови токове. Могат да се използват и готови половини, които са изработени от твърди железни ленти.

Предимства и недостатъци на сърцевините

• Сетрите се използват по-често за устройството с магнитни вериги с произволно напречно сечение, ограничено само от ширината на плочите. Най-добри параметри са напреженови трансформатори с квадратно напречно сечение. Недостатъкът на този тип сърцевина е необходимостта от стегнато затягане на плочите, малък коефициент на запълване на пространството на намотката, както и увеличена дисперсия на магнитното поле на устройството.
• Усуканите ядра са много по-лесни пишете в монтажа. Цялата сърцевина от S-образния тип се състои от четири части, а U-образният тип има само две части в конструкцията си. Техническите характеристики на такъв трансформатор са много по-добри от тези на типичния трансформатор. Недостатъците включват необходимостта от минимална празнина между частите. В случай на физическо въздействие, плочите на частите могат да се отлепят, а в бъдеще е много трудно да се постигне тясна форма.
• Тороидалните сърцевини са под формата на пръстен, който се навива от трансформаторна желязна лента. Такива сърцевини имат най-добрите технически характеристики и практически пълното елиминиране на дисперсията на магнитното поле. Недостатъкът е сложността на намотката, особено проводниците с голямо напречно сечение.

При трансформатори от типа S-тип всички намотки обикновено се изработват върху централния прът. В U-образното устройство, вторичната намотка може да бъде навита на един прът, а първичната намотка от другата. Особено често се срещат конструктивни решения, когато намотките се разделят на половинки, навити на двете ленти, а след това те са свързани последователно. В този случай потреблението на проводника за трансформатора е значително намалено и техническите характеристики на устройството са подобрени.

Технически спецификации

Основните характеристики при работа на трансформатора са:

• Входно напрежение.
• Напрежението на изхода.
• Силата на устройството.
• Ток и напрежение на празен ход.

Мащабът на съотношението на напреженията на входа и изхода на устройството се нарича коефициент на трансформация. Това съотношение зависи само от броя на завъртанията на намотките и остава непроменено във всеки режим на работа на устройството.

Силата на трансформатора зависи пряко от диаметъра на жиците и от типа на сърцевината, която от страната на първичната намотка е равна на сумата от силите на вторичните намотки, с изключение на загубите.

Напрежението, получено на изходната намотка на устройството, без товарно съединение, се нарича напрежение на празен ход. Разликата между този индикатор и напрежението с натоварване показва размера на загубите, дължащи се на различното съпротивление на проводниците на намотката.

От качеството на трансформаторното ядро ​​е напълно зависимо магнитуд на ток без товар. В идеалния случай, първичен ток създава магнитно поле ядро ​​променлива стойност единица, величината на електродвижещата сила е равна на празен ход ток и обратна посока. Но в действителност, стойността на електродвижещото напрежение, винаги е по-малко от входното напрежение, което се дължи на потенциалните загуби в сърцевината.

Ето защо, за да се намали стойността на тока без натоварване, се изисква висококачествен материал при производството на сърцевината и минимална празнина между плочите. Такива условия са повече в съответствие с тороидалните сърцевини.

Видове устройства

В зависимост от капацитета, дизайна и обхвата на тяхното приложение, има такива видове трансформатори:

• Автотрансформатор проектиран като единична намотка с две крайни терминали и междинни точки на устройството са няколко терминали, които се намират в първични и вторични намотки.
• Токовия трансформатор включва първичен и вторична намотка, сърцевината на магнитен материал, както и оптични сензори, специални резистори позволяващ ускорени методи за регулиране на напрежението.
• Силов трансформатор Едно устройство, което предава ток чрез индукция на електромагнитно поле между две схеми. Такива трансформатори могат да бъдат повдигане или спускане, сухи или мазни.
• Антирезонансни трансформатори може да бъде еднофазен или трифазен. Принципът на действие на такова устройство е малко по-различен от трансформатора на мощния тип. Структурно е устройство с отливка с добра термична защита и полузатворена структура. Трансформаторите от антирезонантен тип се използват за предаване на сигнали на дълги разстояния и при условия на големи натоварвания. Идеален за работа при всякакви климатични условия.
• Заземителни трансформатори (предварително зареждане). Характеристика от този тип е разположението на намотките под формата на звезда или зигзаг. Често заземяващи устройства се използват за свързване на електромер.
• връх - Трансформаторите се използват в радиокомуникационните устройства и компютърните технологии за производство, в съответствие с принципа на разделяне на директния и променливия ток. Дизайнът на този трансформатор е опростен: една намотка с определен брой завои се намира около сърцевината на феромагнитния материал.
• Отделяне на домашен трансформатор Той се използва, когато прехвърляте променливотоково захранване на друго устройство или оборудване, като блокирате капацитета на източника на захранване. В домашни условия такива устройства осигуряват регулиране на напрежението и галванична изолация. Най-често се използва за потискане на електрическия шум в чувствителните устройства и за предпазване от вредни ефекти от електрически ток.

Поддръжка и ремонт

Желателно е човек, който не знае принципа на функциониране на електротехническите устройства да не се занимава с ремонтни работи на това оборудване, поради възможността от електрически удар. При поправката и обслужването на трансформаторните устройства единственото, което може да бъде отстранено, без недопустими последици, е пренавиването на трансформатора.

Преди да започнете всички ремонтни работи е необходимо да проверите трансформатора:

• На първо място, е необходимо да се направи оценка на състоянието на устройството с помощта на визуална проверка, тъй като понякога потъмнените и помътнени зони директно показват неправилно функциониране на намотката на трансформатора.
• Установете дали устройството е свързано правилно. Електрическата верига, генерираща магнитно поле, задължително трябва да бъде свързана с първичната намотка на устройството. Но втората схема, която консумира енергията на трансформатора, трябва да бъде включена в намотката на изходното напрежение.
• Изходният фазов сигнал се филтрира за двата диода и кондензатора на вторичната намотка на устройството.
• Следващата стъпка е да се подготви инструментът за контролно измерване на параметрите, т.е. да се премахнат защитните панели и капаци, за да се получи лесен достъп до елементите на схемата. С помощта на тестер е необходимо допълнително да се измери напрежението на трансформатора.
• За да извършвате измервания, трябва да захранвате веригата на устройството. Измерването на параметрите на първичната намотка се извършва от тестера в режим на променлив ток. Ако получената стойност е по-малка от 80% от очакваната стойност, грешката може да е в самия трансформатор или в кръга на цялото устройство.
• Проверка на изходната намотка извършени с тестер. В тази проверка на намотката и на възможността за късо съединение завои и разрушена на намотката на бобината на принципа на измерване на съпротивление (ако съпротивлението е малък - това е вероятността от късо съединение завои, както и в случаите, когато намотка съпротива е страхотно - отворен).

След прекратяване трансформатор напрежение намотка в случай на неизправност, то е необходимо да се събира в обратна последователност, трябва да се обърне специално внимание на най-плътно прилепване на основните плочи.

Самопроизводството или ремонта на устройството се осигурява от процеса е много сложен и отнема много време. За извършването на такава работа ще е необходимо наличието на необходимите материали, както и възможността за извършване на някои специални изчисления. По-специално, ще е необходимо точно да се изчисли броят на завоите в намотката на трансформатора, диаметърът на проводниците за намотката, както и напречното сечение и типа на сърцевината на устройството.

Затова е по-добре да се кандидатства за тези операции на квалифициран човек, който е запознат с основните понятия и свойства на електротехниката и изчисления на необходимите формули.