Трансформатор - електронно устройство, способно да променя работните стойности, измерени чрез коефициента на трансформация, k. Това число показва промяна, мащабиране на всеки параметър, като напрежение, ток, съпротивление или мощност.
Съдържание
Какъв е коефициентът на трансформация
Трансформаторът не променя един параметър в друг, а работи с техните стойности. Въпреки това, той се нарича преобразувател. В зависимост от свързването на първичната намотка към източника на захранване, предназначението на устройството се променя.
Тези устройства се използват широко в ежедневието. Тяхната цел е да доставят домашно устройство с такава мощност, която да съответства на номиналната стойност, посочена в паспорта на това устройство. Например, мрежовото напрежение е 220 волта, батерията на телефона се зарежда от източник на захранване 6 волта.Следователно е необходимо да се намали мрежовото напрежение с 220: 6 = 36,7 пъти, този индикатор се нарича коефициент на трансформация.
За да изчислите точно този индикатор, трябва да запомните структурата на самия трансформатор. Всяко такова устройство има ядро, изработено от специална сплав и най-малко 2 намотки:
- първичен;
- втори.
Първичната намотка е свързана към източника на захранване, вторичната намотка е свързана към товара, може да има 1 или повече от тях. Намотка е намотка, състояща се от изолиращ проводник, навит върху рамка или без нея. Пълен завой на жицата се нарича завой. Първата и втората намотки са монтирани върху ядро, с негова помощ енергията се прехвърля между намотките.
Коефициент на трансформатор
По специална формула се определя броят на проводниците в намотката, като се вземат предвид всички характеристики на използваното ядро. Следователно в различни устройства в първичните намотки броят на завоите ще бъде различен, въпреки факта, че те са свързани към един и същ източник на захранване. Завоите се изчисляват спрямо напрежението, ако към трансформатора трябва да се свържат няколко товара с различни захранващи напрежения, тогава броят на вторичните намотки ще съответства на броя на свързаните товари.
Познавайки броя на завоите на проводника в първичната и вторичната намотка, може да се изчисли k на устройството. Съгласно определението от GOST 17596-72 "Коефициент на трансформация - съотношението на броя на завоите на вторичната намотка към броя на завоите на първичната или съотношението на напрежението на вторичната намотка към напрежението на първичната намотка в режим на празен ход, без да се отчита падането на напрежението в трансформатора . Ако този коефициент k е по-голям от 1, тогава устройството намалява, ако е по-малък, се увеличава. В GOST няма такава разлика, така че по-голямо число се дели на по-малко и k винаги е по-голямо от 1.
При захранването преобразувателите помагат за намаляване на загубите при предаване на мощност. За да направите това, напрежението, генерирано от електроцентралата, се увеличава до няколкостотин хиляди волта. След това напрежението се намалява до необходимата стойност от същите устройства.
На тяговите подстанции, които осигуряват електричество на промишления и жилищния комплекс, са монтирани трансформатори с регулатор на напрежението. Допълнителните заключения се отстраняват от вторичната намотка, връзката към която ви позволява да променяте напрежението на малък интервал. Това става чрез болтове или дръжка. В този случай коефициентът на трансформация на силовия трансформатор е посочен в неговия паспорт.
Определение и формула на коефициента на трансформация на трансформатор
Оказва се, че коефициентът е постоянна стойност, показваща мащабирането на електрическите параметри, напълно зависи от конструктивните характеристики на устройството. За различни параметри k се изчислява по различен начин. Има следните категории трансформатори:
- по напрежение;
- по ток;
- чрез съпротива.
Преди да се определи коефициентът, е необходимо да се измери напрежението върху намотките. GOST показва, че такова измерване е необходимо на празен ход. Това е, когато към преобразувателя не е свързан товар, показанията могат да се покажат на табелката на това устройство.
След това показанията на първичната намотка се разделят на показанията на вторичната, това ще бъде коефициентът. Ако има информация за броя на завоите във всяка намотка, броят на завоите на първичната намотка се разделя на броя на завоите на вторичната. При това изчисление активното съпротивление на намотките се пренебрегва. Ако има няколко вторични намотки, всяка намира свой собствен k.
Токовите трансформатори имат своя особеност, тяхната първична намотка е свързана последователно с товара. Преди да се изчисли индикаторът k, се измерва токът на първичната и вторичната верига. Стойността на първичния ток се разлага на тока на вторичната верига. Ако има паспортни данни за броя на завоите, е разрешено да се изчисли k, като се раздели броят на завоите на проводника на вторичната намотка на броя на завоите на първичния проводник.
Когато се изчислява коефициентът за съпротивителен трансформатор, той се нарича още съвпадащ трансформатор, първо се намират входните и изходните съпротивления. За да направите това, изчислете мощността, която е равна на произведението на напрежението и тока. След това мощността се разделя на квадрата на напрежението, за да се получи съпротивлението. Разделянето на входното съпротивление на трансформатора и товара по отношение на неговата първична верига и входното съпротивление на товара във вторичната верига ще даде k на устройството.
Има и друг начин за изчисляване. Необходимо е да намерите коефициента на напрежение k и да го квадратирате, резултатът ще бъде подобен.
Различни видове трансформатори и техните коефициенти
Въпреки че конструктивно преобразувателите не се различават много един от друг, тяхното предназначение е доста обширно. Има следните видове трансформатори, в допълнение към разглежданите:
- мощност;
- автотрансформатор;
- импулс;
- заваряване;
- отделяне;
- съчетаване;
- върхов трансформатор;
- двоен дросел;
- трансфлуксор;
- въртящ се;
- въздух и масло;
- три фази.
Характеристика на автотрансформатора е липсата на галванична изолация, първичната и вторичната намотки са направени с един проводник, а вторичната е част от първичната. Импулсът мащабира късите импулсни сигнали с квадратна вълна. Заварчикът работи в режим на късо съединение. Сепараторите се използват там, където е необходима специална електрическа безопасност: мокри помещения, помещения с голям брой метални изделия и други подобни. Техният k е основно 1.
Пиков трансформатор преобразува синусоидално напрежение в импулсно напрежение. Двойният дросел е две двойни намотки, но по своите конструктивни характеристики принадлежи към трансформаторите. Трансфлуксорът съдържа ядро, направено от магнитна верига с голямо количество остатъчно намагнитване, което прави възможно използването му като памет. Rotary предава сигнали към въртящи се обекти.
Въздушните и маслените трансформатори се различават по начина, по който се охлаждат. Маслото се използва за мащабиране на висока мощност. Трифазните се използват в трифазна верига.
По-подробна информация за коефициента на трансформатора на токовия трансформатор можете да намерите в таблицата.
Номинално вторично натоварване, V | 3 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 75 | 100 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Коефициент, n | Номинална гранична кратност | ||||||||||
3000/5 | 37 | 31 | 25 | 20 | 17 | 13 | 11 | 9 | 8 | 6 | 5 |
4000/5 | 38 | 32 | 26 | 22 | 20 | 15 | 13 | 11 | 10 | 8 | 6 |
5000/5 | 38 | 29 | 25 | 22 | 20 | 16 | 14 | 12 | 11 | 10 | 8 |
6000/5 | 39 | 28 | 25 | 22 | 20 | 16 | 15 | 13 | 12 | 10 | 8 |
8000/5 | 38 | 21 | 20 | 19 | 18 | 14 | 14 | 13 | 12 | 11 | 9 |
10000/5 | 37 | 16 | 15 | 15 | 14 | 12 | 12 | 12 | 11 | 10 | 9 |
12000/5 | 39 | 20 | 19 | 18 | 18 | 12 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
14000/5 | 38 | 15 | 15 | 14 | 14 | 12 | 13 | 12 | 12 | 11 | 10 |
16000/5 | 36 | 15 | 14 | 13 | 13 | 12 | 10 | 10 | 10 | 9 | 9 |
18000/5 | 41 | 16 | 16 | 15 | 15 | 12 | 14 | 14 | 13 | 12 | 12 |
Почти всички тези устройства имат ядро за предаване на магнитен поток. Потокът се появява поради движението на електрони във всеки от завоите на намотката, а силата на токовете не трябва да е равна на нула.Коефициентът на трансформация на тока също зависи от вида на ядрото:
- пръчка;
- бронирани.
В ядрото на бронята магнитните полета имат по-голям ефект върху мащабирането.
Подобни статии: