Alapvető fogalmak és kifejezések transzformátorok
Transzformátor - egy statikus elektromágneses eszközt, amelynek két vagy több induktív kapcsolódó tekercs és átalakításához az elektromágneses indukció által egy vagy több váltakozó áramú, hogy egy vagy több más váltakozó áramú rendszerek rendszerek, beleértve a konvertáló AC elektromos energiáját egy feszültség az elektromos az energia egy másik feszültséget.
Ábra. 1. reakcióvázlat Az egyfázisú transzformátor Alapjárat
transzformátor alapul a jelenség az elektromágneses indukció, áll az a tény, hogy a változás időben a mágneses mező behatol a vezető áramkör, az utóbbi által kiváltott (indukált) elektromotoros erő (EMF).
Ha a végén a tekercsek egyike egyfázisú transzformátor (ábra. 1), ebben az esetben a Ax 1U tekercselés van ellátva váltakozó feszültségű U1, az aktuális / x alapjárati folyik rajta keresztül, ez is nevezik a mágnesezettség, hogy mágneses mezőt generál változó ugyanazon a frekvencián a feszültség. Ugyanakkor, mivel a nagy áteresztőképességű acél legtöbb mágneses mező, amely az úgynevezett fő mágneses nulla f transzformátor van zárva a hurok a mágneses rendszer, a másik része a mágneses mező az úgynevezett mező szóródási Fr. zárva a levegőben, ez nem csatlakozik mágnesesen a 2 indukciós tekercs, és ezért átalakítja feszültség (áram) nem vesz részt. A törvény szerint az elektromágneses indukció változó a fő mágneses mező F áthatja mind tekercsek indukál bennük EMF E1 és E2. U2l mért feszültség a feszültségmérő és az alkalmazott feszültség Uu lehet gyakorlatilag tekinthető egyenlő a EMF E2 és E1 ill. Ha a végén a tekercsek ah csatlakozni semmilyen elektromos terhelés, az áram a láncban, ami szintén növeli a jelenlegi a kanyargós 1.
Így, ebben a elektromágneses transzformátor ustroystve- az átalakulás a szolgáltatott villamos energia, hogy a tekercselés / elektromágneses és a további elektromos használt a terhelő áramkörben csatlakozik a 2 indukciós tekercs.
Transzformátor, a mágneses rendszer 3, amely létrehoz egy egyfázisú mágneses mező az úgynevezett egyfázisú, háromfázisú, ha létrehoz egy mezőt, majd - három fázisban.
A tekercselés, amely táplálja a energia (feszültség) alakítjuk AC úgynevezett elsődleges; a transzformátor tekercsével, amely adott a hálózati alakítjuk az úgynevezett másodlagos.
Az transzformátor tekercsmenetek értjük összessége alkotó egy elektromos áramkör, amely összefoglalja elektromotoros erők által indukált a tekercsek annak érdekében, hogy egy előre meghatározott feszültséget.
A tekercselés a transzformátort tartalmaz, amelyhez elektromos energiát vezetünk be egy átalakított vagy hozzárendelt hálózati alakítjuk nevezzük az elsődleges. A transzformátort legalább két fő tekercsek.
A primer tekercs a transzformátor, amelynek a legnagyobb névleges feszültsége, az úgynevezett nagyfeszültségű tekercselés (WH), a legkisebb - tekercselés a kisfeszültségű (LV) és a közbenső közöttük - tekercselés középfeszültségű (MV).
A transzformátor két tekercseléssel galvanikusan nincsenek csatlakoztatva (HV és LV) egy két tekercselés, három (HV, MV és LV) - trehobmotochnye. Ezek közül az egyik a primer tekercs és a másik két - a másodlagos. Ha a transzformátor primer NN, ez az úgynevezett step-up, ha a HV - csökkentő.
Értékek másodlagos EMF E2 és a feszültség U2 illetve függenek a menetek száma a szekunder tekercs. Számának növelése fordul a szekunder tekercs növekedését eredményezi a közép- és elektromotoros feszültség és fordítva.
Egy másik mutató a kiszámított transzformációs arány a transzformátor arány egyenlő a ky kapocsfeszültsége a nagyfeszültségű tekercselés a kapocsfeszültsége az alsó feszültség tekercselés üresjáratban (terheletlen) transzformátor.
Két-tekercselés transzformátor van egy áttétel arány egyenlő a magasabb az alacsonyabb feszültség, három tekercses transzformátor - három transzformációs arány egyenlő az arány magasabb a kisebb feszültség, nagyobb feszültség a középső és a középső alacsonyabb.
A két tekercse a hálózati transzformátor egyikén elhelyezett rúd mágneses rendszer, a transzformálási arány vesszük arány egyenlő a számuk fordulattal. Tehát ha például, a primer tekercs a menetszám W \ egy nagyfeszültségű tekercselés és a másodlagos a menetek száma w2- kisfeszültségű, akkor k = U \ FU2 = Wi / w2y ahol U \ = KU2, W \ = kw2.
Így, ismerve a feszültség átalakítása aránya a transzformátor szekunder tekercs feszültsége könnyű meghatározni a primer tekercs és fordítva. Ez vonatkozik az értékeket áramlatok és menetszáma.
Ahhoz, hogy javítsa a galvanikus leválasztás a vezető részek és a hűtési viszonyok a tekercselés a transzformátor együtt mágneses rendszer elmerül a transzformátor olajban tartályban. Az ilyen transzformátorok olajtöltésű és nevezzük vagy olaj.
Néhány speciális transzformátorok helyett olajjal töltött nem gyúlékony folyékony szintetikus - Sovtol. Transzformátorok, amelynek elsődleges szigetelő közeg levegő, gáz vagy szilárd szigetelő, és a hűtőközeget - levegő, úgynevezett száraz.
Mindegyik transzformátort jellemzi névleges adatok, a lényeg a címke van erősítve. Ezek közé tartoznak: teljesítmény, feszültség, áram, frekvencia, stb
Nominalnayamoschnost transzformátor - ez az erő, amellyel az volt a célja.
Névleges teljesítmény transzformátorok 5 kifejezett teljes elektromos teljesítmény kilovolt-amper (kVA), vagy megavoltamper (MB-A).
Nominalnoepervichnoe feszültség - a feszültség érték, amelynek a primer tekercs a transzformátor; névleges szekunder feszültség - a kapocsfeszültsége a szekunder tekercsek, a kapott transzformátor üresjáratban van, és névleges kapocsfeszültsége a primer tekercs. Névleges áram határozza meg a megfelelő névleges értékeit teljesítmény és feszültség.
Vyssheenominalnoe feszültségváltó - a maximális névleges feszültsége a tekercselés.
Nizsheenominalnoe feszültség - a legkisebb névleges feszültség a tekercselés.
Sredneenominalnoe feszültség - a névleges feszültség, amely átmenetet képez a magasabb és alacsonyabb névleges feszültsége a transzformátor tekercsek.
Mód, amelyben a tekercselések a transzformátor rövidre van zárva, és a másik áram alá kerül, ez az úgynevezett rövidzárlat (a. S.). Ha egy rövidzárlat lép fel a transzformátor működése közben a névleges feszültség a tekercselések a zárlati áramok, 5-20-szer (vagy több) nagyobb, mint a névleges. Ez drámai módon megnöveli a hőmérsékletet a tekercsek és nagy mechanikai erők lépnek fel bennük. Egy ilyen áramkör éber és károsodásának megelőzése érdekében a különleges védelmet a transzformátor kerül alkalmazásra, amely deaktiválja a második.
Ha az eljárás tapasztalat rövidre egyik tekercselés (ábra. 2), ebben az esetben az LV tekercselés a menetszám W29 és a másik a menetek száma w \ sum feszültségcsökkenés és fokozatosan növelje, majd egy bizonyos feszültség értéke C / db, az úgynevezett rövidzárlati feszültség a tekercsek elmúlik áramok rendre megegyezik a névleges értékét a primer és szekunder tekercsek.
Egyenlő feszültségek rövidzár párhuzamosan kapcsolt transzformátor - egyik feltétele a normál működés. ECI feszültség a címkén feltüntetett egyes transzformátor. Úgy meghatározott előírások típusától függően és a kapacitás a transzformátor: kis és közepes teljesítmény a hálózati transzformátorok ez 5-7%, Erőátviteli transzformátorok - 6-17% és így tovább.
Ábra. 2. Az áramkör és a szórt területén egyfázisú transzformátor rövidre van zárva. és - feltételes, - egy igazi
Tapasztalattal rövidzárlat a mágneses rendszer által előállított mágneses mező enyhe Fk miatt kis területen folyó miatt a kis alkalmazott feszültség ik.3. Átadás a primer és szekunder tekercsek névleges áramok létrehozására vstrechnonapravlennye MDS, illetve és azok szórt mező FP1 és Fr2 kényszerítjük át a légzsilip és a fém alkatrészek a transzformátor (lásd. Ábra. 2a). szórási mező a valós transzformátor, ahol a primer és szekunder tekercsek vannak elhelyezve egy rúd mágneses rendszer ábrán látható. 2 b.
Fr. a kapott, szórt mező a tekercsek létrehoz egy induktív ellenállás, amely vészhelyzet esetén rövidzárlat korlátozza az áramot a tekercsek, amelyek megakadályozzák, hogy a túlmelegedéstől és megsemmisítése. Minél több ish, annál kisebb a törési kockázat tekercselés közben véletlen rövidzárlat. Azonban, a rövidzárlati feszültség kiszámításakor ISH transzformátor korlátozódik egy bizonyos értéket, különben szivárgást mező, ami nagy induktív reaktancia okoz elfogadhatatlanul magas reaktanciája a feszültségesés a tekercsek, ahol a szekunder feszültség is csökken, és ennek megfelelően által keletkezett erő a fogyasztó. Rövidzárási feszültség meghatározni minden pár tekercsek a két tekercselés transzformátor - tekercselés WH - NN; egy három tekercs transzformátor - tekercselés HV-LV; BH - CH és a CH - NN.
Poteritransformatora - az aktív elfogyasztott energia a mágneses rendszer, tekercsek és egyéb részein a transzformátor a különböző üzemi körülmények között.
Poteriholostogo löket Pxx - a fogyasztás az aktív hálózati transzformátor alapjáraton jár névleges feszültség és frekvencia az elsődleges spirál.
Üresjárati transzformátor nem továbbít elektromos, mivel a szekunder tekercs van nyitva. Fogyóeszközök őket hatásos teljesítmény fordítottunk melegítésével az acél mágneses megfordítása a mágneses rendszer és a örvényáramok, és részben a primer tekercs. Ez a teljes veszteség az úgynevezett üresjárati veszteség a transzformátor. Mivel a kis terhelési áram veszteség az aktív lökete a tekercs ellenállása alacsony (0,3-0,5% a névleges teljesítmény a transzformátor), ezért az elhanyagolt, és úgy vélte, hogy a készülék fogyasztása csak a vas veszteséget a mágneses rendszer. Az abszolút értéke üresjárási veszteség a transzformátor elhanyagolható. Azonban ezek minimalizálása, mivel az éves összes üresjárati transzformátor fut viszonylag nagy.
Poterikorotkogo áramkör Pm - fogyaszt a transzformátor aktív teljesítmény a tapasztalat, hogy s .. veszteségek miatt az aktív ellenállását a primer és szekunder tekercsek a transzformátor és az áramvezető részek áthaladása során a névleges áram és a további veszteségek okozta szórt mezők.
UK feszültséget a transzformátor tapasztalatok rövidzárlat, attól függően, a design és a funkció, 5-20-szor kisebb, mint a névleges, hogy a mágneses mező a mágneses rendszer elhanyagolható, és ennek megfelelően jelentéktelen veszteség aktív acél megfordítását. Elhanyagolt, figyelembe véve, hogy az energiafogyasztás rövidzárlat fogyaszt egyetlen veszteség az aktív ellenállása a tekercsek és a további veszteségek okozta szórt területeken. szórási mezők indukálják a tekercselések és egyéb elektromosan vezető részek a transzformátor (könyök, perselyek stb), örvényáramok, és acélszerkezetek (tartályfal, járom gerenda részek tömöríti és mtsai.), kivéve a örvényáramok létre hiszterézisveszteségű (veszteség mágnesezettség megfordításának). További veszteségek miatt szórt mezők túlmelegedést okozhat egyes részeinek a transzformátor és csökkenti annak hatékonyságát (hatékonyság). Ezért, a számítás és design a szórási mezőt transzformátorok próbálja csökkenteni, hogy egy optimális értéke, koncentrikusan van elhelyezve, egy rúd mágneses rendszer, amennyire csak lehetséges, csökkenti a csatorna között (ábra. 3) az, hogy a primer és szekunder tekercs. Minél közelebb van a tekercsek egymáshoz, annál kisebb a szórás területén, és ezáltal további veszteség a örvényáramú és mágneses megfordítását.
Ábra. 3. Elhelyezés a HV és LV tekercs a rúd a mágneses rendszer
Tapasztalattal áramok és a zárlati teljesítmény veszteség megegyezik a teljes terhelés a transzformátor, ezért gyakran nevezik a töltési veszteségeket. Üresjárati veszteség és a rövidzárlat normalizált szabvány.
A teljes veszteség A transzformátor névleges terhelés akár terhelési veszteségeket és a szigetelés. Ismerve ezeket a veszteségeket, és a hatalom által a transzformátor a hálózatban, akkor meg annak hatékonysága, százalékban kifejezve. Transzformátorok viszonylag magas hatásfok (98,5-99,3%).