Aplicații în rețele de alimentare
Istoria apariției
Tipuri de transformatoare
Un transformator este un dispozitiv electromagnetic static cu două (sau mai multe) înfășurări, destinate cel mai adesea pentru transformare (prin inducție electromagnetică) tensiune de curent alternativ a curentului alternativ de o altă tensiune.
Transformatorul este un dispozitiv electromagnetic static cu două (sau mai multe) înfășurări, proiectat cel mai adesea pentru a converti (prin inducție electromagnetică) un curent alternativ de o tensiune la un curent alternativ de altă tensiune.
Transformarea energiei în transformator se realizează printr-un câmp magnetic alternativ.
Transformatoarele sunt utilizate pe scară largă în transmiterea energiei electrice pe distanțe lungi, distribuindu-l între receptoare, precum și în diverse dispozitive de rectificare, amplificare, semnalizare și alte dispozitive.
O varietate de tensiuni sunt necesare pentru a furniza diferite părți ale aparatelor electrice. De exemplu, într-un televizor cu ajutorul transformatoarelor se primesc tensiuni de la 5 volți (pentru alimentarea microcircuitelor și a tranzistorilor) la 30 kilovolți (pentru alimentarea anodului unui kinescope). În alimentarea cu energie a unui calculator personal, de obicei se utilizează de asemenea un transformator de impuls, a cărui primă înfășurare este alimentată cu o tensiune alternativă de formă rectangulară (de cele mai multe ori) de la ieșirea invertorului. Sistemul de comandă PWM permite stabilizarea tensiunii la ieșirea sursei de alimentare. Sursele de alimentare în dispozitivele care necesită mai multe tensiuni de diferite dimensiuni conțin adesea transformatoare cu câteva înfășurări secundare.
O varietate de tensiuni sunt necesare pentru a furniza diferite părți ale aparatelor electrice. De exemplu, într-un televizor cu ajutorul transformatoarelor se primesc tensiuni de la 5 volți (pentru alimentarea microcircuitelor și a tranzistorilor) la 30 kilovolți (pentru alimentarea anodului unui kinescope). În alimentarea cu energie a unui calculator personal, de obicei se utilizează de asemenea un transformator de impuls, a cărui primă înfășurare este alimentată cu o tensiune alternativă de formă rectangulară (de cele mai multe ori) de la ieșirea invertorului. Sistemul de comandă PWM permite stabilizarea tensiunii la ieșirea sursei de alimentare. Sursele de alimentare în dispozitivele care necesită mai multe tensiuni de diferite dimensiuni conțin adesea transformatoare cu câteva înfășurări secundare.
Deoarece pierderea la firele de încălzire sunt proporționale cu pătratul trecerii curentului prin fir, la transmisia energiei electrice pe distanțe lungi, este avantajos să se utilizeze tensiuni foarte mari și curenți mici. Din motive de siguranță și pentru a reduce masa de izolație în locuință, este de dorit să se utilizeze tensiuni atât de mari. Prin urmare, pentru transformatoarele de transport de energie electrică cele mai avantajoase utilizate în mod repetat la putere: în primul rând, pentru a crește tensiunea pe generatoarele de energie pentru transport de energie, și apoi pentru a reduce tensiunea de linie de alimentare la un nivel acceptabil pentru consumator.
Deoarece pierderea la firele de încălzire sunt proporționale cu pătratul trecerii curentului prin fir, la transmisia energiei electrice pe distanțe lungi, este avantajos să se utilizeze tensiuni foarte mari și curenți mici. Din motive de siguranță și pentru a reduce masa de izolație în locuință, este de dorit să se utilizeze tensiuni atât de mari. Prin urmare, pentru transformatoarele de transport de energie electrică cele mai avantajoase utilizate în mod repetat la putere: în primul rând, pentru a crește tensiunea pe generatoarele de energie pentru transport de energie, și apoi pentru a reduce tensiunea de linie de alimentare la un nivel acceptabil pentru consumator.
Deoarece există trei faze în rețeaua electrică, transformatoarele trifazate sunt utilizate pentru a converti tensiunea sau un grup de trei transformatoare monofazate conectate la un circuit stea sau triunghi. Într-un transformator trifazat, miezul pentru toate cele trei faze este obișnuit.
Energia electrică a curentului alternativ pe calea de la centrala electrică, unde aceasta este generată, către consumator, trebuie transformată de 3-4 ori. În rețelele de distribuție, transformatoarele step-down sunt încărcate simultan și nu la capacitate maximă. Prin urmare, capacitatea totală a transformatoarelor utilizate pentru transportul și distribuția energiei electrice este de 7-8 ori mai mare decât puterea generatoarelor instalate în centralele electrice.
Energia electrică a curentului alternativ pe calea de la centrala electrică, unde aceasta este generată, către consumator, trebuie transformată de 3-4 ori. În rețelele de distribuție, transformatoarele step-down sunt încărcate simultan și nu la capacitate maximă. Prin urmare, capacitatea totală a transformatoarelor utilizate pentru transportul și distribuția energiei electrice este de 7-8 ori mai mare decât puterea generatoarelor instalate în centralele electrice.
Transformarea energiei în transformator se realizează printr-un câmp magnetic alternativ utilizând un circuit magnetic.
Tensiunile înfășurărilor primare și secundare, de regulă, nu sunt aceleași. Dacă tensiunea primară este mai mică decât tensiunea secundară, transformatorul se numește amplificare, dacă este mai scăzut. Orice transformator poate fi utilizat atât ca amplificator, cât și ca reducere. Transformatoarele step-up sunt utilizate pentru transmiterea energiei electrice pe distanțe lungi, iar transformatoarele inferioare sunt utilizate pentru distribuirea energiei electrice între consumatori.
Pentru a crea transformatoare, a fost necesar să studiem proprietățile materialelor: nemetalice, metalice și magnetice, creându-le teoria.
Pentru a crea transformatoare, a fost necesar să studiem proprietățile materialelor: nemetalice, metalice și magnetice, creându-le teoria.
Stoletov Alexander Grigorievich (Profesor MU) a făcut primii pași în această direcție - a descoperit buclă de histereză și structura domeniului unui feromagnet (a 80-a).
Frații Hopkinson au dezvoltat teoria circuitelor electromagnetice.
O reprezentare schematică a viitorului transformator a apărut pentru prima dată în 1831 în lucrările lui Faraday și Henry. Cu toate acestea, nici unul dintre ei nu a notat în dispozitivul lor o astfel de proprietate a unui transformator ca o schimbare a tensiunilor și curenților, adică transformarea unui curent alternativ.
În 1848 mecanicul francez G. Rumkorf a inventat o bobină de inducție. Era prototipul unui transformator.
Primii transformatori cu nuclee închise au fost create în Anglia în 1884 de frații John și Edward Hopkinson.
Un rol important în îmbunătățirea fiabilității transformatoarelor a fost jucat de introducerea răcirii cu ulei (sfârșitul anilor 1880, D.Svinburn). Swinburne a plasat transformatoarele în vase ceramice umplute cu ulei, ceea ce a sporit considerabil fiabilitatea izolației înfășurărilor.
1928 poate fi considerat începutul producției de transformatoare de putere în URSS, când a început să funcționeze la Moscova Transformer Plant (mai târziu - Electrozavodul de la Moscova).
La începutul anilor 1900, exploratorul-metalurgistul englez Robert Hedfield a efectuat o serie de experimente pentru a determina efectul aditivilor asupra proprietăților fierului. Doar câțiva ani mai târziu, el a reușit să furnizeze clienților prima tonă de oțel transformator cu aditivi de siliciu.
Următorul salt major în fabricație miezuri de tehnologie a fost făcută la începutul anilor '30 in XX cand metalurgist american Norman P. Gross a constatat că acțiunea combinată a încălzirii și a materialului oțel siliciu apar în proprietăți magnetice excepționale în direcția de rulare: saturație magnetică a crescut până la 50 %, pierderile de histerezis au fost reduse de 4 ori, iar permeabilitatea magnetică a crescut de 5 ori
Transformator de putere
Transformator de putere
Transformator de curent
Transformator de tensiune
Transformator de impulsuri
Izolație transformator
Transformator de vârf
Dublă accelerație
Transformatorul de putere este un transformator destinat transformării energiei electrice în rețele electrice și în instalații destinate recepționării și utilizării energiei electrice.
Transformatorul de putere este un transformator destinat transformării energiei electrice în rețele electrice și în instalații destinate recepționării și utilizării energiei electrice.
O auto - versiunea transformator, în care înfășurările primare și secundare sunt conectate în mod direct, și se datorează acest lucru, nu numai cuplaje electromagnetice, ci și de energie electrică. Înfășurarea autotransformatorului are mai multe fire (cel puțin 3), la care se poate conecta, puteți primi diferite tensiuni. Avantajul autotransformatorului este o eficiență mai mare, deoarece doar o parte a puterii este convertită - aceasta este deosebit de important atunci când tensiunile de intrare și ieșire diferă ușor. Dezavantajul este absența izolației electrice (izolație galvanică) între circuitul primar și secundar. autotransformatoare de aplicare punct de vedere economic în loc să se conecteze la transformatoare convenționale împământată rețea cu o tensiune de 110 kV sau mai mult, coeficientul de transformare nu este mai mare 3-4.Suschestvennym core mai puțin de oțel consum, cupru pentru înfășurări, dimensiuni mai mici și greutate, și ca rezultat - costuri mai mici .
O auto - versiunea transformator, în care înfășurările primare și secundare sunt conectate în mod direct, și se datorează acest lucru, nu numai cuplaje electromagnetice, ci și de energie electrică. Înfășurarea autotransformatorului are mai multe fire (cel puțin 3), la care se poate conecta, puteți primi diferite tensiuni. Avantajul autotransformatorului este o eficiență mai mare, deoarece doar o parte a puterii este convertită - aceasta este deosebit de important atunci când tensiunile de intrare și ieșire diferă ușor. Dezavantajul este absența izolației electrice (izolație galvanică) între circuitul primar și secundar. autotransformatoare de aplicare punct de vedere economic în loc să se conecteze la transformatoare convenționale împământată rețea cu o tensiune de 110 kV sau mai mult, coeficientul de transformare nu este mai mare 3-4.Suschestvennym core mai puțin de oțel consum, cupru pentru înfășurări, dimensiuni mai mici și greutate, și ca rezultat - costuri mai mici .
Transformatorul de curent este un transformator, alimentat de o sursă de curent. O aplicație tipică este reducerea curentului primar la valoarea utilizată în circuitele de măsurare, protecție, control și semnalizare. Curent secundar nominal 1A. 5A. Înfășurarea primară a transformatorului de curent este conectată la circuitul cu curent alternativ măsurat, iar dispozitivele de măsurare sunt conectate în circuitul secundar. Curentul care trece prin secundarul transformatorului de curent este egal cu curentul de înfășurare primar împărțit la raportul de transformare.
Transformatorul de curent este un transformator, alimentat de o sursă de curent. O aplicație tipică este reducerea curentului primar la valoarea utilizată în circuitele de măsurare, protecție, control și semnalizare. Curent secundar nominal 1A. 5A. Înfășurarea primară a transformatorului de curent este conectată la circuitul cu curent alternativ măsurat, iar dispozitivele de măsurare sunt conectate în circuitul secundar. Curentul care trece prin secundarul transformatorului de curent este egal cu curentul de înfășurare primar împărțit la raportul de transformare.
Un transformator de tensiune este un transformator alimentat de o sursă de tensiune. O aplicație tipică constă în transformarea circuitelor de măsurare și a circuitelor RZiA a tensiunii înalte în tensiune joasă. Utilizarea unui transformator de tensiune face posibilă izolarea circuitelor de protecție logică și a circuitelor de măsurare de la circuitul de înaltă tensiune.
Un transformator de tensiune este un transformator alimentat de o sursă de tensiune. O aplicație tipică este conversia circuitelor de măsurare și a circuitelor RZiA de tensiune înaltă în tensiune joasă. Utilizarea unui transformator de tensiune face posibilă izolarea circuitelor de protecție logică și a circuitelor de măsurare de la circuitul de înaltă tensiune.
Transformatorul de separare este un transformator a cărui înfășurare primară nu este conectată electric la înfășurările secundare. Transformatoarele de izolare de putere sunt concepute pentru a îmbunătăți siguranța rețelelor electrice, cu părți ocazionale simultan de pământ și piese sub presiune sau părți neconductoare, care pot fi alimentate în caz de deteriorare a izolației. Transformatoarele de separare a semnalului asigură izolarea galvanică a circuitelor electrice.
Transformatorul de separare este un transformator a cărui înfășurare primară nu este conectată electric la înfășurările secundare. Transformatoarele de izolare de putere sunt concepute pentru a îmbunătăți siguranța rețelelor electrice, cu părți ocazionale simultan de pământ și piese sub presiune sau părți neconductoare, care pot fi alimentate în caz de deteriorare a izolației. Transformatoarele de separare a semnalului asigură izolarea galvanică a circuitelor electrice.
Un transformator de vârf este un transformator care transformă o tensiune sinusoidală într-o tensiune de impuls cu o polaritate care variază la fiecare jumătate.
Un transformator de vârf este un transformator care transformă o tensiune sinusoidală într-o tensiune de impuls cu o polaritate care variază la fiecare jumătate.
Duza de accelerație dublă (filtru inductiv) este structural un transformator cu două înfășurări identice. Datorită inducției reciproce a bobinelor, este la aceleași dimensiuni mai eficiente decât o clapetă convențională. Amplificatoarele duale sunt folosite pe scară largă ca filtre de intrare pentru surse de alimentare; în filtrele de semnal diferențial ale liniilor digitale, precum și în tehnologia sunetului.
Duza de accelerație dublă (filtru inductiv) este structural un transformator cu două înfășurări identice. Datorită inducției reciproce a bobinelor, este la aceleași dimensiuni mai eficiente decât o clapetă convențională. Amplificatoarele duale sunt folosite pe scară largă ca filtre de intrare pentru surse de alimentare; în filtrele de semnal diferențial ale liniilor digitale, precum și în tehnologia sunetului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: