Что такое повышающий трансформатор. Повышающий трансформатор: принцип работы, устройство и применение

При наличии огромного количества электроприборов и электроники нередко возникает необходимость использования электрического трансформатора. Это электромагнитное устройство позволяет изменить значение тока благодаря явлению самоиндукции. Корень «трансформ», собственно, и означает «изменение».Использование трансформаторов в быту и в производстве связано с особенностями оборудования. Обычно это устройства иностранного производства, например, произведенные в Азии и Америке, где стандартная электросеть выдает отличные от российских стандартов значения тока. Трансформатор позволяет защитить электрооборудования от выхода из строя или просто обеспечить необходимое питание для его эффективной работы.Понижающими называются трансформаторы, преобразующие ток с больших значений на меньшие – например, с 220 до 110 В.Повышающими трансформаторами называют устройства с обратным эффектом: протекающий по ним ток за счет индукции в катушках изменяется с меньших на большие значения.Таким образом, становится понятно, какой трансформатор нужно выбирать для тех или иных целей. Отдельно можно рассматривать регулируемые модели, в которых доступна функция быстрого переключения с повышения на повышение вольтажа. Универсальные трансформирующие приборы несколько дороже по цене, но и удобнее.

Любой из рассмотренных типов трансформаторов можно использовать по противоположному назначению (подключить вторичную обмотку к источнику переменного напряжения, а первичную обмотку – к нагрузке). В этом случае трансформатор будет выполнять противоположную функцию: понижающий трансформатор будет функционировать как повышающий, и наоборот. Однако, для эффективной работы трансформатора индуктивности каждой из его обмоток должны быть спроектированы под конкретные рабочие диапазоны напряжения и тока (этот вопрос рассматривался в предыдущей статье). Поэтому, при использовании трансформатора по «противоположному» назначению, напряжения и токи его обмоток должны оставаться в исходных конструктивных параметрах. Только в этом случае трансформатор будет эффективен (и не будет поврежден чрезмерным напряжением или током!).

Особенности повышающего трансформатора

Повышающие трансформаторные устройства, как их называют специалисты, также используются в быту и на производстве. В основном их назначение – работа по своему профилю на проходных электростанциях. Они должны повысить ток в соответствии с нормативными показателями, поскольку в процессе транспортировки происходит постепенное снижение высокого напряжения в ЛЭП. В конце пути следования электростанция с помощью повышающего трансформатора напряжение поднимается до нормативных 220 В и поставляется в бытовые сети, а 380 В – в промышленные.

Работа трансформатора повышающего типа осуществляется по следующей схеме, включающей в себя несколько этапов:

• Вначале на электростанции производится электрический ток напряжением 12 киловольт (кВ).
• Далее по ЛЭП оно поступает на повышающую подстанцию и попадает в повышающий трансформатор, преобразующий это напряжение до 400 кВ. Отсюда ток поступает в высоковольтную ЛЭП и уже по ней приходит на понижающую подстанцию, где его напряжение вновь становится 12 кВ.
• На последнем этапе ток оказывается в низковольтной линии, в конце которой установлен еще один трансформатор понижающего действия. Здесь напряжение окончательно принимает рабочее значение 220 или 380 В и в таком виде поступает в бытовую или промышленную сеть.

Принцип работы повышающего трансформатора также основан на электромагнитной индукции. Основная конструкция состоит их двух катушек с разным количеством витков и изолированного сердечника.Низкое переменное напряжение поступает в первичную обмотку и вызывает появление магнитного поля, возрастающего при оптимально подобранном соотношении обмоток. Под его влиянием во вторичной обмотке образуется электрический ток с повышенными показателями – 220 В и более. В случае необходимости изменения частоты, в цепочку дополнительно устанавливается преобразователь, способный выдавать постоянный ток для определенных видов оборудования.В процессе работы трансформаторы нагреваются, поэтому им требуется использовать охлаждение, которое может быть масляным или сухим. Трансформаторные масла относятся к пожароопасным веществам, поэтому такие системы оборудуются дополнительной защитой. Сухие трансформаторы заполняются специальными негорючими веществами. Они безопасны в эксплуатации, но стоят значительно дороже.

Повышающие трансформаторы ОС(ОСЗ) и ТС(ТСЗ) 36 на 220 вольт

Необходимость в повышении напряжения является специфической, востребованной гораздо реже, чем понижение, но всё же довольно часто встречающейся задачей в условиях ликвидации аварийных ситуаций в производственной зоне. В качестве примера можно привести типичную ситуацию, в которой для монтажа специальных датчиков или приборов в зоне прокатного стана нет возможности подключить электроинструмент, работающий от 220 вольт, но есть линия с напряжением 36 вольт, предназначенная для освещения. Для решения такой задачи можно использовать однофазный повышающий трансформатор напряжения ОСЗ  36 в 220 вольт с рабочей мощностью 1,6 кВА, который выполнен в переносном варианте и имеет относительно небольшой вес.

Направление преобразования 36 -220 вольт в большей степени характерно для однофазных цепей, хотя нельзя исключать возникновение такой необходимости и для трёхфазных установок. В любом случае, серия ОСЗ (ТСЗ) содержит достаточное число моделей как для однофазного преобразования (ОСЗ), так и для трёхфазного (ТСЗ). Различие между моделями определено разными номиналами рабочих мощностей. Для серии ОСЗ это 13 уровней (0,1 – 10 кВА), для серии ТСЗ – 14 уровней (1—500 кВА). Купить повышающий трансформатор напряжения ОСЗ (ТСЗ) 36/220 можно любой мощности, входящей в эти интервалы.

Серийная модель однофазных трансформаторов имеет медные обмотки, класс температурной устойчивости «В» и тип корпуса, соответствующий категории IP20. Все трёхфазные установки имеют две базовые реализации: с медными и с алюминиевыми обмотками. Предельно допустимое рабочее напряжение для обеих групп – 1000 вольт.

Универсальность и низкий уровень шума.

Компания «ЭТА» производит трансформаторную технику уже более двадцати пяти лет. За это время накоплен огромный опыт по созданию мощной преобразующей техники различных типов. В том числе и той, которая работает с ударными нагрузками. Применяя эти знания в технологическом цикле производства силовых повышающих трансформаторов напряжения ОСЗ 36В/220В, мы создали обмотки более стойкие к электродинамической вибрации и имеющие значительно меньший уровень шума в сравнении с другими моделями сухих трансформаторов.

Все трансформаторы в серии ОСЗ производства ЭТА могут работать как в повышающих, так и в понижающих цепях. В их конструкцию заложена возможность быстрого перехода на другой режим работы в виде расширенной коммутационной панели, на которую выведены все рабочие окончания обмоток.

Адаптация серийного изделия к вашей системе электроснабжения.

Всякое внедрение новых силовых установок в сбалансированную цепь электроснабжения сопряжено с большим количеством косвенных последствий, которые далеко не всегда очевидны и видны только специалистам. Поэтому, чтобы избежать многократных переделок (а в некоторых случаях и поломок оборудования) для разработки специальных устройств мы рекомендуем обращаться к специалистам, имея на руках рабочий проект Вашей системы электропитания.

Своевременная консультация поможет вам купить повышающий трансформатор напряжения ОСЗ 36v/220v, в котором учтены все сопряжённые факторы и подключение которого в Вашу сеть не создаст критических нагрузок и помех. Консультации такого рода а также полную разработку любого трансформатора осуществляет конструкторское бюро компании «ЭТА». Мы занимаемся разработкой электроустановок, работающих в цепях до 1000 вольт. Предельная мощность трансформаторной техники, изготавливаемой нами, составляет 500 кВА. Цена повышающего трансформатора напряжения ОСЗ 36 на 220 специального исполнения оговаривается отдельно.

Особые условия для постоянных клиентов.

Для постоянных клиентов мы создаём самые благоприятные условия работы. После достижения определённого объёма закупок возможно заключение договора на поставку партий товара в кредит. С крупными торговыми организациями возможно заключение консигнационных договоров. Существенным плюсом в нашей системе работы с оптовыми заказчиками можно назвать возможность предварительного планирования закупок. Наши постоянные клиенты могут формировать свой план закупок на несколько месяцев вперёд, резервируя товарные партии в нашей системе учёта. Мы всегда неукоснительно соблюдаем договорные обязательства такого рода и, сотрудничая с нами, вы получаете возможность не только получить скидки на оптовые партии, но и освободить часть оборотных средств.

Доставка при покупке на сайте.

На нашем сайте представлен полный каталог нашей продукции, есть возможность увидеть фотоизображения каждого товара, а также можно ознакомиться с детальными техническими характеристиками каждого изделия. В том числе Вы можете узнать весовые и габаритные параметры товаров. Трансформаторные устройства имеют значительную массу, поэтому, готовясь приобрести ту или иную силовую установку, внимательно изучите возможности доставки. Компания «ЭТА» не осуществляет самостоятельную доставку изделий со склада, а сотрудничает с транспортными компаниями. Надо отметить, что стоимость доставки товарных партий весом в несколько тонн значительна и решению этой задачи надо уделить особое внимание. Со своей стороны, мы гарантируем скорейшую отгрузку проданного товара.

Смотрите также:

• Оборудование для электросварочных работ
• ВД-306
• Трансформатор для подогрева бетона
• Сварочный трансформатор

Какой трансформатор называют повышающим и какой понижающим

Какой трансформатор называют повышающим и какой понижающим

Трансформатор состоит из двух отдельных обмоток, называемых первичной и вторичной обмотками. Входное напряжение переменного тока прикладывается к первичной обмотке и создает изменяющееся магнитное поле. Это магнитное поле взаимодействует со вторичной обмоткой, индуцируя в ней напряжение переменного тока (точнее, ЭДС). Напряжение, индуцируемое во вторичной обмотке, имеет ту же частоту, что и входное напряжение, но его амплитуда определяется соотношением числа витков вторичной и первичной обмоток.

Если входное напряжение на выводах первичной обмотки = V1
выходное напряжение на выводах вторичной обмотки = V2
число витков первичной обмотки = T1
число витков вторичной обмотки = T2

Кроме того, I1/ I2 = T1/ T2, где I1 и I2 – токи первичной и вторичной обмоток соответственно.

Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора

Приведенные выше соотношения предполагают, что трансформатор имеет 100%-ный КПД, т. е. полностью отсутствуют какие-либо потери мощности. Следовательно,
Входная мощность I1•V1 = Выходная мощность I2•V2.
На практике трансформаторы имеют КПД около 96-99%. Для увеличения КПД трансформатора его первичная и вторичная обмотки наматываются на одном магнитном сердечнике (рис. 7.10).

Повышающий и понижающий трансформаторы

Повышающий трансформатор вырабатывает на выходе (во вторичной обмотке) более высокое напряжение, чем приложено на входе (к первичной обмотке). Для этого число витков вторичной обмотки делается больше числа витков первичной обмотки.
Понижающий трансформатор вырабатывает на своем выходе меньшее напряжение, чем на входе, поскольку его вторичная обмотка имеет меньшее число витков по сравнению с первичной.

Коэффициент приведения сопротивления

Трансформатор, изображенный на рис. 7.11, имеет в цепи вторичной обмотки нагрузочный резистор r2. Сопротивление r2 можно пересчитать или, как говорят, привести к первичной обмотке, т. е. к сопротивлению трансформатора r1 со стороны первичной обмотки. Отношение r1/ r2 называется коэффициентом приведения сопротивления. Этот коэффициент можно рассчитать следующим образом. Поскольку r1 = V1 / I1 и r2 = V2 / I2, то

Рис. 7.10. Трансформатор.

Рис. 7.11. Коэффициент приведения
сопротивления

r1/ r2 = Т12/ Т22 = n2.

Рис. 7.12. Автотрансформатор.

Рис. 7.13. Автотрансформатор с несколькими отводами.

Но V1 / V2 = T1 / T2 = n и I2 / I1 = T1 / T2 = n, поэтому

Например, если сопротивление нагрузки r2 = 100 Ом и отношение числа витков обмоток (коэффициент трансформации) T1 / T2 = п = 2 : 1, то со стороны первичной обмотки трансформатор можно рассматривать как резистор с сопротивлением r1 = 100 Ом • 22 = 100 • 4 = 400 Ом.

Автотрансформатор

Трансформатор может иметь одну-единственную обмотку с одним отводом от части витков этой обмотки, как показано на рис. 7.12. Здесь T1 — число витков первичной обмотки и T2 — число витков вторичной обмотки. Напряжения, токи, сопротивления и коэффициент трансформации определяются теми же формулами, которые применимы к обычному трансформатору.
На рис. 7.13 показан еще один трансформатор с единственной обмоткой, в котором сделано несколько отводов от этой обмотки. Все соотношения для напряжений, токов и сопротивлений по-прежнему определяются коэффициентом трансформации (V1/Va = Т1/Тa, V1/Vb = Т1/Тb и т. д.).

Трансформатор с отводом от средней точки вторичной обмотки

На рис. 7.14 изображен трансформатор с отводом от середины его вторичной обмотки. С верхней и нижней половин вторичной обмотки снимаются выходные напряжения Va и Vb, Отношение входного напряжения (на первичной обмотке) к каждому из этих выходных напряжений определяется отношением числа витков, причем

V1/Va = Т1/Тa V1/Vb = Т1/Тb

где Т1, Тa и Тb — число витков первичной, вторичной а и вторичной b обмоток соответственно. Поскольку отвод сделан от середины вторичной обмотки, напряжения Va и Vb равны по амплитуде. Если средняя точка заземлена, как в схеме на рис. 7.14, то выходные напряжения, снимаемые с двух половин вторичной обмотки, находятся в противофазе.

Пример

Обратимся к рис. 7.15. (а) Рассчитайте напряжение между выводами В и С трансформатора, (б) Если между выводами А и В намотано 30 витков, то сколь¬ко всего витков имеет вторичная обмотка трансформатора?
Решение
a) VBC = VAD – VAB – VCD = 36 В – 6 В – 12 В = 18 В.
Число витков между А и В
b) VAB / VAD == ———————————————
Число витков между А и D

Следовательно, 6 В/36 В = 30/ TAD, отсюда TAD = 30 • 36/6 = 180 витков.

Рис. 7.14. Трансформатор с отводом от средней точки вторичной обмотки.

Рис. 7.15. VAD = 36 В, VAB = б В,
VCD = 12 В.

Магнитная цепь

Принято говорить, что в магнитной цепи магнитный поток (или магнитное поле), измеряемый в теслах, создается силой, называемой магнитодвижущей силой (МДС). Магнитная цепь обычно сравнивается с электрической цепью, причем магнитный поток сопоставляется с током, а магнитодвижущая сила с электродвижущей силой. Точно так же, как говорят о сопротивлении R электрической цепи, можно говорить о магнитном сопротивлении S магнитной цени; эти понятия имеют аналогичный смысл. Например, такой магнитомягкий материал, как ковкое железо, обладает низким магнитным сопротивлением, т. е. низким сопротивлением для магнитного потока.

Магнитная проницаемость

Магнитная проницаемость материала это мера легкости его намагничивания. Например, ковкое железо и другие электромагнитные материалы, такие, как ферриты, обладают высокой магнитной проницаемостью. Эти материалы применяются в трансформаторах, катушках индуктивности, реле и ферритовых антеннах. В отличие от них немагнитные материалы имеют очень низкую магнитную проницаемость. Магнитные сплавы, такие, как кремнистая сталь, обладают способностью сохранять состояние намагниченности в отсутствие магнитного поля и поэтому применяются в качестве постоянных магнитов в громкоговорителях (динамических головках), магнитоэлектрических измерительных приборах с подвижной катушкой и т. д.

Экранирование

Рассмотрим полый цилиндр, помещенный в магнитное поле (рис. 7.16). Если этот цилиндр изготовлен из материала с низким магнитным сопротивлением (магнитомягкого материала), то магнитное поле будет концентрироваться в стенках цилиндра, как показано на рисунке, не попадая в его внутреннюю область.

Рис. 7.16. Магнитное экранирование.

Рис. 7.17. Электростатическое экранирование в трансформаторе.

Следовательно, если в эту область поместить какой-либо предмет, он будет защищен (экранирован) от влияния магнитного поля в окружающем пространстве. Такое экранирование, называемое магнитным экранированием, применяется для защиты от внешних магнитных полей электронно-лучевых трубок, магнитоэлектрических измерительных приборов с подвижной катушкой, динамических головок громкоговорителей и т. п.
В трансформаторах иногда применяется другой тип экранирования, называемый электростатическим или электрическим экранированием. Между первичной и вторичной обмотками трансформатора размещается экран из тонкой медной фольги, как показано на рис. 7.17. При заземлении такого экрана сильно уменьшается влияние емкости между обмотками, которая возникает из-за разности потенциалов этих обмоток. Электростатическое экранирование применяется также в коаксиальных кабелях и всюду, где проводники имеют разные потенциалы и находятся в непосредственной близости друг от друга.

В этом видео рассказывают о том, что такое трансформатор:

Источник: radiolubitel.net

Какой трансформатор называют повышающим и какой понижающим

Повышающие и понижающие трансформаторы

До сих пор мы с вами рассматривали трансформаторы, у которых первичная и вторичная обмотки имели одинаковую индуктивность, давая примерно одинаковые уровни напряжения и тока в обоих цепях. Однако, равенство напряжений и токов между первичной и вторичной обмотками трансформатора не является нормой для всех трансформаторов. Если индуктивности двух обмоток имеют разную величину, происходит нечто интересное:

Обратите внимание на то, что вторичное напряжение примерно в десять раз меньше первичного (0,9962 вольт против 10 вольт), а вторичный ток примерно в десять раз превышает первичный (0,9962 мА против 0,09975 мА). В этом SPICE моделировании описано устройство, которое в десять раз понижает напряжение и в десять раз повышает ток.

Трансформатор — это очень полезное устройство. С его помощью мы легко можем повысить или понизить напряжение и ток в цепях переменного тока. Появление трансформаторов сделало практической реальностью передачу электроэнергии на большие расстояния. Трансформаторы позволяют уменьшить потери на проводах линий электропередач (соединяющих генерирующие станции с нагрузками) путем повышения переменного напряжения и понижения переменного тока. На обоих концах (как на генераторе, так и на нагрузках) трансформаторы понижают уровни напряжения до более безопасных значений и снижают стоимость применяемого оборудования. Трансформатор, который на выходе (во вторичной обмотке) вырабатывает более высокое напряжение, чем приложено на входе (к первичной обмотке), называется повышающим трансформатором (его вторичная обмотка имеет больше витков, чем первичная). И наоборот, понижающий трансформатор вырабатывает на своем выходе меньшее напряжение, чем подается на его вход, поскольку его вторичная обмотка имеет меньшее число витков по сравнению с первичной.

Посмотрите еще раз на фотографию, показанную в предыдущей статье:

На поперечном разрезе трансформатора хорошо видно первичную и вторичную обмотки.

Это понижающий трансформатор, о чем свидетельствует большое количество витков первичной обмотки и малое число витков вторичной обмотки. Он преобразует высокое напряжение и маленький ток в низкое напряжение и большой ток. Благодаря большому току вторичной обмотки, в ней используется провод большого сечения. Первичная обмотка, ток в которой имеет небольшую величину, может быть выполнена из провода меньшего сечения.

Любой из рассмотренных типов трансформаторов можно использовать по противоположному назначению (подключить вторичную обмотку к источнику переменного напряжения, а первичную обмотку — к нагрузке). В этом случае трансформатор будет выполнять противоположную функцию: понижающий трансформатор будет функционировать как повышающий, и наоборот. Однако, для эффективной работы трансформатора индуктивности каждой из его обмоток должны быть спроектированы под конкретные рабочие диапазоны напряжения и тока (этот вопрос рассматривался в предыдущей статье). Поэтому, при использовании трансформатора по «противоположному» назначению, напряжения и токи его обмоток должны оставаться в исходных конструктивных параметрах. Только в этом случае трансформатор будет эффективен (и не будет поврежден чрезмерным напряжением или током!).

Трансформаторы часто имеют такую конструкцию, что не очевидно, какие провода принадлежат к первичной обмотке, а какие к вторичной. Во избежание путаницы, на многих трансформаторах (в основном импортного производства) используется обозначение «Н» для высоковольтной обмотки (первичная обмотка в понижающем трансформаторе, вторичная обмотка в повышающем трансформаторе), и обозначение «X» для низковольтной обмотки. Поэтому простой силовой трансформатор будет иметь провода с надписью «h2», «h3», «X1» и «X2».

Если вы вспомните, что мощность равна произведению напряжения и тока, то поймете почему напряжение и ток всегда движутся в «противоположных направлениях» (если напряжение увеличивается, то ток уменьшается, и наоборот). Вы так же поймете, что трансформаторы не могут производить энергию, они могут только преобразовывать ее. Любое устройство, которое могло бы произвести больше энергии, чем потребило, нарушило бы Закон сохранения энергии (энергия не может быть создана или уничтожена, она может быть только преобразована).

Практическая значимость вышесказанного становится более очевидной, когда рассматривается альтернатива: до появления эффективных трансформаторов, преобразование уровней напряжения и тока могло быть достигнуто только за счет использования установок, содержащих моторы и генераторы:

Установка мотор/генератор иллюстрирует основной принцип трансформатора

В этой установке мотор механически соединен с генератором. Генератор предназначен для получения желаемых уровней напряжения и тока за счет скорости вращения мотора. В то время, как и мотор и генератор являются достаточно эффективными устройствами, использование их в связке не обладает достаточной эффективностью, так что общий КПД установки находится в диапазоне 90% или менее. Кроме того, движущиеся части данных установок подвержены трению и механическому износу, а это, в свою очередь, влияет как на срок службы, так и на производительность. Трансформаторы же, с другой стороны, способны преобразовывать переменное напряжение и ток с очень высокой эффективностью без движущихся частей, что делает возможным широкое распространение и использование электроэнергии, которую мы считаем само собой разумеющимся.

Справедливости ради стоит сказать, что установки мотор/генератор не обязательно являются устаревшими в сравнении с трансформаторами во всех сферах применения. Если трансформаторы явно превосходят моторы/генераторы в преобразовании переменного напряжения и тока, то они не могут преобразовать одну частоту переменного тока в другую, а также преобразовать (сами по себе) постоянное напряжение в переменное или наоборот. Установки мотор/генератор могут все это делать относительно просто, хотя и с некоторыми ограничениями эффективности, описанными выше. Эти установки также обладают уникальным свойством сохранения кинетической энергии: то есть, если по какой-либо причине источник питания мотора мгновенно отключается, его угловой момент (инерция вращательного движения) будет еще некоторое время поддерживать вращение генератора, изолируя тем самым нагрузку (питаемую генератором) от «сбоев» в основной энергосистеме.

При внимательном просмотре цифр в SPICE анализе вы должны увидеть соотношение между коэффициентом трансформации и двумя индуктивностями. Обратите внимание на то, что первичная обмотка (l1) имеет в 100 раз большую индуктивность, чем вторичная (10000 Гн против 100 Гн), и что напряжение было понижено с 10 В до 1 В (в 10 раз). Обмотка с большей индуктивностью имеет более высокое напряжение и меньший ток. Поскольку обе обмотки трансформатора намотаны вокруг одного и того же сердечника (для наиболее эффективной магнитной связи между ними), параметры, влияющие на их индуктивность равны, за исключением количества витков в каждой из обмоток. Если мы еще раз взглянем на формулу индуктивности, то увидим, что индуктивность катушки пропорциональна квадрату числа ее витков:

Таким образом, должно быть очевидно, что две обмотки трансформатора в вышеприведенном SPICE моделировании при соотношении их индуктивностей 100 : 1 должны иметь соотношение витков провода 10 : 1, так как 10 в квадрате равно 100. Поскольку соотношение витков соответствует соотношению между первичным и вторичным напряжениями и токами (10 : 1), мы можем сказать, что коэффициент трансформации напряжения и тока равен соотношению витков провода между первичной и вторичной обмотками.

Повышающее / понижающее действие соотношения витков обмоток в трансформаторе аналогично соотношениям шестеренок в механических редукторных системах, которые преобразуют значения скорости и крутящего момента во многом таким же образом:

Повышающие и понижающие трансформаторы, применяющиеся для распределения электроэнергии, могут иметь гигантские размеры (сопоставимые с размером дома). На следующей фотографии показан трансформатор подстанции высотой около четырех метров:

Обзор:

• Трансформаторы «повышают» или «понижают» напряжение в соответствии с соотношениями витков первичных и вторичных обмоток.

• Коэффициент трансформации напряжения равен квадратному корню из отношения индуктивности первичной обмотки к индуктивности вторичной обмотки.

Источник: www.radiomexanik.spb.ru

Повышающий и понижающий трансформатор

В быту и на производстве используется огромное количество различных электронных устройств, приборов и оборудования. Довольно часто для их нормальной эксплуатации требуется повышающий и понижающий трансформатор. Каждый из них работает на основе самоиндукции, позволяющей изменять ток в ту или иную сторону.

Само название трансформатора означает изменение или преобразование. Они применяются в основном совместно с электроникой зарубежного производства, рассчитанной на токи, отличающиеся от отечественных стандартов. Кроме того, трансформаторы обеспечивают защиту электрооборудования и оптимизируют его питание, делая работу максимально эффективной.

Функции и работа трансформаторов

В электронике трансформаторы являются незаменимыми устройствами. Однако, для их наиболее эффективной работы, необходимо хорошо представлять себе, что понижает или повышает трансформатор. В зависимости от потребностей, они повышают или, наоборот, понижают величину потенциала в цепочках с переменным током.

С появлением отличающихся трансформаторных устройств стала возможной доставка электричества на значительные дистанции. Заметно снижаются потери на проводах ЛЭП, когда переменное напряжение повышается, а ток – понижается. Это происходит на всей протяженности проводников, соединяющих электростанцию с подключенными потребителями. На каждом конце таких линий напряжения снижаются до безопасного уровня, облегчая работу используемого оборудования.

Какой трансформатор называют повышающим, а какой понижающим, и какая между ними разница

Если отвечать коротко, то прибор выдающий более высокий потенциал, в сравнении со входом, считается повышающим. Если же происходит обратный процесс, и потенциал на выходе меньше, чем на входе, такое устройство будет понижающим. В первом случае вторичная обмотка обладает большим количеством витков, чем на первичная, а во втором, наоборот, в работе применяется вторичная обмотка с меньшим количеством витков. Этим они кардинально отличаются друг от друга.

Можно ли понижающий трансформатор использовать как повышающий

Да, можно. Поскольку для перемены функций достаточно изменить схему соединения обмоток с источником потенциала и нагрузкой. Соответственно, изменится и функциональность понижающего трансформатора.

На практике, с целью повышения эффективности устройства, индуктивность всех обмоток рассчитывается для точных рабочих значений тока и напряжения. Эти показатели должны обязательно сохраняться в исходном состоянии, когда повышающий и понижающий трансформатор изменяют свои функции на противоположные.

Как определить принадлежность той или иной обмотки

Конструктивно, трансформаторы выполнены по такому принципу, что невозможно сразу определить их различия, то есть, какие провода называется и фактически являются первичной, а которые из них – вторичной обмоткой. Поэтому, чтобы не запутаться, применяется маркировка. Для высоковольтной обмотки предусмотрен символ «Н», в понижающих устройствах она служит первичной, а в повышающих – вторичной обмоткой. Обмотка с низким вольтажом маркируется символом «Х».

Для того чтобы понять особенности, отличие и принцип действия каждого из этих устройств, их следует рассмотреть более подробно.

Общее устройство и функционирование трансформаторов понижающего типа

Трансформаторы выполняют преобразование более высокого входящего напряжения в низкую характеристику напряжения на выходе, то есть позволяют понизить большие токи до требуемых значений. При необходимости такой прибор может использоваться как повышающий.

Принцип действия этих приборов определяется законом электромагнитной индукции. Стандартная конструкция состоит из двух обмоток и сердечника. Первичная обмотка соединяется с источником питания, после чего вокруг сердечника происходит генерация магнитного поля. Под его воздействием во вторичной обмотке возникает электрический ток с определенными заданными параметрами напряжения.

Выходная мощность определяется по количественному соотношению витков в каждой катушке. Изменяя этот показатель можно управлять характеристиками выходного напряжения и получать требуемый ток для бытового и промышленного оборудования.

С помощью лишь одних трансформаторов невозможно изменить частоту электрического тока. Для этого конструкция понижающего аппарата дополняется выпрямителем, изменяющим частоту тока в диапазоне требуемых значений. Современные приборы дополняются полупроводниками и интегральными схемами с конденсаторами, резисторами, микросхемами и другими компонентами. В результате, получается устройство с незначительными размерами и массой, но достаточно высоким уровнем КПД, работающее на понижение напряжения.

Такие трансформаторы функционируют очень тихо и не подвержены сильному нагреву. Мощность выходного тока может выставляться путем регулировок и отличаться в каждом случае. Все устройства нового типа оборудованы защитой от коротких замыканий.

Понижающий трансформатор отличается простой и надежной схемой, широко применяются на подстанциях между отрезками линий электропередачи. Они выполняют понижение сетевого тока с 380 до 220 вольт. Подобные устройства относятся к промышленным. Используемые в быту, отличаются более низкими мощностями. Принимая на первичную обмотку входа 220 В, они затем выдают пониженное напряжение от 12 до 42 вольт в соответствии с подключенными потребителями. Коэффициент трансформации понижающих устройств всегда ниже единицы. Для того чтобы его определить, нужно знать соотношение между количеством витков в первичной и вторичной обмотке.

Особенности повышающего трансформатора

Повышающие трансформаторные устройства, как их называют специалисты, также используются в быту и на производстве. В основном их назначение – работа по своему профилю на проходных электростанциях. Они должны повысить ток в соответствии с нормативными показателями, поскольку в процессе транспортировки происходит постепенное снижение высокого напряжения в ЛЭП. В конце пути следования электростанция с помощью повышающего трансформатора напряжение поднимается до нормативных 220 В и поставляется в бытовые сети, а 380 В – в промышленные.

Работа трансформатора повышающего типа осуществляется по следующей схеме, включающей в себя несколько этапов:

• Вначале на электростанции производится электрический ток напряжением 12 киловольт (кВ).
• Далее по ЛЭП оно поступает на повышающую подстанцию и попадает в повышающий трансформатор, преобразующий это напряжение до 400 кВ. Отсюда ток поступает в высоковольтную ЛЭП и уже по ней приходит на понижающую подстанцию, где его напряжение вновь становится 12 кВ.
• На последнем этапе ток оказывается в низковольтной линии, в конце которой установлен еще один трансформатор понижающего действия. Здесь напряжение окончательно принимает рабочее значение 220 или 380 В и в таком виде поступает в бытовую или промышленную сеть.

Принцип работы повышающего трансформатора также основан на электромагнитной индукции. Основная конструкция состоит их двух катушек с разным количеством витков и изолированного сердечника.

Низкое переменное напряжение поступает в первичную обмотку и вызывает появление магнитного поля, возрастающего при оптимально подобранном соотношении обмоток. Под его влиянием во вторичной обмотке образуется электрический ток с повышенными показателями – 220 В и более. В случае необходимости изменения частоты, в цепочку дополнительно устанавливается преобразователь, способный выдавать постоянный ток для определенных видов оборудования.

В процессе работы трансформаторы нагреваются, поэтому им требуется использовать охлаждение, которое может быть масляным или сухим. Трансформаторные масла относятся к пожароопасным веществам, поэтому такие системы оборудуются дополнительной защитой. Сухие трансформаторы заполняются специальными негорючими веществами. Они безопасны в эксплуатации, но стоят значительно дороже.

Источник: electric-220.ru

Сайт для электриков

Вопрос 1. Из чего состоит трансформатор?
Ответ. Простейший трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода и двух обмоток в виде цилиндрических катушек.
Одна из обмоток подключается к источнику переменного синусоидального тока с напряжением u₁ и называется первичной обмоткой. К другой обмотке подключается нагрузка трансформатора. Эта обмотка называется вторичной
обмоткой.

Вопрос 2. Как осуществляется передача энергии из одной обмотки в другую?
Ответ. Передача энергии из одной обмотки в другую осуществляется путём электромагнитной индукции. Переменный синусоидальный ток i₁, протекающий по первичной обмотке трансформатора, возбуждает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф_с, который пронизывает витки обеих обмоток и наводит в них ЭДС
и
с амплитудами пропорциональными числам витков w₁ и w₂. При подключении ко вторичной обмотке нагрузки в ней под действием ЭДС e₂ возникает переменный синусоидальный ток i₂ и устанавливается некоторое напряжение u₂.
Электрическая связь между первичной и вторичной обмотками трансформатора отсутствует и энергия во вторичную обмотку передаётся посредством магнитного поля, возбуждаемого в сердечнике.

Вопрос 3. Чем является вторичная обмотка трансформатора по отношению к нагрузке?
Ответ. По отношению к нагрузке вторичная обмотка трансформатора является источником электрической энергии с ЭДС e₂. Пренебрегая потерями в обмотках трансформатора можно считать, что напряжение питающей сети U₁ ≈ E₁, а напряжение в нагрузке U₂ ≈ E₂.

Вопрос 4. Что такое коэффициент трансформации?
Ответ. Так как ЭДС обмоток пропорциональны числам витков, то соотношение напряжений питания трансформатора и нагрузки также определяется соотношением чисел витков обмоток, т.е.
U₁/U₂ ≈ E₁/E₂ ≈ w₁/w₂ = k.
Величина k называется коэффициентом трансформации.

Вопрос 5. Какой трансформатор называется понижающим?
Ответ. Если число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной w₂ 1 и напряжение в нагрузке будет меньше напряжения на входе трансформатора. Такой трансформатор называется понижающим.

Вопрос 6. Какой трансформатор называется повышающим?
Ответ. Если число витков вторичной обмотки больше числа витков первичной w₂ > w₁, то k 2 и S_i – поперечное сечение сердечника и суммарное сечение w₁ витков обмотки. Следовательно, увеличение частоты питания f позволяет пропорционально уменьшить сечение сердечника при той же мощности трансформатора, т.е. уменьшить в квадрате его линейные размеры l.

Вопрос 13. Для чего служит магнитопровод трансформатора?
Ответ. Магнитопровод трансформатора служит для увеличения взаимной индукции обмоток и в общем случае не является необходимым элементом конструкции. При работе на высоких частотах, когда потери в ферромагнетике становятся недопустимо большими, а также при необходимости получения линейных характеристик, применяются трансформаторы без сердечника, т. н. воздушные трансформаторы. Однако в подавляющем большинстве случаев магнитопровод является одним из трёх основных элементов трансформатора. По конструкции магнитопроводы трансформаторов подразделяются на стрежневые и броневые.

Вопрос 14. Каким условиям должна удовлетворять конструкция обмоток трансформатора?
Ответ. Конструкция обмоток трансформаторов должна удовлетворять условиям высокой электрической и механической прочности, а также термостойкости.
Кроме того, технология их изготовления должна быть по возможности простой, а потери в обмотках минимальными.

Вопрос 15. Из чего изготавливаются обмотки трансформатора?
Ответ. Обмотки изготавливаются из медного или алюминиевого провода. Плотность тока в медных обмотках масляных трансформаторов находится в пределах 2…4,5 А/мм 2 , а в сухих трансформаторах 1,2…3,0 А/мм 2 . Верхние пределы относятся к более мощным трансформаторам. В алюминиевых обмотках плотность тока на 40…45% меньше. Провода обмоток могут быть круглого сечения площадью 0,02…10 мм 2 или прямоугольного сечения площадью 6…60 мм 2 . Во многих случаях катушки обмоток наматываются из нескольких параллельных проводников. Обмоточные провода покрыты эмалевой и хлопчатобумажной или шёлковой изоляцией. В сухих трансформаторах применяются провода с термостойкой изоляцией из стекловолокна.

Вопрос 16. Как подразделяются обмотки трансформатора по способу расположения на стержнях?
Ответ. По способу расположения на стержнях обмотки подразделяются на концентрические и чередующиеся. Концентрические обмотки выполняются в виде цилиндров, геометрические оси которых совпадают с осью стержней. Ближе к стержню обычно располагается обмотка низшего напряжения, т.к. это позволяет уменьшить изоляционный промежуток между обмоткой и стержнем. В чередующихся обмотках катушки ВН и НН поочерёдно располагают вдоль стрежня по высоте. Такая конструкция позволяет увеличить электромагнитную связь между обмотками, но значительно усложняет изоляцию и технологию изготовления обмоток, поэтому в силовых трансформаторах чередующиеся обмотки не используются.

Вопрос 17. Как выполняется изоляция обмоток трансформатора?
Ответ. Одним важнейших элементов конструкции обмоток трансформатора является изоляция.
Различают главную и продольную изоляцию.
Главной называется изоляция обмотки от стержня, бака и других обмоток. Её выполняют в виде изоляционных промежутков, электроизоляционных каркасов и шайб. При малых мощностях и низких напряжениях функцию главной изоляции выполняет каркас из пластика или электрокартона, на который наматываются обмотки, а также несколько слоёв лакоткани или картона, изолирующих одну обмотку от другой.
Продольной называется изоляция между различными точками одной обмотки, т.е. между витками, слоями и катушками. Межвитковая изоляция обеспечивается собственной изоляцией обмоточного провода. Для междуслойной изоляции используются несколько слоёв кабельной бумаги, а междукатушечная изоляция осуществляется либо изоляционными промежутками, либо каркасом или изоляционными шайбами.
Конструкция изоляции усложняется по мере роста напряжения обмотки ВН и у трансформаторов, работающих при напряжениях 200…500 кВ, стоимость изоляции достигает 25% стоимости трансформатора.

Литература: Усольцев Александр Анатольевич. Электрические машины. Учебное пособие. 2013 г.

Источник: electrichelp.ru

Трансформаторы: назначение, классификация, номинальные данные трансформаторов

Трансформаторы — электромагнитные статические преобразователи электрической энергии. Трансформаторами называются электромагнитные аппараты, служащие для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при той же частоте и для передачи электрической энергии электромагнитным путем из одной цепи в другую.

Основное назначение трансформаторов — изменять напряжение переменного тока. Трансформаторы применяются также для преобразования числа фаз и частоты.

Трансформаторами тока называются аппараты, предназначенные для преобразования тока любой величины в ток, допустимый для измерений нормальными приборами, а также для питания различных реле и обмоток электромагнитов. Число витков вторичной обмотки трансформатора тока w2 > w1.

Особенностью трансформаторов тока является их работа в режиме, близком к короткому замыканию, так как их вторичная обмотка всегда замкнута на небольшое сопротивление.

Трансформаторами напряжения называются аппараты, предназначенные для преобразования переменного тока высшего напряжения в переменный ток низшего напряжения и питания параллельных катушек измерительных приборов и реле. Принцип действия и устройства трансформаторов напряжения аналогичен принципу работы силовых трансформаторов. Число витков вторичной обмотки w2

Особенность работы измерительного трансформатора напряжения заключается в том, что его вторичная обмотка всегда оказывается замкнутой на большое сопротивление, и трансформатор работает в режиме, близком к режиму холостого хода, так как подключаемые приборы потребляют незначительный ток.

Наибольшее распространение имеют силовые трансформаторы напряжения , которые выпускаются электротехнической промышленностью на мощности свыше миллиона киловольт-ампер и на напряжения до 1150 — 1500 кВ.

Для передачи и распределения электрической энергии необходимо повысить напряжение турбогенераторов и гидрогенераторов, установленных на электростанциях, с 16 — 24 кВ до напряжений 110, 150, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ, используемых в линиях передачи, а затем снова понизить до 35; 10; 6; 3; 0,66; 0,38 и 0,22 кВ, чтобы использовать энергию в промышленности, сельском хозяйстве и быту.

Так как в энергетических системах имеет место многократная трансформация, мощность трансформаторов в 7 — 10 раз превышает установленную мощность генераторов на электростанциях.

Силовые трансформаторы в выпускаются в основном на частоту 50 Гц.

Трансформаторы малой мощности широко используются в различных электротехнических установках, системах передачи и переработки информации, навигации и других устройствах. Диапазон частот, на которых могут работать трансформаторы, — от нескольких герц до 105 Гц.

По числу фаз трансформаторы делятся на однофазные, двухфазные, трехфазные и многофазные. Силовые трансформаторы выпускаются в основном в трехфазном исполнении. Для применения в однофазных сетях выпускаются однофазные трансформаторы.

Классификация трансформаторов по числу и схемам соединения обмоток

Трансформаторы имеют две или несколько обмоток, индуктивно связанных друг с другом. Обмотки, потребляющие энергию из сети, называются первичными . Обмотки, отдающие электрическую энергию потребителю, называются вторичными .

Многофазные трансформаторы имеют обмотки, соединенные в многолучевую звезду или многоугольник. Трехфазные трансформаторы имеют соединение в трехлучевую звезду и треугольник.

Повышающие и понижающие трансформаторы

В зависимости от соотношения напряжений на первичной и вторичной обмотках трансформаторы делятся на повышающие и понижающие . В повышающем трансформаторе первичная обмотка имеет низкое напряжение, а вторичная — высокое. В понижающем трансформаторе , наоборот, вторичная обмотка имеет низкое напряжение, а первичная — высокое.

Трансформаторы, имеющие одну первичную и одну вторичную обмотки, называются двухобмоточными . Достаточно широко распространены трехобмоточные трансформаторы , имеющие на каждую фазу три обмотки, например две на стороне низкого напряжения, одну — на стороне высокого напряжения или наоборот. Многофазные трансформаторы могут иметь несколько обмоток высокого и низкого напряжения.

Классификация трансформаторов по конструкции

По конструкции силовые трансформаторы делят на два основных типа — масляные и сухие .

В масляных трансформаторах магнитопровод с обмотками находится в баке, заполненном трансформаторным маслом, которое является хорошим изолятором и охлаждающим агентом.

Сухие трансформаторы охлаждаются воздухом. Они применяются в жилых и промышленных помещениях, в которых эксплуатация масляного трансформатора является нежелательной. Трансформаторное масло является горючим, и при нарушении герметичности бака масло может повредить другое оборудование. Подробнее про этот вид трансформаторов читайте здесь: Сухие трансформаторы

• Автотрансформатор (для однофазных О, для трехфазных Т) — А
• Расщепленная обмотка низшего напряжения — Р
• Защита жидкого диэлектрика с помощью азотной подушки без расширителя — З
• Исполнение с литой изоляцией — Л
• Трех обмоточный трансформатор — Т
• Трансформатор с РПН — Н
• Сухой трансформатор с естественным воздушным охлаждением (обычно вторая буква в обозначении типа), либо исполнение для собственных нужд электростанций (обычно последняя буква в обозначении типа) — С
• Кабельный ввод — К
• Фланцевый ввод (для комплектных ТП) — Ф

Силовой масляный трансформатор ТМ-160 (250) кВА

Системы охлаждения сухих трансформаторов:

• Естественное воздушное при открытом исполнении — С
• Естественное воздушное при защищенном исполнении — СЗ
• Естественное воздушное при герметичном исполнении — СГ
• Воздушное с принудительной циркуляцией воздуха — СД

Системы охлаждения масляных трансформаторов:

• Естественная циркуляция воздуха и масла — М
• Принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла — Д
• Естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция масла с ненаправленным потоком масла — МЦ
• Естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция масла с направленным потоком масла — НМЦ
• Принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла — ДЦ
• Принудительная циркуляция воздуха и масла с направленным потоком масла — НДЦ
• Принудительная циркуляция воды и масла с ненаправленным потоком масла — Ц
• Принудительная циркуляция воды и масла с направленным потоком масла — НЦ

Системы охлаждения трансформаторов с негорючим жидким диэлектриком:

• Охлаждение жидким диэлектриком с принудительной циркуляцией воздуха — НД
• Охлаждение негорючим жидким диэлектриком с принудительной циркуляцией воздуха и с направленным потоком жидкого диэлектрика — ННД

Наряду с трансформаторами широко применяются автотрансформаторы, в которых имеется электрическая связь между первичной и вторичной обмотками. При этом мощность из одной обмотки автотрансформатора в другую передается как магнитным полем, так и за счет электрической связи. Автотрансформаторы строятся на большие мощности и высокие напряжения и применяются в энергосистемах, а также используются для регулирования напряжения в установках небольшой мощности.

Номинальные данные трансформаторов

Номинальные данные трансформатора, на которые он рассчитан с заводской гарантией на 25 лет указываются в паспортной табличке трансформатора :

номинальная полная мощность Sном, КВ-А,

номинальное линейное напряжение U л.ном, В или кВ,

номинальный линейный ток I л.ном. А,

номинальная частота f , Гц,

схема и группа соединения обмоток,

напряжение короткого замыкания Uк, %,

В табличке приводятся также данные, необходимые для монтажа: полная масса, масса масла, масса выемной (активной) части трансформатора. Указываются тип трансформатора в соответствии с ГОСТ на марки трансформаторов и завод-изготовитель.

Номинальная мощность однофазного трансформатора Sном= U1 ном I1 ном, a трехфазного

где U1 лном, U1 фном, I1 лном и I1 фном — соответственно номинальные линейные и фазные значения напряжений и токов.

Номинальными напряжениями трансформатора являются линейные напряжения при холостом ходе на первичной и вторичной обмотках трансформатора. За номинальные токи первичной и вторичной обмоток трансформатора принимаются токи, рассчитанные по номинальной мощности при номинальных первичных и вторичных напряжениях.

Ввиду общности конструкции и методов расчета к трансформаторам могут быть отнесены реакторы, дроссели насыщения и сверхпроводящие индуктивные накопители.

Источник: electricalschool.info

Определение, конструкция и применение

Как видно из названия, повышающий трансформатор представляет собой устройство, которое повышает или регулирует выходное напряжение в гораздо большей степени, чем его входное напряжение, сохраняя при этом постоянный ток без каких-либо переменных величин. В основном они используются на электростанциях и в системах передачи электроэнергии.

Содержание

1. Что такое повышающий трансформатор?
2. Конструкция повышающего трансформатора
а. Ядро
б. Обмотка
3. Работа повышающего трансформатора
4. Преимущества повышающего трансформатора
5. Недостатки повышающего трансформатора
6. Применение повышающего трансформатора

7. Факторы, которые следует учитывать при выборе повышающего трансформатора

1. Что такое повышающий трансформатор?

Трансформатор представляет собой электростатическое устройство, которое преобразует электрическую энергию (от первичной обмотки) в магнитную энергию (в магнитопроводе трансформатора) и обратно в электрическую энергию (на вторичной обмотке трансформатора).

Повышающий трансформатор — это тип трансформатора с функцией преобразования низкого напряжения (НН) и высокого тока с первичной обмотки трансформатора в высокое напряжение (ВН) и низкое значение тока на вторичной стороне трансформатора.

2. Конструкция повышающего трансформатора

Повышающий трансформатор состоит из обмоток, корпуса трансформатора и сердечника.

а. Сердечник

Конструкция сердечника трансформатора выполнена из материала повышенной водонепроницаемости.

Этот материал позволяет магнитному проходу проходить с меньшими потерями. Материал сердцевины обладает более высокой проницаемостью, чем соседний воздух.

В результате этот материал будет ограничивать силовые линии магнитного поля внутри основного материала. Таким образом, производительность трансформатора может быть увеличена за счет минимизации потерь.

Магнитный сердечник позволяет потоку течь внутри него и приводит к повреждению корня, например, потерям вихревых токов из-за гистерезиса.

Поэтому был выбран материал с низкой проводимостью и гистерезисом, чтобы сделать сердечник похожим на феррит или кремнистую сталь.

Сердечник трансформатора ламинирован для сведения к минимуму вихревых токов. Это может предотвратить нагрев ядра.

При нагреве активной зоны теряется значительное количество электроэнергии. И производительность трансформатора может быть снижена.

б. Обмотка

Обмотки каскадного трансформатора помогают передавать ток на трансформатор.

Эти обмотки специально разработаны для охлаждения трансформатора и выдерживают испытания и условия эксплуатации.

Толщина датчика используется на первичной стороне, а количество витков на ней меньше, чем на вторичной.

Точно так же во вторичной обмотке используется тонкая катушка, и она крутится больше, чем первичная.

Он сконструирован таким образом, что первичная часть может выдерживать меньшее напряжение питания, чем вторичное.

В обмотках трансформатора обычно используется медь или алюминий.

Алюминий дешевле меди, но срок службы трансформатора можно продлить, используя медь.

Существуют различные типы покрытий трансформаторов, которые могут уменьшить вихревые токи, например, типа EE и типа EI.

3. Принцип работы повышающего трансформатора

Символическое изображение повышающего трансформатора показано ниже. На следующем рисунке входное и выходное напряжения представлены как V1 и V2 соответственно. Витки на обмотках трансформатора Т1 и Т2. Здесь входная катушка является первичной, а выходная — вторичной.

Выходное напряжение выше входного, поскольку число витков первичной обмотки меньше, чем вторичной. Как только переменный ток течет в трансформаторе, ток течет в одном направлении, останавливается и реверсируется, чтобы течь в другом направлении.

Электрический ток создаст магнитное поле в области катушки. Направление магнитных полюсов изменится, как только ток изменит направление.

Индуцированное напряжение в катушках принимает магнитное поле. Точно так же напряжение будет генерироваться во вторичной катушке в движущемся магнитном поле, называемом взаимной индукцией. Следовательно, переменный ток в первичной обмотке создает движущееся магнитное поле, индуцирующее вторичное напряжение.

Основная зависимость между числом витков в каждой обмотке и напряжением может быть получена с помощью этой формулы повышающего трансформатора.

V2 / V1 = T2 / T1

Где «V2» — напряжение вторичной обмотки

«V1» — напряжение первичной обмотки.

‘T2’ включает вторичную обмотку.

«Т1» включает первичную обмотку

4. Преимущества повышающего трансформатора

Преимущества повышающих трансформаторов заключаются в следующем.

• Используются в жилых и коммерческих помещениях.
• Передатчик мощности
• Техническое обслуживание
• Эффективность
• Непрерывная работа
• Быстрый старт

5. Недостатки повышающего трансформатора

К недостаткам повышающих трансформаторов относятся следующие:

• Требуется система охлаждения
• Работает на переменный ток
• Размеры этих трансформеров огромны.

Использование повышающих трансформаторов включает следующее.

• Эти трансформаторы используются в электронном оборудовании, таком как инверторы и стабилизаторы напряжения, для обеспечения стабильности напряжения от низкого до высокого.
• Используется для распределения электроэнергии.
• Этот трансформатор используется для изменения высокого напряжения в линиях электропередачи, генерируемого генераторами.
• Этот трансформатор также используется для запуска электродвигателей, рентгеновских аппаратов, микроволновых печей и т. д.
• Используется для улучшения электрического и электронного оборудования.

7. Факторы, которые следует учитывать при выборе повышающего трансформатора

При выборе повышающего трансформатора необходимо учитывать различные факторы.

• Эффективность трансформаторов
• Количество фаз
• Рейтинг трансформаторов
• Охлаждающая среда
• Материал обмоток

МВТ Повышающий трансформатор  

MBT – это торговая марка трансформаторной продукции, пользующаяся высокой репутацией на рынке. Обладая большим опытом и технологическими линиями в производстве, хорошей командой инженеров, квалифицированными техническими работниками и многочисленными партнерами-клиентами во многих областях, мы всегда лидируем по качеству обслуживания и цене.

Мы проектируем, производим и поставляем все виды электрических трансформаторов с привлечением специального менеджера проекта и 24-месячной гарантией с момента отправки.

С бизнес-девизом: «Довольный клиент — лучшая бизнес-стратегия из всех», и более 11 лет опыта в разработке и производстве трансформаторов. Мы, MBT, уверены, что являемся лучшим производителем трансформаторов во Вьетнаме.

Немедленно свяжитесь с нами по телефону +84913 006 538 или напишите по электронной почте: [email protected] для бесплатной консультации и поддержки и получения наиболее льготного предложения.

Разница между повышающим и понижающим трансформатором

Трансформатор — это статическое устройство, которое передает переменный ток от цепи к цепи с одной и той же частотой, но уровень напряжения обычно меняется. По экономическим причинам электрическая энергия должна передаваться при высоком напряжении, а с точки зрения безопасности она должна использоваться при низком напряжении. Это увеличение напряжения передачи и снижение напряжения для использования могут быть достигнуты только с использованием повышающего трансформатора и понижающего трансформатора.

Основное различие между повышающим и понижающим трансформаторами заключается в том, что повышающий трансформатор увеличивает выходное напряжение, а понижающий трансформатор снижает выходное напряжение.

Table of Contents

1. Comparison Chart

2. Definition

3. Key Differences

4. Point to Remember

1. Comparison Chart

Sr. No.	Повышающий трансформатор	Понижающий трансформатор
1	Выходное напряжение повышающего трансформатора больше напряжения источника.	Выходное напряжение понижающего трансформатора меньше напряжения источника.
2	Обмотка НН трансформатора является первичной, а обмотка ВН — вторичной.	Обмотка ВН трансформатора является первичной, а обмотка НН — вторичной.
3	Вторичное напряжение повышающего трансформатора больше, чем его первичное напряжение.	Вторичное напряжение понижающего трансформатора меньше его первичного напряжения.
4	Количество витков в первичной обмотке меньше, чем во вторичной обмотке.	Число витков в первичной обмотке больше, чем во вторичной обмотке.
5	Первичный ток трансформатора больше, чем вторичный ток.	Вторичный ток больше первичного.
6	Повышающий трансформатор обычно используется для передачи электроэнергии. Генераторный трансформатор на электростанции является одним из примеров повышающего трансформатора.	В электрораспределении используется понижающий трансформатор. Трансформатор в жилом поселке — один из примеров понижающего трансформатора.

2. Определение

а. Повышающий трансформатор

Повышающий трансформатор представляет собой тип трансформатора с функцией преобразования низкого напряжения (НН) и высокого тока на первичной стороне трансформатора в высокое напряжение (ВН) и низкое значение тока на вторичной стороне трансформатора. .

б. Понижающий трансформатор

Понижающий трансформатор — это тип трансформатора, который преобразует высокое напряжение (ВН) и малый ток на первичной стороне трансформатора в низкое напряжение (НН) и высокое значение тока на вторичной стороне трансформатора. .

3. Основное различие между повышающим и понижающим трансформаторами

— Когда выходное (вторичное) напряжение больше входного (первичного), трансформатор называется повышающим. Для сравнения, выходное (вторичное) напряжение понижающего трансформатора меньше.

— В повышающем трансформаторе обмотка низкого напряжения является первичной обмоткой, а обмотка высокого напряжения — вторичной обмоткой. Напротив, в понижающем трансформаторе обмотка низкого напряжения является вторичной обмоткой.

— В повышающем трансформаторе ток и магнитное поле меньше развиваются на вторичной обмотке, а на первичной они возрастают. Напротив, в понижающем трансформаторе напряжение вторичной обмотки ниже из-за сильного тока и магнитного поля.

* Примечание 1: Электрический ток пропорционален магнитному полю.

* Примечание 2: Согласно закону Ома, напряжение пропорционально силе тока. Если мы увеличим напряжение больше, чем сила тока также будет увеличиваться, но в трансформаторе для передачи того же количества электроэнергии, если мы увеличим напряжение, то сила тока уменьшится и наоборот. Таким образом, мощность на выводах передачи и приема трансформатора постоянна.

— В повышающем трансформаторе первичная обмотка состоит из толстого изолированного медного провода, а вторичная обмотка состоит из тонкого медного провода с изоляцией. Напротив, в понижающем трансформаторе высокий выходной ток приводит к тому, что для изготовления вторичной катушки используется толстая изолирующая медь.

*Примечание 3: Толщина проводов зависит от способности электрического тока течь по ним.

— Повышающий трансформатор увеличивает напряжение с 220 В до 11 кВ и более, а понижающий трансформатор снижает напряжение с 440 до 220 В, 220-110 В или 110-24 В, 20 В, 10 В.

4. Важно помнить

Один и тот же трансформатор может использоваться как повышающий или понижающий трансформатор. Это зависит от того, как он подключен в цепи. Если входное питание подается на низковольтную обмотку, она становится повышающим трансформатором. С другой стороны, если входная мощность подается на обмотку высокого напряжения, трансформатор становится понижающим.

Повышающие, понижающие трансформаторы и обратное питание

Проще говоря, трансформаторы — это машины, которые повышают или понижают напряжение, чтобы электричество можно было перемещать и использовать более эффективно. В этой статье мы в первую очередь рассмотрим важность и различия повышающих и понижающих трансформаторов.

«Понижающий трансформатор» используется для понижения напряжения, а «повышающий трансформатор» — для повышения напряжения.

Напряжение, поступающее на трансформатор от источника питания, называется первичное напряжение , а напряжение, выходящее из трансформатора, называется вторичным напряжением .

Что такое понижающий трансформатор?

Понижающий трансформатор — это трансформатор, первичное напряжение которого на выше, чем вторичное напряжение.

Для иллюстрации предположим, что ваша компания получает 3-фазное питание 480 В от энергетической компании, но у вас есть оборудование, для которого требуется 3-фазное питание 208 В. Чтобы это работало, вам нужен понижающий трансформатор для преобразования мощности 480 В в 208 В, чтобы ваша машина работала с правильным напряжением.

Что такое повышающий трансформатор?

Повышающий трансформатор — это трансформатор, первичное напряжение которого на ниже вторичного напряжения.

В этом случае, допустим, ваше здание подключено к сети 208 В, но вам нужно 480 В для питания большой машины, вам понадобится повышающий трансформатор для повышения напряжения с 208 В до 480 В.

Эти примеры относятся к небольшим промышленным приложениям. Но принцип применим независимо от размера. Например, энергетические компании используют массивные трансформаторы подстанций, называемые трансформаторами GSU (усилитель генератора), для повышения напряжения электростанций с 7200 В до сверхвысокого напряжения, такого как 345 000 В, для крупномасштабной передачи электроэнергии на многие мили. Как только мощность достигает места назначения, трансформатор подстанции используется для понижения напряжения для распределения.

Поскольку трансформаторы работают от переменного тока, технически все трансформаторы могут работать как в повышающем, так и в понижающем режиме. В этом смысле обозначения «повышающий» и «понижающий» просто относятся к способу использования трансформатора.

ПРИМЕЧАНИЕ. AC означает переменный ток, что означает, что направление тока, протекающего через систему, буквально меняет направление 60 раз в секунду. Эта частота изменения измеряется в герцах, поэтому системы переменного тока в США называются 60 герц. Узнайте больше об истории питания переменного тока и питания постоянного тока   здесь  .

Каковы конструктивные различия между повышающими и понижающими трансформаторами?

Теоретически любой трансформатор можно использовать как для повышающего, так и для понижающего режима. Но есть некоторые заметные различия в конструкции повышающих и понижающих трансформаторов. Это ни в коем случае не жесткие правила, а стандарты, которых придерживается трансформаторная промышленность. Кроме того, конструктивные различия, как правило, более выражены в трансформаторах низкого напряжения (<600 В) по сравнению с их аналогами среднего напряжения (> 2400 В).

ПРИМЕЧАНИЕ. Повышающие трансформаторы, разработанные специально для солнечных и ветряных электростанций, имеют собственный набор стандартов проектирования, которые мы рассмотрим в следующей статье.

Основные конструктивные различия в разбивке по типам трансформаторов.

1. Расположение обмотки и отвода напряжения

Трансформаторы низкого напряжения

Низковольтные понижающие трансформаторы обычно имеют обмотки высокого напряжения снаружи, а обмотки низкого напряжения внутри. Повышающие трансформаторы имеют противоположную конфигурацию. Основная причина этого в том, что отводы регулировки напряжения обычно располагаются на первичных обмотках, а поскольку обмотки расположены концентрично (одна внутри другой), обмотки с отводами напряжения должны физически располагаться на внешних витках.

Ниже приведен пример, где обмотки высокого напряжения показаны красным цветом, а обмотки низкого напряжения — синим.

Трансформаторы среднего напряжения

Когда речь идет о трансформаторах среднего напряжения, практически нет разницы в расположении обмоток или ответвлений. Обмотки ВН всегда снаружи, а ответвления всегда на стороне ВН.

2. Векторная группировка

Векторная группировка трансформаторов низкого напряжения

Трансформаторы низкого напряжения обычно изготавливаются с векторной группой треугольник-звезда независимо от повышающего или понижающего режима, при этом треугольник является соединением на первичной стороне, а WYE — соединение на вторичной стороне.

Ниже приведен пример того же трансформатора низкого напряжения, но один рассчитан на понижающий, а другой на повышающий.

Трансформаторы среднего напряжения с векторной группировкой

Трансформаторы среднего напряжения обычно изготавливаются с векторной группой треугольник-звезда, если они предназначены для понижающего режима, и с векторной группой звезда-звезда, если предназначены для повышающего режима.

Ниже приведен пример того же трансформатора среднего напряжения, но один рассчитан на понижающий, а другой на повышающий.

3. Обратное питание

Любой понижающий трансформатор технически может быть использован в качестве повышающего трансформатора путем «обратного питания» трансформатора.

Обратное питание — это просто вопрос подачи питания на обмотки низкого напряжения.

Учитывая большую доступность понижающих трансформаторов, реверсивное питание является обычной практикой в ​​отрасли. С учетом сказанного, вот несколько соображений при обратном питании понижающего трансформатора.

• Соответствие нормам: Хотя в NEC нет ничего, что прямо запрещало бы обратное питание, ваш местный инспектор по электротехнике может решить, что он хочет видеть на заводской табличке трансформатора такую ​​фразу, как «пригоден для повышения мощности», прежде чем одобрить установку.
• Пусковой ток: Пусковой ток (величина тока, потребляемая трансформатором при начальном включении) больше при обратном питании, что может привести к срабатыванию выключателя. Это редкость, учитывая, что современные выключатели обычно имеют достаточную выдержку времени, чтобы выдержать пусковой ток без ложных срабатываний. Неприятное отключение обычно происходит только в том случае, если выключатель, питающий трансформатор, устарел и/или мощность трансформатора очень высока.

  Чем больше кВА, тем больше пусковой ток, поэтому некоторые производители рекомендуют только обратную подачу 75 кВА и ниже. Но пока прерыватель имеет достаточную выдержку времени, вы можете реверсивно питать более крупные трансформаторы.

• Группировка по вектору / Без нейтрали: Наиболее распространенной векторной группой трансформатора является треугольник-звезда, где треугольник представляет собой конфигурацию на первичной стороне, а звезда на вторичной стороне. Следовательно, обратное питание трансформатора, изначально предназначенного для работы в режиме понижения, приведет к вторичному соединению треугольником, в котором отсутствует нейтраль. Если это ваша ситуация, вам необходимо убедиться, что нагрузка не требует нейтрали, а вторичную обмотку, возможно, необходимо заземлить в углу.

  См. статью Джеймса Столлкапа «Пусть наоборот» для получения дополнительной информации по этому вопросу.

ПРИМЕЧАНИЕ.   Клеммы трансформатора всегда маркируются буквой H для обмоток высокого напряжения и буквой X для обмоток низкого напряжения. Независимо от того, используется ли он в качестве повышающего или понижающего трансформатора. H всегда выше из двух напряжений, а X всегда ниже.

Имея это в виду, мы рекомендуем вам покупать специально разработанный повышающий трансформатор вместо обратного питания, когда это возможно. И, как всегда, если у вас есть вопросы или вам нужна дополнительная помощь, когда дело доходит до понимания или поиска подходящего повышающего или понижающего трансформатора, не стесняйтесь обращаться к нам или звоните в нашу команду по телефону 800-270-2011.

WAZIPOINT

Мы все знакомы с трансформаторами и их различными видами применения; у нас может быть кто-то очень опытный и работающий с трансформатором в нашей ограниченной области, или кто-то более новый, чтобы ввести уровень. Дело в том, что иногда мы сталкиваемся с несколькими критическими проблемами в нашей сфере деятельности. Сегодня мы обсудим и поделимся своими знаниями о том, как определить, является ли трансформатор повышающим или понижающим, если на нем нет идентификационной маркировки.

«Трансформатор, который увеличивает напряжение от первичной обмотки к вторичной, называется повышающим трансформатором, в котором больше витков вторичной обмотки, чем витков первичной обмотки. И наоборот, трансформатор, предназначенный для прямо противоположного действия, называется повышающим. понижающий трансформатор».

Проще говоря, трансформатор можно использовать как для повышения, так и для понижения. Все зависит от количества первичных и вторичных обмоток. Если мы подключим первичную сторону к сети переменного тока, а вторичную сторону к какой-либо нагрузке, то, если вторичная обмотка имеет меньшее количество витков, падение напряжения будет меньше, поэтому она будет работать как понижающая и в любом случае как чем больше витков обмотки, тем больше будет падение напряжения, поэтому он будет работать как повышающий трансформатор.

Но, на практике, не так просто использовать понижающий трансформатор как повышающий или наоборот. Существует некоторая мера безопасности для машины и человека или имущества. Итак, давайте найдем реальный факт.

Случай-1:
Просто на вторичной обмотке повышающего трансформатора больше витков, чем на первичной обмотке, при этом понижающий трансформатор имеет меньше витков вторичной обмотки, чем первичная обмотка;

Случай-2:
Если вы посмотрите за пределы трансформатора, обозначения клемм, если первичная сторона U V W. На вторичной стороне u v w есть ли обозначение заглавной буквы первично, если обозначение меньшего алфавита является вторичным;

Случай-3:
Мы можем проверить, чтобы найти первичную и вторичную обмотку, используя безопасное низкое напряжение, например, подключив его к источнику питания переменного тока около 20-30 В на первичной обмотке и щуп для напряжения на вторичной обмотке. обмотка. Мы легко можем определить, является ли трансформатор повышающим или понижающим;

Вариант 4:
Мы можем посмотреть на паспортную табличку, чтобы определить коэффициент трансформации или коэффициент напряжения и проверить соединения. Если питание находится на обмотке нижнего напряжения, это повышающий трансформатор. Если питание находится на обмотке более высокого напряжения, это понижающий трансформатор;

Случай-5:
Измерив сопротивление постоянному току крыльев трансформатора, мы получим представление. Скажем, если трансформатор представляет собой понижающий трансформатор 10: 1, то сопротивление постоянному току первичной обмотки будет, возможно, в 10 раз больше, чем сопротивление вторичной;

Случай-6:
Мы можем проверить тип первичных и вторичных боковых втулок, если таковые имеются. Размер кабелей с обеих сторон и положение переключателя ответвлений, которое всегда находится на стороне высокого напряжения;

Случай-7:
Если возможно найти заводскую табличку, то мы легко можем найти тип трансформатора, например, если есть 2 напряжения, записанные в следующей форме 230/115 или любые такие две цифры, отношение-числитель/ знаменатель показывает, является ли трансформатор повышающим или понижающим;

Случай-8:
Мы можем проверить толщину изоляции и толщину материала проводника, если это возможно. На стороне высокого напряжения используется более толстая изоляция, а на стороне низкого напряжения используется более толстый проводник.

Посмотрите, как работают повышающие и понижающие трансформаторы?

Разница между Step-up и Понижающий трансформатор:

Спонсор:

Повышающий трансформатор	Понижающий трансформатор
Выходное напряжение Повышающего трансформатора больше, чем напряжение источника.	Выходное напряжение Понижающего трансформатора меньше напряжения источника.
Обмотка НН трансформатора является первичной, а обмотка ВН – вторичной.	Обмотка ВН трансформатора является первичной, а обмотка НН — вторичной.
Вторичное напряжение повышающего трансформатора больше, чем его первичное напряжение.	Вторичное напряжение понижающего трансформатора меньше его первичного напряжения.
Количество витков в первичной обмотке меньше, чем во вторичной.	Количество витков в первичной обмотке больше, чем во вторичной.
Первичный ток трансформатора больше вторичного тока.	Вторичный ток больше основного тока.
Для передачи электроэнергии обычно используется повышающий трансформатор. Трансформатор генератора, питающий установку, является одним из примеров повышающего трансформатора.	Понижающий трансформатор используется для распределения электроэнергии. Трансформер в жилом поселке является одним из примеров понижающего трансформатора.

Почему Трансформаторы используются?

Спонсор:

Есть две причины использовать трансформатор; один — изменить уровень напряжения в системе либо для соответствия уровню потребляемого напряжения, либо для передачи уровень напряжения; два-для обеспечения «гальванической развязки» между источником питания и ведомой нагрузкой.

Столкнитесь с этим два самых основных, трансформатор предназначен в виде двух отдельных витков проволоки на общем железном сердечнике. Если количество витки в каждой из двух катушек одинаковы, то выходное напряжение трансформатор останется на том же уровне, что и на входе. Но, если количество витков в каждой обмотке разное, то уровень выходного напряжения будет отличаться от входного напряжения, в зависимости от соотношения количества витков.

Пример: Если коэффициент намотки катушки трансформатора 10:100; значит-

Если мы приложим 100 В на стороне со 100 витками, напряжение на другой стороне будет 10 В.

Если подать 100 В на сторону с 10 катушками, напряжение на другой стороне будет 1000В.

9 Facts On Step Up Transformer:Construction,Working,Uses – Lambda Geeks

Points of Discussion:

• Definition
• Construction
• Working
• Applications
• Часто задаваемые вопросы о повышающих трансформаторах.

Определение повышающего трансформатора

Трансформатор передает электрическую энергию. Повышающий трансформатор — это один из типов электрических трансформаторов. Повышающий трансформатор увеличивает входное напряжение и обеспечивает повышенное напряжение на выходе. В процессе передачи мощности мощность и частота мощности остаются постоянными.

Изображение предоставлено: !Оригинал:Constant314Vector: Wikimpan, Идеальный трансформатор, CC0 1.0

Конструкция повышающего трансформатора

Конструкция повышающего трансформатора означает конструкцию сердечника и конструкцию обмоток.

Конструкция сердечника:

Сердечник трансформатора представляет собой специальную деталь, изготовленную из губчатого металла. Причина выбора губчатых металлов для сердечника заключается в том, что магнитный поток может проходить через эти типы металлов. Сердечник окружен катушками. Тип упаковки определяет тип сердцевины.

Сердечник трансформатора будет называться трансформатором с закрытым сердечником, если сердечник снаружи ограничен катушками.

Трансформатор называется трансформатором с сердечником Shell, если сердечник изнутри окружен катушками.

Для промышленных целей сердечник с оболочкой предпочтительнее сердечника, поскольку сердечник имеет недостаток «утечки флюса».

Обмотки:

Обмотки являются еще одной важной частью трансформатора, которые в основном представляют собой витки провода и проводят ток. Первичная и вторичная обмотки состоят из меди и алюминия. Первичная обмотка принимает входное напряжение, а вторичное напряжение обеспечивает выходное напряжение. Здесь проводится классификация повышения или понижения. Теперь для повышающего трансформатора количество витков вторичной обмотки больше, чем количество витков вторичной обмотки.

Повышающий трансформатор Принцип работы

Повышающий трансформатор работает по тому же принципу, что и обычный трансформатор. Повышающие трансформаторы принимают более низкое напряжение и обеспечивают более высокое напряжение. Их работа основана на законах Фарадея и теории коэффициента трансформации.

Внутри повышающего трансформатора протекает ток из-за входного напряжения. Поток тока индуцирует магнитный поток вокруг обмоток, и этот поток проходит через сердечник трансформатора.

Напряжение во вторичных обмотках индуцируется вторичной обмоткой.

Следующий принцип работы — коэффициент поворота. Передаточное число дается как отношение числа витков первичной обмотки к передаточному числу витков вторичной обмотки. Он также описывается как отношение входного напряжения к выходному напряжению.

Передаточное отношение = N _{первичный} /N _{вторичный} =V _{первичный} /V _{вторичный} ———————- (i)

Или, Vвторичный = Vпервичный *(Nвторичный /Nпервичный) ———————(ii)

Здесь Nprimary = количество витков первичной обмотки

Nsecondary = количество витков вторичной обмотки

Vprimary = напряжение первичной стороны

Vsecondary = напряжение вторичной стороны

Используя отмеченное уравнение (ii), мы пытаемся рассчитать вторичное напряжение . Понятно, что входное напряжение постоянно. Теперь, изменяя передаточное отношение, мы можем получить желаемое выходное напряжение. Повышающий трансформатор используется для получения более высокого напряжения на выходе. Вот почему соотношение (Nвторичный/Nпервичный) фиксируется больше 1,9.0005

Теперь из уравнений видно, что Nвторичная обмотка будет больше, чем у понижающего трансформатора. Вот почему повышающий трансформатор состоит из большего числа витков во вторичных обмотках.

Узнайте, как работает трансформатор. Нажмите здесь, чтобы перейти!

Применение повышающего трансформатора

Повышающий трансформатор имеет несколько применений. Большинство приложений очень специфичны и относятся к разным областям.

Изображение предоставлено: Ptrump16, трансформатор подстанции, CC BY-SA 4.0

• Применение в энергосистемах: повышающий трансформатор является одной из наиболее важных частей системы распределения электроэнергии. Повышающий трансформатор помогает повышать подаваемое напряжение в соответствии с потребностью.
• Электронные устройства и инструменты: Повышающие трансформаторы используются во многих электронных устройствах и инструментах. Такие устройства, как выпрямители, преобразователи АЦП и ЦАП, используют этот тип трансформатора.
• Электродвигатели и генераторы, микроволновые печи, рентгеновские аппараты и различные бытовые приборы используют для повышающих трансформаторов.

Часто задаваемые вопросы о повышающих трансформаторах

1. Как определить повышающий и понижающий трансформаторы?

Повышающий трансформатор обеспечивает повышенное напряжение на нагрузке, тогда как понижающий трансформатор обеспечивает пониженное напряжение на нагрузке. Измерив входное напряжение на первичной обмотке и выходное напряжение на вторичных обмотках, можно определить тип трансформатора. Можно также проверить текущее значение ввода и вывода. Если текущее значение больше заданного, то это шаг вверх, в противном случае — шаг вниз. Это был процесс. Другой процесс будет заключаться в проверке коэффициента поворота. Если коэффициент трансформации меньше единицы, то это повышающий, иначе понижающий трансформатор.

Проверка типов проводов будет другим способом. Для повышающих трансформаторов первичные обмотки имеют большую плотность проводов, чем плотность проводов вторичных обмоток.

Небольшой повышающий трансформатор

2. Для чего нужен повышающий трансформатор?

Повышающий трансформатор подает на нагрузку повышенное напряжение питания. Итак, если есть необходимость повысить или увеличить подаваемое напряжение для наших выработок, то рекомендуется использовать повышающий трансформатор. Но это текущее значение уменьшается. Поэтому, если нам нужен источник более высокого напряжения с тем же током, то повышающий трансформатор не подойдет для наших целей.

3. Каково назначение повышающего трансформатора?

Повышающий трансформатор помогает увеличить напряжение. Итак, цель относительно прямая, то есть повысить подаваемое на него напряжение.

4. Каков коэффициент трансформации повышающего трансформатора?

Коэффициент поворота является важным параметром электрических трансформаторов. Он определяется отношением числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки.

Коэффициент витков = N _{первичной обмотки} /N _{вторичной обмотки}

Nprimary — число витков первичной обмотки, а Nsecondary — число витков вторичной обмотки.

Повышающий трансформатор не имеет идеального коэффициента трансформации. Но в целом коэффициент трансформации меньше 1 в случае повышающего трансформатора.

5. Напишите о практическом значении повышающих трансформаторов

Повышающие трансформаторы очень важны для нашей повседневной жизни. Подача электричества без повышающих трансформаторов совершенно невозможна. В системе распределения электроэнергии, когда питание подается от электростанций, подаваемое напряжение уменьшается из-за сопротивления питающих проводников. В это время требуются повышающие трансформаторы, чтобы снова увеличить напряжение, сохраняя мощность постоянной. В этом практическое значение повышающего трансформатора.

Повышающий автотрансформатор. Изображение предоставлено:
«KRCC 2014 03 07 15» (CC BY-NC 2.0) от davidseibold

6. Различия между повышающим и понижающим трансформаторами?

Назначение повышающего и понижающего трансформаторов различает трансформаторы. Задача повышающего трансформатора заключается в том, что он повышает подаваемое напряжение, а понижающий трансформатор обеспечивает пониженное подаваемое напряжение. Некоторые другие отличия приведены ниже.

7. Увеличивает ли ток повышающий трансформатор?

Нет, повышающий трансформатор не увеличивает ток. Вместо этого он увеличивает напряжение и уменьшает ток. При этом мощность сигнала остается постоянной.

8. Число витков обмотки электрического трансформатора равно 3000. Другая обмотка имеет число витков = 1500, где применяется переменное напряжение 50 вольт. Найдите напряжение при меньшем числе витков. Узнайте тип трансформатора.

Напряжение подается на стороне 1500 витков. Итак, это первичная обмотка и количество витков провода = 1500. Допустим, это Np.

3000 сторона поворота является вторичной стороной. Итак, это вторичная обмотка и количество витков провода = 3000. Допустим, это нс.

50 вольт подается на первичную сторону, поэтому это первичное напряжение и допустим, что = Vp

Нам нужно рассчитать напряжение на вторичной стороне; скажем, что = Vs.

Мы знаем, что коэффициент поворота = Np/Ns

Это также = Vp/Vs

Итак, Np/Ns = Vp/Vs

Или, Vs = (Ns/Np) * Vp

Подставляя значения, мы получаем-

Vs = (3000/1500) * 50

Или, Vs = 100 вольт

Напряжение на вторичной стороне будет = 100 вольт.

Теперь, как мы видим, напряжение выше, чем подаваемое напряжение, так что это повышающий трансформатор.

Можно ли использовать понижающий трансформатор в качестве повышающего?

Введение

Можно ли использовать понижающий трансформатор в качестве повышающего трансформатора ? Это касается не только принципа трансформатора, но и конкретных компонентов и их функций в цепи. По принципу работы трансформатор может понижать и повышать. Означает ли это, что они могут быть преобразованы? Но стоит отметить, что класс напряжения, характеристики импеданса, характеристики напряжения импеданса, ток обмотки и т. д. определяют, можно ли использовать понижающий трансформатор в качестве повышающего. Итак, здесь мы объясним это подробно.

УСТАНОВКИ И УДАЛЕНИЯ ТРАНСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Каталог

ВВЕДЕНИЕ

ⅰ Electrical Transform. up Трансформаторы

Ⅲ Анализ примеров

Ⅳ Теоретический анализ

Ⅴ Ⅴ Часто задаваемые вопросы0005

Ⅰ Принцип работы электрического трансформатора

Трансформатор — это обычное электрическое оборудование , которое можно использовать для преобразования определенного значения переменного напряжения в другое с той же частотой. Повышающий трансформатор — это устройство, используемое для преобразования низкого переменного напряжения в другое, более высокое, с той же частотой. В то время как понижающий трансформатор является очень важным оборудованием в системе передачи и преобразования электроэнергии. То есть его нормальная работа связана не только с собственной безопасностью и надежным электроснабжением пользователей, но и напрямую влияет на стабильность работы энергосистемы. 9Трансформаторы 0942 обычно имеют две функции: одна — функция повышения-понижения, а другая — функция согласования импеданса. Поговорим о первом. Обычно мы используем различные напряжения в приложениях. Например, мощность аварийного освещения составляет 110 В, промышленного защитного освещения — 36 В, а напряжение сварочного аппарата необходимо отрегулировать. Они неотделимы от трансформатора. Например, по принципу взаимной индуктивности трансформатор проходит через основную и вспомогательную катушки для снижения напряжения до нужного нам напряжения.

Рисунок 1. Формула ЭДС

Основными частями трансформатора являются железный сердечник и обмотки на нем. Две обмотки связаны только магнитно, но не связаны электрически. Добавьте переменное напряжение к первичной обмотке, чтобы создать переменный магнитный поток, который связывает первичную и вторичную обмотки, и индуцирует электродвижущую силу (ЭДС) в двух обмотках соответственно. Поскольку количество витков первичной и вторичной обмоток различно, цель преобразования напряжения может быть достигнута с помощью трансформатора.

 

Ⅱ Различия между понижающим и повышающим трансформаторами

1) Понижающий трансформатор преобразует более высокое напряжение на входе источника питания в более низкое напряжение для нашего обычного использования для достижения цели вниз.
2) Повышающий трансформатор может преобразовывать низкое напряжение в более высокое. (Кроме того, инверторный трансформатор также является своего рода повышающим трансформатором).

В принципе, понижающий и повышающий трансформаторы одинаковы, разница заключается в индуктивности, расходе меди и емкости обмотки высоковольтной и низковольтной стороны. Один и тот же трансформатор, независимо от того, используется ли он для повышения или понижения, потери в железе одинаковы. В условиях холостого хода высоковольтная боковая обмотка понижающего трансформатора имеет много витков, большое полное сопротивление, большую индуктивность, малый ток и малые потери в меди, кроме того, высоковольтная боковая обмотка имеет большую емкость. В это время он становится повышающим трансформатором, потери в железе такие же, но боковая обмотка низкого напряжения имеет небольшое количество витков и малый импеданс. Индуктивность мала, а потери в меди малы, а емкость на первичной стороне меньше, чем на вторичной.
Но есть вопрос. При преобразовании понижающего трансформатора в повышающий могут ли номинальные параметры обмотки низковольтной стороны выдержать потери на холостом ходу? Если да, то какая мощность остается на стороне высокого напряжения.
Увеличивать или уменьшать напряжение зависит от соотношения числа витков первичной обмотки и вторичной обмотки. 1:1 только для изоляции. Поэтому понижающий трансформатор можно использовать как повышающий, но на практике он может не работать.

Рисунок 2. Преобразование напряжения трансформатора

Ⅲ Анализ примера

Как упоминалось выше, повышающий и понижающий трансформаторы не могут использоваться для обратного преобразования. Потому что повышающий трансформатор эквивалентен преобразованию низковольтной мощности в высоковольтную. Для системы ее низковольтная сторона эквивалентна потреблению электроэнергии, а высоковольтная сторона, передающая электроэнергию, эквивалентна источнику питания. То есть нагрузка системы принимает стандартное номинальное напряжение, а выходное напряжение на стороне источника питания учитывает падение напряжения цепи и самого трансформатора, около 10%. Чтобы гарантировать, что напряжение, подаваемое пользователю, точно соответствует номинальному напряжению, выходное напряжение на стороне высокого напряжения на 10 % выше номинального напряжения.
Например, если номинальное напряжение низковольтной стороны повышающего трансформатора 20 кВ, а высоковольтной стороны 110 кВ, то принимаемое напряжение низковольтной стороны 20 кВ, а высоковольтной стороны 20 кВ. на 10% выше, около 121кВ. Если рассматривать коэффициент трансформации, предположим, что на стороне низкого напряжения 20 витков, а на стороне высокого напряжения не 110 витков, а 121 виток. Если этот повышающий трансформатор используется как понижающий, то его высоковольтная сторона может рассматриваться как нагрузка от системы и может получать только номинальное напряжение 110 кВ, а выходное напряжение низковольтной стороны не может достигать 20 кВ, что не может нормально работать. Точно так же понижающий трансформатор нельзя использовать в качестве повышающего трансформатора. В реальном процессе применения структура и защитная часть понижающего трансформатора отличаются от повышающего. Таким образом, это действие будет медленно снижать стабильность трансформатора и может повлиять на срок его службы.
Конечно, возможен и случай, когда понижающий трансформатор можно использовать как повышающий, главное, чтобы напряжение не превышало первичное и вторичное напряжение.

Рисунок 3. Фазовый сдвиг трансформатора

Ⅳ Теоретический анализ

В настоящее время очень часто нестабильность напряжения колеблется при обычном использовании электроэнергии в сети. Поэтому каждой семье необходимо установить устройство электропитания для собственной линии электропередач. Учитывая, что некоторые люди часто используют низкое напряжение, а у некоторых людей домашнее напряжение всегда высокое, поэтому существуют повышающие трансформаторы и понижающие трансформаторы.
Сначала смотрим на выпрямительный трансформатор. Мы обнаружили, что вторичный провод на его поверхности особенно толстый, что связано с большим током во вторичной цепи. Отсюда можно представить, что если вторичная цепь используется как первичная, ее полное сопротивление должно быть очень маленьким, а источник питания должен обеспечивать большой ток для получения требуемого напряжения на вторичной стороне трансформатора, что приводит к низкому эффективность преобразования. Обычные трансформаторы имеют такую ​​возможность. Например, электрическая энергия, вырабатываемая низковольтным генератором, предоставленным пользователем, может передаваться силовому трансформатору (понижающему) обратно в сеть. Итак, как только самостоятельный генератор запустится, вам нужно разомкнуть выключатель, подключенный к сети. Даже при такой возможности электрическая энергия не может быть возвращена обратно в сеть через трансформатор.
Посмотрим на выражение переменного напряжения: . Обратите внимание, что U справа от знака равенства — действующее значение напряжения, и это напряжение должно соответствовать указанному номинальному значению, f — частота (которая также должна соответствовать условию нормативного значения), Φ — разность фаз.
Мы называем эти три параметра на первичной стороне трансформатора соответствующими требованиям сети на вторичной стороне трансформатора, что называется синхронной работой. Это необходимая операция, которую необходимо выполнить для объединения источника питания и электросети. И одно и то же значение периода должно полностью соответствовать конкретному значению спецификации, указанному в стандарте спецификации.
Поскольку параметры синхронизации энергосистемы фиксированы, генератор должен настроить собственное значение синхронизации. Процесс корректировки того же периода не очень прост. Синхронный период может быть удовлетворен только в одно мгновение. Мы можем добиться только максимально близкого, то есть квазисинхронного. Если обнаружено, что квазисинхронизация завершена, немедленно замкните автоматический выключатель, и электрическая энергия, вырабатываемая генератором, может быть усилена трансформатором и отправлена ​​в сеть. Видно, что это непросто, и добиться этого можно только поддерживая синхронный измерительный прибор или реле.
Обратите внимание на проблему с проводкой трансформатора, то есть на группу подключения трансформатора. Как правило, фаза высоковольтной стороны трансформатора отклоняется от фазы низковольтной стороны. Стандарты и спецификации ярко выражены с помощью часов. Например, Y11 и Y0, соответственно, указывают на соединение в 11 часов и 0 часов (11 часов означает, что разница между ними составляет 30 градусов по электрическому углу, а 0 часов не имеет отклонения). Поэтому при выполнении синхронных операций мы также должны учитывать, какое время проводки трансформатора. В США во многих домохозяйствах есть устройства для выработки солнечной энергии в качестве вспомогательных источников питания для выработки электроэнергии для собственных нужд. Когда электричества достаточно, его можно вернуть в сеть и получить выгоду. Очевидно, здесь есть устройства синхронизации и силовые трансформаторы.

Рис. 4. Отклонение фазы

 

Ⅴ Часто задаваемые вопросы

1. Для чего используется повышающий трансформатор?
В Национальной энергосистеме повышающий трансформатор используется для увеличения напряжения и уменьшения тока . Напряжение увеличивается примерно с 25 000 В до 400 000 В, что приводит к уменьшению тока. Меньший ток означает, что меньше энергии теряется при нагреве провода.

2. В чем разница между повышающим и понижающим трансформаторами?
Основное отличие между повышающим и понижающим трансформатором заключается в том, что повышающий трансформатор увеличивает выходное напряжение, а понижающий трансформатор снижает выходное напряжение.

3. Как работает повышающий трансформатор?
Как правило, повышающий трансформатор имеет большее количество витков провода во вторичной обмотке, что увеличивает принимаемое напряжение во вторичной обмотке. … Следовательно, говоря простыми словами, повышающий трансформатор увеличивает напряжение электричества от более низкой к более высокой во вторичной обмотке в соответствии с требованием или приложением.

4. Пример повышающего трансформатора?
В качестве примера повышающий трансформатор 10:1 требует в десять раз больше витков вторичной обмотки: В этой формуле мы преобразовали напряжение с 5 В в 50 В (повышающее) в трансформаторе с десятью витками первичную обмотку и 100 витков на вторичную обмотку.

5. В каких приборах используется повышающий трансформатор?
Хотя это сделано для того, чтобы сделать его пригодным для общего использования, существуют определенные приборы, такие как электродвигатели , микроволновые печи , рентгеновские аппараты и т. д., для запуска которых требуется высокое напряжение. Повышающий трансформатор используется для преобразования существующего источника питания в желаемое напряжение.

6. Какова формула повышающего трансформатора?
Используя эту формулу, P = E x I и ее прямые производные, I = P / E и E = P / I , можно рассчитать все атрибуты трансформатора. Например, если мощность трансформатора составляет 10 кВА, а выходное напряжение составляет 240 вольт, его допустимая сила тока составляет 41,67 ампер (10 000 ватт / 240 вольт = 41,67 ампер).

7. Какова основная функция понижающего трансформатора?
Трансформаторы классифицируются по их функции: повышающей или понижающей. Повышающие трансформаторы повышают напряжение входящего тока, а понижающие трансформаторы уменьшают напряжение входящего тока.

8. Как работает понижающий трансформатор?
В первую очередь, понижающий трансформатор работает по основному принципу электромагнитной индукции . Согласно первому закону электромагнитной индукции Фарадея, проводник, помещенный в переменное электромагнитное поле, будет видеть индуцированный ток, зависящий от скорости изменения потока.

9. Почему мы используем понижающий трансформатор?
Чем выше ток, тем больше тепла теряется. Для уменьшения этих потерь Национальная энергосистема передает электроэнергию с низким током. Для этого нужно высокое напряжение. … Эти высокие напряжения слишком опасны для использования в домашних условиях, поэтому локально используются понижающие трансформаторы для снижения напряжения до безопасного уровня.

10. Где мы используем повышающие и понижающие трансформаторы?
Повышающие и понижающие трансформаторы используют электромагнитную индукцию для преобразования напряжения между двумя цепями. Мы используем оба типа в распределении мощности от станций питания до конечного пользователя, а также для обеспечения того, чтобы соответствующее напряжение поступало в цепь на многих персональных устройствах.

11. Зачем нужно понижать напряжение?
Повышенное напряжение позволяет снизить ток, что значительно снижает потери мощности . Как только электричество завершает свое путешествие, мы уменьшаем его напряжение с помощью понижающего трансформатора, чтобы сделать его более безопасным и удобным для использования по соседству.

12. Что такое трансформатор объяснить повышающий и понижающий трансформатор?
Трансформатор, повышающий напряжение от первичной обмотки к вторичной (больше витков вторичной обмотки, чем витков первичной обмотки), называется повышающим трансформатором .