Намотка трансформаторов: Как изготовить и намотать трансформатор своими руками

микропроцессор que

acta como control y como un interface de usuario.

centro-descargas.salicru.com

Superiorelectric.com

sandc.com

▷ Многообмоточные трансформаторы

Прочтите 7-ю статью Насира из его серии «Назад к основам» о трансформерах! Не стесняйтесь присылать нам работы, свидетельства, личное мнение, обзоры или учебные пособия по почте. Мы будем рады опубликовать его здесь.

Определение многообмоточного трансформатора

Трансформатор с несколькими обмотками можно определить как трансформатор, который имеет более одной первичной или вторичной обмотки, соединенных друг с другом в определенной конфигурации, чтобы обеспечить требуемые уровни выходного напряжения или управлять несколькими нагрузками на выходе.

Это можно назвать одной из особых характеристик трансформатора, поскольку трансформаторы являются довольно универсальными устройствами, и обычно с ними необходимо выполнять множество сложных операций, а не управлять только одним выходом от одной первичной обмотки.

также известны как «трансформаторы с несколькими обмотками» или «трансформаторы с несколькими обмотками».

Принцип работы многообмоточного трансформатора

Принцип работы многообмоточного трансформатора точно такой же, как и у простого трансформатора, имеющего одну первичную обмотку и создающего магнитный поток на своей единственной вторичной обмотке на выходе.Если на входе есть более одной катушки, все они будут получать переменное напряжение источника аналогичным образом и будут связаны через один и тот же железный сердечник с двумя или более вторичными катушками на выходе. Таким образом, во всех вторичных катушках также будет создаваться переменный магнитный поток, который в основном одинаков по величине, и напряжение также может быть получено в соответствии с требованиями. Например, можно изготовить повышающий трансформатор с несколькими обмотками, а также понижающий трансформатор.

Если мы хотим управлять более чем одним выходом, т. е. если у нас есть несколько нагрузок, то трансформатор все же можно подключить так, чтобы вторичная обмотка была разделена на несколько подобмоток, каждая из которых управляет независимой нагрузкой на своих концах.

Здесь следует отметить, что поскольку все первичные катушки соединены через общий железный сердечник со своими вторичными катушками, то, согласно закону взаимной индукции Фарадея, каждая отдельная катушка будет иметь одинаковое количество напряжений на виток. , то есть его отношение первичных витков ко вторичным все равно было бы равно отношению первичного напряжения к вторичному, как у обычного трансформатора.

Таким образом, каждая вторичная катушка производит величину напряжения, которая прямо пропорциональна количеству ее витков, поскольку все катушки электрически изолированы и магнитно связаны друг с другом, а также с первичной катушкой.

Как и на приведенном выше рисунке, две отдельные первичные обмотки можно соединить последовательно друг с другом, чтобы получить более высокое первичное напряжение питания, или то же самое можно сделать на другом конце, последовательно соединив две отдельные вторичные обмотки с каждой другой для достижения более высокого напряжения питания на выходе вместо двух отдельных малых напряжений.Такие соединения будут известны как последовательные соединения обмоток.

Точно так же две или более обмотки могут быть соединены параллельно, чтобы получить более низкие напряжения, но более высокие токи, поскольку мы знаем, что напряжение остается одинаковым при параллельном подключении, но ток увеличивается. Помимо этих двух конфигураций, катушки можно использовать, как показано на рисунке выше, для управления двумя отдельными цепями.

Другой конфигурацией нескольких обмоток является трансформатор с центральным отводом, в котором только вторичная обмотка разделена на две обмотки точно в ее центральной точке, так что мы можем получить два равных и противоположных напряжения, причем центральная точка помечена как нейтральная.Таким образом, можно использовать ряд конфигураций для достижения желаемых уровней напряжения и тока или для управления несколькими выходными цепями.

Следующий пост будет о двойном трансформаторе напряжения. Это специальный тип трансформатора, который выдает на выходе два типа напряжения. В следующем посте мы рассмотрим его и увидим, каковы области применения двойного трансформатора напряжения.

Насир.

Что такое трехобмоточный трансформатор? Разница между тремя обмотками в трансформаторе?

Содержание:

1.Что такое трехобмоточный трансформатор

2. Чем отличаются три обмотки трансформатора

3. Преимущество третичной обмотки

4. Эквивалентная схема трехобмоточного трансформатора

5. Параметры трехобмоточных трансформаторов

В некоторых трансформаторах высокого номинала к первичной и вторичной обмоткам добавляется по одной обмотке. Эта дополнительная обмотка, отличная от первичной и вторичной обмоток, известна как третичная обмотка или третья обмотка трансформатора.Из-за этой третичной обмотки трансформатор называется трехобмоточным трансформатором или трехобмоточным трансформатором.

Справочная статья: 

Разница между силовым и распределительным трансформатором

Функция основного блока Ring

Разница между повышающим и понижающим трансформатором

Конструкция распределительного трансформатора

Номинальные напряжения всех трех обмоток трансформатора обычно не равны.В частности, первичная обмотка имеет самое высокое номинальное напряжение; третий имеет самое низкое номинальное напряжение, а вторичный имеет промежуточное номинальное напряжение.

Третья обмотка предусмотрена в электрическом трансформаторе для удовлетворения одного или нескольких из следующих требований:

• Уменьшает асимметрию первичной обмотки из-за асимметрии трехфазных нагрузок.
• Перераспределяет поток тока неисправности.
• Иногда трансформатор требуется для питания вспомогательной нагрузки с разными уровнями напряжения и основной вторичной нагрузки. Эта вторичная нагрузка может быть снята с третичной обмотки трехобмоточного трансформатора.
• Поскольку третичная обмотка соединена треугольником в 3-обмоточном трансформаторе, это помогает предотвратить ток короткого замыкания от линии к нейтрали.

Принципиальная схема трехфазного трансформатора показана на рисунке ниже.Учтите, что R1, R2 и R3 — сопротивление, а X1, X2 и X3 — импеданс их обмоток.

V1, V2, V3 — напряжения, а I1, I2, I3 — ток, протекающий через их обмотки.

Спецификация эквивалентной схемы может быть показана из испытаний на обрыв цепи и трех испытаний на короткое замыкание.

Учтите, что Z1, Z2 и Z3 — импедансы трех обмоточных трансформаторов.Они считаются основой для проведения теста на короткое замыкание. Для испытания на короткое замыкание две обмотки замыкаются накоротко, а третья обмотка остается разомкнутой.

На первом этапе считать, что обмотки 1 и 2 закорочены. Обмотка низкого напряжения приложена к катушке 1 из-за тока полной нагрузки, протекающего через катушку 2. Z12 обозначает импеданс катушек 1 и 2, и он измеряется

Эквивалентное сопротивление,

Эквивалентное реактивное сопротивление рассеяния,

Z12 представляет собой серийную комбинацию Z1 и Z2 соответственно,

На втором этапе третий замыкается накоротко, а второй остается разомкнутым.Источник низкого напряжения размещается на третьей катушке так, чтобы полный ток нагрузки протекал через вторую. Z23 представляет импеданс катушек 2 и 3, а приведенное ниже уравнение представляет его

На третьем этапе вторая обмотка размыкается, а первая и третья обмотки замыкаются накоротко. На третью обмотку подается низкое напряжение, а через первые обмотки протекает полный ток нагрузки. Z13 — полное сопротивление первой и третьей обмотки.

Эквивалентная схема трансформатора с тремя катушками Решая уравнения (1), (2) и (3), мы получаем импедансы рассеяния Z1, Z2 и Z3, все называемые первичными,

Для определения потерь в сердечнике, импеданса намагничивания и коэффициента трансформации проводится испытание на разомкнутой цепи. При испытании на разомкнутую цепь в низковольтную обмотку включают вольтметр, амперметр и ваттметр. Вторичная сторона остается открытой, а вольтметр подключен.

Поскольку сторона высокого напряжения открыта, ток, потребляемый первичной обмоткой, является током холостого хода, и I0 измеряется амперметром A. Магнитное сопротивление можно найти, когда обмотка тока возбуждает 1 обеими обмотками 2 и 3. открытые цепи. Тогда у нас есть,

Регулировка напряжения трехобмоточного трансформатора определяется как отношение величины фактической нагрузки обмоток кВА к базовой кВА, используемой для определения параметров сети.

Диаметры обмоток трансформатора (G5C16)

В пуле вопросов по генеральной лицензии 2019-2023 гг. задаются вопросы о диаметрах обмоток трансформаторов, сравнивая первичную и вторичную части:

G5C16: Почему проводник первичной обмотки многих повышающих трансформаторов напряжения больше в диаметре чем проводник вторичной обмотки?

A. Для улучшения связи между первичным и вторичным

B.Для обеспечения более высокого тока первичной обмотки

C. Для предотвращения паразитных колебаний из-за резистивных потерь в первичной обмотке

D. Для обеспечения того, чтобы объем первичной обмотки был равен объему вторичной обмотки

. Сначала кратко опишите трансформатор, затем рассмотрите определение «повышающего» трансформатора и, наконец, укажите диаметр обмоток.

Трансформаторы используются для переключения напряжения переменного тока с одного значения на другое.Например, трансформатор может использоваться в качестве компонента источника питания станции для переключения 120 В переменного тока в коммерческом бытовом электроснабжении до значения, более близкого к тому, которое требуется для типичного трансивера, возможно, что-то меньше 20 В переменного тока, поскольку большинство современных приемопередатчиков предназначены для работают при напряжении 13,8 В постоянного тока или около него. (Дальнейшая регулировка напряжения и выпрямление напряжения ~20 В переменного тока осуществляется другими компонентами источника питания помимо трансформатора, как описано в разделе 6 Общего лицензионного курса .5 .)

Физически трансформатор представляет собой две обмотки проводника (обычно провода), которые имеют общий сердечник, вокруг которого намотаны обмотки. Сердечник может быть изготовлен из порошкового железа, кремнистой стали, других металлических сплавов или ферритового материала, в зависимости от конкретных требований к характеристикам. Напряжение переменного тока подается на одну из обмоток, называемую первичной . Будучи тонким компонентом индуктора, первичная обмотка создает вокруг себя и внутри материала сердечника магнитное поле переменной полярности.Вторичная обмотка на сердечнике также является мелкой индуктивностью, и по принципу взаимной индуктивности во вторичной обмотке индуцируется переменное напряжение одинаковой частоты за счет изменяющегося магнитного поля первичной обмотки. То есть магнитный поток, возникающий от первичной обмотки, проходит через вторичную обмотку и индуцирует ЭДС (напряжение).

Шаг вверх/вниз: Напряжение, индуцированное первичной обмоткой во вторичной обмотке, зависит от количества витков в каждой из двух катушек.Отношение напряжений между двумя обмотками равно отношению числа витков в катушках, или

Es/Ep = Ns/Np

где N — количество витков для каждой соответствующей обмотки, обозначенной строчными буквами «s» или «p».

Итак, если мы хотим «понизить» напряжение с более высокого до более низкого значения, как в приведенном выше примере источника питания, мы должны спроектировать нашу вторичную обмотку с меньшим количеством обмоток, чем наша первичная. В частности, мы можем вычислить вторичное напряжение как

Es = Ep (Ns/Np)

При заданном первичном напряжении, таком как 120 В переменного тока, соотношение обмоток может быть выбрано так, чтобы получить желаемое вторичное выходное переменное напряжение. Напряжение.Пример этого расчета можно найти в разделе 6.5 Общего курса лицензирования, связанного с вопросом G5C06, и обсудить его в нашей статье об обмотках трансформатора по вопросу G5C06 .

Теперь вы должны видеть, что можно также спроектировать «повышающий» трансформатор, изменяющий первичное напряжение на более высокое значение во вторичной путем выбора соотношения обмоток, в котором вторичная обмотка имеет большее число витков, чем первичная.

По закону сохранения энергии мощность (P=IE) в обмотках трансформатора должна сохраняться.Таким образом, произведение тока и напряжения в первичной обмотке должно равняться произведению тока и напряжения во вторичной обмотке, или

Ip x Ep = Is x Es

. Предположим, мы пытаемся повысить напряжение с 12 В переменного тока до 120 В переменного тока, выбрав соотношение витков вторичной и первичной обмотки 10:1, возможно, абсолютные витки первичной обмотки = 500 и вторичной обмотки = 5000. Согласно приведенному выше уравнению сохранения энергии это означает, что ток в первичной обмотке (Ip) должен быть в 10 раз больше, чем ток во вторичной обмотке (Is).Для нашего примера повышения:

(12 В) (50 А) = (120 В) (5 А) = 600 Вт [Первичная = Вторичная]

Диаметр обмоток: Из приведенного выше примера легко увидеть, что первичная обмотка повышающего трансформатора должна выдерживать больший ток, чем вторичная. Таким образом, первичная обмотка должна быть рассчитана на требуемый ток. Как правило, это означает, что диаметр провода, из которого состоит первичная обмотка, должен иметь достаточный диаметр для ожидаемого тока, и этот диаметр обязательно будет больше, чем диаметр, требуемый вторичной обмоткой, чтобы выдерживать более низкое значение тока.

Ответ на вопрос Генеральной лицензии G5C16, «Почему проводник первичной обмотки многих повышающих трансформаторов имеет больший диаметр, чем проводник вторичной обмотки? » означает « B. Для обеспечения более высокого тока первичной обмотки ».

— Stu WØSTU

Обмотки трансформатора | Вопросы для собеседования по электротехнике

В трансформаторе обычно используются обмотки двух типов.Обмотка, принимающая электрическую энергию, называется первичной обмоткой, тогда как обмотка, передающая электрическую энергию, называется вторичной обмоткой. Обмотки обычно изготавливаются из высококачественной меди. Стандартные проводники используются для передачи более высокого тока. Чтобы каждый виток не соприкасался друг с другом, обмотки снабжены изоляцией. В дополнение к межвитковому изолятору неизолированные медные провода снабжены эмалевым покрытием. Обычно используется однослойный или двухслойный хлопок. Иногда для поддержки обмоток также используется прессованная плита или хлопчатобумажная изоляция.Обычно для защиты от грозовых разрядов и коммутационных перенапряжений предусмотрена дополнительная изоляция концевых витков линий. При переходных возмущениях распределение напряжения по обмоткам неравномерно и 80 % напряжения в это время приходится на первые 10 % витков от конца линии. Выделение тепла происходит за счет потерь энергии, которая пропорциональна объему материала, в котором происходят потери. Тепловыделение пропорционально площади поверхности того же материала и резервуара.Отношение выделяемого тепла к рассеиваемому примерно пропорционально отношению объема материала проводников и сердечника к площади поверхности материала проводников, сердечника и бака, которое должно приближаться к единице, чтобы ограничить повышение температуры. . Этого можно добиться за счет гофрирования поверхности бака. Для эффективного охлаждения используются радиаторы, показанные на рис. 1.18 далее.

Ниже приведены наиболее важные требования к обмоткам трансформатора:

• Обмотки должны быть экономичными.
• Условия нагрева обмоток должны удовлетворять требованиям стандарта.
• Обмотки должны иметь хорошую механическую прочность для противодействия силе, возникающей из-за короткого замыкания.
• Обмотки должны иметь необходимую электрическую прочность при перенапряжении. Ниже приведены два различных типа обмоток: (i) концентрические обмотки и (ii) многослойные обмотки.

Оборудование для испытаний трансформаторов | Обмотки и выводы

Обмотки трансформатора состоят из токопроводящих проводников с бумажной изоляцией, намотанных на участки сердечника; вывод обмотки представляет собой изолированный проводник, соединяющий одну обмотку с другой обмоткой, с переключателем ответвлений или с выходной клеммой (вводом).Чтобы выдерживать условия эксплуатации, обмотки и выводы должны быть должным образом изолированы, закреплены и охлаждаться.

По статистике, отказы обмотки трансформатора являются наиболее частой причиной отказов трансформаторов (ANSI/IEEE, 1985), за ними следуют устройства РПН и вводы. Основной причиной выхода из строя обмотки является ухудшение изоляции. К факторам, способствующим ухудшению состояния, относятся влага, скачки напряжения, перегрев, вибрация и механические нагрузки, возникающие при повреждении трансформатора.

Следующие электрические полевые испытания дают информацию о целостности обмоток трансформатора.

Диагностика обмотки

• Коэффициент трансформации трансформатора ; проверяет основные рабочие характеристики трансформатора, например, то, что он преобразует напряжение, как ожидалось, и может помочь идентифицировать короткозамкнутые витки, условия разомкнутой цепи и неправильное соединение обмоток. Некоторые неизвестные факты
• Возбуждающий ток ; особенно хорошо подходит для обнаружения частичных межвитковых коротких замыканий в обмотке (чувствительно к ухудшению межвитковой изоляции, которая , а не , проверена при измерении коэффициента мощности).
• Сопротивление обмотки постоянному току ; оценивает целостность токопроводящего пути между выводами ввода трансформатора; выявляет такие проблемы, как ослабленные или дефектные соединения, оборванные жилы, условия разомкнутой цепи или высокое контактное сопротивление в переключателях ответвлений.
• Реактивное сопротивление утечки/сопротивление короткого замыкания ; первое испытание для выявления или подтверждения деформации обмотки
• Частотная характеристика паразитных потерь (FRSL) ; единственная в своей способности обнаруживать короткие замыкания между жилами в жгуте проводников; также чувствительны к проблемам, которые привели к повышенным потерям проводящих структурных компонентов, таких как бак трансформатора, зажимная конструкция и соединительные пластины.
• Анализ частотной характеристики с разверткой (SFRA) ; чувствителен к короткозамкнутым виткам, разомкнутой обмотке и деформации обмотки
• Коэффициент мощности/тангенс дельта/коэффициент рассеяния/емкость (при частоте сети) ; оценивает способность изоляции, которая изолирует обмотки ВН или НН от потенциалов земли, или обмотки ВН от обмоток НН, эффективно накапливать энергию, размещенную на ней; обнаруживает влагу и другие загрязнения, а также увеличение пустот в изоляции.Емкость чувствительна к экстремальной деформации обмотки.
• Переменный коэффициент мощности/коэффициент рассеяния (VFPF) ; обеспечивает уверенность в интерпретации приведенных выше результатов коэффициента мощности/коэффициента рассеяния и более точную информацию о повышенных результатах коэффициента мощности/коэффициента рассеяния
• Диэлектрическая частотная характеристика (DFR);

Диагностика выводов обмотки

• Сопротивление обмотки постоянному току ; очень эффективен при обнаружении таких проблем, как ослабленные или неисправные соединения, оборванные жилы и условия полного или частичного разомкнутой цепи.
• Анализ частотной характеристики с разверткой (SFRA) ; оценивает механическое здоровье; чувствителен к разомкнутым или частично разомкнутым соединениям провода и даже к ситуации, когда провод неправильно и непоследовательно проложен к проходному выводу по сравнению с прокладкой провода, связанной с двумя другими фазами трансформатора.

Фольговые трансформаторы — обмотка из фольги, алюминий, медь и высокочастотный

Компания Electrocube разрабатывает и производит сотни трансформаторов и катушек индуктивности, используя алюминиевую фольгу или медную фольгу вместо стандартной медной проволоки, используемой в обычных трансформаторах с проволочной обмоткой.Эта уникальная технология строительства была впервые представлена ​​в аэрокосмической отрасли производителем трансформаторов в 1960-х годах.

Доступны сотни конструкций электрических компонентов Electrocube, в том числе специальные сертифицированные конструкции в качестве OEM или запасных частей для всех основных коммерческих самолетов и реактивных лайнеров, военных и военных самолетов, а также многих наземных объектов.КПД этих трансформаторов превышает 95% при регулировании от 2% до 5%.

• Трансформаторы из алюминиевой фольги
• Трансформаторы из медной фольги
• Трансформаторы с фольгированной обмоткой
• Высокочастотные трансформаторы

Основная конструкция состоит из электротехнической алюминиевой или медной фольги, термостойкой межобмоточной изоляции, стекловолокна и листовой изоляции из номекса. Затем блок подвергается вакуумной пропитке под давлением (VPI) специально разработанной эпоксидной смолой, предназначенной для облегчения теплопередачи и соединения компонентов в стабильный и плотный блок.

Выпускаемые как изолирующие трансформаторы или автотрансформаторы во всех стандартных механических конфигурациях (с открытой или закрытой рамой), фольговые трансформаторы работают с параметрами однофазного или многофазного тока:

• Частота: от 300 Гц до 10 кГц
• Мощность: от 25 ВА до 50 кВА и выше
• Напряжение: от 110 до 600 В в дробных частях (доступно более высокое напряжение свыше 600 В)
• Температура: от -50°C до 250°C окружающей среды (полный номинал)

Полностью разработан в США.S., ознакомьтесь с техническим бюллетенем по трансформаторам из алюминиевой и медной фольги.

• Повышенная надежность
• Уменьшенный размер
• Уменьшенный вес
• Возможность работы при более высокой температуре окружающей среды
• Повышенный электрический КПД
• Повышенная устойчивость к электрическим нагрузкам
• Лучшее общее регулирование

• Коммерческие авиалайнеры
• Военная авиация, оборонная авиация
• Аэрокосмическая опора
• Обычные аэрокосмические товары
• Электрические, гидравлические и механические системы
• Силовые установки
• Новая технология

Вся силовая электроника и пассивные компоненты Electrocube доступны напрямую с завода или через международную сеть торговых представителей и дистрибьюторов.

Похожие записи

19.01.2022 0

Электролизер пластины: Электричество из водорода своими руками

17.01.2022 0

Способы измерения сопротивления изоляции: Замер сопротивления изоляции основных видов электропроводки

16.01.2022 0

Делители онлайн: Найти все делители числа | Онлайн калькулятор