Принцип работы повышающего трансформатора напряжения. Повышающий трансформатор: принцип работы, устройство и применение

Как работает повышающий трансформатор. Какие особенности конструкции позволяют увеличивать напряжение. Где применяются повышающие трансформаторы. Как правильно выбрать и рассчитать повышающий трансформатор.

Принцип работы повышающего трансформатора

Повышающий трансформатор — это электромагнитное устройство, которое преобразует переменный ток низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения. Его принцип работы основан на явлении электромагнитной индукции.

Основные элементы конструкции повышающего трансформатора:

• Магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного материала
• Первичная обмотка с меньшим числом витков
• Вторичная обмотка с большим числом витков

Когда на первичную обмотку подается переменное напряжение, в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток. Он индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. Поскольку число витков вторичной обмотки больше, чем первичной, индуцированное напряжение оказывается выше входного.

Устройство повышающего трансформатора

Конструктивно повышающий трансформатор состоит из следующих основных частей:

• Магнитопровод — собирается из листов электротехнической стали для уменьшения потерь на вихревые токи
• Обмотки — изготавливаются из медного или алюминиевого провода с изоляцией
• Изоляция — обеспечивает электрическую прочность между обмотками и сердечником
• Система охлаждения — для отвода тепла, выделяемого при работе
• Вводы — для подключения обмоток к внешней цепи

Ключевая особенность — число витков вторичной обмотки в несколько раз больше, чем первичной. Это позволяет получить на выходе более высокое напряжение.

Типы и конструкции повышающих трансформаторов

По конструкции магнитопровода различают следующие типы повышающих трансформаторов:

• Стержневые — обмотки размещаются на вертикальных стержнях магнитопровода
• Броневые — обмотки охватываются боковыми ярмами магнитопровода
• Тороидальные — обмотки наматываются на кольцевой магнитопровод

По способу охлаждения выделяют:

• Сухие — с естественным воздушным охлаждением
• Масляные — помещаются в бак с трансформаторным маслом

Также трансформаторы различаются по количеству фаз (однофазные и трехфазные), способу регулирования напряжения и другим параметрам.

Области применения повышающих трансформаторов

Повышающие трансформаторы широко используются в различных областях техники:

• Электроэнергетика — для повышения напряжения на электростанциях перед передачей энергии на большие расстояния
• Электропривод — в системах управления электродвигателями
• Электротехнологии — для питания электропечей, электросварки и др.
• Электроника — в блоках питания, преобразователях напряжения
• Радиотехника — в усилителях мощности, модуляторах

Повышающие трансформаторы позволяют получить высокое напряжение для различных технологических процессов и оборудования.

Преимущества и недостатки повышающих трансформаторов

Основные достоинства повышающих трансформаторов:

• Высокий КПД (до 98-99%)
• Надежность и длительный срок службы
• Возможность получения очень высоких напряжений
• Гальваническая развязка цепей
• Простота конструкции и обслуживания

К недостаткам можно отнести:

• Большие габариты и вес мощных трансформаторов
• Потери энергии на нагрев обмоток и сердечника
• Необходимость защиты от перегрузок и коротких замыканий

Однако преимущества делают повышающие трансформаторы незаменимыми во многих областях техники.

Расчет и выбор повышающего трансформатора

При расчете повышающего трансформатора необходимо определить:

• Требуемую мощность
• Входное и выходное напряжение
• Ток нагрузки
• Число витков и сечение провода обмоток
• Размеры и материал магнитопровода

Основные формулы для расчета:

• Коэффициент трансформации: K = U2 / U1 = w2 / w1
• Мощность: P = U1 * I1 = U2 * I2
• Сечение провода: S = I / j, где j — допустимая плотность тока

При выборе готового трансформатора учитывают его номинальные параметры, габариты, способ охлаждения, условия эксплуатации.

Особенности эксплуатации повышающих трансформаторов

При эксплуатации повышающих трансформаторов необходимо соблюдать следующие правила:

• Не допускать перегрузок по току и напряжению
• Обеспечивать эффективное охлаждение
• Контролировать сопротивление изоляции обмоток
• Защищать от коротких замыканий и перенапряжений
• Проводить периодическое техническое обслуживание

Соблюдение этих требований позволит обеспечить надежную и безопасную работу повышающего трансформатора в течение длительного времени.

Устройство повышающего трансформатора напряжения © Геостарт

Рубрика: Инструменты и оборудование

Открытие в далёком 1831 году великим учёным Фарадеем принципа электромагнитной индукции позволило по-новому взглянуть на многие законы электротехники. Именно основываясь на взаимодействие электромагнитных полей, через 45 лет после этого великий русский учёный П. Н. Яблочков получил патент на изобретение трансформатора. Классическое определение звучит так: трансформатор — это электрическое устройство , преобразующее ток первичной обмотки одного напряжения, в ток вторичной обмотки с другим напряжением.

Индукционный эффект образуется при изменении электромагнитного поля, поэтому для работы трансформатора необходимо наличие напряжения с переменным током. Трансформация (передача) осуществляется преобразованием электрической энергии первичной обмотки в магнитное поле, а затем, во вторичной обмотке происходит обратное преобразование магнитного поля в электрическую энергию.

В случае если количество витков вторичной обмотки будет превышать число витков первичной обмотки, то устройство будет называться повышающим трансформатором. При подключении обмоток в обратном порядке, получается понижающее устройство.

Устройство и принцип работы

Конструктивно повышающее устройство трансформации напряжени я состоит из сердечника и двух обмоток . Сердечник собран из пластин электротехнической листовой стали. На него намотаны первичная и вторичная обмотки, из медного провода, различного диаметра. Толщина провода намотки трансформатора напрямую зависит от его выходной мощности.

Сердечник устройства может быть стержневым или броневым. При использовании изделия в сетях низкочастотного напряжения чаще всего применяются стержневые магнит проводы, которые по форме могут быть:

• П-образные.
• Ш-образные.
• Тороидальные.

Изготавливаются сердечники из трансформаторного специального железа, от качественных характеристик которого и зависят многие общие параметры устройства. Набирается сердечник из тонких железных пластин, которые изолированы друг от друга лаком или слоем окиси, для уменьшения потерь за счёт вихревых токов. Могут применяться и готовые половинки, которые сделаны из сплошных железных лент.

Достоинства и недостатки сердечников

• Наборные чаще применяются для устройства магнитопроводов с произвольным сечением, ограничивающимся только шириной пластин. Лучшие параметры имеют устройства трансформации напряжения с квадратным сечением. Недостатком такого типа сердечника считается необходимость плотного стягивания пластин, малый коэффициент заполнения пространства катушки, а также повышенное рассеивание магнитного поля устройства.
• Витые сердечники намного проще наборных в сборке. Весь сердечник Ш-образного типа состоит из четырёх частей, а П-образный тип имеет только две части в своей конструкции. Технические характеристики такого трансформатора гораздо лучше, нежели чем наборного. К недостаткам можно отнести необходимость минимального зазора между частями. При физическом воздействии пластины частей могут отслаиваться, и, в дальнейшем очень трудно добиться плотного их прилегания.
• Тороидальные сердечники имеют форму кольца, которое свито из трансформаторной железной ленты. Такие сердечники имеют самые лучшие технические характеристики и практически полное исключение рассеивания магнитного поля. Недостатком считается сложность намотки, особенно проводов с большим сечением.

В трансформаторах Ш-образного типа все обмотки обычно делаются на центральном стержне. В П-образном устройстве вторичная обмотка может наматываться на один стержень, а первичная — на другой. Особенно часто, встречаются конструктивные решения, когда разделённые пополам обмотки наматываются на оба стержня, а после соединяются между собой последовательно. При этом существенно сокращается расход провода для трансформатора, и улучшаются технические характеристики прибора.

Технические характеристики

Основными характеристиками при эксплуатации трансформатора считаются:

• Напряжение входное.
• Величина напряжения на выходе.
• Мощность прибора.
• Ток и напряжение холостого хода.

Величина отношения напряжений на входе и выходе устройства называется коэффициентом трансформации. Это соотношение зависит только от количества витков в обмотках и остаётся неизменным при любом режиме функционирования устройства.

От диаметра проводов и от типа сердечника напрямую зависит мощность трансформатора, которая со стороны первичной намотки равна сумме мощностей вторичных обмоток, за исключением потерь.

Напряжение, получаемое на выходной обмотке устройства, без подключения нагрузки, называется напряжением холостого хода. Разница между этим показателем и напряжением с нагрузкой указывает на величину потерь за счёт разного сопротивления проводов обмотки.

От качественных показателей сердечника трансформатора полностью зависит величина тока холостого хода . В идеальном случае, ток первичной обмотки создаёт в сердечнике устройства магнитное поле переменного значения, по величине электродвижущая сила которого равна току холостого хода и противоположна по направлению. Но вот в реальности величина электродвижущей силы всегда меньше напряжения на входе, за счёт возможных потерь в сердечнике.

Именно поэтому для уменьшения величины тока холостого хода, требуется материал высокого качества при изготовлении сердечника и минимальный зазор между его пластинами. Таким условиям в большей мере соответствуют тороидальные сердечники.

Типы устройств

В зависимости от мощности, конструкции и сферы их применения, существуют такие виды трансформаторов:

• Автотрансформатор конструктивно выполнен как одна обмотка с двумя концевыми клеммами, а также в промежуточных точках устройства имеются несколько терминалов, в которых располагаются первичные и вторичные катушки.
• Трансформатор тока включает в себя первичную и вторичную обмотку, сердечник из магнитного материала, а также оптические датчики, специальные резисторы, позволяющие ускорять способы регулировки напряжения.
• Силовой трансформатор — это устройство, передающее ток, при помощи индукции электромагнитного поля, между двумя контурами. Такие трансформаторы могут быть повышающими или понижающими, сухими или масляными.
• Антирезонансные трансформаторы могут быть как однофазными, так и трёхфазными. Принцип работы такого устройства мало чем отличается от трансформаторов силового типа. Конструктивно представляет собой устройство литого типа с хорошей теплозащитой и полузакрытой структурой. Трансформаторы антирезонансного типа применяются при передаче сигнала на большие расстояния и в условиях больших нагрузок. Идеально подходят для работы в любых климатических условиях.
• Заземляемые трансформаторы (догрузочные) . Особенностью этого типа является расположение обмоток в форме звезды или зигзага. Часто заземляемые приборы применяют для подключения счётчика электрической энергии.
• Пик — трансформаторы используются в устройствах радиосвязи и технологиях компьютерного производства, по принципу отделения постоянного и переменного тока. Конструкция такого трансформатора является упрощённой: обмотка с определённым количеством витков расположена вокруг сердечника из ферромагнитного материала.
• Разделительный домашний трансформатор применяется при передаче энергии переменного тока к другому устройству или оборудованию, блокируя при этом способности источника энергии. В бытовых условиях такие приборы обеспечивают регулирование напряжения и гальваническую развязку. Чаще всего применяются для подавления электрических помех в чувствительных приборах и защиты от вредного воздействия электрического тока.

Обслуживание и ремонт

Желательно человеку, не знающему принцип действия электротехнических приборов, не заниматься ремонтными работами этого оборудования, из-за возможности поражения электрическим током. При ремонте и обслуживании трансформаторных устройств, единственное, что можно исправить, без недопустимых последствий, это перемотка трансформатора.

Перед началом любых ремонтных работ

необходимо произвести проверку трансформатора:

• Первым делом необходимо оценить состояние прибора при помощи визуального осмотра, так как порой, потемневшие и вздувшиеся участки, прямо указывают на неисправность обмотки трансформатора.
• Определение правильности подключения устройства. Электрический контур, генерирующий магнитное поле обязательно должен быть подключён к первичной обмотке прибора. А вот вторая схема, потребляющая энергию трансформатора, должна быть включена в обмотку выходного напряжения.
• Фильтрация выходного сигнала фазы определяется как для диодов и конденсаторов на вторичной обмотке устройства.
• Следующим шагом нужно подготовить прибор к контрольному измерению параметров, т. е. снять защитные панели и крышки, чтобы получить свободный доступ к элементам схемы. С помощью тестера нужно в дальнейшем произвести измерение напряжения трансформатора.
• Для проведения измерений, нужно подать питание на схему устройства. Измерение параметров первичной обмотки проводится тестером в режиме переменного тока. Если полученное значение меньше чем на 80% от ожидаемого, то неисправность может быть как в самом трансформаторе, так и в схеме всего устройства.
• Проверку выходной обмотки осуществляют при помощи тестера. При этом проверяем обмотку как на возможность появления короткозамкнутых витков, так и на обрыв провода намотки катушки, по принципу измерения сопротивления (если сопротивление мало — то есть вероятность короткозамкнутых витков, а в случае когда сопротивление обмотки велико — обрыв).

После перемотки повышающего трансформатора напряжения, в случае неисправности обмотки, нужно собрать его в обратной последовательности, при этом особое внимание необходимо уделить наиболее плотному прилеганию пластин сердечника.

Самостоятельное изготовление или ремонт устройства предоставляется процессом очень сложным и трудоёмким. Для выполнения таких работ потребуется наличие необходимых материалов, а также умение производить некоторые специальные расчёты. В частности, нужно будет точно рассчитать количество витков в обмотке трансформатора, диаметр проводов для обмотки, а также сечение и тип сердечника устройства.

Поэтому лучше обратиться для проведения этих операций к квалифицированному человеку, знакомому с основными понятиями и свойствами электротехники и расчётами по необходимым формулам.

автор Добрынина София

Схема повышающего трансформатора

Повышающие трансформаторы представляют собой силовые конструкции, предназначенные для монтажа в электрических бытовых и производственных цепях. Установка меняет напряжение в сторону повышения.

Как работает повышающий тип трансформаторов, где используются такие установки, нужно рассмотреть подробнее. Чтобы понять, что такое трансформаторы повышающие напряжение, нужно вникнуть в принцип работы. Оборудование изготавливается для электростанций, схемы конструкции которых относятся к проходной категории.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Использование повышающего трансформатора 3 220 в. Повышающие трансформаторы напряжения
• Что такое импульсный трансформатор и как его рассчитать? Схема повышающего трансформатора
• Высоковольтный трансформатор микроволновки.
• Справочник химика 21
• Вы точно человек?
• Трансформатор
• Такая необходимая вещь в частном доме – повышающий трансформатор

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как работает трансформатор. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 2

Использование повышающего трансформатора 3 220 в. Повышающие трансформаторы напряжения

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, вольт против 10 вольт , а вторичный ток примерно в десять раз превышает первичный 0, мА против 0, 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.

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.

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:.

В этой установке мотор механически соединен с генератором. Генератор предназначен для получения желаемых уровней напряжения и тока за счет скорости вращения мотора. 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.

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 раз большую индуктивность, чем вторичная Гн против 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 : 1 должны иметь соотношение витков провода 10 : 1, так как 10 в квадрате равно 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.

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:. Импульсные трансформаторы ИТ являются востребованным прибором в хозяйственной деятельности. Импульсный трансформатор своими руками создают мастера с минимальным опытом работы в области радиотехники. Что это за устройство, а также принцип работы будут рассмотрены далее.

Задача импульсного трансформатора заключается в защите электрического прибора от короткого замыкания, чрезмерного увеличения значения напряжения, нагрева корпуса. Стабильность блоков питания обеспечена импульсными трансформаторами. Подобные схемы применяются в триодных генераторах, магнетронах. Импульсник применяется при работе инвертора, газового лазера. Данные приборы устанавливают в схемах в качестве дифференцирующего трансформатора. Радиоэлектронная аппаратура основана на трансформаторной способности импульсных преобразователей.

При использовании импульсного блока питания организовывается работа цветного телевизора, обычного компьютерного монитора и т. Помимо обеспечения потребителя током требуемой мощности и частоты, трансформатором выполняется стабилизация значения напряжения при работе оборудования. Преобразователи в блоках питания обладают рядом характеристик. Это функциональные устройства, имеющие определенную габаритную мощность.

Они обеспечивают правильное функционирование элементов в схеме. Импульсный бытовой трансформатор обладает надежностью и высоким перегрузочным порогом. Преобразователь отличается стойкостью к механическим, климатическим воздействиям. Поэтому схема импульсного блока питания телевизоров, компьютеров, планшетов. Приборы обладают небольшой габаритной характеристикой.

Стоимость представленных агрегатов зависит от области применения, трудозатрат на изготовление. Отличие представленных трансформаторов от иных подобных приборов заключается в их высокой надежности.

Рассматривая, как работает агрегат представленного типа, нужно понять отличия между обычными силовыми установками и устройствами ИТ. Намотка трансформатора имеет разную конфигурацию. Это две катушки, связанные магнитоприводом. В зависимости от количества витков первичной и вторичной намотки, на выходе создается электричество с заданной мощностью. Например, в трансформаторе преобразовывается напряжение 12 в В.

На первичный контур подаются однополярные импульсы. Сердечник остается в состоянии постоянного намагничивания. На первичной намотке определяются импульсные сигналы прямоугольной формы.

Интервал между ними во времени короткий. При этом появляются перепады индуктивности. Они отражаются импульсами на вторичной катушке. Эта особенность является основой принципов функционирования подобного оборудования. Выделяют разные типы импульсной схемы силового оборудования. Агрегаты отличаются в первую очередь формой конструкции. От этого зависят эксплуатационные характеристики. По виду обмотки различают агрегаты:. Поперечное сечение сердечника бывает прямоугольное, круглое.

Маркировка обязательно содержит информацию об этом факте. Также различают тип обмоток. Катушки бывают:. В первом случае индуктивность рассеивания будет минимальной. Представленный тип преобразователя применяется для автотрансформаторов.

Намотка при этом выполняется из фольги или тенты из специального материала. Цилиндрический тип обмотки характеризуется низким показателем рассеивания индуктивности. Это простая , технологичная конструкция. Конические разновидности значительно уменьшают рассеивание индуктивности. Емкость обмоток при этом мало увеличивается. Изоляция между двумя слоями обмоток пропорциональна напряжению между первичными витками. Толщина контуров увеличивается от начала к концу.

Представленное оборудование отличается различными эксплуатационными характеристиками. В их число входят габаритная мощность, напряжение на первичной, вторичной обмотке, масса и размер. При указании маркировки учитываются перечисленные характеристики. Блоки питания с импульсным устройством обладают массой достоинств перед аналоговыми приборами.

Именно по этой причине их подавляющее большинство изготавливается по представленной схеме. Меньшим весом конструкция обладает из-за увеличения частоты сигнала. Конденсаторы уменьшаются в объеме. Схема их выпрямления наиболее простая.

Сравнивая обычные и импульсные блоки питания, видно, что в последних потери энергии сокращаются. Они наблюдаются при переходных процессах. Меньшие габариты агрегатов позволяют снизить затраты на производство.

Что такое импульсный трансформатор и как его рассчитать? Схема повышающего трансформатора

Повышающий трансформатор это обычный трансформатор см. На первичной обмотке оно ниже, а на вторичной выше. Тем самым на выходе прибора напряжение выше и за счет определенного числа витков обмотки и сечения имеет нужное значение. Приборы устанавливаются в электрических линиях и источниках питания потребительских точек. В соответствии с законом Джоуля — Ленца при увеличении силы тока выделяется тепло, которое нагревает провод.

Схемы трансформаторов У повышающего трансформатора К>1, так как U вых > Uвх, а число витков на вторичной обмотке превышает количество.

Высоковольтный трансформатор микроволновки.

Для преобразования напряжения из низкого уровня в высокий, и наоборот, применяются повышающие или понижающие трансформаторы. Они представляют собой электрические машины с высоким коэффициентом полезного действия и применяются во многих областях техники. Можно ли сделать трансформатор своими руками в домашних условиях? Какие материалы и приспособления нужно использовать при производстве такой работы? Чтобы правильно собрать повышающий трансформатор, надо точно выполнить весь технологический процесс и рекомендации по сборке этого типа электрических машин, которые будут приведены ниже. После получения ответов можно приступать к покупке нужных материалов. Для этого покупают ленточную изоляцию лакоткань для будущего трансформатора, сердечник для него если есть подходящий по мощности от старого, сгоревшего телевизора, то можно использовать и его , нужное количество провода в эмалевой изоляции.

Справочник химика 21

Знаю, что в случае понижающего, первичную обмотку принято разделять на два слоя, между которыми располагать вторичную. Есть ли смысл наматывать II-I-II в случае повышающего трансформатора, или удаление первичной обмотки от сердечника принесет больше вреда, чем пользы от устранения эффекта близости в соседних слоях вторички? И не с первого раза годный трансформатор получается. Проведя множество экспериментов — пришёл к выводу, что важно подобрать индуктивность первички и добиться минимального сопротивления вторички в понижающих.

Повышающие трансформаторы представляют собой силовые конструкции, предназначенные для монтажа в электрических бытовых и производственных цепях. Установка меняет напряжение в сторону повышения.

Вы точно человек?

Портал QRZ. RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. В тех случаях, когда нет особой необходимости в экономичности преобразователя, простой преобразователь напряжения можно собрать на повышающем трансформаторе с использованием одного логического элемента.

Трансформатор

Условия передачи импульсной энергии от генератора к нагрузке определяются как параметрами собственно ИТ, так и параметрами генератора, соединительных цепей и нагрузки. Поэтому анализ процесса передачи энергии необходимо производить, основываясь на схеме замещения всей трансформаторной цепи. Из рассмотрения рис. Переходный процесс, протекающий в такой схеме после возникновения прямоугольного импульса напряжения генератора и определяющий искажения формы трансформированного импульса, будет описываться решением дифференциального уравнения десятого порядка. Нахождение этого решения, если известны параметры схемы и начальные условия, при использовании вычислительной техники не составляет особых трудностей. Однако по ряду причин, которые рассматриваются ниже такое решение бесполезно для целей конструирования ИТ. Поставленная в таком виде задача является задачей анализа схемы замещения. Задаче же анализа может соответствовать неопределенно большое число некоторых конкретных конструкций ИТ.

Для трансформатора Т1 использован магнитопровод трансформатора кадровой . Схема повышающего преобразователя 9 12,6 В/ В, 18 Вт с .

Такая необходимая вещь в частном доме – повышающий трансформатор

Компания VACON представляет прекрасное решение для управления высоковольтными асинхронными двигателями с низковольтными преобразователями частоты и стандартными промышленными трансформаторами. Высоковольтные преобразователи частоты, обычно, очень дороги, под их монтаж требуется много места. Высоковольтные двигатели обычно имеют диапазон мощностей кВт и более. До сих пор такие двигатели повсеместно применяются на всевозможных промышленных объектах: насосах, вентиляторах, дымососах, компрессорах и др.

Конструктивно трансформатор может состоять из одной автотрансформатор или нескольких изолированных проволочных либо ленточных обмоток катушек , охватываемых общим магнитным потоком , намотанных, как правило, на магнитопровод сердечник из ферромагнитного магнитомягкого материала. Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории [3]. В году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции , лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества. При подключении к зажимам одной обмотки батареи гальванических элементов начинал отклоняться гальванометр на зажимах другой обмотки.

Включением и выключением высоковольтного выпрямителя управляет автомат Рл. Реле Рл2 защищает от перенапряжений первичную обмотку повышающего трансформатора выпрямителя , а Рлз — элементы цепи выпрямленного тока.

Такие преобразователи должны обеспечивать выходную мощность от единиц до сотен ватт при питании от аккумуляторов или генераторов постоянного тока напряжением от 6 до 24 В. Его выходная мощность — до 40 Вт. Резистор R1 является ограничителем базового тока. Цепь R2, С1 создает запускающий импульс тока в момент включения питания генератора. Обмотка III.

Назначение, устройство и принцип действия автотрансформаторов. В некоторых случаях бывает необходимо изменять напряжение в небольших пределах. Это проще всего сделать не двухобмоточными трансформаторами , а однообмоточными, называемыми автотрансформаторами.

Как узнать мощность и ток трансформатора по его внешнему виду

Повышающие трансформаторы напряжения представляют собой устройства, которые применяются в электрических цепях для изменения показателей напряжения электроэнергии в сторону их повышения.

В основе любого трансформатора напряжения лежит принцип работы на основе электромагнитной индукции. Железное ядро находится в изоляционных маслах, которые не пропускают электричество. В конструкции находится две катушки с различным количеством обмоток. В первой катушке данных витков будет больше, чем во второй.

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 Фс, 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 Si – 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.

Обмотки трансформатора

Эти самые катушки с проводом в трансформаторе называются обмотками. В основном обмотки состоят из медного лакированного провода. Такой провод находится в лаковой изоляции, поэтому, провод в обмотке не коротит друг с другом. Выглядит такой обмоточный трансформаторный провод примерно вот так.

Повышающий трансформатор

— работа, конструкция, области применения и преимущества

Повышающий трансформатор Как видно из названия, это оборудование, которое повышает или регулирует выходное напряжение, которое намного превышает его входное напряжение, сохраняя при этом стабильный поток электроэнергии. без всяких колебаний. В основном они используются на электростанциях и в приложениях, передающих энергию. В этом посте вы подробно узнаете о повышающем трансформаторе, а также о его работе, конструкции, применении, преимуществах и недостатках.

Что такое повышающий трансформатор

В повышающем трансформаторе вторичная обмотка содержит больше витков, чем первичная обмотка. Ток, протекающий через первичную катушку, намного выше, чем через вторичную катушку. Он в основном преобразует низкое напряжение, большой ток в высокое напряжение и малый ток, т.е. напряжение было повышено. Отсюда и название Step Up Transformer.

Рис. 1. Знакомство с повышающим трансформатором

Карой Циперновски, Отто Блати и Микса Дери были тремя инженерами, которые изобрели понижающий трансформатор в 1884 году, что проложило путь к конструкции повышающего трансформатора.

Рис. 2. Инженеры, изобретшие повышающий трансформатор

Конструкция повышающих трансформаторов

Трансформер. Ниже приведена подробная процедура сборки повышающего трансформатора.

• Сердечник повышающего трансформатора
• Обмотка(и)

Сердечник повышающего трансформатора

• Для изготовления сердечника трансформатора используется материал с высокой проникающей способностью. Для формирования сердечника тонкая кремниевая сталь собирается и плотно зажимается, а затем ламинируется. Материал преамбулы, который используется при формировании сердечника, предназначен для пропускания магнитного потока с меньшими потерями.
• Характеристика Сердечника ограничивает силовые линии магнитного поля в воздухе, что, в свою очередь, увеличивает эффективность Трансформатора.
• Для создания сердечника предпочтительны материалы с меньшим коэрцитивным действием, такие как кремниевая сталь. Если сердечник изготовлен из других ферромагнитных материалов, это может привести к потерям на гистерезис и потерям на вихревые токи.

Обмотка(и)

Обмотка(и) помогает передавать токи, которые намотаны на трансформаторы. Обмотки предназначены для охлаждения трансформаторов и выдерживают условия эксплуатации и испытаний.

Провод первичной обмотки толстый с меньшим количеством витков. В то время как провод вторичной обмотки тоньше и имеет большее количество витков. Это в основном разработано таким образом, что первичная обмотка может выдерживать низкое напряжение по сравнению со вторичной обмоткой, которая несет более высокое напряжение.

В обмотке использованы медь и алюминий. Медь, будучи дорогим материалом, увеличивает срок службы повышающего трансформатора по сравнению с алюминием, который дешевле.

Ламинирование сердечника уменьшает вихревые токи. Они бывают многих типов. Наиболее распространенными пластинами являются тип E-E и тип E-I, к которым прикреплены первичная и вторичная обмотки, и они уложены друг на друга, чтобы минимизировать воздушные зазоры, как показано на рис. 3 (a) и (b). Первичная и вторичная обмотка на ламинированном сердечнике показана на рис. 3 (в)

Рис. 3 – (a) Сердечник E-I (b) Сердечник E-E (c) Обмотка на ламинированном сердечнике

Как работает повышающий трансформатор более подробно с помощью принципиальной схемы, как показано на рис. 4. Здесь V ₁ и V ₂ — входное и выходное напряжения соответственно. T1 и T2 — это витки первичной и вторичной обмоток. Первичная обмотка — это входная обмотка трансформатора, а вторичная — выходная обмотка трансформатора. Если на вторичной обмотке больше витков провода, чем на первичной, выходное напряжение будет выше входного.

Рис. 4 – Принципиальная схема повышающего трансформатора

Поскольку ток, протекающий в трансформаторе, представляет собой переменный ток, он течет в одном направлении, останавливается, затем реверсируется и течет в другом направлении. Поток электричества создает магнитное поле вокруг провода или обмотки. Северный и южный полюса магнитного поля меняются местами, когда меняется направление тока.

Магнитное поле наводит на провод напряжение. Точно так же напряжение будет индуцироваться во второй катушке, когда она помещена в движущееся магнитное поле. Это явление называется взаимной индукцией. Отсюда можно сделать вывод, что переменный ток в первичной обмотке создает движущееся магнитное поле, которое индуцирует напряжение во вторичной обмотке.

Соотношение между напряжением и количеством витков в каждой катушке определяется уравнением:

Применение повышающего трансформатора

Применение повышающего трансформатора включает: такие устройства, как инверторы и стабилизаторы , где в трансформаторах помогают стабилизировать низкое напряжение до более высокого напряжения.

Также используется в системе распределения электроэнергии

Преимущества повышающих трансформаторов

Повышающие трансформаторы необходимы в большинстве коммерческих и жилых помещений. Преимущества указаны ниже.

Передатчик мощности

Трансформаторы Step Up передают электроэнергию по более низким ценам на большие расстояния. Увеличивается напряжение токов, которые должны передаваться, в результате чего сопротивление на линии уменьшается. Это помогает уменьшить потери на пути и эффективно использовать подаваемую мощность.

Непрерывная работа

Трансформаторы Step Up способны работать непрерывно без перерывов, в отличие от большинства электрических приборов. Это создает огромное преимущество, которое помогает в системе распределения электроэнергии.

Техническое обслуживание

Помимо того, что Step Up Transformers является системой, работающей без перерывов, они также требуют минимального обслуживания. Повышающий трансформатор требует лишь минимального обслуживания, такого как проверка масла, замена или ремонт поврежденных деталей и т. д.

Быстрый запуск

После установки трансформатор быстро запускается без каких-либо задержек или трудоемких процедур.

Эффективность

По мере совершенствования технологий уровень эффективности повышающего трансформатора также повысился. На линиях меньше потерь, что позволяет поддерживать уровень эффективности выше 95%.

Недостатки повышающих трансформаторов

Как было сказано ранее, 100% КПД не существует. Следовательно, у повышающих трансформаторов есть некоторые недостатки.

Система охлаждения

Поскольку повышающий трансформатор непрерывно выполняет свою задачу, ему необходима система охлаждения. Поскольку повышающий трансформатор нельзя отключить для охлаждения, необходимо предусмотреть подключение к трансформаторам круглосуточной системы охлаждения.

Огромный размер

По мере увеличения допустимого напряжения увеличивается размер трансформатора, который также включает более крупную систему охлаждения. Это создает громоздкий и огромный трансформер, занимающий больше места.

Работает на переменный ток (переменный ток)

Трансформаторы используются только для повышения напряжения переменного или переменного тока. Они не работают на постоянном или постоянном токе. Ограничение касается только приложений, связанных с операциями переменного тока.

  Читайте также: 
 Автоматический выключатель  — как он работает, типы, области применения и преимущества 
  Что такое параллельная схема - как сделать, характеристики, применение 
  Коэффициент мощности - треугольник мощности, типы, коррекция коэффициента мощности, применение, преимущества  

Работа трансформатора: принцип, основные положения и типы

Трансформатор преобразует электрическую энергию из одной электрической цепи в другую. В частности, повышающий трансформатор увеличивает напряжение при его передаче из первичной цепи во вторичную. С другой стороны, понижающий трансформатор снижает напряжение при его передаче из первичной цепи во вторичную. Для того, чтобы понять, как это делает трансформатор, нужно узнать о работе трансформатора.

Работа трансформатора: Принцип

Преобразование энергии осуществляется за счет взаимной индукции между обмотками. Простейшая форма трансформатора показана на рисунке 1, на котором изображен трансформатор, состоящий из двух катушек индуктивности, первичной и вторичной обмоток. Две катушки соединены ламинированным стальным сердечником, который позволяет магнитному потоку проходить по ламинированному пути.

Рисунок 1. Схема трансформатора. Источник: Джорджия Панаги, StudySmarter.

При подключении первичной обмотки к внешнему источнику переменного напряжения в обмотках индуцируется магнитный поток по закону Фарадея.

Закон Фарадея гласит, что переменное магнитное поле индуцирует электродвижущую силу, противодействующую изменениям магнитного поля.

Когда переменный ток проходит через первичную обмотку, магнитное поле изменяется, вызывая электродвижущую силу. Возникающее магнитное поле разрезает обмотку вторичной катушки, что создает в этой обмотке переменное напряжение за счет электромагнитной индукции.

Трансформаторы могут достигать своей цели только при подаче переменного тока. Это связано с тем, что постоянный ток не создает электромагнитной индукции.

Большая часть магнитного потока связана со вторичной обмоткой, что называется «основным потоком», в то время как оставшийся поток не связан со вторичной обмоткой и известен как «поток рассеяния».

Поток утечки — это небольшая часть потока, которая выходит за пределы пути магнитного потока.

ЭДС индукции известна как ЭДС взаимной индукции, и ее частота равна приложенной электродвижущей силе.

Когда вторичная обмотка представляет собой замкнутую цепь, по цепи протекает взаимно индуцированный ток, передающий электрическую энергию из первичной цепи во вторичную.

Сердечник трансформатора

Сердечник трансформатора состоит из ламинированных стальных листов, расположенных таким образом, что между каждым листом имеется минимальный воздушный зазор. Это делается для обеспечения непрерывного пути магнитного потока. Используемый тип стали обеспечивает высокую проницаемость и снижает потери на вихревые токи и низкие потери на гистерезис.

Гистерезисные потери возникают из-за намагничивания и размагничивания сердечника, когда ток подается в обоих направлениях.

Сталь обладает высокой проницаемостью, что означает, что ее способность проводить магнитный поток намного выше, чем у воздуха, что позволяет возникать магнитному потоку.

Вихревые токи циркулируют в проводниках подобно завихрениям в потоке, вызванном переменными магнитными полями, текущими по замкнутому контуру.

Типы трансформаторов

Существуют различные типы трансформаторов с различными геометрическими вариациями.

Трансформатор с сердечником

В трансформаторе с сердечником обмотки имеют цилиндрическую форму и расположены в сердечнике, как показано на рис. 2 ниже. Цилиндрические катушки имеют разные слои, причем каждый слой изолирован от другого. Трансформаторы стержневого типа существуют как в малом, так и в крупногабаритном исполнении. Эффективная площадь сердечника трансформатора может быть уменьшена за счет использования ламинирования и изоляции.

Рис. 2. Трансформатор с сердечником. Источник: МайТек.

Трансформатор с кожухом

В трансформаторе с кожухом катушки установлены слоями и уложены друг на друга с изоляцией между ними. Трансформатор оболочкового типа может иметь простую прямоугольную форму, как показано на рис. 3 (слева), или может иметь распределенную конфигурацию (справа).

Рис. 3. Прямоугольный трансформатор (слева) и распределенный трансформатор (справа). Источник: CircuitsToday.

Зигзагообразный или соединительный трансформатор звездообразного типа

Зигзагообразный трансформатор имеет зигзагообразное соединение, при котором токи в обмотках на сердечнике протекают в противоположных направлениях во избежание насыщения.

Рис. 4. Конфигурация «Зигзаг-трансформер».

Использование и назначение трансформатора

Трансформаторы классифицируются в зависимости от их использования, назначения и поставки. Существуют две основные цели, для которых используются трансформаторы:

• Повышающие трансформаторы используются для увеличить напряжение на вторичной обмотке. У повышающего трансформатора на вторичной обмотке больше витков, чем на первичной.
• Понижающие трансформаторы используются для снижения напряжения на вторичной обмотке. У понижающего трансформатора на вторичной обмотке меньше витков, чем на первичной.

Уравнение коэффициента трансформации определяет соотношение между вторичным и первичным напряжениями В ₁ и В ₂ измеряется в Вольтах, токи I ₁ и I ₂ измеряются в Амперах, а количество витков в катушках n ₁ и n ₂ . Это соотношение можно использовать для уменьшения или увеличения количества пропорционально второй или первичной обмотке.

Уравнение идеального трансформатора

Отношение напряжений равно отношению числа витков, как показано в предыдущих уравнениях. В идеальном трансформаторе без потерь электроэнергии, включая потери в сердечнике, потери на вихревые токи или потери на гистерезис, входная мощность равна выходной мощности.

Следовательно, КПД трансформатора равен 100 %, или отношение выходной мощности к потребляемой равно 1. Это также показано в уравнении идеального трансформатора ниже, где I ₁ и В ₁ — ток и напряжение первичной обмотки соответственно, а I ₂ и V ₂ — ток и напряжение вторичной обмотки соответственно.

Входное напряжение 5В подается на первичную обмотку трансформатора, а выходное напряжение 15В индуцируется во вторичной обмотке. Если мы заменим первичное входное напряжение на 25 В, каково будет новое индуцированное выходное напряжение вторичной катушки?

Мы используем уравнение трансформатора, чтобы определить соотношение между первичным и вторичным напряжениями. Затем мы используем это отношение для определения нового индуцированного напряжения во вторичной обмотке на основе нового первичного входного напряжения.

Однофазные и трехфазные трансформаторы

Трансформаторы также можно классифицировать по типу питания. Существует два типа питания:

• Однофазные трансформаторы содержат один проводник и один нейтральный провод. Они работают с использованием цикла напряжения, работающего в фазе времени, и широко используются в современных технологиях для преобразования значений переменного тока в желаемые.
• Трехфазные трансформаторы широко используются для распределения электроэнергии и сетей. Они работают по тому же принципу, что и однофазные трансформаторы. Однако имеется три проводника, каждый из которых содержит набор первичной и вторичной обмотки и один нулевой провод.

Ток в трехфазном трансформаторе имеет три пика и минимума для каждого периода. Следовательно, максимальная амплитуда достигается много раз, что помогает обеспечивать постоянную мощность.

Работа трансформатора — основные выводы

• Трансформатор — это устройство, повышающее или понижающее напряжение от одной цепи к другой.
• Основным принципом работы трансформаторов является закон индукции Фарадея.
• Трансформаторы бывают трех основных конфигураций: сердечник, оболочка и зигзаг.
• Существует два разных типа трансформаторов с разными источниками питания.

Повышающий трансформатор: принцип действия, применение, преимущества, недостатки

Чудо!! Какой трансформатор используется для подачи энергии в ваш дом? Это силовой трансформатор. Будет ли это повышающий трансформатор или понижающий трансформатор? Это может быть любой из них.

Но цель этого поста — дать вам краткую информацию о повышающем трансформаторе . Этот пост предназначен не только для получения базовых знаний. Но и для студентов естественнонаучного профиля.

Но цель этого поста — дать вам краткое представление о повышающий трансформатор . Кроме того, эта статья предназначена не только для получения базовых знаний. Но и для студентов естественных наук.

Итак, пристегнитесь, мы расскажем о принципе работы повышающих трансформаторов , о том, как они изготавливаются, об их практическом применении, а также о преимуществах и недостатках.

Что такое повышающий трансформатор?

Просто, «Он преобразует низкое напряжение в электричество высокого напряжения» . Но вот загвоздка, как известно ток обратно пропорционален напряжениям при определении мощности. Следовательно, другая функция этого типа трансформатора состоит в том, чтобы преобразовывать высокое значение тока в низкое значение тока.

Таким образом, правильным определением повышающего трансформатора будет , тип трансформатора, который преобразует низкое напряжение (НН) и высокий ток в высокое напряжение (ВН) и низкий ток.

В таких странах, как Индия, используется повышающий трансформатор с типичным источником питания на 11 кВ. Это делает процесс более экономичным — мощность переменного тока может передаваться на большие расстояния (в диапазоне напряжений от 220 до 440 В).

Однако из соображений безопасности, а также для обеспечения широко применимого напряжения для электроприборов напряжение снижено до 230 В.

Основные характеристики повышающего трансформатора

• Входное напряжение < выходное напряжение.
• Входной ток > Выходной ток.
• Широко используемый трансформатор в электрических системах и линиях электропередач.
• У них почти одинаковая рабочая частота и номинальная мощность, потому что они очень эффективны.
• На вторичной выходной катушке видно большее количество витков.
• Первичная обмотка состоит из толстого изолированного медного провода.
• Выходное напряжение находится в диапазоне от 220 В до 11000 В или выше.
• Обычно используется на электростанциях, рентгеновских аппаратах, микроволновых печах и т. д.

Принцип действия повышающего трансформатора

A. Общий подход

Повышающий или понижающий трансформатор , он состоит как минимум из двух катушек изолированного провода, натянутых вокруг железного сердечника. Но ключевое отличие зависит от того, на какой части выполняется обмотка.

Таким образом, когда напряжение источника подается на первичную катушку, она проникает в железный сердечник и намагничивается. Это, наконец, индуцирует напряжения во вторичной катушке.

Как указывалось ранее, соотношение витков на обеих обмотках катушки определяет тип трансформатора, а также величину преобразования напряжения.

Например, если в первичной обмотке 50 витков, а во вторичной обмотке 100 витков, соотношение будет 1:2. Тогда это повышающий трансформатор.

B. Академический подход 

Принцип работы повышающего трансформатора (все трансформаторы имеют одинаковый принцип) основан на теории взаимной индуктивности между двумя катушками, имеющими общий магнитный поток.

При этом наведенное напряжение от первых катушек генерирует индуктивное напряжение во второй катушке. Следовательно, происходит преобразование.

Итак, все трансформаторы — это устройства, работа которых основана на соотношении витков на их первичной и вторичной стороне.

Математически отношение напряжения к количеству витков в любом трансформаторе определяется как

V2/V1 = N2/N1

Здесь V1 и N1 представляют собой напряжения и количество витков в первичной обмотке. В то время как V2 и N2 являются соответствующими напряжениями и витками для вторичной катушки.

Рассмотрим следующий рисунок в качестве примера повышающих напряжений.

Очевидно, количество витков вторичной обмотки (N2) больше, чем первичной (N1). Это означает, что когда напряжение индуцируется в первичной части из-за магнитного потока железа, оно увеличивается из-за взаимной индуктивности, которая имеет место на конце N2. Следовательно, Генерируется повышенное напряжение.

Кроме того, первичная обмотка повышающего трансформатора имеет медные провода с толстой изоляцией.

Передача и потери мощности

Как было сказано ранее, повышающие трансформаторы используются в линиях электропередач для преобразования высокого напряжения. Следовательно, при передаче наблюдается определенная потеря мощности, которая определяется следующим уравнением.

Потеря мощности = I ² R

I = ток; R = Сопротивление

Как известно, выходной ток повышающего трансформатора меньше. Следовательно, меньше потерь мощности, чем . И это делает его экономичным.

Как сделать повышающий трансформатор?

Чтобы построить рабочую модель повышающего трансформатора, выполните следующую процедуру.

Необходимые материалы

• Электроизоляционная лента
• Медная проволока с покрытием (магнитная проволока)
• Большой стальной болт в качестве флюса для материала сердечника
• Источник питания переменного тока (например, настенная розетка)
• Любые резисторы (лампочка)
• Регулятор напряжения

Процедура 30999 32299 Выберите стальной болт со свойством намагничивания. Чтобы проверить это, вы можете прикрепить магнит к стальному болту, если он прилипнет, значит, все готово.

Теперь вам нужно покоробить стальной болт изоляционной лентой.

Одной частью медной проволоки с покрытием начните наматывать катушку на один конец стального болта с двумя свободными концами. И постарайтесь сделать хотя бы 12 оборотов.

Теперь повторите тот же процесс с другим куском медной проволоки с покрытием, но на этот раз поместите его на другую часть стального болта. Однако убедитесь, что вы делаете больше витков, чем предыдущая первичная обмотка.

Теперь соедините оголенные концы вторичной обмотки в контакте с резистором (лампочкой).

На последнем этапе подключите оголенные концы первичной катушки к источнику переменного тока с регулятором напряжения. И начинается с самого низкого уровня мощности переменного тока до высокого уровня.

Наблюдение

Даже при низких уровнях мощности переменного тока лампочки светятся, но уровень яркости отличается от уровня яркости в ступенчатой ​​конфигурации.

Меры предосторожности

1. При появлении запаха гари немедленно отключите шнур питания.
2. Держите все металлические предметы подальше от зоны эксперимента. Это потому, что в повышающей конфигурации он действует как магнит.
3. Электричество опасно. Поэтому этот эксперимент необходимо проводить под наблюдением взрослых.

Применение повышающего трансформатора

Это следующие применения повышающего трансформатора

• Небольшой повышающий трансформатор используется для повышения напряжения в небольших бытовых приборах.
• Они есть в электрических устройствах, таких как электродвигатели, микроволновая печь, рентгеновские аппараты, инверторы и даже стабилизаторы.
• Наиболее важным и распространенным применением повышающего трансформатора является передача и распределение электроэнергии.

Преимущества и недостатки

Преимущества повышающего трансформатора

Ниже приведены основные преимущества повышающего трансформатора.

1. Очень экономичный: Поскольку они увеличивают значение напряжения и уменьшают значение тока, что в конечном итоге снижает сопротивление передачи. Следовательно, для более длинной электрической передачи они являются экономичным выбором.

2. Высшее Срок службы: Способны работать без остановок. Это делает его основой эффективной и просто бесперебойной системы распределения электроэнергии.

3. Низкая стоимость обслуживания: Повышающие трансформаторы требуют минимального обслуживания, которое дополняется регулярной проверкой масла и заменой физически поврежденных частей.

4. Быстрый запуск: При подаче электричества он начинает работать в кратчайшие сроки. И не требует предварительного времени загрузки.

5. Более высокая эффективность: Благодаря недавнему развитию технологий повышающий трансформатор стал более эффективным. И почти обслуживает коэффициент эффективности 95%.

Недостатки повышающего трансформатора

Ниже приведены недостатки повышающего трансформатора;

1. Система охлаждения: Поскольку повышающий трансформатор работает без остановок, ему необходима надежная система охлаждения, которую также необходимо регулярно регулировать.

2. Требуется большая площадь установки: Чем выше напряжение, тем больше размер. Таким образом, для городских городов нормальный размер повышающего трансформатора занимает около 6 на 6 футов земли. Это снова большое дело.

3. Не работает с постоянным током Модель: Они используют только переменный ток для повышения напряжения. И, следовательно, они нефункциональны для постоянного тока (DC).

Повышающий трансформатор Использует

Инверторы, батареи и стабилизаторы нуждаются в повышающих трансформаторах для преобразования более низкого напряжения в более высокое напряжение, необходимое для трансформаторов. Они также используются для передачи электроэнергии.

Краткий обзор

Повышающий трансформатор — это устройство, которое используется для преобразования низкого напряжения (и высокого тока) в соответствующие значения высокого напряжения (и низкого тока).

Это можно сделать по принципу взаимной индуктивности, когда первичная катушка имеет меньше витков, чем вторичная. Следовательно, у повышающего трансформатора витков в выходной катушке больше, чем в первичной.

Эти трансформаторы в основном используются в линиях электропередач и системах распределения электроэнергии на большие расстояния. Кроме того, многие электроприборы, такие как инверторы, стабилизаторы, рентгеновские аппараты, тоже имеют повышающий трансформатор.

ТАКЖЕ ПРОЧИТАЙТЕ

1. Что такое кабельный модем — как он работает, преимущества и недостатки
2. Технология 5G — как это работает, особенности, преимущества и недостатки

Общие вопросы и ответы В чем разница между повышающий и понижающий трансформатор?

В повышающем трансформаторе количество первичных обмоток меньше, чем вторичных.