Transformer semasa: peranti, prinsip operasi dan jenis

Transformer semasa digunakan secara meluas dalam tenaga moden sebagai peralatan untuk menukar pelbagai parameter elektrik kepada yang serupa sambil mengekalkan nilai asas. Pengendalian peralatan adalah berdasarkan undang-undang aruhan, yang relevan untuk medan magnet dan elektrik yang berubah secara sinusoid. Transformer mengubah nilai utama arus dengan mematuhi modul dan penghantaran sudut dalam perkadaran dengan data asal. Ia dikehendaki memilih peralatan berdasarkan skop penggunaan peranti dan bilangan pengguna yang disambungkan.

Apakah pengubah arus?

Peralatan ini digunakan dalam industri, komunikasi bandar dan rangkaian kejuruteraan, dalam pengeluaran dan di kawasan lain untuk membekalkan arus dengan parameter fizikal tertentu.Voltan digunakan pada lilitan penggulungan utama, di mana, sebagai hasil daripada tindakan sinaran magnet, arus ulang alik terbentuk. Sinaran yang sama melalui lilitan yang tinggal, yang menyebabkan daya EMF bergerak, dan apabila lilitan sekunder terpintas atau apabila disambungkan ke litar elektrik, arus sekunder muncul dalam sistem.

Transformer arus moden membolehkan anda menukar tenaga dengan parameter sedemikian sehingga penggunaannya tidak membahayakan peralatan yang berfungsi di atasnya. Di samping itu, mereka memungkinkan untuk mengukur beban yang meningkat dengan keselamatan maksimum untuk peralatan dan kakitangan, kerana lilitan baris utama dan sekunder diasingkan dengan pasti antara satu sama lain.

Tujuan transformer

Agak mudah untuk menentukan sebab pengubah semasa diperlukan: skop merangkumi semua industri di mana kuantiti tenaga ditukar. Peranti ini adalah antara peralatan tambahan yang digunakan secara selari dengan alat pengukur dan geganti semasa mencipta litar AC. Dalam kes ini, transformer menukar tenaga untuk penyahkodan parameter yang lebih mudah atau peralatan penyambung dengan ciri berbeza ke dalam satu litar.

Mereka juga membezakan fungsi pengukur transformer: mereka berfungsi untuk memulakan litar elektrik dengan voltan yang meningkat, yang mana ia diperlukan untuk menyambungkan alat pengukur, tetapi tidak mungkin untuk melakukan ini secara langsung. Tugas utama pengubah tersebut adalah untuk memindahkan maklumat yang diterima tentang parameter semasa ke instrumen untuk mengukur manipulasi, yang disambungkan ke penggulungan jenis sekunder.Peralatan ini juga memungkinkan untuk mengawal arus dalam litar: apabila menggunakan geganti dan mencapai parameter arus maksimum, perlindungan diaktifkan yang mematikan peralatan untuk mengelakkan keletihan dan bahaya kepada kakitangan.

Prinsip operasi

Operasi peralatan sedemikian adalah berdasarkan undang-undang aruhan, mengikut mana voltan memasuki lilitan utama dan arus mengatasi rintangan penggulungan yang dicipta, yang menyebabkan pembentukan fluks magnet yang dihantar ke litar magnet. Aliran berjalan dalam arah serenjang berbanding arus, yang meminimumkan kerugian, dan apabila ia melintasi lilitan belitan sekunder, daya EMF diaktifkan. Akibat pengaruhnya, arus muncul dalam sistem, yang lebih kuat daripada rintangan gegelung, manakala voltan pada output lilitan sekunder berkurangan.

Oleh itu, reka bentuk pengubah yang paling mudah terdiri daripada teras logam dan sepasang belitan yang tidak bersambung antara satu sama lain dan dibuat sebagai wayar dengan penebat. Dalam sesetengah kes, beban hanya pergi ke pusingan utama, dan bukan pusingan sekunder: ini adalah apa yang dipanggil mod melahu. Jika, sebaliknya, peralatan yang menggunakan tenaga disambungkan ke belitan sekunder, arus melalui selekoh, yang mewujudkan daya gerak elektrik. Parameter EMF ditentukan oleh bilangan lilitan. Nisbah daya gerak elektrik untuk lilitan primer dan sekunder dikenali sebagai nisbah transformasi, dikira daripada nisbah bilangannya. Anda boleh mengawal voltan untuk pengguna terakhir tenaga dengan menukar bilangan lilitan belitan primer atau sekunder.

Klasifikasi transformer semasa

Terdapat beberapa jenis peralatan tersebut, yang dibahagikan mengikut beberapa kriteria, termasuk tujuan, kaedah pemasangan, bilangan peringkat penukaran, dan faktor lain. Sebelum memilih pengubah semasa, anda perlu mempertimbangkan parameter ini:

• Temujanji. Mengikut kriteria ini, model pengukur, perantaraan dan perlindungan dibezakan. Jadi, peranti jenis perantaraan digunakan apabila menyambungkan peranti untuk tindakan pengkomputeran dalam sistem perlindungan geganti dan litar lain. Secara berasingan, pengubah makmal dibezakan, yang memberikan peningkatan ketepatan penunjuk, mempunyai sejumlah besar faktor penukaran.
• Kaedah pemasangan. Terdapat pengubah untuk pemasangan luaran dan dalaman: mereka bukan sahaja kelihatan berbeza, tetapi juga mempunyai penunjuk rintangan yang berbeza terhadap pengaruh luaran (contohnya, peranti untuk kegunaan luar dilindungi daripada pemendakan dan perubahan suhu). Transformer overhed dan mudah alih juga dibezakan; yang kedua mempunyai jisim dan dimensi yang agak kecil.
• Jenis penggulungan. Transformer adalah satu dan berbilang pusingan, gegelung, rod, busbar. Kedua-dua belitan primer dan sekunder boleh berbeza, dan perbezaan juga berkaitan dengan penebat (kering, porselin, bakelit, minyak, kompaun, dll.).
• Tahap langkah transformasi. Peralatan boleh menjadi satu dan dua peringkat (lata), had voltan 1000 V boleh minimum atau, sebaliknya, maksimum.
• Reka bentuk. Mengikut kriteria ini, dua jenis transformer semasa dibezakan - minyak dan kering.Dalam kes pertama, lilitan belitan dan litar magnet berada dalam bekas yang mengandungi cecair berminyak khas: ia memainkan peranan penebat dan membolehkan anda mengawal suhu operasi medium. Dalam kes kedua, penyejukan berlaku melalui udara, sistem sedemikian digunakan dalam bangunan perindustrian dan kediaman, kerana pengubah minyak tidak boleh dipasang di dalam kerana peningkatan bahaya kebakaran.
• Jenis voltan. Transformer boleh menjadi step-down dan step-up: dalam kes pertama, voltan pada lilitan utama dikurangkan, dan pada yang kedua, ia meningkat.
• Pilihan klasifikasi lain ialah pilihan pengubah semasa dengan kuasa. Parameter ini bergantung pada tujuan peralatan, bilangan pengguna yang disambungkan, sifat mereka.

Parameter dan ciri

Apabila memilih peralatan tersebut, perlu mengambil kira parameter teknikal utama yang mempengaruhi julat aplikasi dan kos. Kualiti utama:

• Beban berkadar, atau kuasa: pemilihan mengikut kriteria ini boleh dilakukan menggunakan jadual perbandingan ciri-ciri pengubah. Nilai parameter menentukan ciri semasa yang lain, kerana ia dinormalisasi dengan ketat dan berfungsi untuk menentukan operasi normal peralatan dalam kelas ketepatan yang dipilih.
• Nilai semasa. Penunjuk ini menentukan tempoh di mana peranti boleh berfungsi tanpa terlalu panas kepada suhu kritikal. Dalam peralatan pengubah, sebagai peraturan, terdapat rizab pepejal dari segi tahap pemanasan, dengan beban berlebihan sehingga 18-20%, operasi berlaku dalam mod biasa.
• Voltan.Penunjuk adalah penting untuk kualiti penebat penggulungan, memastikan operasi lancar peralatan.
• ralat. Fenomena ini berlaku kerana pengaruh fluks magnet, kadar ralat adalah perbezaan antara data tepat arus primer dan sekunder. Peningkatan dalam fluks magnet dalam teras pengubah menyumbang kepada peningkatan berkadar dalam ralat.
• Nisbah penjelmaan, iaitu nisbah arus dalam lilitan primer dan sekunder. Nilai sebenar pekali berbeza daripada nilai nominal dengan jumlah yang sama dengan tahap kerugian semasa penukaran tenaga.
• Kepelbagaian had, dinyatakan berhubung dengan arus primer dalam bentuk sebenar kepada nilai nominal.
• Kepelbagaian arus yang berlaku dalam lilitan belitan jenis sekunder.

Data utama pengubah semasa ditentukan oleh litar setara: ia membolehkan anda mengkaji ciri-ciri peralatan dalam mod yang berbeza, dari terbiar hingga beban penuh.

Penunjuk utama ditunjukkan pada badan peranti dalam bentuk tanda khas. Ia juga mungkin mengandungi data tentang kaedah mengangkat dan memasang peralatan, maklumat amaran tentang peningkatan voltan pada lilitan sekunder (melebihi 350 Volt), maklumat tentang kehadiran pad pembumian. Penandaan penukar tenaga digunakan dalam bentuk pelekat atau dengan cat.

Kemungkinan kerosakan

Seperti mana-mana peralatan lain, transformer rosak dari semasa ke semasa, dan mereka memerlukan perkhidmatan yang berkelayakan dengan diagnostik. Sebelum memeriksa peranti, anda perlu mengetahui kerosakan itu, tanda apa yang sesuai dengannya:

• Bunyi tidak sekata di dalam kes, berderak.Fenomena ini biasanya menunjukkan pecahnya elemen pembumian, pertindihan pada kes dari lilitan penggulungan, atau kelemahan tekanan helaian yang digunakan untuk litar magnetik.
• Terlalu banyak pemanasan kes, meningkatkan kekuatan semasa pada bahagian penggunaan. Masalahnya boleh disebabkan oleh litar pintas penggulungan akibat haus atau kerosakan mekanikal pada lapisan penebat, beban lampau yang kerap disebabkan oleh litar pintas.
• Retak pada penebat, pelepasan gelongsor. Ia muncul apabila kecacatan pembuatan tidak dikenal pasti sebelum permulaan operasi, lemparan objek asing dan pertindihan antara input fasa nilai yang berbeza.
• Pelepasan minyak semasa membran struktur ekzos dimusnahkan. Masalahnya dijelaskan oleh litar pintas antara muka akibat haus penebat, penurunan paras minyak, penurunan voltan atau kemunculan arus lebih di bawah keadaan litar pintas jenis melalui.
• Kebocoran minyak daripada gasket atau paip pengubah. Sebab utama ialah kimpalan nod yang tidak berkualiti, pengedap yang tidak baik, pemusnahan gasket atau palam injap tidak terlipat.
• Menghidupkan geganti perlindungan gas. Fenomena ini berlaku apabila minyak terurai, yang berlaku disebabkan oleh litar pintas penggulungan, litar terbuka, kehabisan sesentuh peranti pensuisan, atau sekiranya berlaku litar pintas ke perumahan pengubah.
• Mematikan geganti perlindungan gas. Masalahnya disebabkan oleh penguraian aktif cecair berminyak akibat penutupan antara muka, lebihan voltan bahagian dalaman atau luaran, atau disebabkan oleh apa yang dipanggil "api keluli".
• Perlindungan pembezaan tersandung. Kerosakan ini muncul apabila terdapat kerosakan pada perumah masuk, apabila terdapat pertindihan antara fasa, atau dalam kes lain.

Untuk memaksimumkan kecekapan kefungsian peranti, adalah perlu untuk kerap melakukan pengesahan menggunakan pengimej haba: peralatan membolehkan mendiagnosis penurunan kualiti kenalan dan penurunan suhu operasi. Semasa pengesahan, pakar melakukan julat manipulasi berikut:

• 1. Mengambil bacaan voltan dan arus.
  2. Memeriksa beban menggunakan sumber luaran.
  3. Penentuan parameter dalam skema kerja.
  4. Pengiraan nisbah transformasi, perbandingan dan analisis penunjuk.

Pengiraan pengubah

Prinsip asas operasi peranti ini ditentukan oleh formula U1/U2=n1/n2, unsur-unsurnya dinyahkodkan seperti berikut:

• U1 dan U2 ialah voltan lilitan primer dan sekunder.
• n1 dan n2 - nombor mereka pada belitan jenis primer dan sekunder, masing-masing.

Untuk menentukan luas keratan rentas teras, formula lain digunakan: S=1.15*√P, di mana kuasa diukur dalam watt, dan luas diukur dalam sentimeter persegi. Jika teras yang digunakan dalam peralatan mempunyai bentuk huruf W, indeks bahagian dikira untuk rod tengah. Apabila menentukan lilitan dalam penggulungan tahap utama, formula digunakan n=50*U1/S, manakala komponen 50 tidak boleh diubah, dalam pengiraan untuk mengelakkan berlakunya gangguan elektromagnet, adalah disyorkan untuk menetapkan nilai 60 sebagai gantinya. Formula lain ialah d=0.8*√I, di mana d ialah keratan rentas wayar, dan I ialah penunjuk kekuatan semasa; ia digunakan untuk mengira diameter kabel.

Angka yang diperoleh semasa pengiraan diselaraskan kepada nilai bulat (contohnya, anggaran kuasa 37.5 W dibundarkan kepada 40). Pembundaran dibenarkan hanya ke atas.Semua formula ini digunakan untuk memilih transformer yang beroperasi dalam rangkaian 220 Volt; apabila membina garisan frekuensi tinggi, parameter lain dan kaedah pengiraan digunakan.

Artikel yang serupa: