≡× MENÜÜ

• Käigukast
• Mootor
• Mootor
• Vedelikud
• Käigukast

Mis on trafo ja kuidas see töötab. Mis on trafo See on seade, mis on võimeline muutma vahelduvvoolu pinget? Voolutrafod, otstarve ja tööpõhimõte

Paljude seadmete efektiivsuse ja kodus elektrivõrgu pinge iseseisvaks suurendamiseks kasutatakse sageli juhtimisseadmeid. Sellega seoses teeme ettepaneku kaaluda astmelise, astmelise, impulsi, Tesla voolutrafo ja ka autotransformaatori tööpõhimõtet.

Trafode tööpõhimõte ja klassifikatsioon

Instrumenttrafo (nagu ka eraldustrafo) tööpõhimõte on väga lihtne. See järgib Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadust. Tegelikult vastutab kahe või enama mähise vastastikune induktsioon elektritrafo transformatsioonitoimingute eest.

Vastavalt sellele ütleb Faraday seadus: "vooühenduse muutumise kiirus ajas on otseselt võrdeline juhis või mähises indutseeritud emf-iga."

Trafoteooria alused

Oletame, et meil on ühe mähisega trafo, mis on ühendatud vahelduvvooluallikaga. Vahelduvvool läbi mähise tekitab pidevalt muutuva voo, mis ümbritseb mähist. Kui mõni muu mähis on eelmise lähedal, ühendatakse sellega teatud osa voost. See voog muutub pidevalt amplituudi ja suuna poolest, kuid sellistel juhtudel peab muutuma voo seos teise mähise või mähistega.

Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse järgi peab olema emf, mis indutseeritakse üks kord sekundis. Kui viimase mähise ahel on suletud, peab seda läbima elektrivool. See on elektrijõu- või keevitustrafo lihtsaim tööpõhimõte ja trafo põhiline tööpõhimõte.

Jõutrafo ahel

Kui kasutame vahelduvvoolu liikumist elektrimähisele, ümbritseb seda mähist energiavoog. Vooluvool on ebaühtlane ja selle kiirus muutub pidevalt. Loomulikult tehakse selles EKG, nagu Faraday seaduses, mis räägib elektromagnetilise induktsiooni nähtusest. See on trafoteooria kõige põhilisem kontseptsioon

Mähist, mis saab allikast elektrienergiat, nimetatakse üldiselt trafo primaarmähiseks.

Mähist, mis annab trafos vastastikuse induktsiooni tõttu vajaliku väljundpinge, nimetatakse trafo sekundaarmähiseks.

Trafo peamised konstruktsiooniosad

Trafol on kolm põhiosa:

1. Trafo primaarmähis – tekitab elektriallikaga ühendamisel magnetvoogu.
2. Trafo magnetsüdamik - primaarmähise tekitatud magnetvoog loob suletud magnetahela.
3. Trafo sekundaarmähis on keritud südamikule.

Kuidas toite- või keevitustrafo töötab?

Elektrijõutrafo on staatiline seade, mis muundab elektrienergia ühest vooluringist teise ilma otsese ühenduseta, kasutades oma mähiste vahelist vastastikust induktsiooni. See muundab energia ühest vooluringist teise ilma selle sagedust muutmata, kuid võib töötada erinevatel pingetasemetel, näiteks kui keevitaja muudab voogu või kui generaator keevitamise ajal ebaõnnestub.

Kolmefaasiline trafo

Ühefaasilise pingetrafo töö

Ühefaasilise trafo tööpõhimõte ei erine liiga kolmefaasilisest astmelisest seadmest. Kui elektrivool läbib primaarmähist, tekitab see MF, millel on üsna võimsad jõujooned. Need läbistavad primaarmähise täielikult ja sekundaarmähise osaliselt. Kõik need liinid on mähise juhtmete ümber suletud, kuid mõned neist on suletud otse juhtmete külge.

Video: objektitund, mis selgitab trafo tööpõhimõtet

Magnetsidestuse seaduse järgi on, et mida lähemal on objektid üksteisele, seda tugevam on see side, kuid mida kaugemal nad asuvad, seda nõrgem see on ja nii edasi kuni nullini. Seda seletatakse asjaoluga, et koaksiaaltüüpi paigutuse korral, mida kaugemal paiknevad mähised, seda vähem on elektriliinide sidumist ja nende tungimist trafo mähistesse.

Skeem: ühefaasiline trafo

Peate mõistma, et ühefaasilises trafos sõltub magnetvälja tugevus ka voolust. Vahelduvvoolu hüpped võivad MF-i tugevust oluliselt vähendada või vastupidi. Seda nimetatakse ka elektromotoorjõu seaduseks. Need. Iseinduktsioon toimub esimeses mähises ja vastastikune induktsioon sekundaarmähises.

Niipea, kui nende mähiste otsad on ühendatud, varustatakse trafo tulemuste saamiseks vajalik seade elektrivooluga, käivitatakse tööpõhimõte ja mähised hakkavad töötama teatud järjekorras.

Autotransformaatori töö

Kõige sagedamini kasutatakse kodus trafot mitte kahe, vaid ühe mähisega. Vaatleme elektroonilise autotransformaatori (pingevõimendustrafo) tööpõhimõtet ja selle omadusi. Need seadmed kuuluvad eriotstarbeliste trafode alla, kuna Nende madalpinge mähis tavalistes trafodes on kõrgepinge mähis, mis on omavahel ühendatud mitte ainult magnetvälja, vaid ka galvaanilise väljaga.

Vooluahel: autotransformaator

Mähiste ümberlülitamisega saab soovi korral kas kõrge või madalpinge. Ühendades südamikuga vahelduvvooluallika, saame vahelduva magnetvälja. Ja südamiku punktide vahel tekib ja suureneb EMF. Tänu sellele, et südamik on valmistatud erilisel viisil, voolab selles väga väike kogus voolu, mis loob üsna tugeva MF-i. Need. Materjale säästes saame vastavalt vajadusele erinevaid pingeid.

Autotransformaatoreid on soovitav kasutada piirkondades, kus on vaja väga väikest pingemuutust ja koormuse all olevat astmelülitit, kuid pikemaks perioodiks. Need on laborid, väikeettevõtted või kodumajapidamised.

Samuti on väga spetsialiseerunud laboratrafod, neil on veidi erinev vooluahel:

Mähis on valmistatud spetsiaalsest ferromagnetilisest materjalist, mis vähendab resonantsliikumise tõenäosust miinimumini. Peamised erinevused tavapärasest seadmest on järgmised:

1. Lisaks ferromagnetile on need mähitud vasktraadiga;
2. Madalad lubatud parameetrid - maksimaalne võimsus kuni 7 kVA;
3. Siin töötab liinirullisüsteem - trafo pinnal on rada, mida mööda liigub kontaktrull või hari.

Kuid sellisel mähisega trafol on oma puudused:

• on vaja isoleerida sekundaar- ja primaarahelad, sest neil on üsna tugev elektriühendus;
• ei saa kasutada kaitseks võimsates võrkudes, on vastuvõetav piirang 6–10 kV;
• remont ja hooldus nõuavad märkimisväärseid investeeringuid.

Pöördemomendi muunduri töö

Automaatkäigukasti trafo või pöördemomendi muunduri tööpõhimõte on tuttav igale buldooseri või muu sõiduki juhile, kuid mis on selle eesmärk? Tegelikult on see seade moderniseeritud sidur, mis pöörleb mitte üks kord, vaid kaks korda, mis nõuab isegi mitme sellise seadme paigaldamist.

See tuleb paigaldada mootori ja käigukasti vahele, et saada pöörlev liikumine, mis seejärel kandub üle ratastele. Väliselt meenutab mehhanism sõõrikut, mistõttu sai see automehaanikutelt sellise "hüüdnime", kuid sellel on üsna keeruline disain:

Serva mõlemale küljele on sisse ehitatud pumbad, keskele on paigaldatud minireaktor. Viimane seade peab kandma vedeliku (näiteks õli) turbiinirattale, mis omakorda jaotab selle ühtlaselt üle kogu trafo pinna.

Esiratas on jäigalt ühendatud masina mootori peavõlliga, kogudes vedeliku ja edastades selle mehhanismi kaudu edasi. Aga reaktor vajadusel blokeerib selle liikumise ja paneb ratta tööst välja.

Lisaks blokeerivale pöördemomendile võimaldab õliga täidetud kolme mähisega trafo konstruktsioon täita summutusfunktsioone. See tähendab, et kui auto on saavutanud oma piiri, näiteks 80 km/h, siis avarii ärahoidmiseks hakkab pöörlemismomenti edastama summutusvedrude kaudu. Seega on tagatud kaitse tühikäigu ja mootori äkilise seiskumise eest.

Sel viisil saame selgitada trafo tööpõhimõtet, nagu näete, kõik on väga sarnased, kuid erinevate mudelite jaoks on mõned nüansid sõltuvalt kasutusalast ja disainist.

Lihtsaim on seade, mis koosneb terassüdamikust ja kahest mähisest (joonis 1). Kui primaarmähisele antakse vahelduvpinge, indutseeritakse sekundaarmähises sama sagedusega emf. Kui ühendate sekundaarmähisega mõne elektrivastuvõtja, siis tekib selles elektrivool ja trafo sekundaarklemmidele tekib pinge, mis on mõnevõrra väiksem kui EMF ja sõltub suhteliselt vähesel määral koormusest. Primaar- ja sekundaarpinge suhe (transformatsioonisuhe) on ligikaudu võrdne primaar- ja sekundaarmähiste keerdude arvu suhtega.

Riis. 1. Ühefaasilise kahe mähisega trafo konstruktsiooni põhimõte. 1 primaarmähis, 2 sekundaarmähis, 3 südamikuga. U1 primaarpinge, U2 sekundaarpinge, I1 primaarvool, I2 sekundaarvool, F magnetvoog

Trafode lihtsaimad sümbolid on näidatud joonisel fig. 2; Selguse huvides võib trafo erinevaid mähiseid kujutada erinevates värvides, nagu joonisel.

Riis. 2. Trafo tähis üksikasjalikel (multilineaarsetel) skeemidel (a) ja elektrivõrgu skeemidel (b)

Trafod võivad olla ühe- või mitmefaasilised ning sekundaarmähiseid võib olla rohkem kui üks. Elektrivõrkudes kasutatakse tavaliselt ühe või kahe sekundaarmähisega kolmefaasilisi trafosid. Kui primaar- ja sekundaarpinged on üksteisele suhteliselt lähedal, saab kasutada ühe mähisega autotransformaatoreid, mille skeemid on toodud joonisel fig. 3.

Riis. 3. Alandavate (a) ja astmeliste (b) autotransformaatorite skemaatilised diagrammid

Trafo kõige olulisemad nimiväärtused on selle primaar- ja sekundaarpinged, primaar- ja sekundaarvoolud ning sekundaarne nimivõimsus (nimivõimsus). Trafosid saab toota nii väga väikese võimsusega (näiteks mikroelektroonika ahelate jaoks) kui ka väga suure võimsusega (näiteks suure võimsusega elektrisüsteemide jaoks), hõlmates võimsusvahemikku 0,1 mVA kuni 1000 MVA.

Trafo energiakaod – mähise takistusest tingitud vasekod ja pöörisvooludest ning südamiku hüstereesist tingitud rauakaod – on tavaliselt nii väikesed, et trafo kasutegur on tavaliselt suurem kui 99%. Sellest hoolimata võib soojuse teke võimsates trafodes olla nii tugev, et on vaja kasutada tõhusaid soojuse eemaldamise meetodeid. Kõige sagedamini asetatakse trafo aktiivne osa mineraal- (trafo)õliga täidetud paaki, mida vajadusel varustatakse sundõhu- või vesijahutusega. Kuni 10 MVA (vahel ka suurema) võimsusega saab kasutada ka kuivtrafosid, mille mähised täidetakse tavaliselt epoksüvaiguga. Kuivtüüpi trafode peamisteks eelisteks on kõrgem tuleohutus ja trafoõli lekke kõrvaldamine, mistõttu saab neid takistusteta paigaldada igasse hooneossa, ka igale korrusele. Muutuva voolu või pinge mõõtmiseks (eriti kõrge voolu ja kõrge pinge korral) kasutatakse sageli instrumentaaltrafosid.

Pingetrafo konstruktsioon ei erine põhimõtteliselt jõutrafodest, kuid see töötab tühikäigu lähedases režiimis; Teisenduskoefitsient on sel juhul üsna konstantne. Selliste trafode nimisekundaarpinge on tavaliselt 100 V. Voolutrafo sekundaarmähis on ideaalis lühises ja sekundaarvool on siis võrdeline primaarvooluga. Sekundaarvoolu nimivool on tavaliselt 5 A, kuid mõnikord võib see olla väiksem (nt 1 A). Voolutrafo sümbolite näited on näidatud joonisel fig. 4.

Riis. 4. Voolutrafo tähis laiendatud diagrammidel (a) ja üherealistel diagrammidel (b)

Esimeseks võib pidada Michael Faraday toodetud rõngakujulisest terassüdamikust ja kahest mähisest koosnevat induktsioonirõngast, mille abil ta 29. augustil 1831 avastas elektromagnetilise induktsiooni nähtuse (joon. 5). Kiire siirdeprotsessi ajal, mis tekib alalisvooluallikaga ühendatud primaarmähise sisse- või väljalülitamisel, indutseeritakse sekundaarmähises impulss-emf. Sellist seadet võib seetõttu nimetada impulss- või siirdetrafoks.

Riis. 5. Michael Faraday mööduva trafo põhimõte. i1 primaarvool, i2 sekundaarvool, t aeg

Faraday avastuse põhjal ehitas Dublini (Dublin, Iirimaa) Margnoothi ​​kolledži füüsikaõpetaja Nicholas Callan (1799–1864) 1836. aastal induktsioonpooli (sädeinduktor), mis koosnes chopperist ja trafost; See seade võimaldas muuta alalisvoolu kõrgepinge vahelduvvooluks ja põhjustada pikki sädelahendusi. Induktsioonpoolid hakkasid kiiresti paranema ja neid kasutati 19. sajandil laialdaselt elektrilahenduste uurimisel. Nende hulka võivad kuuluda ka tänapäevaste autode süütepoolid. Esimese vahelduvvoolutrafo patenteeris 1876. aastal Pariisis elanud Vene elektriinsener Pavel Yablochkov ja kasutas seda oma kaarlampide toiteahelates. Yablochkovi trafo südamik oli sirge terastraatide kimp, mille tulemusena polnud magnetahel mitte suletud, nagu Faraday oma, vaid avatud ja sellist trafot muudes paigaldistes ei kasutatud. 1885. aastal valmistasid Budapesti tehase Ganz & Co elektriinsenerid Max Deri (172 1854–1938), Otto Titus Blathy (1860–1939) ja Karoly Zipernovsky (1853–1942) toroidse traatsüdamikuga trafo ja samal ajal. aeg on välja töötanud nende trafode kasutamisel põhineva vahelduvvoolu elektrijaotussüsteemi. Veelgi paremate omadustega trafo, mille südamik pandi kokku E- ja I-kujulistest teraslehtedest, lõi samal aastal Ameerika elektriinsener William Stanley (1858–1916), mille järel tekkis vahelduvvoolu kiire areng. süsteemid said alguse nii Euroopas kui ka Ameerikas. Esimese kolmefaasilise trafo ehitas 1889. aastal Mihhail Dolivo-Dobrovolsky.

Trafo on elektrotehnikas asendamatu seade.

Ilma selleta ei saaks energiasüsteem praegusel kujul eksisteerida.

Neid elemente leidub ka paljudes elektriseadmetes.

Neid, kes soovivad nendega lähemalt tutvuda, on oodatud see artikkel, mille teemaks on trafo: tööpõhimõte ja seadmete tüübid ning otstarve.

Nii nimetatakse seadet, mis muudab vahelduva elektripinge suurust. On sorte, mis võivad selle sagedust muuta.

Paljud seadmed on selliste seadmetega varustatud ja neid kasutatakse ka iseseisvalt.

Näiteks paigaldised, mis suurendavad pinget voolu edastamiseks mööda elektrilisi kiirteid.

Need tõstavad elektrijaama genereeritud pinge 35-750 kV-ni, mis annab kahekordse kasu:

• kaod juhtmetes vähenevad;
• vaja on väiksemaid juhtmeid.

Linna elektrivõrkudes vähendatakse pinget taas 6,1 kV-ni, kasutades jällegi. Tarbijatele elektrit jaotavates jaotusvõrkudes vähendatakse pinget 0,4 kV-ni (see on tavaline 380/).

Toimimispõhimõte

Trafo seadme töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtusel, mis koosneb järgmisest: kui juhti ristava magnetvälja parameetrid muutuvad, tekib viimases EMF (elektromootorjõud). Trafos olev juht on pooli või mähise kujul ja kogu emf on võrdne iga pöörde emf summaga.

Normaalseks tööks on vaja välistada pöörete vaheline elektriline kontakt, seetõttu kasutatakse isolatsioonikestas traati. Seda mähist nimetatakse sekundaarseks.

Sekundaarses mähises EMF-i tekitamiseks vajalik magnetväli luuakse teise mähise poolt. See on ühendatud vooluallikaga ja seda nimetatakse primaarseks. Primaarmähise töö põhineb sellel, et kui vool liigub läbi juhtme, tekib selle ümber elektromagnetväli ja kui see mähisesse keerata, siis see võimendub.

Kuidas trafo töötab?

Läbi pooli voolates elektromagnetvälja parameetrid ei muutu ja see ei suuda tekitada sekundaarmähises EMF-i. Seetõttu töötavad trafod ainult vahelduvpingega.

Pinge muundamise olemust mõjutab mähiste - primaar- ja sekundaarmähiste - pöörete arvu suhe. Seda nimetatakse "Kt" - teisenduskoefitsient. Seadus kehtib:

Kt = W1 / W2 = U1 / U2,

• W1 ja W2 - pöörete arv primaar- ja sekundaarmähises;
• U1 ja U2 - pinge nende klemmides.

Seega, kui primaarmähises on rohkem pöördeid, siis on sekundaarmähise klemmide pinge madalam. Sellist seadet nimetatakse astmeliseks seadmeks, mille Kt on suurem kui üks. Kui sekundaarmähises on rohkem pöördeid, tõstab trafo pinget ja seda nimetatakse astmeliseks trafoks. Selle Kt on väiksem kui üks.

Suur jõutrafo

Kui jätame kaod tähelepanuta (ideaalne trafo), siis energia jäävuse seadusest järeldub:

P1 = P2,

kus P1 ja P2 on voolu võimsus mähistes.

Kuna P=U*I, saame:

• U1 * I1 = U2 * I2;
• I1 = I2 * (U2 / U1) = I2 / Kt.

See tähendab:

• alandava seadme primaarmähises (Kt > 1) voolab väiksema tugevusega vool kui sekundaarahelas;
• astmelise trafoga (Kt< 1) все наоборот: сила тока в первичной катушке выше, чем в цепи вторичной.

Seda asjaolu võetakse arvesse seadmete mähiste juhtmete ristlõike valimisel.

Disain

Trafo mähised asetatakse magnetsüdamikule – ferromagnetilisest, trafost või muust pehmest magnetterasest osale. See toimib elektromagnetvälja juhina primaarmähist sekundaarmähisesse.

Vahelduva magnetvälja mõjul tekivad magnetahelas ka voolud - neid nimetatakse pöörisvooludeks. Need voolud põhjustavad energiakadu ja magnetahela kuumenemist. Viimane koosneb selle nähtuse minimeerimiseks paljudest üksteisest eraldatud plaatidest.

Mähised asetatakse magnetahelale kahel viisil:

• lähedal;
• tuule üksteise peale.

Mikrotrafode mähised on valmistatud fooliumist paksusega 20-30 mikronit. Oksüdatsiooni tulemusena muutub selle pind dielektrikuks ja täidab isolatsiooni rolli.

Trafo disain

Praktikas on kolme tüüpi kadude tõttu võimatu saavutada suhet P1 = P2:

1. magnetvälja hajumine;
2. juhtmete ja magnetahela soojendamine;
3. hüsterees.

Hüstereesikaod on energiakulud magnetahela magnetiseerimise ümberpööramiseks. Elektromagnetvälja jõujoonte suund muutub pidevalt. Iga kord peate ületama dipoolide takistuse magnetahela struktuuris, mis on eelmises faasis teatud viisil rivistatud.

Nad püüavad vähendada hüstereesikadusid, kasutades erinevaid magnetsüdamike konstruktsioone.

Seega on tegelikkuses P1 ja P2 väärtused erinevad ning suhet P2 / P1 nimetatakse seadme efektiivsuseks. Selle mõõtmiseks kasutatakse trafo järgmisi töörežiime:

• tühikäik;
• lühises;
• koormaga.

Teatud tüüpi trafodes, mis töötavad kõrgsageduspingega, pole magnetahelat.

Ooterežiim

Primaarmähis on ühendatud vooluallikaga ja sekundaarahel on avatud. Selle ühendusega voolab poolis tühivool, mis esindab peamiselt reaktiivset magnetiseerivat voolu.

See režiim võimaldab teil määrata:

• Seadme tõhusus;
• teisendussuhe;
• kaod magnetahelas (professionaalide keeles - kaod terases).

Trafo ahel tühikäigurežiimis

Lühise režiim

Sekundaarmähise klemmid on ilma koormuseta suletud (lühises), nii et voolu vooluahelas piirab ainult selle takistus. Pinge rakendatakse primaarkontaktidele nii, et sekundaarmähise ahela vool ei ületaks nimiväärtust.

See ühendus võimaldab määrata mähiste küttekaod (vasekadud). See on vajalik ahelate rakendamisel, mis kasutavad reaalse trafo asemel aktiivset takistust.

Laadimisrežiim

Selles olekus on tarbija ühendatud sekundaarmähise klemmidega.

Jahutus

Töö ajal trafo kuumeneb.

Kasutatakse kolme jahutusmeetodit:

1. loomulik: väikese võimsusega mudelite jaoks;
2. sundõhk (ventilaatori puhumine): keskmise võimsusega mudelid;
3. võimsaid trafosid jahutatakse vedelikuga (peamiselt õliga).

Õliga jahutatud seade

Trafode tüübid

Seadmed liigitatakse otstarbe, magnetahela tüübi ja võimsuse järgi.

Jõutrafod

Kõige arvukam rühm. See hõlmab kõiki elektrivõrgus töötavaid trafosid.

Autotransformaator

Sellel tüübil on primaar- ja sekundaarmähise vahel elektriline kontakt. Traadi kerimisel tehakse mitmeid järeldusi - nende vahel vahetamisel kasutatakse erinevat pöörete arvu, mis muudab teisendussuhet.

• Suurenenud efektiivsus. Seda seletatakse asjaoluga, et teisendatakse ainult osa võimsusest. See on eriti oluline, kui sisend- ja väljundpinge erinevus on väike.
• Odav. Selle põhjuseks on terase ja vase väiksem tarbimine (autotrafo on kompaktsete mõõtmetega).

Neid seadmeid on kasulik kasutada võrkudes, mille pinge on 110 kV või rohkem ja mille efektiivne maandus Kt ei ületa 3-4.

Voolutrafo

Kasutatakse voolu vähendamiseks toiteallikaga ühendatud primaarmähises. Seadet kasutatakse kaitse-, mõõte-, signalisatsiooni- ja juhtimissüsteemides. Eeliseks võrreldes šundi mõõteahelatega on galvaanilise isolatsiooni olemasolu (mähiste vahel puudub elektriline kontakt).

Primaarmähis on ühendatud vahelduvvooluahelaga - katsetatakse või juhitakse - koormusega järjestikku. Sekundaarmähise klemmidega on ühendatud käivitusindikaator, näiteks relee või mõõteseade.

Voolutrafo

Sekundaarse mähise vooluahela lubatud takistus on piiratud nappide väärtustega - peaaegu lühis. Enamiku voolupoolide puhul on nimivool selles mähises 1 või 5 A. Ahela avamisel tekib selles kõrgepinge, mis võib isolatsioonist läbi murda ja ühendatud seadmeid kahjustada.

Impulss-trafo

Töötab lühikeste impulssidega, mille kestust mõõdetakse kümnetes mikrosekundites. Impulsi kuju praktiliselt ei moonutata. Kasutatakse peamiselt videosüsteemides.

Keevitustrafo

See seade:

• vähendab pingeid;
• mõeldud nimivoolule sekundaarmähises kuni tuhandete ampriteni.

Keevitusvoolu saate reguleerida, muutes protsessis osalevate mähiste keerdude arvu (neil on mitu terminali). Sel juhul muutub induktiivreaktantsi või sekundaarse avatud ahela pinge väärtus. Lisaklemmide abil on mähised jaotatud sektsioonideks, seetõttu reguleeritakse keevitusvoolu astmeliselt.

Trafo mõõtmed sõltuvad suuresti vahelduvvoolu sagedusest. Mida kõrgem see on, seda kompaktsem on seade.

Keevitustrafo TDM 70-460

Kaasaegsete inverterkeevitusmasinate disain põhineb sellel põhimõttel. Nendes töödeldakse vahelduvvoolu enne trafosse tarnimist:

• alaldatud dioodsilla abil;
• inverteris - mikroprotsessoriga juhitavas elektroonikas, millel on kiiresti lülituvad võtmetransistorid - muutub see jälle muutuvaks, kuid sagedusega 60–80 kHz.

Seetõttu on need keevitusmasinad nii kerged ja väikesed.

Lülitustüüpi toiteallikaid kasutatakse ka näiteks personaalarvutites.

Isolatsioonitrafo

Sellel seadmel on tingimata galvaaniline isolatsioon (primaar- ja sekundaarmähise vahel puudub elektriline kontakt) ja Kt on võrdne ühega. See tähendab, et eraldustrafo jätab pinge muutumatuks. Ühenduse turvalisust on vaja parandada.

Sellise trafo kaudu võrku ühendatud seadmete pingestatud elementide puudutamine ei põhjusta tõsist elektrilööki.

Igapäevaelus on see elektriseadmete ühendamise meetod asjakohane niisketes ruumides - vannitubades jne.

Lisaks jõutrafodele on olemas signaaliisolatsioonitrafod. Need on paigaldatud galvaaniliseks isoleerimiseks elektriahelasse.

Magnetsüdamikud

Neid on kolme tüüpi:

1. Varras. Valmistatud astmelise sektsiooniga varda kujul. Omadused jätavad soovida, kuid neid on lihtne rakendada.
2. Soomustatud. Need juhivad magnetvälja paremini kui varrastega ja lisaks kaitsevad mähiseid mehaaniliste mõjude eest. Puudus: kõrge hind (vajab palju terast).
3. Toroidaalne. Kõige tõhusam tüüp: need loovad ühtlase kontsentreeritud magnetvälja, mis aitab kadusid vähendada. Toroidaalse magnetsüdamikuga trafodel on kõrgeim kasutegur, kuid need on valmistamise keerukuse tõttu kallid.

Võimsus

Võimsust väljendatakse tavaliselt volt-amprites (VA). Selle kriteeriumi järgi liigitatakse seadmed järgmiselt:

• väikese võimsusega: alla 100 VA;
• keskmine võimsus: mitusada VA;

Seal on suure võimsusega paigaldised, mõõdetuna tuhandetes VA-des.

Trafod erinevad eesmärgi ja omaduste poolest, kuid nende tööpõhimõte on sama: ühe mähise tekitatud vahelduv magnetväli ergastab teises EMF-i, mille suurus sõltub pöörete arvust.

Pinge teisendamise vajadus tekib väga sageli, mistõttu kasutatakse laialdaselt trafosid. Seda seadet saab valmistada iseseisvalt.

Trafo on elektriseade, mis edastab vahelduvvooluenergiat ühest vooluringist teise elektromagnetilise interaktsiooni teel. Enamik trafosid koosneb kolmest osast: primaarmähis, sekundaarmähis ja südamik. Trafot kasutatakse vahelduvvoolu muundamiseks kodu- ja tööstusseadmete toiteallikaks.

Trafo tööpõhimõte

Trafod töötavad elektromagnetilise interaktsiooni põhimõttel. Elektromagnetilise interaktsiooni toimumiseks peab olema magnetväli ja juht, mille vahel peab toimuma suhteline liikumine.

Kui trafo primaarmähisele suunatakse vahelduvvool, tekib mähise ümber magnetväli. Kuna tarnitakse vahelduvvoolu, muutes suunda iga poole tsükli järel, laieneb ja kaob magnetväli mitu korda sekundis. Sekundaarmähis on just elektromagnetilise interaktsiooni jaoks vajalik juht ning magnetvälja laienemine ja kadumine annab suhtelise liikumise. Seega, kui kõik kolm nõuet on täidetud, tekib elektromagnetiline interaktsioon. Selle tulemusena indutseeritakse trafo sekundaarmähises pinge.

Astmetrafod on elektristruktuurid, mis on ette nähtud paigaldamiseks elektrilistesse majapidamis- ja tööstusahelatesse. Paigaldamine muudab pinget ülespoole. Üksikasjalikumalt tuleb kaaluda, kuidas astmelised trafod töötavad, kus selliseid seadmeid kasutatakse.

Operatsioon

Et mõista, mis on pinget suurendavad trafod, peate mõistma tööpõhimõtet. Seadmed on valmistatud elektrijaamadele, mille projekteerimisskeemid kuuluvad läbipääsu kategooriasse.

Elektrijaamade astmelist trafot kasutatakse asustatud alade ja muude objektide vooluga varustamiseks teatud tehniliste näitajatega. Ilma muundurita väheneb kõrge pinge järk-järgult mööda seda teed. Lõpptarbija saaks elektrit ebapiisavalt. Ahela viimases elektrijaamas saadakse tänu sellele paigaldusele vastava väärtusega elektrit. Tarbija saab võrgupinge kuni 220 V. Tööstusvõrgud on varustatud kuni 380 V pingega.

Diagramm, mis näitab trafo tööd liinis, sisaldab mitmeid elemente. Elektrijaama generaator toodab 12 kV elektrit. See tarnitakse juhtmete kaudu tõusualajaamadesse. Siin on paigaldatud trafoseade, mis on ette nähtud liini indikaatori suurendamiseks 400 kV-ni.

Alajaamast läheb elekter kõrgepingeliinile. Järgmisena siseneb energia astmelise alajaama. Siin langeb see 12 kV-ni.

Vastupidise tööpõhimõttega trafod suunavad voolu madalpinge ülekandeliinile. Lõpuks paigaldatakse veel üks astmeline seade. Sellest tarnitakse 220 V indikaatoriga elektrit majadesse, korteritesse jne.

Seadme põhimõte

Pinget tõstva trafo tööpõhimõtte kaalumisel peate süvenema konstruktsiooni põhiprintsiipesse. Trafo töö aluseks on elektromagnetilise induktsiooni mehhanism. Metallist südamik on isoleerivas keskkonnas. Ahel sisaldab kahte mähist. Mähiste arv ei ole sama. Mähised, mille esimeses ahelas on rohkem pöördeid kui teises, võivad indikaatorit suurendada.

Primaarahelasse antakse vahelduvpinge. Näiteks on see vool võrgus 110 (100) V. Ilmub magnetväli. Selle tugevus suureneb südamiku mähiste õige suhte korral. Kui elekter läbib astmelise trafo teist mähist, ilmub teatud indikaatoriga vool. Näiteks on ette nähtud 220 V võrgu omaduste indikaator.

Sellisel juhul jääb sagedus samaks. Toiteliini alalisvoolu varustamiseks on ahelasse paigaldatud muundur. Seda seadet saab kasutada võimendustüüpi seadmetes. Seade on võimeline töötama mitte ainult pinge, vaid ka sageduse muutmiseks. Teatud seadmed töötavad alalisvooluga.

Sordid

1. Autotransformaator. Sellel on üks kombineeritud mähis.
2. Võimsus. Pinge suurendavate seadmete seas kõige levinum tüüp.
3. Antiresonants. Suletud disainiga. Tänu oma erilisele tööpõhimõttele on need kompaktsete mõõtmetega.
4. Maandatud. Mähised on ühendatud tähe- või siksak-mustriga.
5. Peak trafod. Eraldage alalis- ja vahelduvvool.
6. Majapidamine. Elektriomaduste parandamine trafo töö ajal toimub väikeses vahemikus. Need aitavad kõrvaldada häireid majapidamisvõrgus, kaitsta seadmeid ülepingete, madala ja kõrge elektrienergia eest.

Esitatud kujundused erinevad võimsuse ja tehniliste omaduste poolest.

Muud tüübid

Vastavalt jõudlusomadustele erinevad esitatud seadmed mitmel muul viisil. Sõltuvalt ahelate arvust on ühefaasilised (kodused) ja kolmefaasilised (tööstuslikud) konstruktsioonid.

Jahutussüsteemina kasutatakse erinevaid aineid. On õli- ja kuivsorte. Esimesel juhul maksavad seadmed vähem. Õli on tuleohtlik aine. Kasutamisel tagatakse kvaliteetne kaitse õnnetuste eest. Kuivad üksused on täidetud mittesüttiva ainega. Need on küll kallimad, kuid nende paigaldamise nõuded on õiglased.

Jahutusvedeliku ringlus süsteemis võib olla sunnitud või loomulik. On disainilahendusi, mis neid meetodeid ühendavad. Tüüpide mitmekesisus võimaldab igaühel valida optimaalse seadme tüübi.

Märgistus

Tootjad on esitletavatele seadmetele välja töötanud spetsiaalsed märgised. See võimaldab tarbijatel ja inspektoritel hõlpsasti tuvastada seadme tüübi.

Üldiselt näeb märge välja selline: TM/N – X, Kus:

• T – seadme tüübi tähistus;
• M – tootja poolt määratud ühikuvõimsus, kVA;
• H – kõrgepingemähise (HV) poolne pingeklass;
• X - klimaatiline omadus, mis määrab paigutuse omadused vastavalt standardile GOST 15150.

Märgistus võib sisaldada muid tunnuseid. Seadme korpusele on paigaldatud plaat, mis näitab seadme parameetreid. Seadmete paigaldamisel peab märgistatud teave olema visuaalseks kontrollimiseks ligipääsetavas kohas. Lisateavet trafo märgistuse kohta.

Remont ja teenindus

Trafo on keeruline seade. Seda tuleb perioodiliselt hooldada. Soovitatav on see töö usaldada professionaalidele. Sellist tööd on õigus teha ainult vastava ettevalmistusega isikul.

Suurenenud küttekiiruse ja müra olemasolu korral on vaja trafo ahelad tagasi kerida. Seda protseduuri saab läbi viia ainult kvalifitseerimata spetsialist, kellel on minimaalsed teadmised elektrotehnika valdkonnas.

Seadmel on magnetajam. See on mähiste puhul tavaline. Esimene ahel vastutab elektrienergia vähendamise eest ja teine ​​​​ahel vastutab elektrienergia suurendamise eest võrgus. Trafo kontrollimine toimub teatud tehnoloogia abil.

Läbivaatus

Esiteks viiakse läbi ploki visuaalne kontroll. Kui töö ajal täheldatakse ülekuumenemist, ilmnevad pinnale deformatsioonid, ebakorrapärasused ja isolatsiooni turse. Kui kontrollimisel kõrvalekaldeid ei tuvastata, tuleb leida seadme sisend ja väljund. Esimene neist on ühendatud esimese mähisega. See on koht, kus elektrienergia tarnimisel tekib magnetväli. Väljund on ühendatud sekundaarmähisega.

Väljundsignaal filtreeritakse. Seda indikaatorit tuleb mõõta. Korpuse konstruktsiooni kokkupandavad osad eemaldatakse. Peate saama juurdepääsu mikroskeemidele. See võimaldab teil pinget mõõta multimeetriga. Sel juhul peate arvestama nominaalnäitajatega. Kui mõõtmistulemus on väiksem kui 80% tootja määratud väärtusest, siis primaarahel ei tööta korralikult.

Esimene mähis on seadme küljest lahti ühendatud. See ei saa enam elektrit. Seejärel kontrollitakse sekundaarahelat. Kui filtreerimist ei toimu, kasutatakse mõõteseadme toidet. Kui süsteemis pole tavalist pinget, vajab seade remonti.

Pärast kontrollimist, kas komponentide elemendid on heas seisukorras, pannakse konstruktsioon kokku vastupidises järjekorras. Vajadusel seade remonditakse.

Huvitav video: kuidas trafo töötab?

Olles uurinud astmetrafode omadusi ja tööpõhimõtteid, saab hinnata nende tähtsust elektriliinides. Selliste seadmete kasutamine parandab elektrienergia kvaliteeti majapidamis- ja tööstusvõrkudes. See on paigaldatud kõikjale. Esitatud paigaldustüüpide järele on tänapäeval suur nõudlus.