Как подключить 2 трансформатора для увеличения мощности

Как будет правильно соединить два идентичных транса, если нужно:
-увеличить ток
-удвоить напряжение

Для первого варианта вижу простое соединение вторичек параллельно и затем выпремитель.Так?
А по второму пункту как лучше?

вторички паралельно — удваиваем ток
вторички полседовательно — удваиваем напряжение

А можно ведь и после выпрямителя соединить. вот и вопрос у кого есть опыт.
В чем разница?

Для увеличения тока я бы сделал две однополупериодные схемы и соединил бы с соответствующей фазировкой. получилась бы двухполупериодная схема со средней точкой.

Самое правильное и граммотное решение.
1. Напряжение между первичной и вторичной обмоткой остается прежним.
2. Отсутствует разница напряжений вторичных обмоток, снижающая КПД тр-ров за счет нагрева. (Идеально одинаковых трансформаторов, увы, не существует.)
3. Экономия диодов вдвое.
4. Все свойства мостовой схемы остаются прежними.
Это если нужно увеличить ток нагрузки вдвое.
Если нужно увеличить напряжение вдвое, то я бы сделал два отдельных выпрямителя и соединил бы их последовательно.
В этом случае применение двух одинаковых тр-ров необязательно. Тр-ры могут быть разными. Можно получить несколько разных напряжений. Например соединив два выпрямителя (можно и больше) на напряжение 600 В и 2000 В получаем: 600 В для питания экранной сетки и 2600 В для питания анодной цепи. Однако следует учитывать, что через выпрямитель 600 В будет протекать сумма токов экранной и анодной цепи. Соответственно необходимо это учесть при выборе трансформатора и диодов выпрямителя.

Для увеличения тока я бы сделал две однополупериодные схемы и соединил бы с соответствующей фазировкой. получилась бы двухполупериодная схема со средней точкой.
Самый неправильный вариант.

Не надо его путать с двухполупериодной схемой на ОДНОМ трансформаторе (ОДНОМ магнитопроводе).

Однополупериодный выпрямитель производит постоянную составляющую, которая протекая по обмотке трансформатора подмагничивает магнитопровод.
Ток подмагничивания производит постоянный магнитный поток который снижает магнитную проницаемость магнитопровода, что приводит к его насыщению задолго до достижения номинальной мощности.

Двухполупериодный выпрямитель на одном магнитопроводе состоит из двух однополупериодных. Каждый из этих однополупериодных выпрямителей производит ток подмагничивания, однако эти токи производят нмагнитные потоки ПРОТИВОПОЛОЖНЫХ направлений, и таким образом подмагничивание сердечника отсутствует. Транс работает на 100% мощности.

Когда два однополупериодных выпрямителя собраны на РАЗНЫХ трансах, на ОТДЕЛЬНЫХ магнитопроводах, они остаются однополупериодными, как их не соединяй.
Каждый из этих трансов будет способен работать лишь с пониженной мощностью.

Поэтому, если надо сложит напряжения, надо либо соединить вторичные обмотки последовательно с правильной фазировкой, либо вторичную обмотку каждого транса нагрузить на мостовой выпрямитель, а выпрямители соединить последовательно. В этом случае фазировка обмоток не имеет значения.

Не надо его путать с двухполупериодной схемой на ОДНОМ трансформаторе (ОДНОМ магнитопроводе).

К словам Сергея можно добавить то, что это очень удобное и правильное решение еще и в связи с тем, что конденсаторы фильтра питания не обязательно использовать на все суммарное выходное напряжение, а можно использовать на те напряжения+запас по напряжению (процентов 20-25 достаточно), которые выдает каждый из этих мостов отдельно. Практический пример.
В блоке питания усилителя мощности с вых. напряжением +3 кВ у меня используется два одинаковых трансформатора мощностью по 1 кВт.каждый.
Каждый из этих трансформаторов имеет три вых.обмотки и три моста
на диодах КД206В, вых. напряжение по постоянке на выходе каждого моста по 500 В, мосты включены последовательно, а параллельно к ним конденсаторы фильтра МБГО 100 мкф х 1 кВ., получается в общей сложности цепочка из 6 -и мостов и 6-и конденсаторов, удобно то, что нет необходимости выравнивать напряжения на конденсаторах фильтров с помощю делителей на основе резисторов, (особенно важно, если используются
электролитические конденсаторы в фильтрах питания)
т.к. напряжение на выходе каждого моста не превышает предельного значения и можно получить любое анодное напряжение с шагом 500 В. Т.е. 500-1000-1500-2000-2500-3000.

А параллельно, выходные обмотки включать крайне нежелательно, как бы они не были похожи, т.к. из за ассимметрии обмоток, по ним будет протекать ток, только нагревающий трансформаторы и т.п. и может резко увеличиться ток покоя трансформаторов.
Если уж надо увеличить ток нагрузки, надо постовить два моста на выходы, т.е. на выходе каждой обмотки свой мост, а выходы мостов включить в параллель. Т.е. собрать элемент "ИЛИ".
-Это будет правильное решение.
73! UA4UDJ ex:UA4UBJ Николай. Саранск.
Удачи!

Serge A. Pasko
"Не надо его путать с двухполупериодной схемой на ОДНОМ трансформаторе (ОДНОМ магнитопроводе). "

Сергей, спасибо.
Я это не учел. И на старуху бывает проруха.
Спасибо.

Использовал два тр-ра ТН61, каждый со своим мостовым выпрямителем. Выходы выпрямителей включены параллельно. При замере цифровым вольтметром выходных напряжений, последние совпадали с точностью до десятых долей вольта!
Это хорошо, что Вам так повезло. Впрочем разница в десятые доли Вольта, даже не из-за трансов, а из-за диодов, может привести к разнице в нагрузке на трансы в несколько Ампер, т.е. один транс перегружен, а другой недогружен.

Возможна и более тяжёлая картина, один транс перегружен на одном полупериоде, а другой на другом. В результате опять появляется постоянная составляющая тока обмотки в обоих трансах, подмагничивание, падение мощности и перегрев.

Самая хорошая схема для больших токов такова:

ТН-61 имеет несколько обмоток. Соединяем их последовательно и делаем два выпрямителя ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫХ со средней точкой.
Включаем эти выпрямители последовательно.

Трансы будут нагружены одинаково.
Нагрузка по току на диоды упадёт вдвое.
Падение напряжения на диодных переходах упадёт вдвое, что для низковольтных схем существенно.
Суммарная мощность, рассеиваемая диодами упадёт вдвое.
Количнство диодов в этой схеме в 2 раза меньше, не 8, а 4 шт.
Нагрузка по обратному напряжению на диоды возрастёт вдвое, но для низковольтных схем это не существенно.

Как увеличить мощность с помощью трансформатора?

quote: Originally posted by Nikofar:

Если счетчик современный, с дисплеем или ЖК-экранчиком – то он электронный, этому вообще пох, какое напряжение в сети. .

. Точность показаний у них выше. И, при пониженном напряжении в сети, при неизменном сопротивлении потребителей в цепи питания, покажут меньшее количество потребленных киловатт/часов в соответствии с законом Ома и действующими к нему поправками.

Т.е., подводя итог своему словоблудию, могу сказать, что при пониженном напряжении счетчики покажут меньшее количество потребленной э/э в кВт/ч. Если я не ошибаюсь.

quote: Originally posted by Nikofar:

этому вообще пох

Как повысить переменное и постоянное напряжение?

В быту и на производстве широко используются электрические и электронные приборы различного назначения. Необходимое условие их функционирования — подключение к электрической сети или иному источнику электрической энергии. Из соображений упрощения создания и последующей эксплуатации сети или источника целесообразно, чтобы выходное напряжение имело определенное значение. Например 220 В бытовой сети переменного тока и 12 В автомобильной сети постоянного тока.

На практике применяются сети как постоянного, так и переменного тока. Например, бытовая 220-вольтовая сеть функционирует на переменном токе, а бортовая автомобильная сеть использует постоянный ток. В зависимости от разновидности сети повышение напряжения до нужного значения решается в них по-разному.

При обращении к современной микроэлектронной элементной базе реализующие эти функции устройства при солидной выходной мощности обладают очень хорошими массогабаритными показателями. Для иллюстрации этого положения на рисунке 1 показан пример платы со снятым корпусом повышающего преобразователя постоянного тока.

Рис. 1. Повышающий преобразователь постоянного тока бестрансформаторного типа

В этой статье мы рассмотрим, как повысить напряжение постоянного и переменного тока и как это делать правильно.

Как выполнить фазировку

Фазировку выполняют, в основном, для вторичных цепей. В зависимости от состояния нейтрали, измерения производят по двум методикам.

фазировка трансформатора

Заземленная нейтраль

В сеть подключаются цепи первичных обмоток. Нейтраль заземляется.
Измеряют напряжение относительно вывода а1 первого трансформатора и выводами а2, в2, с2 второго;
Повторяют те же действия для выводов в1 и с1.

схема заземленной нейтрали

Изолированная нейтраль

Подключаются первичные обмотки;
Подключают перемычку между выводами а1 и а2;
Измеряют напряжение в1-в2, с1-с2;
Переставляют перемычку на выводы в1 и в2;
Измеряют напряжение а1-а2, с1-с2;
Повторяют действия, переставив перемычку на выводя с1 и с2.

Повышение переменного напряжения

Разновидности трансформаторов

Наиболее простой способ увеличения переменного напряжения – установка между выходом сети и питаемой нагрузкой повышающего трансформатора. Применяемые на практике устройства делятся на две основные разновидности. Первая — классические трансформаторы, вторая — автотрансформаторы. Схемы этих устройств приведены на рисунке 2.

Рис. 2. Схемы трансформатора и автотрансформатора

Классический трансформатор содержит две обмотки: первичную или входную с числом витков W1, а также вторичную или выходную с числом витков W2. Для трансформатора действует правило Uвыхода = K×Uвхода, где K = W2/W1 – коэффициент трансформации. Таким образом, в повышающем трансформаторе количество витков вторичной обмотки превышает таковое у первичной.

Повышающий авторансформатор содержит единственную обмотку с W2 витками. Сеть подключается на часть W1 ее витков. Повышение U происходит за счет того, что магнитное поле, создаваемое при протекании тока через входную часть общей обмотки, наводит ток уже во всей обмотке W2. Расчетная формула автотрансформатора аналогична обычному: Uвыхода = K×Uвхода, где K = W2/W1 – коэффициент трансформации.

Особенности трансформаторов

Эффективность функционирования трансформаторов наращивают применением сердечника из электротехнической стали. Этот компонент

увеличивает КПД устройства за счет уменьшения рассеяния магнитного поля в окружающем пространстве;
выполняет функцию несущей силовой основы для обмоток.

Неизбежные потери на вихревые тока уменьшают тем, что сердечник представляет собой наборный пакет из тонких профилированных изолированных пластин.

При прочих равных условиях целесообразно использовать трансформатор. Это связано с тем, что не пропускает постоянный ток, т.е. обеспечивает гальваническую развязку сети от приемника, позволяя добиться большей электробезопасности.

Особенность трансформатора — его обратимый характер, т.е. в зависимости от ситуации он может одинаково успешно выполнять функции повышающего и понижающего устройства. Единственное серьезное ограничение — необходимость соблюдения штатных режимов работы первичной и вторичной обмоток.

В отличие от компьютерных розеток, называемых RJ45, в различных странах при устройстве бытовых сетей электроснабжения устанавливают различные типа розеток. Известны, например, розетки, немецкого, французского, английского и иных стандартов или стилей. Поэтому на трансформатор малой мощности целесообразно возложить функции адаптера, который за счет разных типов вилок и гнезд обеспечивает механическое согласование сети и нагрузки. Пример такого устройства изображен на рисунке 3.

Рис. 3. Пример обратимого маломощного трансформатора с возможностью согласования типов розеток

Лабораторные автотрансформаторы ЛАТР

Сильная сторона автотрансформатора – простота регулирования выходного напряжения простым перемещением токосъемного контакта по обмотке. Устройства, допускающие выполнение этой опции, известны как лабораторные автотрансформаторы ЛАТР. Отличаются характерным внешним видом за счет наличия регулятора напряжения и вольтметра для его контроля, рисунок 4.

ЛАТР востребованы не только в лабораториях. Они массово применяются в гаражах, на садовых участках и других местах, где из-за перегрузки и износа линии напряжение в розетке оказывается ниже минимально допустимого.

При колебаниях сетевого напряжения вместо обычного ЛАТР целесообразно использовать стабилизатор, куда он входит в виде одного из блоков.

Повышение постоянного напряжения

Общий принцип увеличения постоянного напряжения в произвольное число раз

Трансформаторный способ увеличения напряжения не может применяться в сетях постоянного тока. Поэтому при необходимости решения этой задачи используют более сложные устройства, в основу функционирования которых положена следующая схема: постоянный входной ток используется для питания генератора, с выхода которого снимают переменный сигнал. Переменное напряжение увеличивают тем или иным образом, после чего выпрямляют и сглаживают для получения более высокого постоянного.

Структурная схема такого преобразователя показана на рисунке 5.

Рисунок 5. Обобщенная структурная схема повышающего преобразователя

Отдельные разновидности схем отличаются между собой:

формой сигнала, снимаемого с выхода генератора (синусоидальное или близкое к нему, пилообразное, импульсное и т.д.);
принципом увеличения генерируемого напряжения (трансформатор, умножитель);
типом выпрямления и сглаживания напряжения перед подачей его на выход устройства.

В продаже доступны микроэлектронная элементная база, которая позволяет собирать преобразователи данной разновидности при наличии даже начальных навыков радиомонтажника.

Умножители

Умножители применяют в тех случаях, когда из переменного входного напряжения нужно получить постоянное, которое в кратное количество раз превышает входное.

Существует большое количество схем умножителей. Одна из них показана на рисунке 6.

Рис. 6. Принципиальная схема умножителя

Коэффициент умножения можно нарастить увеличением количества каскадов.

Рис. 7. Еще пример: умножитель в 6 и 8 раз

Рис. 8. Учетверитель напряжения

Общее для таких схем:

мостовой принцип реализации для увеличения общего КПД устройства;
использование конденсаторов для накапливания заряда;
применение диодов как элемента выпрямления.

Параллельное подключение обмоток

Мне часто задают вопрос: “Можно ли соединять параллельно одинаковые вторичные обмотки силовых трансформаторов?” Вопрос, безусловно, правильный, и на него нужно отвечать. Ныне в устаревшей аппаратуре можно найти большое количество готовых силовых трансформаторов заводского изготовления, которые радиолюбители приспосабливают под свои запросы. Очень часто эти трансформаторы не совсем подходят по параметрам, например, по требуемому току нагрузки.

Но если в трансформаторе имеется несколько одинаковых обмоток, возникает мысль увеличить выходной ток, соединив эти обмотки параллельно. Казалось бы, соединяй выводы одинаковых обмоток между собой и все! Но не все так просто. Во- первых, обмотки нужно соединить синфазно. Для проверки синфазности вторичных обмоток соединяем одни из выводов двух обмоток, включаем трансформатор в сеть и измеряем напряжение между оставшимися свободными концами. Если это напряжение близко к нулю, значит, обмотки соединены противофазно последовательно.

Когда на выводах удвоенное напряжение одной из обмоток, они соединены синфазно последовательно. В первом случае свободные концы обмоток можно соединить вместе и получить параллельное включение обмоток. Во втором случае концы одной из обмоток нужно поменять местами. Однако малейшая неидентичность обмоток способна повлиять на параметры силового трансформатора: его габаритная мощность и КПД при этом уменьшаются, а нагрев обмоток увеличивается.

Фактически соединять параллельно можно обмотки таких трансформаторов, при изготовлении которых специально принимаются меры для получения идентичности обмоток. Например, в паспортах на трансформаторы типа ТПП (трансформаторы питания полупроводниковой аппаратуры) указывается на допустимость параллельного соединения одинаковых обмоток. Чаще всего радиолюбительские конструкции питаются постоянным током, поэтому проблему соединения обмоток параллельно лучше рассматривать в комплексе с выпрямителем.

Возьмем, скажем, унифицированный трансформатор ТН-60 (трансформатор накальный), имеющий 4 одинаковые вторичные обмотки по 6,3 В (две обмотки имеют еще и отводы на 5 В), рассчитанные каждая на ток 6 А. Для получения токов, вчетверо больших, необходимо соединить обмотки так, как показано на рис.1 (включение обмоток с однополупериодным выпрямлением). Поскольку из-за конструктивного разброса параметров обмотки могут иметь немного отличающиеся напряжения, большее потребление тока (при идентичных диодах) будет от той обмотки, напряжение которой выше.

Диоды позволяют развязать обмотки друг от друга, т.е. теперь каждая обмотка работает только на общую нагрузку, а не на другую обмотку. В результате, мы получили выпрямленное напряжение с четырех обмоток с максимальным током нагрузки 24 А (через каждый диод будет проходить только четвертая часть общего тока нагрузки). Схема двухполупериодного выпрямления приведена на рис.2. Такое соединение выводов обмоток также обеспечивает независимое питание нагрузки. В случае параллельного включения нечетного числа обмоток возможно лишь однополупериодное выпрямление.

Для питания различных конструкций часто применяется напряжение 12 В, поэтому соединение обмоток для такого применения можно выполнить согласно рис.3. В этом случае через каждый диод будет проходить половина тока нагрузки. Чтобы получить выходное стабилизированное напряжение около 13,8 В, принятое как стандарт в радиопередающей аппаратуре, необходимо применять стабилизаторы с низким падением напряжения на регулирующем элементе [1, 2].

Минимально необходимый перепад напряжений на регулирующем элементе таких стабилизаторов составляет около 0,5 В. Его устанавливают при максимальном токе нагрузки, подбирая емкость конденсатора фильтра после выпрямителя. Чем больше емкость этого конденсатора, тем больший выходной ток можно “отобрать” от стабилизатора при заданном входном напряжении.

Последние сообщения

Альтернативные источники энергии: от кремниевых батареек до изотопных аккумуляторов22.06.2020
Интересные факты про автомобили16.06.2020
АС кабель: достойно, но без изоляции.09.06.2020

Техника безопасности

При сборке и использовании повышающих устройств вне зависимости от их разновидности необходимо соблюдать базовые положения правил техники безопасности. Главные из них:

ни при каких условиях нельзя касаться незащищенными частями тела токоведущих элементов схем;
запрещается даже кратковременное превышение максимальной нагрузки;
устройства в обычном офисном исполнении нельзя эксплуатировать во влажных помещениях;
оборудование следует защищать от попадания брызг воды.

Невыполнение условий

Если не соблюдается хотя бы одно из условий, следует ожидать сбоев в работе оборудования. Нужно знать, в каком случае эксплуатация коммутированной установки будет небезопасной.

При использовании разных типов соединения появляется сдвиг фаз. При этом по контурам будет бежать ток, превышающий установленные производителем параметры. Максимальное увеличение значения появляется при возникновении короткого замыкания. Сдвиг фазы при этом составляет 180º для трансформаторов с группами обмоток 12 и 6.

Схема параллельной работы трансформатора

Следующая небезопасная ситуация возможна при неравенстве коэффициентов трансформации. Во вторичной обмотке появится результирующее напряжение. Электричество будет протекать по цепи на холостом ходу.

При несовпадении показателей короткого замыкания будут неравны внутренние сопротивления. На холостом ходу электричество не появится, но нагрузка распределится в обратной зависимости от их сопротивления. Маломощный агрегат в такой ситуации будет перегружен.

Повышающий и понижающий трансформатор

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

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

Функции и работа трансформаторов

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

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

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

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

Можно ли понижающий трансформатор использовать как повышающий

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

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

Как определить принадлежность той или иной обмотки

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

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

Условия параллельного подключения

Чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию оборудования, работающего в указанном режиме, требуется соблюдать несколько важных условий. Рассмотрим детальнее правила, учитывающие подобные режимы эксплуатации данных устройств.

Схему можно увеличить кликнув по ней:

Принцип равенства групп соединения обмоток

Угол сдвига фаз может различаться в разных группах соединения трансформаторных обмоток. Для каждой из групп характерен свой угол фаз по первичному и вторичному напряжению.

При параллельном соединении двух агрегатов, у которых различаются группы по соединению обмоток, резко возрастает величина силы уравнительных токов в катушках, в результате оба устройства могут выйти из строя.

При подборе трансформаторов для работы в условиях параллельного подключения, важно, чтобы указанные группы и параметры углов фаз совпадали.

Параметры номинальной мощности

Ещё одно требование, без которого параллельное подключение с обеспечением нормальной работы агрегатов невозможно – различие в значении характеристики мощности устройств не более чем в три раза.

К примеру, если у одного агрегата величина номинальной мощности составляет 1 000 кВА, то к нему можно подключать только трансформаторы со значением указанной характеристики в пределах диапазона от 400 до 2 500 кВА. Данная величина мощности не выходит за границы указанного диапазона.

Также читайте: Как можно определить сечения провода

Если нарушить соблюдение этого правила, аппарат с меньшими мощностными характеристиками будет работать в условиях постоянной перегрузки, что грозит его поломкой.

Подбор по номинальному напряжению катушек и коэффициенту трансформации

Для каждого трансформатора характерно определённое номинальное напряжение, на величину которого рассчитан прибор. Если на выходе каждого из параллельно подключённых устройств образуется разное значение напряжения, такая ситуация вызовет возникновение уравнительных токов.

При соединении приборов с различными характеристиками на выходе, резко возрастут нежелательные потери со снижением напряжения. Отклонение не рекомендуется превышать более чем на половину процента.

Конструкция современных трансформаторов предусматривает возможность изменения количества витков на входной и выходной катушках, с соответствующим регулированием коэффициента трансформации. Для этого используются специальные устройства – ПБВ или РПН, позволяющие выполнять указанную регулировку соответственно с отключением агрегата и непосредственно под нагрузкой.

Формула по вычислению коэффициента трансформации

Перед параллельным соединением, следует с помощью указанных устройств отрегулировать величину напряжения на выходе, чтобы обеспечить нормальную работу аппаратов.

Значение напряжения короткого замыкания

Каждый трансформатор характеризуется собственной величиной напряжения короткого замыкания, указанной в паспортных характеристиках оборудования изготовителем. Указанный параметр характеризует сопротивление обмоток и, соответственно, уровень потерь.

Прибор с меньшей величиной напряжения КЗ будет принимать большую нагрузку, с постоянным перегрузом при работе. Нормативы предусматривают допустимое отклонение между указанной характеристикой в двух аппаратах в пределах 10 процентов.

Правильность фазировки

При соединении двух трансформаторов, должны объединяться соответствующие фазы. Если фазировка выполнена неверно, возникнет короткое замыкание с полным выходом из строя обоих агрегатов.

При соблюдении перечисленных условий, параллельно подключённые трансформаторы будут работать в штатном режиме, что обеспечит исправность оборудования и предупредит опасность аварии. Чтобы исключить возможные аварийные ситуации, к выполнению подобных подключений необходимо привлекать квалифицированный персонал, прошедший профессиональное обучение и получивший допуск к работам в электроустановках с присвоением группы электробезопасности.

Также читайте: Автоматическая частотная разгрузка — АЧР

Общее устройство и функционирование трансформаторов понижающего типа

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

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

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

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

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

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

Параллельная работа

Условия включения. При параллельной работе первичные обмотки трансформаторов присоединены к общим шинам питающей сети, вторичные — к общим шинам потребителя (рис. 3.22, а). Мощность всех параллельно работающих трансформаторов равна сумме их мощностей.

При включении на параллельную работу пользуются условным понятием начала и конца обмоток. На рис. 3.23 схематично изображена часть стержня магнитопровода, на который намотаны первичная и вторичная обмотки трансформатора. При изменении потока взаимоиндукции (например, при увеличении) в них индуктируются ЭДС.

Если обмотки намотаны в одну сторону и имеют одинаковую маркировку, значит векторы ЭДС будут направлены в одну сторону. Если в одной из обмоток начало и конец поменять местами, вектор изменит направление на обратное, хотя физическая картина осталась такой же. Аналогичный сдвиг фазы ЭДС на векторной диаграмме можно получить изменяя направление намотки витков.

Параллельное подключение трансформаторов.

Для того чтобы охарактеризовать сдвиг фаз линейных э. д. с. первичной и вторичной обмоток с учетом обозначения зажимов, вводится понятие группы соединения трансформатора. В однофазном, трансформаторе может быть две группы соединения, в трехфазном — двенадцать.

Будет интересно➡ Как устроен силовой трансформатор и где его применяют?

При обозначении группы соединений пользуются аналогией с часовым циферблатом. При этом вектор линейной э. д. с. первичной обмотки мысленно совмещают с минутной стрелкой часов, расположенной на цифре 12, а с направлением вектора вторичной линейной э. д. с. совмещают часовую стрелку. Цифра, на которой она расположена, определяет группу соединения трансформатора.

Угловое расстояние между двумя соседними цифрами циферблата составляет 30°. Поэтому для определения угла сдвига линейных э. д. с. обмоток следует умножить номер группы на 30°. Например, число 6 обозначает, что сдвиг между линейными э. д. с. обмоток составляет 180° = 6×30°. Меняя маркировку выводов, можно изменить группу соединения трансформатора.

Принормальной параллельной работе между трансформаторами не должны проходить уравнительные токи. Уравнительные токи отсутствуют, если первичные э. д. с. всех трансформаторов одинаковы и вторичные э. д. с. также одинаковы и находятся в фазе. Это достигается при соблюдении следующих условий: равенство коэффициентов трансформации; равенство напряжений короткого замыкания; принадлежность трансформаторов к одной группе.

Стандарт допускает параллельную работу трансформаторов при условии, что коэффициенты трансформации отклоняются не более, чем на 0,5% от среднего арифметического значения, и напряжения короткого замыкания отклоняются не более чем на 10% от среднего арифметического значения. Перед включением на параллельную работу необходимо опытным путем проверить соблюдение первого и третьего условий. При их соблюдении напряжение между зажимами разомкнутого рубильника K

(см. рис 2.22, а) равно нулю.

Равенство групп соединения обмоток

Существует несколько групп соединений обмоток трансформатора. Каждая группа отличается своим углом сдвига фаз первичного и вторичного напряжений. Поэтому если включить два трансформатора с разными группами соединения обмоток на параллельную работу, то это приведет к возникновению больших уравнительных токов в обмотках, которые приведут к выходу из строя трансформаторы. Поэтому важным условием включения трансформаторов на параллельную работу является равенство их групп соединений обмоток.

Проверка схем и групп соединения обмоток

На практике проверку схем и групп соединения обмоток трехфазных трансформаторов выполняют по методу двух вольтметров, который основан на измерении напряжений между соответствующими выводами обмоток трансформатора с последующим их сравнением с расчетными значениями. Измеренные напряжения должны быть равны расчетным для заданной группы соединений.

Схема параллельного подключения трансформаторов

Чтобы исключить ошибки при параллельном включении трансформаторов, стандартами установлено для каждого трансформатора определенной мощности и напряжения обмотки ВН определенное значение напряжения короткого замыкания. Так, ГОСТ 12022—76 для трансформаторов мощностью 400 кВА и напряжением 10 кВ установил uк равным 4,5%, а напряжением 35 кВ — 6,5%.

Интересный материал для прочтения: факты о понижающих трансформаторах.

ГОСТ 11920—73 для трансформаторов мощностью 2500 кВА и напряжением 10 кВ установил uк равным 5,5%, а напряжением 35 кВ – 6,5%. Однако при практическом исполнении трансформаторов всегда возможны некоторые отступления в размерах обмоток или каналов между ними, что, как известно, влияет на величину uк. Поэтому ГОСТ 11677—75 разрешает включать на параллельную работу трансформаторы с некоторым отступлением от номинальных значений uк (в пределах ±10%). Третье условие параллельной работы заключается в том, чтобы все предназначенные для нее трансформаторы имели одинаковые группы соединения.

Определение напряжения между обмотками.

Другими словами, необходимо при равенстве напряжений ВН иметь еще и одинаковые углы между векторами линейных напряжений обмоток ВН и НН. Чтобы убедиться в необходимости одинаковых групп соединения, рассмотрим простой пример. Пусть два трансформатора имеют схемы и группы соединения Y/Δ — 11 и Y/Δ — 1.

Будет интересно➡ Чем отличаются трансформаторы напряжения от трансформаторов тока

На рисунке показаны совмещенные векторы линейных напряжений обмоток ВН и НН первого и второго трансформаторов. Если первичные напряжения (ВН) у них одинаковы, то при параллельном соединении между вторичными напряжениями a1b1 и a2b2 появится сдвиг 60°. Вследствие этого получится геометрическая разность напряжений a1b1 и a2b2, показанная на рисунке отрезком b1b2. Треугольник a1b1b2 равносторонний, поэтому отрезок b1b2 = a2b1 = a2b2, т. е. равен по величине линейному напряжению обмотки НН.

Номинальная мощность трансформаторов

Условие, необходимое для возможности включения трансформаторов на параллельную работу – соотношение их номинальной мощности не более 1 к 3. Например, если номинальная мощность одного силового трансформатора 1000 кВА, то он может быть включен на параллельную работу с другим трансформатором, мощностью от 400 кВА до 2500 кВА – все величины из данного диапазона мощности в соотношении с мощностью 1000 кВА не более 1 к 3.

Параллельная работа трансформаторов, принадлежащих к разным группам соединения, невозможна, так как между их обмотками проходит недопустимо большой уравнительный ток.

Особенности повышающего трансформатора

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

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

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

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

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

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

Как подключить 2 трансформатора для увеличения мощности

Последний раз редактировалось Oleg10011001 Пт окт 11, 2019 21:21:42, всего редактировалось 1 раз.

Я вообще-то напряжение на трансформаторах не измерял, но оба они должны выдавать достаточную напругу для зарядки пары последовательно подключенных 12V АКБ. То есть там напруга скорее всего даже немного больше 24V будет.

Добавлено after 7 minutes 20 seconds:

Последний раз редактировалось Oleg10011001 Пт окт 11, 2019 21:38:39, всего редактировалось 1 раз.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Импульсные источники питания LM450/600-20Bxx производства компании MORNSUN представляют собой надежные ИП, подходящие для применения в суровых условиях эксплуатации. Особенностью источников питания этой серии является мощность, увеличенная до 450/600 Вт, что существенно расширяет спектр возможных применений. В ИП реализованы необходимые защитные функции, такие как защита от короткого замыкания выхода, перегрузки и превышения выходного напряжения. Изоляция «вход-выход» выдерживает напряжение до 4000 В и резкие перепады температур.

Последний раз редактировалось Oleg10011001 Сб окт 12, 2019 18:11:07, всего редактировалось 1 раз.

Обзор представленных в Компэл новых серий семейств DDRH и RSDH на DIN-рейку и на шасси для высоковольтных сетей постоянного тока с диапазоном входных напряжений от 150 до 1500 В. Могут применяться для станций зарядки электромобилей и электробусов, ж/д транспорта, систем хранения энергии, альтернативной энергетики, телекоммуникационных центров и центров обработки данных.

Там всё просто- первички обоих трансформаторов включаете в сеть, один провод от вторички одного трансформатора соединяете с проводом вторички другого трансформатора, а между оставшимися двумя выводами измеряете переменное напряжение- если оно стало в 2 раза больше, чем напряжение с одной обмотки- то соединили правильно, если напряжения нет "совсем" или оно небольшое- меняете один из выводов одной обмотки..

зы.. БОЛЬШИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ МГНОВЕННО НЕ СГОРАЮТ!! А, даже если вы вторички включили в противофазе- то вообще ничего страшного не произойдёт, просто на выходе будет не то напряжение, которое нужно..

_________________
У кошки четыре ноги — вход, выход, земля и питание.

Phlanger, вопрос уже решен. Что касается напряжения выдаваемого трансформаторами, то я его не измерял по тому, что еще не разбирался как их подключать (где выводы нужных обмоток первички и вторички), но в принципе и так ясно что там ориентировочно должно быть, а точные значения напряжений не очень интересны на данном этапе.

Добавлено after 4 hours 39 minutes 10 seconds:
Re: Последовательное соединение вторичек двух трансформаторов
Подскажите, плиз, по электробезопасности. На сколько я знаю, опасным считается действующее переменное напряжение начиная от 42V. Непонятка возникает из-за того, что трансформатор имеет одно напряжение ХХ и совсем другое, гораздо ниже, под нагрузкой и мне не понятно на какое из них смотреть, чтобы оценить опасность. Вот скажем переменное напряжение ХХ на вторичной обмотке трансформатора 50V, а при горении сварочной дуги оно проседает до 26V. Вопрос: опасен ли данный трансформатор на ХХ?

Как соединить два трансформатора для увеличения мощности: Можно ли увеличить мощность в сети с помощью трансформатора?

Для того чтобы получить с помощью стандартного трансформатора напряжение, отличное от расчетного, часто используется автотрансформаторное соединение. На Рис. 7.14 показано, как можно соединить обмотки понижающего трансформатора 480/120 В, чтобы получить 360 или 600 В. Отметим, что через автотрансформатор, оказывается, возможно передавать существенно большую мощность, чем через трансформатор. Хотя это кажется очень простым, необходимо учитывать некоторые особенности этих включений. Во-первых, при автотрансформаторном включении теряется изоляция между первичной и вторичной обмотками. Во-вторых, вторичная обмотка при автотрансформаторном включении оказывается под потенциалом первичной цепи, который может превысить электрическую прочность изоляции вторичной обмотки. В общем такие соединения обычно безопасны для трансформаторов класса 600 В, но эти особенности надо иметь в виду.

Довольно часто для подстройки выходного напряжения у трансформаторов делают отводы от первичной обмотки. Применительно к повышающим трансформаторам это намного удобнее и безопаснее, чем делать отводы от вторичной обмотки. Когда при подключении отвода число витков в первичной обмотке уменьшается по сравнению с номинальным, напряжение на вторичной обмотке увеличивается, и наоборот. На Рис. 7.15 показаны эти соотношения для входного напряжения 480 В. Если напряжение на первичной обмотке уменьшится на 5%, то подключение отвода, соответствующего -5%, вернет выходное напряжение к 4160 В.

Рис. 7.14. Автотрансформаторные включения

Рис. 7.15. Трансформатор с отводами в первичной обмотке

Параллельное соединение трансформаторов широко применяется для увеличения передаваемой мощности. Однако, чтобы не допустить перегрузки, при этом необходимо соблюдать меры предосторожности. На Рис. 7.16 показано параллельное соединение двух довольно сильно отличающихся трансформаторов. Выходные токи этих трансформаторов распределяются обратно пропорционально их реактансам, как при параллельном соединении резисторов.

За многие годы было разработано великое множество способов соединения трехфазных трансформаторов. Их свойства описаны в ANSI C34.2.

Чтобы получить нужное выходное напряжение, все обмотки в этих трансформаторах должны иметь подходящее число витков, а сечение проводов в них должно соответствовать току. Когда обмотки соединяют так, чтобы получить сдвинутые по фазе выходные напряжения, хотя на каждой обмотке напряжение остается прежним, напряжение между сдвинутыми по фазе выводами оказывается меньше, чем алгебраическая сумма напряжений на каждой обмотке. По этой причине полезная мощность в этом

Рис. 7.16. Параллельное соединение разных трансформаторов

случае меньше, чем сумма мощностей обеих обмоток по отдельности. На Рис. 7.17 показана конструкция, используемая для 24-пульсационного выпрямителя, где требуется 4 напряжения, сдвинутых на 15° друг относительно друга. Вторичная обмотка 1 включена треугольником, обмотка 2 — треугольником с удлиненными сторонами, обмотка 3 — звездой и обмотка 4 — зигзагом. Включения 2 и 4 создают небольшую потерю мощности, так что в этом случае трансформатор должен быть немного больше по размерам и мощности, чем при включении 1. Отметим, что сдвиг фазы в 30° между включением треугольником и звездой потерь мощности не создает.

Рис. 7.17. Различные типы вторичных обмоток, применяемые для получения сдтгов фазы

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Параллельная работа трансформаторов: 5 условий и особенности

В некоторых ситуациях требуется подключить к одному потребляющему устройству несколько трансформаторов, с параллельным способом подсоединения. Рассмотрим особенности параллельной работы трансформаторов и возможные последствия неправильного подсоединения.

Особенности параллельной работы трансформаторов

При параллельной работе трансформаторы подключаются способом, предусматривающим соединение соответственно входных и выходных обмоток указанных устройств. Если имеет место соединение обмоток только на входе или выходе, такую схему нельзя назвать параллельной работой трансформаторов.

Условия параллельного подключения

Схему можно увеличить кликнув по ней:

Принцип равенства групп соединения обмоток

Параметры номинальной мощности

Подбор по номинальному напряжению катушек и коэффициенту трансформации

Формула по вычислению коэффициента трансформации

Значение напряжения короткого замыкания

Правильность фазировки

Особенности работы выпрямителей, или как правильно рассчитать мощность силового трансформатора — Начинающим — Теория

Хороший и надёжный силовой трансформатор — это уже половина собираемой и разрабатываемой конструкции.
В настоящее время выбор силовых трансформаторов, предлагаемых рынком, для радиолюбителей довольно широк. Но не смотря на это, не все предлагаемые трансформаторы идеально подходят для нужд радиолюбителя (по току, напряжению, количеству обмоток и т.д.), и поэтому довольно часто ему приходится самостоятельно изготавливать силовые трансформаторы для своих разработок и собираемых конструкций.
В этой статье я попробую объяснить, как правильно выбрать, или рассчитать силовой трансформатор для своей конструкции.

В основном радиолюбителю приходится изготавливать силовые трансформаторы средней мощности 50 — 300 Вт.
КПД таких трансформаторов достигает 0,88 — 0,92. У более мощных промышленных трансформаторов, при мощностях более 1 кВт, КПД может достигать 0,97-0,98, так как обмотки их намотаны толстым проводом и потери в них на активное сопротивление минимальны.
У менее мощных трансформаторов, с мощностью до 40 Вт, КПД понижается и обычно не превышает 0,8 — 0,85.

Чтобы правильно рассчитать трансформатор, нужны довольно сложные вычисления, радиолюбители-же пользуются для этих целей упрощёнными формулами и радиолюбительскими программами, которые в принципе тоже довольно точно позволяют это сделать, поэтому я тоже постараюсь не отходить от этой традиции и всё попробую объяснить на практических примерах и готовых расчётах, используя по минимуму формулы и вычисления.

Как обычно производится расчёт силового трансформатора.
Зная напряжение и ток, который должна давать вторичная (или несколько вторичных) обмотка (U2 и I2), находим мощность вторичной цепи: При наличии нескольких вторичных обмоток мощность подсчитывают путем сложения мощностей отдельных обмоток.
Мощность вторичной обмотки Р2 по Закону Ома равна;

Отсюда можно найти и мощность первичной обмотки, где для трансформаторов средней мощности к нашим расчётам мы берём КПД трансформатора 0,9 (90%). Для трансформаторов меньшей мощности соответственно и КПД берётся меньше (0,8).
Мощность первичной обмотки Р1 (мощность трансформатора) в этом случае будет равна;

То есть поясню, если расчётная мощность вторичной (вторичных) обмотки у нас получилась например 100 Вт, то общая мощность трансформатора будет равна 111,1 Вт (100/0,9). Это ещё не учитывая ток холостого хода, который тоже прибавляется к общей мощности трансформатора.

Как определить мощность первичной обмотки мы уяснили, теперь как правильно определить мощность вторичной обмотки?
Для этого у нас имеется какая либо нагрузка, которая потребляет определённый ток при определённом напряжении. Например имеется нагрузка, потребляющая ток 2 Ампера при напряжении 15 Вольт.
Кажется что может быть проще, по Закону Ома умножаем 2 на 15 и вуаля — получаем 30 Вт. Да, это так, ток отдаваемый вторичной обмоткой будет равен току потребления нагрузкой, но только тогда, когда вторичная обмотка нагружена на активную нагрузку! Например обмотка накала ламп.
Если же вторичная обмотка нагружена на нагрузку через элементы выпрямителя, или выпрямителя и фильтра, то ситуация приобретает совсем другой оборот. Ток отдаваемый вторичной обмоткой будет больше тока, потребляемого нагрузкой!
Почему так, давайте попробуем вместе с этим разобраться.
Работа вторичной обмотки на активную нагрузку мы рассматривать не будем, здесь всё ясно, давайте пойдём дальше.

Работа выпрямителя на активную нагрузку.

Однополупериодный выпрямитель.

Поставим перед нагрузкой выпрямительный диод. То есть у нас получился однополупериодный выпрямитель.

Соберём такую же схемку. Трансформатор у меня тороидальный, мощностью 60 Вт, с напряжением ХХ вторичной обмотки около 20 вольт (номинальный ток нагрузки 3,8 А, номинальное напряжение 16,5 Вольт), ток ХХ трансформатора 7 мА.
В разрыв первичной обмотки, для измерения её тока, я поставил резистор, величиной 1,0 Ом, в разрыв вторичной (последовательно с нагрузкой) резистор, величиной 0,1 Ом. Для измерения в цепях переменного и пульсирующего тока и напряжения, я использовался среднеквадратичный (RMS) микровольтметр В3-57, ну и для измерения в цепях постоянного тока — цифровой мультиметр «Mastech MY64».

Для безопасности измерений, вся эта конструкция подключалась через разделительный трансформатор. В качестве нагрузочных резисторов использовались проволочные переменные сопротивления различных величин, мощностью 25 Вт.
Действующий ток нагрузки был установлен 0,5 ампер (рисунок выше). Предел измерения 100 мВ, шунт во вторичной цепи 0,1 Ом.
Сопротивление переменного резистора получилось 19 Ом, действующее напряжение на нагрузке 9,5 вольт. То есть мощность потребляемая нагрузкой получилась 4,75 Вт.
Измерим ток, потребляемый первичной обмоткой.

Ток первичной обмотки получился 97 мА, минус 7 мА ХХ, итого 90 мА. Напряжение на первичной обмотке 215 вольт. Мощность потребляемая первичной обмоткой получилась 19,35 Вт, то есть в 4 (четыре) раза больше мощности потребляемой нагрузки. Почему так? Кому интересны все подробности происходящих процессов в трансформаторе, рекомендую почитать первоисточники, приведённые в конце статьи, кому лень читать, попробую объяснить по простому.

При установке диода последовательно с нагрузкой, у нас получается однополупериодный выпрямитель. На нагрузку подаётся импульс напряжения (тока) только в положительный полупериод, а в отрицательный ничего нет (пауза). В результате чего среднее напряжение на нагрузке уменьшается более, чем в два раза (точнее в 2,2) по сравнению с напряжением на вторичной обмотке. Средний ток через диод соответствует току нагрузки, а действующий ток диода и самой вторичной обмотки — больше тока нагрузки в 1,57 раза.
Давайте подсчитаем мощность вторичной обмотки;
Ток нагрузи 0,5 А, умножаем на 1,57=0,785 (ток вторичной обмотки). Полученный ток умножаем на напряжение вторичной обмотки (19 Вольт) 0,785х19=14,9 Вт — это получается отдаваемая мощность вторичной обмотки, плюс сюда ещё добавляются и переходные процессы при работе диода (вентиля), плюс реактивные токи, которые просто нагревают обмотку, в итоге мощность трансформатора получается минимум в 3,5 раза больше мощности потребляемой нагрузкой.
Ещё при работе этой схемы во вторичной обмотке возникает постоянная составляющая (из-за того, что ток в обмотке протекает только в одном направлении в один полупериод), которая намагничивает сердечник трансформатора и тем больше, чем больше ток нагрузки. Из-за этого свойства сердечника ухудшаются и увеличивается ток ХХ, в последствии чего повышается потребляемая мощность трансформатора (у нас получилась мощность в 4 раза больше).

Например уже при токе нагрузки в 1,0 Ампер, напряжение на нагрузке получилось 9,0 Вольт, сопротивление нагрузки 9,0 Ом, мощность нагрузки 9,0 Вт. Ток первичной обмотки получился 230 мА (минус 7 мА) итого 223 и напряжение на первичной обмотке 210 вольт. Итоговая потребляемая мощность трансформатора 46,83 Вт, то есть больше мощности потребляемой нагрузкой уже в 5,2 раза. Сильно увеличился ток ХХ с увеличением тока нагрузки (от которого увеличилось намагничивание сердечника).

Двухполупериодный выпрямитель.

Ну, с однополупериодным выпрямителем разобрались, давайте пойдём дальше. Посмотрим как ведёт себя двухполупериодная схема.
Что из себя представляет двухполупериодная схема выпрямителя. Это два однополупериодных выпрямителя, которые работают на общую нагрузку. Каждый выпрямитель имеет свою обмотку, но в отличии от другого — противофазную, в результате чего выпрямляются (поступают в нагрузку) оба полупериода, за счёт чего эффективность такого выпрямителя, по сравнению с однополупериодным, повышается два раза.

Посмотрим, как он себя ведёт. Соберём схему двухполупериодного выпрямителя. Для этой схемы нужен трансформатор с отводом от средней точки вторичной обмотки. Трансформатор другой, вторичная обмотка имеет напряжение 193-193 Вольт, ток ХХ у него 36 мА (какой нашёл).
Проволочными резисторами выставил ток нагрузки 150 мА.

Нагрузочный резистор получился с сопротивлением 1,17 кОм, измеренное напряжение на нём 175 Вольт. Мощность потребляемая нагрузкой получилась 26,17 Вт. Смотрим ток первичной обмотки.

Ток первичной обмотки 210 мА, минус ток ХХ (36) итого 174 мА. Мощность потребляемая трансформатором получилась 38,28 Вт. Это больше мощности потребляемой нагрузкой в 1,46 раз.
Как видите, здесь показатели гораздо лучше, чем у однополупериодного выпрямителя.
Идём дальше.

Мостовая схема выпрямителя.

Проверим, как поведёт себя мостовая схема выпрямителя.
Для этого соберём следующую схему.

Трансформатор возьмём тот, что был и раньше, с одной вторичной обмоткой из первого рассматриваемого случая для однополупериодного выпрямителя.
Ток нагрузки я выставил 0,5 А, проволочное переменное сопротивление получилось величиной 32 Ома. Напряжение на нагрузке 16 Вольт. Мощность потребляемая нагрузкой получилась 8 Вт.

Смотрим ток потребляемый первичной обмоткой.

Ток первички 53 мА минус ток ХХ (7 мА) = 45 мА. Мощность потребляемая первичной обмоткой получилась 9,9 Вт. Это в 1,23 раза больше, чем мощность потребляемая нагрузкой.
Как видите, здесь показатели ещё лучше, чем у двухполупериодного выпрямителя, не говоря уже об однополупериодном.

Работа выпрямителя на нагрузку с ёмкостной реакцией.

В основном радиолюбители используют в своей практической деятельности выпрямители с сглаживающими фильтрами, начинающимися с ёмкости (конденсатора), то есть нагрузка с ёмкостной реакцией.
Переписывать учебники не имеет смысла, кому интересно, список литературы в конце статьи. Просто я здесь дальше кратко изложу основные схемы выпрямителей применяемых радиолюбителями, их особенности и приближённые электрические характеристики, и как они влияют на общую мощность трансформатора.

Однополупериодный выпрямитель.

Начнём как обычно с однополупериодного выпрямителя.

У такого выпрямителя конденсатор фильтра заряжается до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки (при отсутствии нагрузки). То есть если напряжение вторички 10 Вольт, то конденсатор зарядится до 10х1,41=14,1 Вольта (это без падения напряжения на диоде).
Достоинства выпрямителя;
Простота схемы, используется всего один вентиль (диод, кенотрон).
Недостатки;
Большая зависимость выходного напряжения от тока нагрузки, пониженная частота пульсаций по отношению с другими схемами, что требует применение конденсаторов в два раза большей ёмкости, плохое использование трансформатора (низкий КПД), присутствует вынужденное намагничивание сердечника. При пробое вентиля, переменное напряжение поступает на конденсатор, что ведёт его к выходу из строя и взрыву.
Особенности схемы;
Применяется радиолюбителями для питания слаботочных цепей. Обратное напряжение в этой схеме прикладываемое к вентилю, приблизительно в три раза больше напряжения вторичной обмотки (точнее в 2,82 раза), почему так происходит — попробуйте сами определить. То есть если у Вас вторичка имеет напряжение 100-110 Вольт, то диод необходимо ставить на обратное напряжение не менее 400 Вольт, на 300 Вольт может пробить.
Средний ток через вентиль здесь соответствует току нагрузки, а действующее значение тока через вентиль в два раза больше тока нагрузки.

Вторичная обмотка для однополупериодного выпрямителя выбирается в 1,8 -1,9 раз больше по току (лучше в 2 раза), чем ток потребления нагрузки. К общей расчётной мощности трансформатора, если есть ещё другие обмотки, добавьте мощность этой Вашей нагрузки умноженной на 2.

Двухполупериодный выпрямитель.

Двухполупериодный выпрямитель обладает гораздо лучшими параметрами, чем однополупериодный. Выходное напряжение этого выпрямителя (напряжение на конденсаторе) в 1,41 раз выше, чем напряжение вторичной обмотки (половины). Это при отсутствии нагрузки.

Достоинства выпрямителя;
Малое количество используемых вентилей (2). Среднее значение тока через вентиль почти в два раза меньше тока нагрузки. Уровень пульсаций у этой схемы в 2 раза меньше по сравнению с однополупериодной схемой выпрямления. Емкость конденсатора при одинаковом с однополупериодной схемой коэффициенте пульсаций, может быть в 2 раза меньше. Отсутствует вынужденное намагничивание сердечника, но это зависит от конструкции трансформатора и способа намотки обмоток, о чём будет сказано ниже.
Недостатки;
Сложная конструкция трансформатора, вторичная обмотка состоит из двух половин, откуда не рациональное использование меди. Обратное напряжение на один вентиль здесь также больше напряжения (половины) вторичной обмотки в 2,82 раза. Плохое использование трансформатора, так как общая расчётная мощность всей вторичной обмотки получается в 2,2 раза больше мощности потребляемой нагрузкой.
Особенности схемы;
Так как за один период, в этой схеме работают обе половины вторичной обмотки по очереди, соответственно и вентили (диоды) тоже работают по очереди, то среднее значение тока через один вентиль (за период) здесь получается почти в два раза меньше, чем ток нагрузки. То есть например, если поставить в эту схему диоды с допустимым постоянным током на 5 Ампер, то снять с этого выпрямителя можно будет 7-8 Ампер без особого риска выхода из строя диодов, естественно обеспечив им необходимое охлаждение. Действующий же ток через вентиль и вторичную обмотку здесь будут в 1,1 раза больше тока нагрузки.
Провод для вторичной обмотки в этой схеме, можно выбирать на 30-40% меньше по току (сечение), чем ток нагрузки, так как половины вторичной обмотки так же работают по очереди и среднее значение тока вторичной обмотки получается меньше тока нагрузки. Но лучше, если позволяют размеры трансформатора и возможности, мотать вторичку проводом соответствующего сечения с током нагрузки.

Насчёт вынужденного намагничивания сердечника. Если сердечник трансформатора Ш-образный, броневой, и все обмотки размещены на одном каркасе, то вынужденного намагничивания сердечника здесь не будет.
Если сердечник трансформатора стержневой и в конструкции трансформатора предусмотрены два каркаса, на которых размещены обмотки, и сетевая обмотка состоит из двух половин, размещённых на разных стержнях (ТС-180, ТС250), то вторичную обмотку в таких трансформаторах необходимо выполнять следующим образом;
Каждая половина вторичной обмотки делится ещё раз пополам и наматывается на разных стержнях, потом всё соединяется последовательно, сначала четверти одной половины, затем другой. Как ниже на рисунке. Иначе будет намагничивание сердечника.

Так как кенотроны обладают большим внутренним сопротивлением, то при выборе кенотронной схемы выпрямителя, напряжение вторичной обмотки (половины) выбирается в среднем примерно на 10-15% меньше планируемого выходного напряжения выпрямителя. Это ещё зависит от тока нагрузки. Чем больше ток нагрузки, тем меньше должна быть разница.
Ещё запомните, что во всех выпрямителях и с кенотронами и с диодами, конденсаторы фильтра при отсутствии нагрузки, всегда заряжаются до амплитудного напряжения вторичной обмотки (UC = U2 x 1,41). Это учитывайте при выборе напряжения конденсаторов фильтра.

Как примерно определить здесь, какая мощность добавится к общей мощности трансформатора? Не углубляясь глубоко в теорию, так как там очень много зависящих друг от друга факторов, можно поступить следующим образом;

Зная расчётный ток нагрузки, умножаем его на 1,7 (схема с кенотронами), или на 1,6 (схема с диодами), потом полученный результат умножаем на напряжение нагрузки. Это будет приблизительный результат полученной мощности, которая добавится к общей мощности трансформатора. Большой ошибки здесь не будет.

Мостовой выпрямитель.

Мостовой выпрямитель, так же как и двухполупериодный, обладает гораздо лучшими параметрами, чем однополупериодный и немного получше КПД, чем у двухполупериодного. Поэтому это наиболее распространённая схема.

Достоинства выпрямителя;
Среднее значение тока через вентиль почти в два раза меньше тока нагрузки. Уровень пульсаций у этой схемы в 2 раза меньше по сравнению с однополупериодной схемой выпрямления. Емкость конденсатора при одинаковом с однополупериодной схемой коэффициенте пульсаций, может быть в 2 раза меньше. Отсутствует вынужденное намагничивание сердечника. Используется всего одна вторичная обмотка.
Недостатки;
Плохое использование трансформатора, так как приходится увеличивать расчётную мощность вторичной обмотки на величину амплитудного значения напряжения вторичной обмотки, т.е. в 1,41 раз. Увеличенное число используемых вентилей (4) и необходимость их шунтирования резисторами, для выравнивания обратного напряжения на каждом их них. Хотя это уже не столь актуально при современном качестве их исполнения. Ещё в два раза большее падение напряжения, по сравнению с другими схемами, так как выпрямляемый ток проходит по двум вентилям последовательно. Но это заметно только при низком выходном напряжении и больших токах нагрузки.
Особенности схемы;
В этой схеме так же, как и в двухполупериодной, среднее значение тока через один вентиль (за период) получается почти в два раза меньше, чем ток нагрузки. То есть также можно использовать диоды с меньшим рабочим током (на 30-40%), чем ток нагрузки.
А вот действующий ток вторичной обмотки всегда будет выше, чем ток нагрузки, минимум на 1,41. Поэтому провод для вторичной обмотки в этой схеме нужно выбирать в 1,5 раза больше по току (сечение), чем ток нагрузки. Почему, потому что выпрямитель всегда будет заряжать конденсатор фильтра до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки, и от величины этого напряжения и подсчитывается мощность. А так, как по закону сохранения энергии она никуда не пропадает, то вторичной обмотки ничего не остаётся, как постоянно восполнять эту разницу. То есть у нас например вторичная обмотка имеет напряжение 14 Вольт. На конденсаторе фильтра будет напряжение около 20-ти Вольт. Нагрузили мы её током 0,5 Ампер. Мощность получилась 10 Вт. Значит и вторичка должна отдавать 10 Вт, а при выходном напряжении 14 Вольт это будет ток примерно 0,71 Ампера, то есть больше тока нагрузки в 1,41 раз.

Вторичная обмотка в мостовой схеме выпрямителя, всегда будет отдавать энергию на заряд конденсатора до амплитудного значения напряжения, а нагрузка разряжать его. То есть это как повышающий преобразователь, где низковольтная часть — это вторичная обмотка, а высоковольтная — конденсатор фильтра. Поэтому и ток вторичной обмотки всегда будет выше тока нагрузки на эту разницу напряжений, то есть минимум в 1,41 раз.

Например нашли Вы трансформатор с выходным напряжением 24 Вольта и током нагрузки 5 Ампер (120 Вт). Собрали линейный регулируемый блок питания, подключили к нему нагрузку 12 Вольт и током потребления 5 Ампер (60 Вт). Вроде всё нормально должно быть. Погоняли с полчаса-час, запахло палёным, потрогали трансформатор — обожглись. Как так?

Давайте проверим что у нас было с трансформатором;
Ток нагрузки 5 Ампер, напряжение на конденсаторе фильтра в режиме ХХ будет 24х1,41=33,84 Вольта. Мощность потребляемая нагрузкой будет 33,84х5=169,2 Вт, притом это не зависит от выходного напряжения Вашего БП, хоть 5 Вольт, хоть 25. Остальная мощность просто потеряется на регулирующем транзисторе.
И вот оказывается, что в течении часа наш транс отдавал мощность нагрузке 170 Вт. хотя его мощность 120.

Вывод; Для схемы мостового выпрямителя, сечение провода вторичной обмотки необходимо выбирать на 50% или в 1,5 раза больше планируемого тока нагрузки для обеспечения нормальных условий работы трансформатора, или же выбирать трансформатор для своей конструкции с током вторичной обмотки выше планируемого на такую же величину, так как ток нагрузки на трансформаторах указан для активной нагрузки.

Ну и соответственно мощность вторичной обмотки подсчитывается так: Ток нагрузки умножаем на напряжение вторичной обмотки и полученный результат умножаем на 1,5.

Схема удвоения напряжения.

Схема удвоения напряжения, тоже довольно часто применяется на практике. Схема состоит из двух однополупериодных выпрямителей, включенных последовательно и работающих на общую нагрузку. Особенностью данной схемы является то, что в одном полупериоде от вторичной обмотки “заряжается” один конденсатор, а во втором полупериоде от той же обмотки – другой. Поскольку конденсаторы включены последовательно, то результирующее напряжение на обоих конденсаторах (на нагрузке) в два раза выше, чем можно получить от той же вторичной обмотки в схеме с однополупериодным выпрямителем. То есть максимальное выходное напряжение ХХ выпрямителя равно U2 х 2,82 , почти в три раза больше напряжения вторичной обмотки.

Достоинства выпрямителя;
Вторичную обмотку трансформатора можно рассчитывать на значительно меньшее напряжение. Отсутствует вынужденное намагничивание сердечника. Используется всего одна вторичная обмотка.
Недостатки;
Большая зависимость выходного напряжения от тока нагрузки. Значительные токи через вентили выпрямителя и вторичную обмотку. Уровень пульсаций значительно выше, чем в схемах двухполупериодных выпрямителей.
Особенности схемы;
Схемы эти на практике применяются для получения высоких напряжений при малых токах нагрузки. Например вполне можно использовать такую схему для питания анодных цепей в маломощных ламповых усилителях, если нет подходящего трансформатора а перематывать лень, в предварительных каскадах мощных ламповых усилителях, сеточных цепей, и т.д.. Пульсации на нагрузке здесь такие же, как в мостовой или двухполупериодной схеме выпрямителей. Ток протекающий через вентиль соответствует току нагрузки. Обратное напряжение на вентиль равно амплитудному значению напряжения вторичной обмотки.

Действующий ток вторичной обмотки здесь больше тока нагрузки почти в три раза (2,82). Мощность вторичной обмотки подсчитывается так, ток нагрузки умножаем на 2,9 и полученный результат умножаем на напряжение вторичной обмотки. Сечение провода вторичной обмотки для этой схемы, выбирается по току в три раза больше, чем ток потребляемый нагрузкой.

Почему так, теперь Вы сами вполне сможете догадаться. Если напряжение ХХ вторичной обмотки например 10 Вольт, то при положительном полупериоде конденсатор С1 здесь зарядится до какого напряжения? Правильно, до 14,1 вольта (до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки, которое больше действующего в 1,41 раз). При отрицательном полупериоде конденсатор С2 так же зарядится до 14,1 вольт. Какое будет итоговое напряжение на нагрузке (R), 28,2 Вольта, то есть в 2,82 раза больше напряжения вторичной обмотки. Отсюда и вторичке ничего не остаётся, как всё время компенсировать эту разницу.

Удачи Вам в конструировании!

Терентьев Б.П. «Электропитание радиоустройств» (1958).
Белопольский И.И. «Электропитание радиоустройств» (1965).
Рогинский В. «Электропитание радиоустройств» (1970).

Мощный трансформатор из трех маломощных

Как-то раз понадобился мощный трансформатор с двуполярным питанием для усилителя мощности низкой частоты. Поискав в закромах ничего подобного не нашел. В продаже по месту жительства, к сожалению, тоже ничего подобного не было. Тут на глаза попались 3 одинаковых трансформатора от старых музыкальных центров. И в голову пришла отличная идея: сделать один мощный трансформатор из трех небольших.

Изготовление мощного трансформатора из трех небольших

Разбираем магнитопровод всех трансформаторов. Для этого выбиваем сначала все «I» — образные элементы расположенные в шахматном порядке, а затем все «Ш» — образные пластины.

Снимаем слои изоляции и обмотки с каркасов.

Отпиливаем у двух каркасов торец только с одной стороны. А у третьего оба торца, чтобы остались только боковые пластины.

При помощи супер клея склеиваем каркас воедино.

Обматываем первым изоляционным слоем для должной фиксации. Возможные растекания клея убираем напильником после затвердевания. Вся поверхность внутри должна быть обязательно гладкой и твердой, иначе сердечник не встанет плотно.

Замеряем внутреннее сечения будущего магнитопровода и при помощи специальных формул рассчитываем рассчитываем количество витков для первичной и вторичной обмоток.

Наматываем первую обмотку, она составляет 268 витков по расчетам (для 230 В питания). Но я догнал ее до 300, чтобы сделать некий запас и снизить ток холостого хода.

Матаем виток к витку послойно. Изолируем каждый слой.

Первичная обмотка готова. Выводы делаем через изоляционные трубки.

Изолируем в два слоя, чтобы создать надежную гальваническую развязку.

Наматываем вторичную обмотку. Для выхода «35 В-0-35 В» общее напряжение 70 Вольт, необходимо намотать 84 витка, с отводом от середину.

Делаем отвод от середины, от 42 витка.

Получилась вторичная обмотка, намотанная проводом 1,2 мм.

Собираем сердечник трансформатора. Сначала в шахматном порядке устанавливаем «Ш» — образные пластины.

А в самом конце «I» — образные.

Проверяем трансформатор. Для этого включаем для безопасности первичную обмотку в сеть через лампу накаливания.

Все работает. Замеряем напряжение на выходе вторичной обмотки. Получилось примерно 32 Вольта на каждое плече.

Вообщем идея годная, трансформатор работает, не греется, мощности хватает.

Смотрите видео

5 правил, особенности и схема

Некоторые особенности эксплуатации электрических сетей и установок требуют возможность включения нескольких устройств преобразования электроэнергии. При соблюдении условий параллельной работы силовых трансформаторов улучшаются большинство показателей электроснабжения, в том числе перегрузочная способность и надежность.

Включение по данной схеме требует проведения дополнительных работ, направленных на недопущение неправильных подключений и возникновение недопустимых режимов и аварийных ситуаций.

В каких случаях нужен параллельный режим работы трансформаторов

Включение нескольких устройств преобразования электрической энергии преследует несколько целей:

Повышение мощности преобразования.
Увеличение надежности.
Увеличение перегрузочной способности.
Более рациональное использование свободного места.
Снижение потерь при работе в периоды малой нагрузки.

Увеличение мощности потребителей требует соответственного увеличения мощности трансформатора. Цель параллельного включения – возможность не выполнять демонтаж и замену более слабого оборудования. В данном случае применяют дополнительную установку параллельно подключенного трансформатора. В первом приближении можно считать, что допустимая мощность потребителей в таком случае удваивается.

Отдельная категория потребителей отличается высокими требования к надежности электропитания. В таком случае назначение дублирующих трансформаторов – возможность обеспечения питанием в случае выхода части преобразователей из строя.

Параллельное включение трансформаторов применяют также в том случае, когда установка одного более мощной конструкции не соответствует требованиям по габаритам. Часто проще установить несколько малогабаритных конструкций вместо одно более мощной.

Снижение потерь на преобразование в период минимального потребления достигается путем отключения части трансформаторов.

Особенности и схема работы параллельного соединения

Не следует путать совместную и параллельную работу силовых трансформаторов. В первом случае устройства подключены параллельно в питающую сеть, но работают на разные потребители или на одни, но в разное время путем установки переключателя. Таким образом, происходит распределение нагрузки между преобразователями электроэнергии.

Параллельная работа трансформирующих устройств требует выполнения нескольких условий. При не соблюдении хотя бы одного из них, по обмоткам трансформаторов начинает протекать уравнительный ток, который снижает допустимую мощность нагрузки, вызывает перегруз преобразователя и снижает общий КПД.

Условия включения и работы по ПУЭ

В нормативно-технической документации, в частности Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) оговорены все допустимые условия проектирования, установки и эксплуатации трансформаторного оборудования.

Условия параллельной работы дополнительно сформулированы в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). В частности, здесь сформулированы основные требования подключения:

соответствие групп соединения обмоток;
допустимое соотношение мощностей трансформаторов;
допустимые нормы отклонения коэффициентов трансформации;
нормы напряжения короткого замыкания;
фазировка.

Фазировка

Одно из важнейших требований к параллельному включению трансформаторов – выполнение фазировки обмоток.

Соблюдать правильность чередования фаз необходимо потому, что в противном случае произойдет короткое замыкание между обмотками трансформаторов. При смещении фаз в проводниках величина напряжения в каждый момент времени различна, поэтому между ними возникает электрический ток.

Особенно важна процедура фазировки в случаях использования устройств с разными группами включения обмоток.

Напряжение на обмотках

Параллельная работа допускается только в случае равенства напряжений на высокой и низкой сторонах. Данное требование вызвано тем, что при неодинаковых значениях напряжения через обмотки начнут протекать уравнительные токи.

В устройствах с возможностью регулировки коэффициента трансформации необходимо учитывать положение переключающих устройств. Допускается коррекция выходных значений до необходимых значений с учетом того, чтобы не возникло перегрузки одного из трансформаторов.

Напряжение короткого замыкания

Трансформаторы должны иметь равное напряжение короткого замыкания, что обусловлено сопротивлением обмоток. Устройства с низким напряжением короткого замыкания имеют более низкоомную обмотку, а, как известно из схемы параллельного включения цепей, величина тока обратно пропорциональна сопротивлению участка. В противном случае возможна ситуация, когда трансформатор с более низким значением напряжения короткого замыкания будет работать в более нагруженном режиме.

Разница в данном параметре не должна превышать 10%.

Соответствующие друг другу обмотки

Обмотки устройств должны иметь одинаковую группу соединений, поскольку при сдвиге фаз, между обмотками начнут протекать уравнительные токи и тем большие, чем выше величина сдвига фазы, вплоть до короткого замыкания при сдвиге фаз 180 гр.

Перед включением необходимо проверить соответствие группы включения и фазировку каждой обмотки.

Мощность

Несколько меньшие требования предъявляются к трансформаторам в отношении их мощности. В соответствии с требованиями ПТЭЭП соотношение мощностей не должно превышать 1:3.

Подключение устройств с разной мощностью приводит к тому, нагрузка между установками будет распределена неравномерно и менее мощное устройство будет работать с перегрузкой.

Как выполнить фазировку

Заземленная нейтраль

В сеть подключаются цепи первичных обмоток. Нейтраль заземляется.
Измеряют напряжение относительно вывода а₁ первого трансформатора и выводами а₂, в₂, с₂ второго;
Повторяют те же действия для выводов в₁ и с₁.

Изолированная нейтраль

Подключаются первичные обмотки;
Подключают перемычку между выводами а₁ и а₂;
Измеряют напряжение в₁-в₂, с₁-с₂;
Переставляют перемычку на выводы в₁ и в₂;
Измеряют напряжение а₁-а₂, с₁-с₂;
Повторяют действия, переставив перемычку на выводя с₁ и с₂.

При обоих способах измерений соединению подлежат выводы, между которыми отсутствует напряжение.

Для измерения используются такие приборы:

Для цепей 0.4 кВ и ниже – вольтметры;
От 0.4 до 10 кВ – указатели напряжения;
Свыше 10 кВ – трансформаторы напряжения.

Устройства для измерения должны быть рассчитаны на удвоенное линейное напряжение.

Как выполнить подключение

Подключение трансформаторов в параллельную работы допускается только при соблюдении всех перечисленных условий. Допускается возможность работы устройств с различными группами включения обмоток:

в группах с разницей 4 часа (120 гр.) производится круговая перестановка обмоток;
группы с разницей 6 часов (180 гр.), например 0, 4, 8 и 6, 10, 2, подключаются после смены мест начала и конца обмотки одного из трансформаторов;
в нечетных группах меняются местами две фазы на обмотках высокого и низкого напряжений.

Во всех случаях выполняют повторную фазировку обмоток.

Включение в параллельную работу устройств с четной и нечетной группы невозможно.

Все работы по установке и коммутации выполняются при отсутствии высокого напряжения.

Последствия невыполнения условий

Невыполнение перечисленных условий приводит к следующим последствиям:

Несоблюдение фазы вызывает прохождение тока через первичную обмотку даже при отсутствии нагрузки в результате сдвига фаз между проводами. В наихудшем варианте, при сдвиге фаз 180 гр., ток будет равен току короткого замыкания.
Неравенство коэффициента трансформации. Ток будет протекать от устройства с высоким напряжением. Также увеличится холостой ход, который будет тем выше, чем больше разница в коэффициенте трансформации. Допустимая разница коэффициентов трансформации составляет не более 0.5%.
Неравенство напряжения короткого замыкания не вызывает роста тока холостого хода, но при подключении нагрузки трансформатор с меньшим сопротивлением обмотки будет работать с перегрузкой. Допускается разница напряжения короткого замыкания не более 10%.
Аналогичная ситуация возникает при использовании устройств с большой разницей номинальной мощности. Мощность одного из устройств не должна превышать более, чем в 3 раза мощность другого.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств рассматриваемого типа включения следует отметить следующие:

увеличение допустимой мощности потребителей;
возможность горячего резервирования питания особо требовательных групп потребителей;
улучшение условий охлаждения устройств;
возможность оперативного регулирования количества подключенных устройств в условиях значительного изменения мощности потребителей.

При проектировании питающих установок нужно учитывать, что параллельные схемы включения не лишены недостатков:

усложнение за счет установки коммутирующих и соединительных устройств;
необходимость установки однотипных устройств;
увеличение габаритов помещения;
сложность подключения.

Два напряжения от одной обмотки трансформатора: как сделать

Радиолюбителям знакома проблема, когда необходимо получить от одной обмотки трансформатора два напряжения. Однополярный трансформатор не дает такой возможности, и необходимо прибегнуть к дополнительным манипуляциям для получения нескольких напряжений.

Чем отличается двухполярный трансформатор от однополярного

Основное отличие двухполярного и однополярного трансформатора заключается в количестве выводов, три – у двухполярного (ноль, плюс и минус) и два – у однополярного (плюс и минус).

Для каких устройств необходимо два двухполярных напряжения

Несколько напряжений чаще всего необходимо для работы операционных усилителей – усилителей постоянного тока, а таже других устройств.

Как получить два напряжения от трансформатора: схемы

Если же у вас есть трасформатор с одной обмоткой без отводов, как получить другие напряжения на выходе? Рассмотрим несколько способов.

Одним из вариантов может быть применение дополнительного выпрямителя напряжения. Это позволяет получить как положительное, так и отрицательное напряжения на выходе. Выпрямитель – это устройство, которое позволяет преобразовать переменный ток в постоянный.

Эта схема позволяет получить удвоенное выходное напряжение. А для того чтобы получить отрицательное выходное напряжение, включить все элементы выпрямителя необходимо в обратной полярности.

Что предпринимать, если выпрямитель собран по мостовой схеме

Особенность данной схемы в том, что для выпрямления положительного и отрицательного полупериодов используется одна обмотка.

В этом случае, можно воспользоваться следующей схемой:

Положительное и отрицательое напряжение проходит через соответствующие диоды и заряжает конденсаторы C2 и C3. Необходимо обратить внимание что через диод V1 течет ток основного и дополнительного напряжения.

Однако решить эту проблему поможет создание обмотки с отводом от середины. Для этого необходимо просто соеденить два блока питания – плюс одного с минусом другого – это и будет средняя точка, или ноль. Два остальных и будут плюс и минус. Теперь, можно действовать по такой схеме:

Как сделать двуполярное питание от одной обмотки: схема

Что делать, если необходимо получить двухполярный выпрямитель, без перемотки трансформатора? Рассмотрим следующую схему:

Дополнительный выпрямитель подключаем через конденсаторы C1 и C2 к обмотке трансформатора, что позволяет получить стабильное двухполярное напряжение.

Последние вопросы и ответы о трансформаторах

Что такое трансформатор и как он работает?

Трансформатор — это статическое электрическое оборудование, предназначенное для преобразования переменного тока из одного напряжения в другое. Он может быть разработан для «повышения» или «понижения» напряжения и работает по принципу магнитной индукции.

Трансформатор не имеет движущихся частей и представляет собой полностью статичное твердотельное устройство, обеспечивающее при нормальных условиях долгую и безотказную жизнь.В простейшей форме он состоит из двух или более катушек изолированного провода, намотанного на многослойный стальной сердечник. Когда напряжение подается на одну катушку, называемую первичной, оно намагничивает железный сердечник.

Затем в другой катушке, называемой вторичной или выходной катушкой, индуцируется напряжение. Изменение уровня напряжения (или отношения разности потенциалов) между первичной и вторичной обмотками зависит от соотношения витков двух катушек.

Почему гудят трансформаторы?

Шум трансформатора возникает из-за явления, при котором кусок магнитной листовой стали расширяется при намагничивании.Когда намагниченность снимается, она возвращается в исходное состояние. Это явление называется магнитострикцией. Трансформатор магнитно возбуждается переменным током и напряжением, так что он удлиняется и сжимается дважды в течение полного цикла намагничивания.

Намагниченность любой точки на листе варьируется, поэтому растяжение и сжатие неоднородны. Сердечник трансформатора изготовлен из множества листов специальной стали, чтобы уменьшить потери и смягчить возникающий тепловой эффект.Расширения и сжатия происходят беспорядочно по всему листу, и каждый лист неустойчиво ведет себя по отношению к своему соседу, поэтому вы можете видеть, что это за движущаяся, извивающаяся конструкция в возбужденном состоянии.

Эти удлинители имеют крошечные размеры и поэтому обычно не видны невооруженным глазом. Однако их достаточно, чтобы вызвать вибрацию и, как следствие, шум. Подача напряжения на трансформатор создает магнитный поток или магнитные силовые линии в сердечнике.Степень магнитного потока определяет величину магнитострикции и, следовательно, уровень шума.

Снижение уровня магнитного потока помогает уменьшить шум? Напряжения трансформатора устанавливаются системными требованиями. Отношение этих напряжений к количеству витков в обмотке определяет величину намагничивания. Это соотношение напряжения к числу витков определяется в основном из соображений экономической надежности.

Следовательно, величина магнитного потока при нормальном напряжении фиксирована. Это также фиксирует уровень шума и вибрации.Кроме того, увеличение (или уменьшение) намагниченности не влияет эквивалентным образом на магнитострикцию. С технической точки зрения связь не является линейной.

Какая польза от кранов?

Ответвители предусмотрены на некоторых трансформаторах на обмотке высокого напряжения для корректировки условий низкого или высокого напряжения и при этом обеспечивают полное номинальное напряжение на клеммах вторичной обмотки. Ответвители обычно устанавливаются на 1,25%, 2,5% выше и ниже номинального первичного напряжения.

В чем разница между трансформаторами «изолирующий», «изолирующий» и «экранированный»?

Изолирующие и разделительные трансформаторы идентичны.Эти термины используются для описания разделения первичной и вторичной обмоток. Экранированный трансформатор включает металлический экран между первичной и вторичной обмотками для ослабления (уменьшения) переходных шумов.

Могут ли трансформаторы работать при напряжении, отличном от номинального?

В некоторых случаях трансформаторы могут работать при напряжениях ниже номинального напряжения, указанного на паспортной табличке. Ни в коем случае трансформатор не должен эксплуатироваться с превышением номинальных значений, указанных на паспортной табличке, если не предусмотрено устройство РПН.При работе ниже номинального напряжения соответственно снижается мощность в кВА.

Могут ли трансформаторы 60 Гц работать при 50 Гц?

Трансформаторы мощностью 1 кВА и выше, рассчитанные на частоту 60 Гц, не должны использоваться в сети 50 Гц из-за более высоких потерь и, как следствие, повышения температуры. Однако любой трансформатор на 50 Гц будет работать в режиме 60 Гц.

Можно ли параллельно использовать трансформаторы?

Однофазные трансформаторы можно использовать параллельно только в том случае, если их напряжения равны.Если используются неравные напряжения, в замкнутой сети между двумя трансформаторами существует циркулирующий ток, который вызывает чрезмерный нагрев и сокращает срок службы трансформатора. Кроме того, значения импеданса каждого трансформатора должны отличаться друг от друга в пределах 7,5%.

Зачем нужен выключатель большего размера при реверсе

Обычно выходная обмотка наматывается первой и поэтому находится ближе всего к сердечнику. При использовании в качестве обмотки возбуждения получается более высокий пусковой ток.

В большинстве случаев пусковой ток в 10–12 раз превышает ток полной нагрузки в течение 1/10 секунды. При обратном питании трансформатора пусковой ток может быть в 16 раз больше. В этом случае необходимо использовать выключатель большего размера с более высоким рейтингом AIC, чтобы трансформатор оставался в рабочем состоянии.

Отводы работают одинаково при обратном питании трансформатора?

Отводы обычно находятся в первичной обмотке для регулировки входящего напряжения. Если на трансформатор подается обратное питание, отводы находятся на выходной стороне и могут использоваться для регулировки выходного напряжения.

Почему я могу получить неправильное выходное напряжение при установке повышающего трансформатора?

Клеммы трансформатора имеют маркировку в соответствии с подключениями высокого и низкого напряжения. Клемма H обозначает соединение с высоким напряжением, а клемма X обозначает соединение с более низким напряжением. Распространенное заблуждение состоит в том, что клеммы H являются первичными, а выводы X — вторичными.

Это верно для понижающих трансформаторов, но в повышающем трансформаторе соединения должны быть поменяны местами.Первичная обмотка низкого напряжения подключается к клеммам X, а вторичная обмотка высокого напряжения подключается к клеммам H.

Могут ли трансформаторы вырабатывать трехфазное питание от однофазного источника?

№. Фазопреобразователи или фазосдвигающие устройства, такие как реакторы и конденсаторы, необходимы для преобразования однофазной энергии в трехфазную.

Что такое регулирование в трансформаторе?

Регулирование напряжения в трансформаторах — это разница между напряжением полной нагрузки и напряжением холостого хода.Обычно это выражается в процентах.

Что такое повышение температуры в трансформаторе?

Повышение температуры в трансформаторе — это средняя температура обмоток, масла и изоляции выше существующей температуры окружающей среды.

Что такое класс изоляции?

Класс изоляции был оригинальным методом, использовавшимся для различения изоляционных материалов, работающих при различных температурах.

Буквы использовались для разных обозначений.Буквенные классификации были заменены температурой системы изоляции в градусах Цельсия.

Температура системы — это максимальная температура в самой горячей точке обмотки.

Одна система изоляции лучше другой?

Не обязательно. Это зависит от области применения и достижимой рентабельности. Системы изоляции более высокого температурного класса стоят дороже, а более крупные трансформаторы дороже в строительстве.

Таким образом, более дорогие изоляционные системы с большей вероятностью будут обнаружены в более крупных установках кВА.

Связаны ли повышение температуры с фактической температурой поверхности?

Нет. Это можно сравнить с обычной лампочкой. Температура нити лампы накаливания может превышать 2000 градусов, но температура поверхности лампы достаточно низка, чтобы ее можно было касаться голыми руками.

Что подразумевается под импедансом в трансформаторах?

Импеданс — это токоограничивающая характеристика трансформатора, выражаемая в процентах.

Каков КПД трансформатора?

КПД трансформатора определяется как отношение полезной выходной мощности к входной, причем эти два значения измеряются в одном устройстве.Его единица измерения — ватты (Вт) или кВт. Обозначается он.

Почему важен импеданс?

Он используется для определения отключающей способности распределительного устройства, используемого для защиты первичной обмотки трансформатора.

Какие бывают трансформаторы в зависимости от их использования?

На основании их использования

Силовой трансформатор: Используется в сети передачи, высокий рейтинг
Распределительный трансформатор: Используется в распределительных сетях, сравнительно более низкий номинал, чем у силовых трансформаторов.

Какие потери в трансформаторе?

В любой электрической машине «потери» можно определить как разницу между входной и выходной мощностью. Электрический трансформатор — это статическое устройство, поэтому в нем отсутствуют механические потери (например, потери от ветра или трения). Трансформатор состоит только из электрических потерь (потерь в стали и в меди). Потери трансформатора аналогичны потерям в машине постоянного тока, за исключением того, что трансформаторы не имеют механических потерь.

Потери в трансформаторе объясняются ниже:

(I) Потери в сердечнике или железе

Потери на вихревые токи и потери на гистерезис зависят от магнитных свойств материала, используемого для изготовления сердечника. Следовательно, эти потери также известны как потери в сердечнике или потери в стали . Потери на гистерезис трансформатора:

Потери на гистерезис возникают из-за перемагничивания сердечника трансформатора. Эти потери зависят от объема и качества чугуна, частоты перемагничивания и величины магнитной индукции.Его можно получить по формуле Штейнмеца:

Вт _ч = ηB _макс 1,6 фВ (Вт)
где η = постоянная гистерезиса Штейнмеца
V = объем сердечника в м 3

Потери на вихревые токи в трансформаторе:

В трансформаторе переменный ток подается на первичную обмотку, которая создает переменный намагничивающий поток. Когда этот поток соединяется со вторичной обмоткой, он создает в ней наведенную ЭДС. Но некоторая часть этого потока также связана с другими проводящими частями, такими как стальной сердечник, железный корпус или трансформатор, что приведет к наведенной ЭДС в этих частях, вызывая в них небольшой циркулирующий ток.Этот ток называется вихревым током. Из-за этих вихревых токов некоторая энергия будет рассеиваться в виде тепла.

(Ii) Потери меди в трансформаторе

Потери в меди возникают из-за омического сопротивления обмоток трансформатора. Потери в меди для первичной обмотки I ₁ 2 R ₁ , а для вторичной обмотки I ₂ 2 R ₂ . Где I ₁ и I ₂ — ток в первичной и вторичной обмотках соответственно, R ₁ и R ₂ — сопротивления первичной и вторичной обмоток соответственно.Понятно, что потери в Cu пропорциональны квадрату тока, а ток зависит от нагрузки. Следовательно, потери в меди в трансформаторе зависят от нагрузки.

Есть ли у вас заземляющие трансформаторы типа «Зигзаг»?

Да. Эта система может использоваться либо для заземления, либо для развития четвертого провода из трехфазного трехпроводного провода. (нейтральный)

Что такое BIL и как он применяется к трансформаторам?

BIL — это аббревиатура от Basic Impulse Level.Импульсные испытания — это диэлектрические испытания, которые заключаются в приложении высокочастотного напряжения с крутым фронтом волны между обмотками, а также между обмотками и землей. BIL трансформатора — это метод выражения скачка напряжения, который трансформатор выдержит без пробоя.

Что такое возбуждающий ток?

Ток возбуждения — это ток или амперы, необходимые для возбуждения. Возбуждающий ток в большинстве осветительных и силовых трансформаторов варьируется от примерно 10% для небольших типоразмеров около 1 кВА и менее до примерно 2% для больших типоразмеров 750 кВА.

Определение трансформатора

Это статическое устройство для преобразования электрической энергии из одной цепи переменного тока в другую без изменения частоты. Он изменяет напряжение с высокого на низкий и с низкого на высокое с соответствующим увеличением или уменьшением тока. Если напряжение увеличивается, говорят, что оно повышается. Если он уменьшен, то он называется уменьшенным.

Принцип действия электрического трансформатора

Когда одна катушка, такая как первичная, подключена к источнику переменного тока, течет ток и в сердечнике создается переменный магнитный поток.Большая часть этого потока связана с вторичной обмоткой второй катушки. Закон электромагнитной индукции. Если цепь замкнута, ток будет течь. Вторичное напряжение зависит от отношения витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки.

Испытания трансформатора

На трансформаторе выполняются два испытания: испытание на обрыв цепи и испытание на короткое замыкание. Эти испытания выполняются для определения параметра или констант трансформатора, эффективности и регулирования.

1.Проверка обрыва цепи

Это также называется тестом без нагрузки. Он определяет потери в стали и ток холостого хода. Одна обмотка трансформатора, обычно сторона низкого напряжения, подключена к его обычному источнику питания с помощью амперметра для измерения напряжения, приложенного к обмотке, и ваттметра для измерения, измеренного трансформатором без нагрузки. обмотка высокого напряжения остается открытой. В этих условиях в сердечнике образуется нормальный магнитный поток, следовательно, возникают нормальные потери в стали. Потребляемый ток будет ваттметром и укажет на потери в стали.

2. Тест на короткое замыкание

Этот тест используется для определения потерь в меди при полной нагрузке, а также эквивалентных сопротивлений и реактивных сопротивлений, относящихся к стороне измерения. В этом тесте на подстанции высокого напряжения

, включая генераторы и параллельную работу трансформаторов

В этой главе рассматриваются только генераторы, подключенные на уровне среднего напряжения.

Генераторы в автономном режиме, не работающие параллельно с электросетью

Если установке требуется высокий уровень доступности электроэнергии, можно использовать одну или несколько резервных генераторных установок среднего напряжения.

Во всех автономных приложениях установка включает в себя автоматическое переключение с возможностью переключения с электросети на генератор (ы) в случае сбоя электросети (см. Рис. B45).

Рис. B45 — Автоматическое переключение, связанное с автономными генераторами

Генераторы защищены специальной защитой. Для генераторов среднего размера обычно используются следующие защиты:

Максимальный ток между фазой и землей
Дифференциал со смещением в процентах
Перегрузка по току обратной последовательности
Перегрузка
Неисправность рамы статора
Неисправность рамы ротора
Обратная активная мощность
Обратная реактивная мощность или потеря поля
Потеря синхронизации
Повышенное и пониженное напряжение
Повышенная и пониженная частота
Перегрев подшипников.

Следует отметить, что из-за очень низкого тока короткого замыкания генератора (ов) по сравнению с током, подаваемым из электросети, необходимо уделять большое внимание настройкам защиты и селективности. . При заказе генератора (ов) рекомендуется уточнить у производителя его (их) способность обеспечивать ток короткого замыкания, обеспечивая срабатывание защиты от межфазного короткого замыкания. В случае возникновения трудностей требуется усиление возбуждения генератора, которое необходимо указать.

Регулятор напряжения и частоты

Напряжение и частота регулируются первичным регулятором (ами) генератора (ов). Частота контролируется регулятором (ами) скорости, а напряжение регулируется регулятором (ами) возбуждения.

Когда несколько генераторов работают параллельно, требуется дополнительный контур управления для разделения активной и реактивной мощности между генераторами.

Принцип работы следующий:

Активная мощность, выдаваемая генератором, увеличивается, когда ведомая машина ускоряется, и наоборот
Реактивная мощность, отдаваемая генератором, увеличивается при увеличении его тока возбуждения и наоборот.

Для выполнения этого совместного использования устанавливаются выделенные модули, обычно обеспечивающие другие задачи, такие как автоматическая синхронизация и соединение генераторов (см. Рис. B46).

Генераторы, работающие параллельно с электросетью

Когда один или несколько генераторов предназначены для работы параллельно с сетью электроснабжения, обычно требуется согласие коммунального предприятия. Утилита определяет условия работы генераторов, и могут быть заданы особые требования.

Утилита обычно запрашивает информацию о генераторах, такую как:

Уровень тока короткого замыкания, подаваемого генераторами в случае неисправности в питающей сети
Максимальная активная мощность, вводимая в сеть
Принцип действия регулятора напряжения
Способность генераторов контролировать коэффициент мощности установки.

В случае неисправности в электросети, обычно требуется мгновенное отключение генераторов.Это достигается с помощью специальной защиты, указанной утилитой. Эта защита может работать по одному или нескольким из следующих критериев:

Пониженное и повышенное напряжение
Пониженная и повышенная частота
Перенапряжение нулевой последовательности

Защита обычно дает команду на отключение главного автоматического выключателя, обеспечивая подключение установки к электросети, в то время как генераторы продолжают питать всех внутренних потребителей или их часть, только если они не рассчитаны на требуется полная мощность (см. Рис. B33). В этом случае отключение нагрузки должно выполняться одновременно с отключением главного выключателя.

Контроль

Когда генераторы на подстанции потребителя работают в автономном режиме (электроснабжение от электросети отключено), напряжение и частота на уровне главной подстанции фиксируются генераторами, и, следовательно, система управления генераторами работает в режиме напряжения / частоты (см. Рис. B46).

При подключении к электросети напряжение и частота фиксируются электросетью, и система управления генераторами должна быть переключена из режима напряжения / частоты (режим управления U / F) в режим активной мощности / реактивной мощности ( Режим управления P / Q) (см. Рис. B46).

Функция режима управления P / Q заключается в управлении обменом активной и реактивной мощностью с электросетью. Типичный принцип работы, используемый в большинстве приложений, следующий:

Количество активной и реактивной мощности, передаваемой коммунальным предприятием, устанавливается оператором. Настройки могут быть заданы утилитой
Система управления поддерживает значения обмена на требуемых значениях, воздействуя на скорость генераторов для управления активной мощностью и на ток возбуждения для управления реактивной мощностью
Распределение активной и реактивной мощности между генераторами остается в работе.

Режим управления P / Q позволяет:

Строго ограничить значение активной мощности, импортируемой из энергосистемы общего пользования, на уровне, который не может быть обеспечен генераторами, когда потребность установки превышает их возможности.
Поддерживать нулевую потребляемую активную мощность, когда потребность установки остается ниже мощности генераторов
Для поддержания коэффициента мощности установки на уровне контрактной стоимости, указанной коммунальным предприятием.

Когда способность генераторов обеспечивать реактивную мощность превышается, дополнительная реактивная мощность, необходимая для соблюдения контрактного коэффициента мощности, должна подаваться специальной конденсаторной батареей.

Рис. B46 — Управление генераторами, работающими параллельно с электросетью

Параллельная работа трансформаторов

Параллельная работа двух или более трансформаторов может потребоваться в следующих случаях:

Уровень безопасности поставок, который должен быть гарантирован, требует дублирования источников поставки
Мощность существующего трансформатора превышена из-за расширения установки
Один большой трансформатор не может быть установлен из-за недостатка места
Требуется стандартизация трансформаторов по всей установке.

Не рекомендуется подключать более двух трансформаторов параллельно, поскольку ток короткого замыкания при низком уровне напряжения может стать слишком большим.

Общая мощность (кВА)

Общая мощность (кВА), доступная при параллельном подключении двух или более трансформаторов, равна сумме номинальных значений отдельного трансформатора.

Трансформаторы одинаковой номинальной мощности будут обеспечивать нагрузку, равную общей нагрузке, подаваемой на установку, деленной на количество параллельно работающих трансформаторов.

Трансформаторы с разными номинальными мощностями будут распределять нагрузку пропорционально своим номиналам, при условии, что их отношения напряжений и их импедансы короткого замыкания идентичны.

Необходимые условия для параллельной работы

Для параллельного включения силовых трансформаторов необходимы следующие условия:

Предпочтительно подключать параллельно трансформаторы с одинаковыми характеристиками:

Такое же соотношение напряжений
Такая же номинальная мощность
Такое же сопротивление короткого замыкания.
Такой же символ соединения обмоток, как, например, D yn 11
Одинаковые импедансы линий низкого напряжения между трансформаторами и главным распределительным щитом низкого напряжения, где осуществляется параллельное соединение.

Для трансформаторов, имеющих неодинаковую номинальную мощность, их внутренние импедансы равны номинальной мощности трансформаторов.

Не рекомендуется параллельное соединение трансформаторов с коэффициентом мощности, равным или превышающим два.

Если трансформаторы не соответствуют вышеуказанным требованиям, производителям следует запросить рекомендации по их параллельному подключению.

Основы электроники: что нужно знать о трансформаторах

Программирование
Электроника
Компоненты
Основы электроники: что нужно знать о трансформаторах

Трансформатор A объединяет два основные принципы магнетизма и индуктивности путем размещения двух катушек провода в непосредственной близости друг от друга. Вот принципы, которые использует трансформатор:

Когда источник переменного тока подключен к одной из катушек, эта катушка создает магнитное поле, которое расширяется и сжимается вместе с изменяющимся напряжением переменного тока.Другими словами, по мере увеличения напряжения на катушке катушка создает расширяющееся магнитное поле. Когда напряжение достигает своего пика и начинает уменьшаться, магнитное поле, создаваемое вокруг катушки, начинает разрушаться.

Вторая катушка расположена в магнитном поле, создаваемом первой катушкой. Когда магнитное поле расширяется, оно индуцирует ток во второй катушке. Напряжение на второй катушке увеличивается, пока расширяется магнитное поле. Когда магнитное поле начинает разрушаться, напряжение на второй катушке начинает уменьшаться.

Таким образом, ток, индуцированный во второй катушке, отражает ток, который проходит через первую катушку. При этом теряется небольшое количество энергии, но если трансформатор хорошо сконструирован, сила тока, индуцируемого во второй катушке, очень близка к силе тока, проходящего через первую катушку.

Первая катушка трансформатора — та, которая подключена к переменному напряжению — называется первичной катушкой . Вторая катушка — та, в которой индуцируется переменное напряжение — называется вторичной катушкой .Все трансформаторы имеют как первичную, так и вторичную обмотку.

Трансформатор, первичная обмотка которого имеет больше витков, чем его вторичная обмотка, называется понижающим трансформатором , потому что он снижает напряжение, то есть напряжение на вторичной обмотке меньше напряжения на первичной обмотке. Точно так же трансформатор, у которого больше витков во вторичной обмотке, чем в первичной, называется повышающим трансформатором , потому что он увеличивает напряжение.

Хотя напряжение в повышающем трансформаторе увеличивается, ток уменьшается пропорционально.Например, если первичная катушка имеет вдвое меньше витков, чем вторичная катушка, индуцированное во вторичной катушке напряжение будет в два раза больше напряжения, приложенного к первичной катушке, но ток, протекающий через вторичную катушку, будет в два раза меньше тока. протекает через первичную обмотку.

Аналогично, когда напряжение в понижающем трансформаторе уменьшается, ток увеличивается пропорционально. Таким образом, если напряжение уменьшается вдвое, ток удваивается.

Запомните основную формулу расчета электроэнергии:

Другими словами, мощность равна напряжению, умноженному на ток.Трансформатор передает мощность от первичной обмотки ко вторичной. Поскольку мощность должна оставаться неизменной, при увеличении напряжения ток должен уменьшаться. Точно так же, если напряжение уменьшается, ток должен увеличиваться.

Трансформаторы — основная причина, по которой мы используем переменный ток вместо постоянного в крупных распределительных сетях. Это потому, что, когда вы посылаете большое количество энергии на большое расстояние, гораздо эффективнее отправлять энергию в виде высокого напряжения и низкого тока.

Трансформаторы работают только с переменным током. Это потому, что это изменение на магнитного поля, создаваемого первичной катушкой, которое индуцирует напряжение во вторичной катушке. Чтобы создать изменяющееся магнитное поле, напряжение, приложенное к первичной катушке, должно постоянно изменяться. Поскольку постоянный ток — это постоянное фиксированное напряжение, он создает фиксированное магнитное поле, которое не наводит напряжение во вторичной катушке.

Об авторе книги

— трансформеры 3.4.0 документация

Learning_rate ( Union [float, tf.keras.optimizers.schedules.LearningRateSchedule] , необязательно , по умолчанию 1e-3) — Скорость обучения для использования или график.

beta_1 ( float , необязательно , по умолчанию 0,9) — параметр beta1 в Адаме, который представляет собой экспоненциальную скорость затухания для оценок 1-го импульса.

beta_2 ( float , необязательно , по умолчанию 0,999) — параметр beta2 в Адаме, который представляет собой экспоненциальную скорость затухания для оценок 2-го импульса.

epsilon ( float , необязательно , по умолчанию 1e-7) — параметр epsilon в Адаме, который является небольшой константой для числовой стабильности.

amsgrad ( bool , необязательно , по умолчанию False ) — Применять ли вариант AMSGrad этого алгоритма или нет, см. О конвергенции Адама и не только.

weight_decay_rate ( float , optional , по умолчанию 0) — Применяется уменьшение веса.

include_in_weight_decay ( List [str] , optional ) — Список имен параметров (или повторных шаблонов), к которым применяется уменьшение веса.Если ничего не пройдено, снижение веса применяется ко всем параметрам по умолчанию (если они не находятся в exclude_from_weight_decay ).

exclude_from_weight_decay ( List [str] , optional ) — Список имен параметров (или повторных шаблонов) для исключения из применения уменьшения веса. Если include_in_weight_decay передан, имена в нем заменят этот список.

имя ( str , необязательно , по умолчанию AdamWeightDecay) — необязательное имя для операций, созданных при применении градиентов.

kwargs — Ключевые аргументы. Допускается значение < clipnorm , clipvalue , lr , decay >. зажим нормальный зажим градиенты по норме; clipvalue — градиенты клипа по значению, затухание включено для обратного совместимость, позволяющая замедлить скорость обучения во времени. lr включен для обратной совместимости, рекомендуется использовать вместо этого скорость обучения .

вопросов с несколькими вариантами ответов по трансформаторам

0 из 20 вопросов завершено

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Информация

Вы уже прошли тест раньше.Следовательно, вы не можете запустить его снова.

Вы должны войти в систему или зарегистрироваться, чтобы начать викторину.

Вы должны пройти следующую викторину, чтобы начать эту викторину:

0 из 20 вопросов ответил правильно

Вы набрали 0 из 0 баллов, (0)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Как работают повышающие и понижающие трансформаторы?

Что такое электромагнитная индукция?

Если магнетизм может быть произведен из электричества, Фарадей выдвинул гипотезу, что электричество может быть произведено с помощью магнетизма.Фарадей использовал аппарат, состоящий из сердечника из мягкого железа, подобного показанному ниже. Катушка слева была подключена к батарее, а катушка справа — к гальванометру. Когда ток течет через левую катушку, подключенную к батарее, создается магнитное поле. Сила магнитного поля увеличивается за счет железного сердечника. Хотя Фарадей не мог создать ток в левом проводе, но, как ни странно, он заметил, что ток возникает при изменении тока.Фарадей пришел к выводу, что, хотя постоянное магнитное поле не производит электрического тока, изменение магнитного поля действительно вызывает ток. Такой ток называется индуцированным током . Процесс, при котором ток возникает при изменении магнитных полей, называется электромагнитной индукцией.

Примечание: Электромагнитная индукция была независимо открыта Майклом Фарадеем и Джозефом Генри в 1831 году. Связь между электродвижущей силой, ЭДС (напряжением) и магнитным потоком была формализована в уравнении, которое теперь называется Закон индукции Фарадея

Как работают трансформаторы

Трансформатор — это устройство, повышающее или понижающее напряжение переменного тока.Ток в одной катушке индуцирует ток в другой катушке.

Трансформатор состоит из двух катушек (одна катушка является первичной, а другая — вторичной), намотанных на металлический сердечник. (см. изображения —) Когда переменный ток проходит через первичную катушку и индуцируется магнитное поле — электромагнитная индукция вызывает ток во вторичной катушке. Если количество витков провода одинаково в обеих катушках, индуцированное напряжение во вторичной катушке будет одинаковым.Если количество витков вторичной обмотки больше, чем первичной обмотки, напряжение на вторичной обмотке будет больше. Это пример повышающего трансформатора.

Как количество петель влияет на напряжение?

Если количество витков вторичной обмотки меньше, чем первичной, то напряжение будет меньше. Это называется понижающим трансформатором.

СТУПЕНЧАТЫЙ ТРАНСФОРМАЦИЯ 10 КАТУШЕК В 2 КАТУШКИ 5: 1 ВОЛЬТ

Если количество витков во вторичной катушке больше, чем в первичной, то напряжение будет больше.Это называется повышающим трансформатором.

СТУПЕНЧАТЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 2 КАТУШКИ НА 10 КАТУШЕК 1: 5 Вольт

Почему трансформаторы важны для передачи электроэнергии.

Повышающие трансформаторы используются компаниями при передаче электроэнергии по линиям электропередачи. Затем компании используют понижающие трансформаторы для создания 120 В, используемых в домах.Повышающие трансформаторы также используются в домашних телевизорах, где требуется высокое напряжение. Понижающие трансформаторы также используются в радиоприемниках, компьютерах и калькуляторах

Похожие публикации:

Как выбрать жалюзи на пластиковые окна по размеру правильно фото

Как делать сруб из бревен своими руками

Нет газа в квартире куда звонить

Потек бойлер снизу что делать

Как подключить 2 трансформатора для увеличения мощности

Как подключить 2 трансформатора для увеличения мощности

Как увеличить мощность с помощью трансформатора?

Как повысить переменное и постоянное напряжение?

Как выполнить фазировку

Заземленная нейтраль

Изолированная нейтраль

Повышение переменного напряжения

Разновидности трансформаторов

Особенности трансформаторов

Лабораторные автотрансформаторы ЛАТР

Общий принцип увеличения постоянного напряжения в произвольное число раз

Умножители

Параллельное подключение обмоток

Последние сообщения

Популярные сообщения

Техника безопасности

Невыполнение условий

Повышающий и понижающий трансформатор

Функции и работа трансформаторов

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

Можно ли понижающий трансформатор использовать как повышающий

Как определить принадлежность той или иной обмотки

Условия параллельного подключения

Принцип равенства групп соединения обмоток

Параметры номинальной мощности

Подбор по номинальному напряжению катушек и коэффициенту трансформации

Значение напряжения короткого замыкания

Правильность фазировки

Общее устройство и функционирование трансформаторов понижающего типа

Параллельная работа

Равенство групп соединения обмоток

Проверка схем и групп соединения обмоток

Номинальная мощность трансформаторов

Особенности повышающего трансформатора

Как подключить 2 трансформатора для увеличения мощности

Как соединить два трансформатора для увеличения мощности: Можно ли увеличить мощность в сети с помощью трансформатора?

Параллельная работа трансформаторов: 5 условий и особенности

Особенности параллельной работы трансформаторов

Условия параллельного подключения

Принцип равенства групп соединения обмоток

Параметры номинальной мощности

Подбор по номинальному напряжению катушек и коэффициенту трансформации

Значение напряжения короткого замыкания

Правильность фазировки

Особенности работы выпрямителей, или как правильно рассчитать мощность силового трансформатора — Начинающим — Теория

Работа выпрямителя на активную нагрузку.

Однополупериодный выпрямитель.

Двухполупериодный выпрямитель.

Мостовая схема выпрямителя.

Работа выпрямителя на нагрузку с ёмкостной реакцией.

Однополупериодный выпрямитель.

Двухполупериодный выпрямитель.

Мостовой выпрямитель.

Схема удвоения напряжения.

Мощный трансформатор из трех маломощных

Изготовление мощного трансформатора из трех небольших

Смотрите видео

5 правил, особенности и схема

В каких случаях нужен параллельный режим работы трансформаторов

Особенности и схема работы параллельного соединения

Условия включения и работы по ПУЭ

Фазировка

Напряжение на обмотках

Напряжение короткого замыкания

Соответствующие друг другу обмотки

Мощность

Как выполнить фазировку

Заземленная нейтраль

Изолированная нейтраль

Как выполнить подключение

Последствия невыполнения условий

Достоинства и недостатки

Два напряжения от одной обмотки трансформатора: как сделать

Чем отличается двухполярный трансформатор от однополярного

Для каких устройств необходимо два двухполярных напряжения

Как получить два напряжения от трансформатора: схемы

Что предпринимать, если выпрямитель собран по мостовой схеме

Как сделать двуполярное питание от одной обмотки: схема

Последние вопросы и ответы о трансформаторах