От чего зависит мощность трансформатора: От чего зависит мощность трансформатора

Содержание

От чего зависит мощность силового трансформатора. Расчёт оптимальной загрузки трансформаторов

Номинальная мощность. Номинальной мощностью трансформатора называется мощность, которую он может отдавать длительное время, не перегреваясь свыше допустимой температуры, определяемой теплостойкостью изоляции его обмоток. При этом срок службы силового трансформатора должен быть не менее 20 лет. Так как нагрев обмоток зависит от протекающего по ним тока, в паспорте трансформатора всегда указывают полную мощность S ном в вольт-амперах или киловольт-амперах . В зависимости от коэффициента мощности cos? 2 , при котором работают потребители, от трансформатора можно получить большую или меньшую активную мощность. При cos? 2 = 1 мощность подключенных к нему потребителей может быть равна его номинальной мощности S ном. При cos?2

Если человек намерен находиться в другом месте, он будет там. Ты здесь, где твоя мысль. Частицы, образующие кристалл, а также частицы, образующие растение и тело человека, одинаковы, только по-разному выровнены. Затем по вашей воле вы можете изменить энергетическую карту растения, находящегося в горшке вашего дома. Вы можете сделать его более легким или хрупким. Ферменты, такие как гемоглобины и вода, возможно, изменили их свойства и потенциал посредством намерения человека.

Клаудия Пикацци в статье под названием «Духовное послание о молекулах воды» сообщает, что д-р Лорезен, изобретатель «микрокластерного едока», питается энергией в терапевтических целях. Сегодня статьи и интервью доктора Масару, переведенные на нескольких языках, находятся на интернет-сайтах.

В паспорте трансформаторов э. п. с. переменного тока, которые имеют несколько вторичных обмоток, указывают так называемую типовую мощность. Она равна полусумме номинальных мощностей всех обмоток трансформатора, т. е. полусумме произведений наибольшего длительно допустимого в каждой обмотке тока на допустимое напряжение.

Перегрузочная способность трансформатора определяется интенсивностью отвода тепла от его обмоток и надежностью их крепления. Силовые трансформаторы с масляным охлаждением и трансформаторы, используемые в выпрямительных установках, допускают перегрузки на 30 % выше номинальной в течение 2 ч и 60 % в течение 45 мин.

Работа японского исследователя Масару, 59 лет, удивляет. В течение восьми лет он и его команда кристаллизовали и фотографировали молекулы воды из самых разных частей мира. Образцы были взяты из рек, озер, дождя, снега и подвергнуты вибрациям мыслей, чувств, слов, идей и музыки. Самое замечательное в том, что в изображениях можно было записать реакцию молекул воды на эти стимулы, как положительные, так и отрицательные.

Масару смог доказать на фотографиях, что колебательные энергии человека влияют на молекулярную структуру воды. Вода — очень податливое вещество. Его физическая форма легко адаптируется к окружающей среде, которая ее содержит. Но внешний вид — это не единственное, что меняется; его молекулярная структура также изменяется.

Коэффициент мощности.

Коэффициент мощности cos? 2 трансформатора определяется характером нагрузки, подключенной к его вторичной обмотке. При уменьшении нагрузки начинает сильно сказываться индуктивное сопротивление обмоток трансформатора, и коэффициент мощности его снижается. При отсутствии нагрузки (при холостом ходе) трансформатор имеет очень низкий коэффициент мощности, что оказывает вредное влияние на работу источников переменного тока и электрических сетей (см. главу V). В этом случае трансформатор необходимо отключить от сети переменного тока.

В наших исследованиях мы заметили, что этот трансформирующий эффект может быть достигнут и в организме человека. Больной человек, возможно, изменил свою энергичную конфигурацию простым взглядом, прикосновением, молитвой, песней. Эта способность присуща каждому человеку, потому что мы все духовная сущность, мы боги.

Ваша боль, согласно целому мнению, может стать для вас возможностью получить доступ к этой фантастической вселенной энергий. Намерены трансформировать. Это эффективно, когда вы спокойно бдительны, гораздо больше, чем когда вы думаете и планируете. Знайте, что Вселенная всегда доступна вам.

Потери мощности и к. п. д. При передаче энергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную возникают потери мощности (рис. 225,а) в проводах обмоток (электрические потери?Р эл1 и?Р эл2) и в стали магнитопровода (магнитные потери?Р М).
При холостом ходе трансформатор не передает электрическую энергию потребителю и потребляемая им мощность тратится в основном на компенсацию магнитных потерь мощности в магни-топроводе (в результате вихревых токов и гистерезиса). Их часто называют потерями холостого хода. Чем меньше площадь поперечного сечения магнитопровода, тем больше в нем индукция, а сле-

Он воплотил в жизнь все, что было частью детского воображения. И он рассказывал людям, которые восхищались его достижением: «Вы не можете изменить мир и людей, так измените вас». По мнению исследователей нового возраста и некоторых духовных помощников, естественная эволюция в настоящее время провоцирует синтез мозга. Это новый скачок или сдвиг частоты. Это позволит разработать новый мозговой образец: синтетический. Это означает, что человек вступает в новую колебательную частоту. Тридцать лет назад геофизик Шуман обнаружил, что между ионосферой и Землей существует градиент напряжения.

довательно, и магнитные потери. Они значительно возрастают также при увеличении напряжения, подводимого к первичной обмотке, свыше номинального значения. При работе мощных трансформаторов магнитные потери составляют 0,3-0,5 % номинальной мощности. Тем не менее их стремятся максимально уменьшить. Объясняется это тем, что магнитные потери не зависят от того, работает трансформатор вхолостую или под нагрузкой. А так как общее время работы трансформатора обычно довольно велико, то суммарные годовые потери холостого хода значительны.

Эта частота составляла 7 герц или циклов в секунду и называется наукой о частоте Шумана. В начале 1990-х годов ученые обнаружили, что эта планетарная частота была изменена, увеличена до 8, 3 герц. Гипотеза Патрика Друа, французского физика, заключается в том, что Планета Земля вступает в новый цикл, то есть новую частоту.

Это состояние этерификации легкого тела может быть изменением частоты, обнаруженной учеными. Эти дифференцированные закономерности стимулируются влиянием новой эмпирической динамики из-за экзистенциальной поддержки, которую оказывают духовные помощники, и что человечество чувствует, а некоторые не знают, откуда и от чего это происходит. Это невежество может поставить человека в кризис или конфликт.

При нагрузке к потерям холостого хода добавляются электрические потери в обмотках. Эти потери при номинальном токе численно равны мощности, потребляемой трансформатором при коротком замыкании, когда на его первичную обмотку подано напряжение U K . Для мощных трансформаторов они обычно составляют 0,5-2 % номинальной мощности.

Уменьшение суммарных потерь достигается соответствующим выбором площади сечения проводов обмоток трансформаторов (снижение электрических потерь в проводах), применением электротехнической стали для изготовления магнитопровода (снижение потерь от перемагничивания) и расслоением магнитопровода на ряд изолированных друг от друга листов (снижение потерь от вихревых токов).

Однако, когда существо знает и становится осознанным, применяя на практике экстраразмерные действия, стремясь интегрировать в свои действия различные отделы мозга, а также предоставлять каналы, чтобы внутригалактическая или экстрафизическая информация, которая пронизывает ее экзистенциальность, мешает во вселенной экзистенциальный, это приведет к следующему: их различные тела входят в вихрь с более высокой энергией. Тогда она станет высшим существом, гением или гуру, прекрасным психиком, прекрасным деловым или религиозным лидером, в конечном счете превосходящим и превосходящим миссию здесь, на Земле.

К. п. д. трансформатора

? = P2 / P1 = P2 / (P2 +?Pэл + ?Pм)

где P1 и Р2 — потребляемая и отдаваемая мощности; ?Р ЭЛ = ?Р ЭЛ1 +?Р ЭЛ2 .

Благодаря отсутствию в трансформаторе вращающихся и трущихся деталей потери энергии в нем по сравнению с вращающимися машинами малы, а к. п. д. высок и достигает в трансформаторах большой мощности 0,98-0,99. В трансформаторах малой мощности к. п. д. составляет 0,5-0,7. При изменении нагрузки к. п. д. трансформатора изменяется, так как меняются полезная мощность Р 2 и электрические потери?Р ЭЛ в проводниках обмоток. Однако он сохраняет большое значение в довольно широком диапазоне изменения нагрузки (рис. 225,б). При значительных недогрузках к. п. д. понижается, так как полезная мощность уменьшается, а магнитные потери?Р м остаются неизменными. При перегрузках к. п. д. также снижается, так как резко возрастают электрические потери?Р ЭЛ (они пропорциональны квадрату тока нагрузки, в то время как полезная мощность — только току в первой степени).

Это цель всех, для этой новой эры, нового времени в этой новой экспериментальной частоте. Вскоре он узнал, как мальчик, что у него эта болезнь. В то время пациент подвергался преследованиям со стороны общества и оставался родственниками. Его вещи и одежда, сожженные, и он должен был жить отдельно в санаториях или на окраинах городов. Однажды Реджинальд вошел в свой дом, когда он обратил внимание на чистые воды бассейна. Он пристально посмотрел и увидел, как его изображение в воде показывает его лицо, отмеченное естественными язвами болезни.

Изнутри появилась сила, необычная воля, и он сказал себе: Нет, мое лицо не останется таким. У него были болячки на ногах, руки атрофировались и бесчисленные трудности. Лицо, однако, несмотря на то, что было старше сорока, оставалось таким же чистым и ярким, как у подростка. Исследователь Блейк сделал несколько интересных экспериментов. Он поставил аппарат, который опосредует циркуляцию воды внутри растений в его лаборатории. Он попросил трех ученых войти и слегка коснуться их. Один из них вызвал столько недомоганий на растениях, что аппарат зафиксировал, что они при их контакте упали в обморок.

Максимальное значение к. п. д. трансформатор имеет при такой нагрузке, когда электрические потери?Р ЭЛ равны магнитным потерям?Р м (см. рис. 225,б). При проектировании трансформаторов стремятся, чтобы максимальное значение к. п. д. достигалось при нагрузке 50-75 % номинальной; это соответствует наиболее вероятной средней нагрузке работающего трансформатора, называемой экономической.

Блейк пошел поговорить с ними и попросил определить их. Ученый, вызвавший обморок у растений, был почетным уретом. В своих экспериментах он сжег растения. Гипотеза исследователя заключалась в том, что растения боялись этого ученого, который сжигал растения. Что-то похожее на популярный факт, что есть люди, которые имеют право уничтожать растения.

Лейла была женщиной среднего класса, двумя детьми, мужем и удобной финансовой ситуацией. Он стал заниматься наркотиками и алкоголем, впадая в долину депрессии и страха. Однажды она была в своем домике на пляже, наблюдая за движением людей на улицах. Внезапно изнутри возникла странная сила, как бы нарушая барьеры и доминировала над его сердцем и мыслью. И она оставила щебень порока и одиночества быть свободной и счастливой женщиной. Обычно наблюдается появление господства над людьми, злыми духами.

Называется мощность, которую он может от-давать длительное время, не перегреваясь свыше допу-стимой температуры. Нормальный срок службы силового трансформатора должен быть не менее 20 лет. Так как нагрев обмоток зависит от величины протекающего по ним тока, в паспорте трансформатора всегда указывают пол-ную мощность S ном в вольт-амперах или киловольт-ампе-рах.

Они используют контрольные точки для контроля над существом. И часто ссылка — это подарок, любой объект, который получает человек, и на котором выполняются отрицательные вибрационные действия. Объект, о котором идет речь, становится ретрансляционной станцией энергий. Дух излучает команды или просто низковибрационные волны к объекту. В таких случаях человек всегда будет чувствовать недомогание, дискомфорт, в том месте, где находится объект.

Бывают случаи, когда злые духи идут дальше: они используют чрезмерное бдительность и доминируют над существом во время сна, осознавая истинные хирургические процессы для размещения фишек, через которые они будут обладать почти абсолютной ментальной областью, контролируя их мысли и отношения. На самом деле, это ходатайство всегда является точкой поддержки, которую мы всегда имеем в борьбе тьмы со светом. Каждое правило имеет свое исключение, в этом нет никаких сомнений, но в это время беспрецедентной научно-технической динамики человек, который не подготовился должным образом, окажется в стороне от больших возможностей.

В зависимости от коэффициента мощности cosφ 2 , при котором работают потребители, от трансформатора можно получать большую или меньшую полезную мощность. При cosφ 2 = l мощность подключенных к нему потребителей может быть равна его номинальной мощности S ном . При cosφ 2 .

Коэффициент мощности .

Коэффициент мощности cosφ трансформатора определяется характером нагрузки, под-ключенной к его вторичной цепи. При уменьшении нагрузки начинает сильно сказываться индуктивное сопротивление обмоток трансформатора и коэффициент мощности его снижается. При отсутствии нагрузки (при холостом ходе) трансформатор имеет очень низкий коэффициент мощно-сти, что ухудшает показатели работы источников пере-менного тока и электрических сетей. В этом случае транс-форматор необходимо отключать от сети переменного тока.

Это беспокоит меня настолько, что даже признанные социологи и другие организации, которые гордятся тем, что анализируют, детально, социальное развитие, манипулируют реальностью или иногда совершают ошибки, и настаивают на утверждении, что нет необходимости в высшем образовании, чтобы убежать от посредственности и бедности.

Это нездоровая рекомендация, особенно учитывая, что в Соединенных Штатах университетское образование исторически имеет множество альтернатив для вступления в силу, которые иногда попадают в сольфо по политическим владениям, что-то сумасшедшее. Интересно: когда Разве образование перестало преобладать среди наших самых прочных потребностей?

Потери мощности и КПД.

При передаче мощности из первичной обмотки трансформатора во вторичную возникают потери мощности как в самих про-водах первичной и вторичной обмоток (электрические потери и или потери в меди), так и в стали магнитопровода (потери в стали ).

Почему бы не взять на себя ответственность, честность и призвание тысяч учеников? Не многие из этих сокращений будут подчиняться адекватным параметрам производительности для студентов, которые учатся полный рабочий день, но не считают, что подавляющее большинство наших студентов, здесь, в Южной Флориде, не могут закончить учебу в некалендари. реалистично, поскольку они выполняют одну или несколько рабочих мест, а 66% — из семей с низкими доходами, а также 45% живут на уровне или ниже уровня бедности.

Где потерялся здравый смысл, связь с реальностью, когда дело доходит до награждения успешной работой, например, достигнутой нашими профессорами и сотрудниками в университетском городке Колледжа чуть более полувека, похвалила в стране за его эффективность и жесткость?

При холостом ходе трансформатор не передает элек-трическую энергию потребителю. Потребляемая им мощ-ность тратится в основном на компенсацию потерь мощ-ности в магнитопроводе от действия вихревых токов и гистерезиса. Эти потери называют потерями в стали или потерями холостого хода. Чем меньше поперечное сечение магнитопровода, тем больше в нем индукция, а следовательно, и потери холостого хода. Они значительно возрастают также при увеличении напряжения, подводимого к первичной обмотке, свыше номинального значения. При работе мощных трансформаторов потери холостого хода составляют 0,3-0,5% его номинальной мощности. Тем не менее их стремятся максимально уменьшить. Объясняется это тем, что потери в стали не зависят от того, работает ли трансформатор вхолостую или под на-грузкой. А так как общее время работы трансформатора обычно довольно велико, то суммарные годовые потери энергии при холостом ходе составляют значительную вели-чину.

Однако мы не должны отказываться от наших усилий по достижению приемлемого универсального образования. Вы, читатели этой почтенной газеты «Лас Америкас», наслаждались великолепным освещением, которое вы сделали из наших выпускных экзаменов, где это было более чем продемонстрировано, с фактами, преобразующим потенциалом, который преподавание имеет в индивидуальном и социальном контексте.

Трансформаторы являются основой систем распределения энергии. Рейтинг мощности относится к рейтингу распределения энергии по отношению к количеству энергии, которое трансформатор может доставить на нагрузку. Для расчета мощности вам необходимо знать напряжение питания и ток, подаваемый на нагрузку. Получите напряжение питания от характеристик напряжения, связанных с первичной и вторичной обмотками. Затем примените напряжение и измерьте ток, протекающий через нагрузку.

При нагрузке к потерям холостого хода добавляются электрические потери в проводах обмоток (потери в меди), пропорциональные квадрату на-грузочного тока. Эти потери при номинальном токе при-мерно равны мощности, потребляемой трансформатором при коротком замыкании, когда на его первичную обмотку подано напряжение U к. Для мощных трансформаторов ониобычно составляют 0,5-2 % номинальной мощности. Уменьшение суммарных потерь достигается соответст-вующим выбором сечения проводов обмоток трансформа-тора (снижение электрических потерь в проводах), при-менением электротехнической стали для изготовления магнитопровода (снижение потерь от перемагничивания) и расслоением магнитопровода на ряд изолированных друг от друга листов (снижение потерь от вихревых токов).

Найдите первичное и вторичное напряжение трансформатора в ссылках на характеристики трансформатора. Например, предположим, что первичный сигнал составляет 480 вольт, а вторичный — 208 вольт. Выключите питание системы. Наденьте защитные перчатки и соблюдайте обычные меры предосторожности при работе с электричеством.

Соединяет вторичную сторону трансформатора с электрической нагрузкой. Подключите амперметр параллельно между вторичной стороной трансформатора и нагрузкой. Соединяет источник питания с первичной стороны трансформатора. Убедитесь, что источник питания способен обеспечить необходимое напряжение первичной обмотки трансформатора. Используя номера примеров, вы убедитесь, что источник питания может обеспечить 480 вольт, необходимый для первичной обмотки.

К. п. д трансформатора равен

КПД трансформатора сравнительно высок и дости-гает в трансформаторах большой мощности — 98-99%. В трансформаторах малой мощности КПД может сни-жаться до 50-70%. При изменении нагрузки КПД трансформатора изменяется, так как меняются полезная мощность и электрические потери. Однако он сохраняет большое значение в довольно широком диапазоне измене-ния нагрузки (рис. 119,6). При значительных недогруз-ках КПД понижается, так как полезная мощность умень-шается, а потери в стали остаются неизменными. Пони-жение КПД вызывается также перегрузками, так как резко возрастают электрические потери (они пропорцио-нальны квадрату тока нагрузки, в то время как полезная мощность — только току в первой степени). Максимальное значение КПД имеет при такой нагрузке, когда элек-трические потери равны потерям в стали.

При проектировании трансформаторов стремятся, чтобы максимальное значение КПД достигалось при нагрузке 50-75% номинальной; этому соответствует наиболее вероят-ная средняя нагрузка рабо-тающего трансформатора. Та-кая нагрузка называется эко-номической.

§66. Мощность, к. п. д. и коэффициент мощности трансформатора

Номинальная мощность. Номинальной мощностью трансформатора называется мощность, которую он может отдавать длительное время, не перегреваясь свыше допустимой температуры, определяемой теплостойкостью изоляции его обмоток. При этом срок службы силового трансформатора должен быть не менее 20 лет. Так как нагрев обмоток зависит от протекающего по ним тока, в паспорте трансформатора всегда указывают полную мощность Sном в вольт-амперах или киловольт-амперах. В зависимости от коэффициента мощности cos?2, при котором работают потребители, от трансформатора можно получить большую или меньшую активную мощность. При cos?2= 1 мощность подключенных к нему потребителей может быть равна его номинальной мощности Sном. При cos?2 < 1 мощность потребителей не должна превышать величины Sном cos?2.

В паспорте трансформаторов э. п. с. переменного тока, которые имеют несколько вторичных обмоток, указывают так называемую типовую мощность. Она равна полусумме номинальных мощностей всех обмоток трансформатора, т. е. полусумме произведений наибольшего длительно допустимого в каждой обмотке тока на допустимое напряжение.

Перегрузочная способность трансформатора определяется интенсивностью отвода тепла от его обмоток и надежностью их крепления. Силовые трансформаторы с масляным охлаждением и трансформаторы, используемые в выпрямительных установках, допускают перегрузки на 30 % выше номинальной в течение 2 ч и 60 % в течение 45 мин.

Коэффициент мощности. Коэффициент мощности cos?2 трансформатора определяется характером нагрузки, подключенной к его вторичной обмотке. При уменьшении нагрузки начинает сильно сказываться индуктивное сопротивление обмоток трансформатора, и коэффициент мощности его снижается. При отсутствии нагрузки (при холостом ходе) трансформатор имеет очень низкий коэффициент мощности, что оказывает вредное влияние на работу источников переменного тока и электрических сетей (см. главу V). В этом случае трансформатор необходимо отключить от сети переменного тока.

Потери мощности и к. п. д. При передаче энергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную возникают потери мощности (рис. 225,а) в проводах обмоток (электрические потери ?Рэл1 и ?Рэл2) и в стали магнитопровода (магнитные потери ?РМ).
При холостом ходе трансформатор не передает электрическую энергию потребителю и потребляемая им мощность тратится в основном на компенсацию магнитных потерь мощности в магни-топроводе (в результате вихревых токов и гистерезиса). Их часто называют потерями холостого хода. Чем меньше площадь поперечного сечения магнитопровода, тем больше в нем индукция, а сле-

Рис. 225. Диаграмма энергетического баланса в трансформаторе (о) и зависимость его к.п.д. от нагрузки (б)

довательно, и магнитные потери. Они значительно возрастают также при увеличении напряжения, подводимого к первичной обмотке, свыше номинального значения. При работе мощных трансформаторов магнитные потери составляют 0,3—0,5 % номинальной мощности. Тем не менее их стремятся максимально уменьшить. Объясняется это тем, что магнитные потери не зависят от того, работает трансформатор вхолостую или под нагрузкой. А так как общее время работы трансформатора обычно довольно велико, то суммарные годовые потери холостого хода значительны.

При нагрузке к потерям холостого хода добавляются электрические потери в обмотках. Эти потери при номинальном токе численно равны мощности, потребляемой трансформатором при коротком замыкании, когда на его первичную обмотку подано напряжение UK. Для мощных трансформаторов они обычно составляют 0,5—2 % номинальной мощности.

Уменьшение суммарных потерь достигается соответствующим выбором площади сечения проводов обмоток трансформаторов (снижение электрических потерь в проводах), применением электротехнической стали для изготовления магнитопровода (снижение потерь от перемагничивания) и расслоением магнитопровода на ряд изолированных друг от друга листов (снижение потерь от вихревых токов).

К. п. д. трансформатора

? = P2 / P1 = P2 / (P2 +?Pэл + ?Pм)

где P1 и Р2 — потребляемая и отдаваемая мощности; ?РЭЛ = ?РЭЛ1+?РЭЛ2.

Благодаря отсутствию в трансформаторе вращающихся и трущихся деталей потери энергии в нем по сравнению с вращающимися машинами малы, а к. п. д. высок и достигает в трансформаторах большой мощности 0,98—0,99. В трансформаторах малой мощности к. п. д. составляет 0,5—0,7. При изменении нагрузки к. п. д. трансформатора изменяется, так как меняются полезная мощность Р2 и электрические потери ?РЭЛ в проводниках обмоток. Однако он сохраняет большое значение в довольно широком диапазоне изменения нагрузки (рис. 225,б). При значительных недогрузках к. п. д. понижается, так как полезная мощность уменьшается, а магнитные потери ?Рм остаются неизменными. При перегрузках к. п. д. также снижается, так как резко возрастают электрические потери ?РЭЛ (они пропорциональны квадрату тока нагрузки, в то время как полезная мощность — только току в первой степени).

Максимальное значение к. п. д. трансформатор имеет при такой нагрузке, когда электрические потери ?РЭЛ равны магнитным потерям ?Рм(см. рис. 225,б). При проектировании трансформаторов стремятся, чтобы максимальное значение к. п. д. достигалось при нагрузке 50—75 % номинальной; это соответствует наиболее вероятной средней нагрузке работающего трансформатора, называемой экономической.

Потери в силовом трансформаторе | Дактекс

30.11.2021

Основные характеристики трансформатора – это напряжение первичной и вторичной обмотки, а также мощность трансформатора. Мощность подается от первичной обмотки на вторичную электромагнитным путем. При этом не вся мощность из электрической сети доходит до нагрузки, которая питает потребителей. Разница мощности, которая поступает на первичную обмотку и мощности, которая возникает во вторичной обмотке называется потерями трансформатора.  

Виды потерь силового трансформатора

Так как силовой трансформатор, является статическим электромагнитным устройством – то он не имеет движущихся деталей. Это значит, что механические потери такому оборудованию не свойственны. Потери в нем – это потери активной мощности. Они происходят в магнитном сердечнике, обмотках и других частях оборудования. Во время разных режимов работы трансформатора величина потерь меняется.

Потери холостого хода трансформатора

На холостом ходу к вторичной обмотке трансформатора не подключена нагрузка. Поэтому весь ток, который подается на первичную обмотку, идет на намагничивание сердечника. Такие потери принято назвать магнитными и обозначать Рм. Общее значение потерь холостого хода рассчитывается при номинальной силе тока и напряжении.  

Ро = Рм+I2о * r1,

Iо – сила тока в первичной обмотке,

r1 – это сопротивление первичной обмотки.

Потери холостого хода – это постоянная цифра, которая зависит от суммы намагничивающей и активной части. А эти величины неизменны, так как на них влияют характеристики обмотки и магнитного сердечника. По значению потерь холостого хода можно судить о работе трансформатора. 

Основные потери в обмотках трансформатора

В трансформаторе под нагрузкой электромагнитная мощность, которая поступает на первичную обмотку, передается вторичной. При этом во вторичной обмотке возникает электрический ток I2, а в первичной – ток I1. Первичный ток напрямую зависит от тока нагрузки I2.

Часть мощности теряется в обмотках. Эти потери называются общими потерями мощности под нагрузкой – Рнагр. Они пропорциональны квадратам первичного и вторичного тока, а также значениям сопротивления обмоток.

Рнагр = I21r1 + I22r2,

где I1 и I2 — токи в первичной и вторичной обмотках,

r1 и r2 — значения сопротивлений первичной и вторичной обмоток.

Как видите, потери под нагрузкой полностью зависят от нагрузки трансформатора. Поэтому они носят непостоянный характер.

Дополнительные потери в обмотках трансформатора

В обмотках трансформатора и ферромагнитном сердечнике возникают не только токи нагрузки. Есть токи, которые появляются и замыкаются внутри проводов или внутри пластин магнитопровода – они называются вихревыми токами. Есть токи, которые появляются между параллельными витками обмотки или между отдельными пластинами сердечника – это циркулирующие токи. Направление этих побочных потоков перпендикулярно основному току в обмотках и сердечнике. Поэтому появление вихревых и циркулирующих токов снижает эффективность работы трансформатора.

Кроме обмоток, добавочные потери возникают в стенках самого бака, в прессующих кольцах, в ярмовых балках и других элементах конструкции трансформатора.

Конструкторы электромагнитного оборудования постоянно ищут способы уменьшения потерь и увеличения КПД трансформатора. Например, магнитный сердечник трансформатора делается не монолитным, а набирается из отдельных тонких пластин, которые тщательно изолируются. Изоляция отдельных витков обмоток также положительно сказывается на КПД оборудования. У современных силовых трансформаторов полезная мощность КПД достигает 90% и выше.

Типовая мощность — трансформатор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Типовая мощность — трансформатор

Cтраница 1

Типовая мощность трансформатора может быть рассчитана следующим образом.  [1]

Типовая мощность трансформатора отличается от его номинальной мощности. Под номинальной мощностью трансформатора понимают кажущуюся мощность, забираемую его первичной обмоткой из сети переменного тока при номинальном значении полезной выпрямленной мощности.  [2]

Типовая мощность трансформатора, а также расчетные мощности первичной и вторичной обмоток в данной схеме равны.  [3]

Типовой мощностью трансформатора называется мощность, на которую дошен Оыгь рассчитан трансформатор, чтобы отдать мощность / / 0 / 0 без повышения температуры оимоток свыше допустимых пределов.  [4]

Типовой мощностью трансформатора называют мощность, на которую он рассчитан, чтобы отдавать полезную выпрямленную мощность р ъо без превышения температуры обмоток выше допустимых пределов.  [5]

Отношение типовой мощности трансформатора к мощности нагрузки характеризует степей его использования. Не следует смешивать это отношение с cos ф, так как никакого сдвига между то-хом и напряжением трансформатора нет.  [6]

Отношение типовой мощности трансформатора к мощности нагрузки характеризует степень использования трансформатора. Не следует смешивать это отношение с coscp, так как никакого сдвига между током и напряжением трансформатора нет.  [7]

Увеличение типовой мощности трансформатора на 40 — 50 % за счет введения регулировочной обмотки.  [8]

Следует отметить, что условная типовая мощность трансформаторов с регулированием, которую определяют заводы-изготовители, значительно превышает значе.  [9]

Следует отметить, что условная типовая мощность трансформаторов с регулированием, которую определяю.  [11]

Следует отметить, что условная типовая мощность трансформаторов с регулированием, которую определяют заводы-изготовители, значительно превышает значения, полученные, из приведенных выражений, так как учитывает наличие переключающего устройства ( и связанного с этим увеличения мощности первичной обмотки), встроенных трансформаторов тока и других устройств, усложняющих конструкцию трансформатора.  [12]

Аналогично можно определить коэффициенты типовой мощности трансформаторов для других схем выпрямления.  [14]

С увеличением числа фаз выпрямления типовая мощность трансформатора увеличивается, а конструкция усложняется. Поэтому трансформаторы с числом фаз вторичной обмотки более шести обычно не изготовляются.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

понятие, в чем указывается и измеряется, шкала

Автор Andrey Ku На чтение 5 мин Опубликовано

Для установки трансформатора необходимо рассчитывать его номинальную мощность. Выбор агрегата по данному показателю зависит от планируемых режимов работы, уровня нагрузки, условий и типа охлаждения прибора. При расчетах учитываются особенности измерения мощности трансформатора распределение нагрузки на составные части цепи при аварийной и стандартной работе прибора.

Понятие номинальной мощности трансформатора

Номинальная мощность трансформатора – это полная мощность, на которую рассчитан прибор его изготовителем. То есть, напряжение, которое в течение всего срока эксплуатации трансформатор выдерживает без перерыва.

Заводы дают гарантию службы от 20 до 25 лет.

Данный показатель всегда связан с температурным режимом работы: насколько допускается нагрев обмоток и при каких условиях охлаждается агрегат. При разных мощностях обмоток трансформатора номинальной считают наибольшую. В основном, в трансформаторах установлено масляное охлаждение, которое напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Поскольку погодные условия постоянно изменяются, наибольший нагрев обмоток при максимальной теплоте воздуха считается верхним пределом среднего показателя сопротивления температуры, возможной для соблюдения безопасности.

У приборов с другим типом охлаждения в паспорте от производителя прописываются номинальные температурные условия.

Помимо номинальной, есть типовая мощность трансформатора, которая считается, как сумма величин нагрузки на все обмотки, поделенная на два. А максимальная нагрузка на обмотки рассчитывается, как произведение наибольшей величины тока на максимально разрешенное напряжение данной части цепи.

В чем измеряется и указывается

Номинальную мощность трансформаторов измеряют в кВА (киловольт-амперах), а не в кВТ (киловаттах). Эти два показателя отличаются друг от друга и не тождественны. Первый – это полная (номинальная) мощность, второй – активная. Номинальная потребляется в работу не в полном объеме, поскольку часть ее распространяется на электромагнитные поля цепи, и только оставшаяся часть – это активная мощность – действует по назначению.

Нагрузка на трансформатор обуславливается потребляемым током, а не энергией, которая используется фактически. То есть, полная мощность представляет собой все напряжение, налагаемое во время работы прибора на все составляющие электрической цепочки. Поэтому данную номинальную величину указывают в единицах вольт-ампер.

В работе электроприборов также учитывают коэффициент, который выражается в отношении активной к номинальной (cos фи). Данный коэффициент отражает величину сдвижения переменного тока по фазе относительно нагрузки, приложенной к ней.

Шкала стандартных мощностей силовых трансформаторов

На территории России используется единая шкала стандартных мощностей. Она разделяется на два шага: 1,35 и 1,6, каждый включает ряд величин, представленных в таблице ниже.

Шаг 1,35. В кВА Шаг 1,6. В кВА
100 100
135 160
180 250
240 400
320 630
420 1000
560 1600

В настоящее время заводы выпускают трансформаторные подстанции (ТП), применяя мощности шага 1,6. Шкала шага 1,35 уже не используется на производствах, но старые установки, выпущенные в советское время, проектировались именно по этой шкале. При этом, исследования определили старые приборы как более выгодные, поскольку они могут работать в полную силу, в отличие от современных агрегатов.

При выборе разных видов приборов, учитывается, что они должны быть максимально близкими по наибольшему показателю нагрузки в обычном режиме и предельному напряжению в аварийном.

При выборе трансформаторов для промышленных производств важно учитывать их количество для рационального распределения электроэнергии и их типовые мощности при определенной номинальной нагрузке.

Пример выбора трансформатора

Выбрать трансформатор можно исходя из их конструктивного исполнения, ориентируясь на необходимые характеристики, или по номинальной нагрузке.

Выбор по конструктивному исполнению

Силовые трансформаторы бывают нескольких видов:

  • масляные – устанавливаются внутри или снаружи зданий, где нет опасности возгорания или взрыва веществ;
  • сухие – находятся в пожароопасных помещениях;
  • с негорючим жидким диэлектриком – устанавливаются внутри строений, отличающихся высокой взрыво- и пожароопасностью.

Масляные лучше остальных отводят тепло от сердечника и обмоток, составные части хорошо защищены от внешних воздействий. Также, данные трансформаторы меньше других по стоимости. К недостаткам относится необходимость установки в специальных помещениях или снаружи строений, из-за высокой вероятности возгорания или взрыва при поврежденной защите активных частей.

Сухие трансформаторы устанавливают в тех помещениях, где высокая вероятность возгорания и большое электрическое напряжение. Такие установки обладают повышенными огнеупорными свойствами благодаря жаропрочным изоляционным материалам. Но условия охлаждения уступают масляным, из-за чего плотность тока в обмотках меньше.

Агрегаты с негорючим диэлектриком обладают схожими огнеупорными свойствами с сухими, не наносят вред окружающей среде, за счет характеристик охлаждающей жидкостей и считаются более долговечными.

Выбор по мощности

Агрегаты для главных понизительных подстанций (ГПП) и цеховых трансформаторных подстанций выбирают по среднему напряжению за максимально загруженный период работы с контролем удельного расхода электроэнергии.

Фактор, которым характеризуется необходимая полная мощность трансформатора – это допустимое значение относительной аварийной нагрузки. Этот показатель регламентируется ГОСТом и определяется, как возможный тепловой износ изоляции агрегата за аварийный период с учетом температуры охлаждения, типа прибора и графика режима аварийной работы.

При определении необходимой номинальной нагрузки трансформатора используют два подхода, зависящие от наличия исходных данных:

  1. По заранее определенному суточному плану нагрузки производства за типичные сутки года в режиме аварийной и стандартной работы.
  2. По расчетной нагрузке в этих же режимах. По Государственному стандарту, цеховые ТП имеют мощности, указанные в таблице выше.

Виды и мощность трансформаторов напряжения

В электротехнике широко применяются трансформаторы-устройства, преобразующие одну систему переменного электрического тока в другую. 
Электрические трансформаторы применяются для преобразования тока, или для гальванического разделения различных электрических цепей. На выбор имеется большое количество различных трансформаторов напряжения, в приобретении которых могут помочь различные фирмы.

 

Преобразователи напряжения


Трансформаторы преобразуют одно напряжение в другое. 
При этом если подаваемое на вход устройства преобразуется на выходе в более низкое, трансформатор называется понижающим. В случае же увеличения на выходе, по сравнению с напряжением на входных клеммах, устройство считают повышающим. Иногда трансформатор может не изменять величину на своем выходе, а использоваться для развязки цепей схемы.
В любом случае напряжение, подаваемое на первичную обмотку устройства для его нормальной работы, называется номинальным. Оно указывается в паспорте трансформатора. 

Как работает трансформатор


Трансформатор работает благодаря явлению электромагнитной индукции. Как правило, трансформатор состоит из 2-х или нескольких обмоток проводов и магнитопровода. При подключении к разъемам первичной обмотки источника переменного тока напряжением (U1) по ней течет ток. В результате этого возникает переменное магнитное поле, которое концентрируется в магнитопроводе. В обмотке номер 2 наводится ЭДС (U2). Величина этой ЭДС определяется количеством витков этих обмоток. Их соотношение — это коэффициент трансформации. То есть:

 

U2 = U1 (N2 / N1)


В случае идеального трансформатора мощность в первичной (P1) и мощность во вторичной (P2) обмотках равны между собой:

P1 = I1 * U1 = P2= I2 * U2


Но такое соотношение верно только приблизительно, поскольку в системе обязательно есть потери энергии. Эти потери связаны с наличием тепловых потерь в проводах трансформатора, а также потерь в магнитопроводе из-за явления гистерезиса и появления в магнитном сердечнике вихревых токов. Для уменьшения этих токов сердечник трансформатора делается из тонких пластин, а материал пластин обычно имеет большое магнитное сопротивление. 
Наличие потерь в трансформаторе ведет к тому, что кпд трансформатора не равен ста процентов. Обычно чем большую мощность имеет трансформатор напряжения, тем больше его кпд. Например, значения кпд мощных трансформаторов может достигать 97-99 процентов.

Виды и применение


Существуют следующие виды трансформаторов напряжения:

  • силовые;
  • технологические;
  • малой мощности;
  • измерительные.

Силовые трансформаторы, в основном необходимы для передачи электроэнергии. Как известно, потери электроэнергии сильно зависят от тока. Поэтому передавать электроэнергию с места ее выработки к месту ее потребления желательно по высоковольтным линиям. Для этого нужны трансформаторы высокого напряжения, которые его повышают передаваемой электроэнергии до сотен киловольт. Потребители электроэнергии используют относительно низкое напряжение (обычное электросети равно 220 вольт). Поэтому в этом случае высокое самим устройством понижается до рабочего. 
Трансформаторы силового вида отличаются тем, что в них в качестве обмотки используются провода с квадратным сечением. Такое сечение позволяет более экономно использовать место внутри сердечника.
При работе мощных силовых трансформаторов выделяется много тепла. Поэтому они должны иметь надежную систему охлаждения. Для устройств, работающих при силе выше 6 киловольт, используются масляные. В таких устройствах для охлаждения служат баки с маслом.
Технологические трансформаторы имеют большую мощность и используются в технических устройствах. Например, в сварочных аппаратах, печах. При этом сварочный трансформатор необходим не только для получения низкого напряжения сварки, но и для развязки цепей сварки и сети питания.
Устройства малой мощности используются в различных радиоэлектронных приборах. Чаще всего они работают в блоках питания и понижают напряжение сети в 220 вольт до питания современных полупроводниковых устройств и микросхем в 12 -24 вольт.
Измерительные трансформаторы нужны для увеличения диапазона измерения различных приборов. Например, такие устройства используются для измерения параметров высоковольтных линий. При этом они снижают напряжение и обеспечивают гальваническую развязку цепей высокого (6 киловольт) от низковольтной цепи измерительного прибора. 
В качестве магнитопровода у трансформаторов напряжения могут быть сердечники различного вида. По этому признаку они подразделяются на стержневого, броневого или тороидального видов. Подробнее про трансформаторы напряжения можно найти в поисковике.

Как рассчитать мощность трансформатора по железу

Простейший расчет силового трансформатора позволяет найти сечение сердечника, число витков в обмотках и диаметр провода. Переменное напряжение в сети бывает 220 В, реже 127 В и совсем редко 110 В. Для транзисторных схем нужно постоянное напряжение 10 — 15 В, в некоторых случаях, например для мощных выходных каскадов усилителей НЧ — 25÷50 В. Для питания анодных и экранных цепей электронных ламп чаще всего используют постоянное напряжение 150 — 300 В, для питания накальных цепей ламп переменное напряжение 6,3 В. Все напряжения, необходимые для какого-либо устройства, получают от одного трансформатора, который называют силовым.

Силовой трансформатор выполняется на разборном стальном сердечнике из изолированных друг от друга тонких Ш-образных, реже П-образных пластин, а так же вытыми ленточными сердечниками типа ШЛ и ПЛ (Рис. 1).

Его размеры, а точнее, площадь сечения средней части сердечника выбираются с учетом общей мощности, которую трансформатор должен передать из сети всем своим потребителям.

Упрощенный расчет устанавливает такую зависимость: сечение сердечника S в см², возведенное в квадрат, дает общую мощность трансформатора в Вт.

Например, трансформатор с сердечником, имеющим стороны 3 см и 2 см (пластины типа Ш-20, толщина набора 30 мм), то есть с площадью сечения сердечника 6 см², может потреблять от сети и «перерабатывать» мощность 36 Вт. Это упрощенный расчет дает вполне приемлемые результаты. И наоборот, если для питания электрического устройства нужна мощность 36 Вт, то извлекая квадратный корень из 36, узнаем, что сечение сердечника должно быть 6 см².

Например, должен быть собран из пластин Ш-20 при толщине набора 30 мм, или из пластин Ш-30 при толщине набора 20 мм, или из пластин Ш-24 при толщине набора 25 мм и так далее.

Сечение сердечника нужно согласовать с мощностью для того, чтобы сталь сердечника не попадала в область магнитного насыщения. А отсюда вывод: сечение всегда можно брать с избытком, скажем, вместо 6 см² взять сердечник сечением 8 см² или 10 см². Хуже от этого не будет. А вот взять сердечник с сечением меньше расчетного уже нельзя т. к. сердечник попадет в область насыщения, а индуктивность его обмоток уменьшится, упадет их индуктивное сопротивление, увеличатся токи, трансформатор перегреется и выйдет из строя.

В силовом трансформаторе несколько обмоток. Во-первых, сетевая, включаемая в сеть с напряжением 220 В, она же первичная.

Кроме сетевых обмоток, в сетевом трансформаторе может быть несколько вторичных, каждая на свое напряжение. В трансформаторе для питания ламповых схем обычно две обмотки — накальная на 6,3 В и повышающая для анодного выпрямителя. В трансформаторе для питания транзисторных схем чаще всего одна обмотка, которая питает один выпрямитель. Если на какой-либо каскад или узел схемы нужно подать пониженное напряжение, то его получают от того же выпрямителя с помощью гасящего резистора или делителя напряжения.

Число витков в обмотках определяется по важной характеристике трансформатора, которая называется «число витков на вольт», и зависит от сечения сердечника, его материала, от сорта стали. Для распространенных типов стали можно найти «число витков на вольт», разделив 50—70 на сечение сердечника в см:

Так, если взять сердечник с сечением 6 см², то для него получится «число витков на вольт» примерно 10.

Число витков первичной обмотки трансформатора определяется по формуле:

Это значит, что первичная обмотка на напряжение 220 В будет иметь 2200 витков.

Число витков вторичной обмотки определяется формулой:

Если понадобится вторичная обмотка на 20 В, то в ней будет 240 витков.

Теперь выбираем намоточный провод. Для трансформаторов используют медный провод с тонкой эмалевой изоляцией (ПЭЛ или ПЭВ). Диаметр провода рассчитывается из соображений малых потерь энергии в самом трансформаторе и хорошего отвода тепла по формуле:

Если взять слишком тонкий провод, то он, во-первых, будет обладать большим сопротивлением и выделять значительную тепловую мощность.

Так, если принять ток первичной обмотки 0,15 А, то провод нужно взять 0,29 мм.

Источник: www.radiolub.ru

Как узнать мощность трансформатора?

Определение мощности силового трансформатора

Для изготовления трансформаторных блоков питания необходим силовой однофазный трансформатор, который понижает переменное напряжение электросети 220 вольт до необходимых 12-30 вольт, которое затем выпрямляется диодным мостом и фильтруется электролитическим конденсатором.

Эти преобразования электрического тока необходимы, поскольку любая электронная аппаратура собрана на транзисторах и микросхемах, которым обычно требуется напряжение не более 5-12 вольт.

Чтобы самостоятельно собрать блок питания, начинающему радиолюбителю требуется найти или приобрести подходящий трансформатор для будущего блока питания. В исключительных случаях можно изготовить силовой трансформатор самостоятельно. Такие рекомендации можно встретить на страницах старых книг по радиоэлектронике.

Но в настоящее время проще найти или купить готовый трансформатор и использовать его для изготовления своего блока питания.

Полный расчёт и самостоятельное изготовление трансформатора для начинающего радиолюбителя довольно сложная задача. Но есть иной путь. Можно использовать бывший в употреблении, но исправный трансформатор. Для питания большинства самодельных конструкций хватит и маломощного блока питания, мощностью 7-15 Ватт.

Если трансформатор приобретается в магазине, то особых проблем с подбором нужного трансформатора, как правило, не возникает. У нового изделия обозначены все его главные параметры, такие как мощность, входное напряжение, выходное напряжение, а также количество вторичных обмоток, если их больше одной.

Но если в ваши руки попал трансформатор, который уже поработал в каком-либо приборе и вы хотите его вторично использовать для конструирования своего блока питания? Как определить мощность трансформатора хотя бы приблизительно? Мощность трансформатора весьма важный параметр, поскольку от него напрямую будет зависеть надёжность собранного вами блока питания или другого устройства. Как известно, потребляемая электронным прибором мощность зависит от потребляемого им тока и напряжения, которое требуется для его нормальной работы. Ориентировочно эту мощность можно определить, умножив потребляемый прибором ток (Iн на напряжение питания прибора (Uн). Думаю, многие знакомы с этой формулой ещё по школе.

,где Uн – напряжение в вольтах; Iн – ток в амперах; P – мощность в ваттах.

Рассмотрим определение мощности трансформатора на реальном примере. Тренироваться будем на трансформаторе ТП114-163М. Это трансформатор броневого типа, который собран из штампованных Ш-образных и прямых пластин. Стоит отметить, что трансформаторы такого типа не самые лучшие с точки зрения коэффициента полезного действия (КПД). Но радует то, что такие трансформаторы широко распространены, часто применяются в электронике и их легко найти на прилавках радиомагазинов или же в старой и неисправной радиоаппаратуре. К тому же стоят они дешевле тороидальных (или, по-другому, кольцевых) трансформаторов, которые обладают большим КПД и используются в достаточно мощной радиоаппаратуре.

Итак, перед нами трансформатор ТП114-163М. Попробуем ориентировочно определить его мощность. За основу расчётов примем рекомендации из популярной книги В.Г. Борисова «Юный радиолюбитель».

Для определения мощности трансформатора необходимо рассчитать сечение его магнитопровода. Применительно к трансформатору ТП114-163М, магнитопровод – это набор штампованных Ш-образных и прямых пластин выполненных из электротехнической стали. Так вот, для определения сечения необходимо умножить толщину набора пластин (см. фото) на ширину центрального лепестка Ш-образной пластины.

При вычислениях нужно соблюдать размерность. Толщину набора и ширину центрального лепестка лучше мерить в сантиметрах. Вычисления также нужно производить в сантиметрах. Итак, толщина набора изучаемого трансформатора составила около 2 сантиметров.

Далее замеряем линейкой ширину центрального лепестка. Это уже задача посложнее. Дело в том, что трансформатор ТП114-163М имеет плотный набор и пластмассовый каркас. Поэтому центральный лепесток Ш-образной пластины практически не видно, он закрыт пластиной, и определить его ширину довольно трудно.

Ширину центрального лепестка можно замерить у боковой, самой первой Ш-образной пластины в зазоре между пластмассовым каркасом. Первая пластина не дополняется прямой пластиной и поэтому виден край центрального лепестка Ш-образной пластины. Ширина его составила около 1,7 сантиметра. Хотя приводимый расчёт и является ориентировочным, но всё же желательно как можно точнее проводить измерения.

Перемножаем толщину набора магнитопровода (2 см.) и ширину центрального лепестка пластины (1,7 см.). Получаем сечение магнитопровода – 3,4 см 2 . Далее нам понадобиться следующая формула.

,где S – площадь сечения магнитопровода; Pтр – мощность трансформатора; 1,3 – усреднённый коэффициент.

После нехитрых преобразований получаем упрощённую формулу для расчёта мощности трансформатора по сечению его магнитопровода. Вот она.

Подставим в формулу значение сечения S = 3,4 см 2 , которое мы получили ранее.

В результате расчётов получаем ориентировочное значение мощности трансформатора

7 Ватт. Такого трансформатора вполне достаточно, чтобы собрать блок питания для монофонического усилителя звуковой частоты на 3-5 ватт, например, на базе микросхемы усилителя TDA2003.

Вот ещё один из трансформаторов. Маркирован как PDPC24-35. Это один из представителей трансформаторов – «малюток». Трансформатор очень миниатюрный и, естественно, маломощный. Ширина центрального лепестка Ш-образной пластины составляет всего 6 миллиметров (0,6 см.).

Толщина набора пластин всего магнитопровода – 2 сантиметра. По формуле мощность данного мини-трансформатора получается равной около 1 Вт.

Данный трансформатор имеет две вторичные обмотки, максимально допустимый ток которых достаточно мал, и составляет десятки миллиампер. Такой трансформатор можно использовать только лишь для питания схем с малым потреблением тока.

Источник: go-radio.ru

Как узнать габаритную мощность трансформатора

Габаритную мощность трансформатора можно приблизительно узнать по сечению магнитопровода. Правда, ошибка может составлять до 50%, и это связано с рядом факторов. Габаритная мощность напрямую зависит от конструктивных особенностей магнитопровода, качества и толщины используемой стали, размера окна, величины индукции, сечения провода обмоток и даже качества изоляции между отдельными пластинами.

Чем дешевле трансформатор, тем ниже его относительная габаритная мощность.
Конечно, можно путём экспериментов и расчетов определить максимальную мощность трансформатора с высокой точностью, но смысла большого в этом нет, так как при изготовлении трансформатора, всё это уже учтено и отражено в количестве витков первичной обмотки.

Так что, при определении мощности, можно ориентироваться по площади сечения набора пластин проходящего через каркас или каркасы, если их две штуки.

P – мощность в Ваттах,
B – индукция в Тесла,
S – сечение в см²,
1,69 – постоянный коэффициент.

расчет мощности трансформатора по габаритам

Сначала определяем сечение, для чего перемножаем размеры А и Б.

S = 2,5 * 2,5 = 6,25 см²

Затем подставляем размер сечения в формулу и получаем мощность. Индукцию я выбрал 1,5Tc, так как у меня броневой витой магнитопровод.

P = 1,5 * 6,25² / 1,69 = 35 Ватт

Если требуется определить необходимую площадь сечения манитопровода исходя из известной мощности, то можно воспользоваться следующей формулой:

Нужно вычислить сечение броневого штампованного магнитопровода для изготовления трансформатора мощностью 50 Ватт.

S = ²√ (50 * 1,69 / 1,3) = 8см²

О величине индукции можно справиться в таблице. Не стоит использовать максимальные значения индукции, так как они могут сильно отличаться для магнитопроводов различного качества.

Максимальные ориентировочные значения индукции

Тип магнитопровода Магнитная индукция мах (Тл) при мощности трансформатора (Вт)
5-10 10-50 50-150 150-300 300-1000
Броневой штампованный 1,2 1,3 1,35 1,35 1,3
Броневой витой 1,55 1,65 1,65 1,65 1,6
Кольцевой витой 1,7 1,7 1,7 1,65 1,6

Видео: Как определить мощность трансформатора, несколько способов

Описание нескольких способов определения мощности 50 Гц трансформаторов.

Источник: transformator220.ru

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

Осциллографы

Мультиметры

Купить паяльник

Статистика

Простой расчет понижающего трансформатора.

Магнитопровод низкочастотного трансформатора состоит из стальных пластин. Использование пластин вместо монолитного сердечника уменьшает вихревые токи, что повышает КПД и снижает нагрев.

Магнитопроводы вида 1, 2 или 3 получают методом штамповки.
Магнитопроводы вида 4, 5 или 6 получают путём навивки стальной ленты на шаблон, причём магнитопроводы типа 4 и 5 затем разрезаются пополам.

1, 4 – броневые,
2, 5 – стержневые,
6, 7 – кольцевые.

Чтобы определить сечение магнитопровода, нужно перемножить размеры «А» и «В». Для расчётов в этой статье используется размер сечения в сантиметрах.

Трансформаторы с витыми стержневым поз.1 и броневым поз.2 магнитопроводами.

Трансформаторы с штампованными броневым поз.1 и стержневым поз.2 магнитопроводами.

Трансформаторы с витыми кольцевыми магнитопроводами.

Габаритную мощность трансформатора можно приблизительно определить по сечению магнитопровода. Правда, ошибка может составлять до 50%, и это связано с рядом факторов. Габаритная мощность напрямую зависит от конструктивных особенностей магнитопровода, качества и толщины используемой стали, размера окна, величины индукции, сечения провода обмоток и даже качества изоляции между отдельными пластинами.

Чем дешевле трансформатор, тем ниже его относительная габаритная мощность.
Конечно, можно путём экспериментов и расчетов определить максимальную мощность трансформатора с высокой точностью, но смысла большого в этом нет, так как при изготовлении трансформатора, всё это уже учтено и отражено в количестве витков первичной обмотки.
Так что, при определении мощности, можно ориентироваться по площади сечения набора пластин проходящего через каркас или каркасы, если их две штуки.

Где:
P – мощность в Ваттах,
B – индукция в Тесла,
S – сечение в см²,
1,69 – постоянный коэффициент.

Сначала определяем сечение, для чего перемножаем размеры А и Б.

Затем подставляем размер сечения в формулу и получаем мощность. Индукцию я выбрал 1,5Tc, так как у меня броневой витой магнитопровод.

Если требуется определить необходимую площадь сечения манитопровода исходя из известной мощности, то можно воспользоваться следующей формулой:

Нужно вычислить сечение броневого штампованного магнитопровода для изготовления трансформатора мощностью 50 Ватт.

О величине индукции можно справиться в таблице. Не стоит использовать максимальные значения индукции, так как они могут сильно отличаться для магнитопроводов различного качества.

Максимальные ориентировочные значения индукции.

КАК РАССЧИТАТЬ ПОНИЖАЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОР.

В домашнем хозяйстве бывает необходимо оборудовать освещение в сырых помещениях: подвале или погребе и т.д. Эти помещения имеют повышенную степень опасности поражения электрическим током.

В этих случаях следует пользоваться электрооборудованием, рассчитанным на пониженное напряжение питания, не более 42 вольт .
Можно пользоваться электрическим фонарем с батарейным питанием или воспользоваться понижающим трансформатором с 220 вольт на 36 вольт .

В качестве примера давайте рассчитаем и изготовим однофазный силовой трансформатор 220/36 вольт.
Для освещения таких помещений подойдет электрическая лампочка на 36 Вольт и мощностью 25 — 60 Ватт . Такие лампочки с цоколем под стандартный патрон продаются в магазинах электро-товаров.

Если вы найдете лампочку другой мощности, например на 40 ватт , нет ничего страшного — подойдет и она. Просто наш трансформатор будет выполнен с запасом по мощности.

Мощность во вторичной цепи: Р2 = U2 • I2 = 60 ватт

Где:
Р2 – мощность на выходе трансформатора, нами задана 60 ватт ;
U2 — напряжение на выходе трансформатора, нами задано 36 вольт ;
I2 — ток во вторичной цепи, в нагрузке.

КПД трансформатора мощностью до 100 ватт обычно равно не более η = 0,8 .
КПД определяет, какая часть мощности потребляемой от сети идет в нагрузку. Оставшаяся часть идет на нагрев проводов и сердечника. Эта мощность безвозвратно теряется.

Определим мощность потребляемую трансформатором от сети с учетом потерь:

Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в магнитопроводе. Поэтому от значения Р1 , мощности потребляемой от сети 220 вольт , зависит площадь поперечного сечения магнитопровода S .

Магнитопровод – это сердечник Ш – образной или О – образной формы, набранный из листов трансформаторной стали. На сердечнике будет располагаться каркас с первичной и вторичной обмотками.

Площадь поперечного сечения магнитопровода рассчитывается по формуле:

Где:
S — площадь в квадратных сантиметрах,
P1 — мощность первичной сети в ваттах.

По значению S определяется число витков w на один вольт по формуле:

В нашем случае площадь сечения сердечника равна S = 10,4 см.кв .

Рассчитаем число витков в первичной и вторичной обмотках.

Число витков в первичной обмотке на 220 вольт:

Число витков во вторичной обмотке на 36 вольт:

В режиме нагрузки может быть заметная потеря части напряжения на активном сопротивлении провода вторичной обмотки. Поэтому для них рекомендуется число витков брать на 5-10 % больше рассчитанного. Возьмем W2 = 180 витков .

Величина тока в первичной обмотке трансформатора:

Ток во вторичной обмотке трансформатора:

Диаметры проводов первичной и вторичной обмоток определяются по значениям токов в них исходя из допустимой плотности тока, количества ампер на 1 квадратный миллиметр площади проводника. Для трансформаторов плотность тока, для медного провода, принимается 2 А/мм² .

При такой плотности тока диаметр провода без изоляции в миллиметрах определяется по формуле:

Для первичной обмотки диаметр провода будет:

Диаметр провода для вторичной обмотки:

ЕСЛИ НЕТ ПРОВОДА НУЖНОГО ДИАМЕТРА , то можно взять несколько, соединенных параллельно, более тонких проводов. Их суммарная площадь сечения должна быть не менее той, которая соответствует рассчитанному одному проводу.

Площадь поперечного сечения провода определяется по формуле:

где: d — диаметр провода.

Например: мы не смогли найти провод для вторичной обмотки диаметром 1,1 мм .

Площадь поперечного сечения провода диаметром 1,1 мм равна:

Округлим до 1,0 мм² .

Из таблицы выбираем диаметры двух проводов сумма площадей поперечного сечения которых равна 1.0 мм² .

Например, это два провода диаметром по 0,8 мм . и площадью по 0,5 мм² .

Или два провода:

— первый диаметром 1,0 мм . и площадью сечения 0,79 мм² ,
— второй диаметром 0,5 мм . и площадью сечения 0,196 мм² .
что в сумме дает: 0,79 + 0,196 = 0,986 мм² .

Намотка катушки ведется двумя проводами одновременно, строго выдерживается равное количество витков обоих проводов. Начала этих проводов соединяются между собой. Концы этих проводов также соединяются.
Получается как бы один провод с суммарным поперечным сечением двух проводов.

Источник: www.komitart.ru

Силовые трансформаторы, простой расчет

В статье на конкретном примере приводится простой метод расчета силового трансформатора для блока питания или зарядного устройства.

  1. Перед тем, как использовать силовой трансформатор необходимо определиться с его мощностью.

Например, нужно рассчитать силовой трансформатор для зарядного устройства, которым будем заряжать автомобильные аккумуляторы емкостью до 60 А/час.

Как известно, ток заряда равен 0,1 от емкости аккумулятора, в нашем случае это 6 Ампер.

Напряжение для заряда аккумулятора должно быть не менее 15 В, плюс падение напряжения на диодах и токоограничивающем резисторе, примем его около 5 В.

Итого, напряжение вторичной обмотки должно быть около 20 В, при токе до 6 А. Мощность при этом, будет равна Р = 6 А х 20 В = 120 Вт.

К.п.д. силового трансформатора при мощности до 60 Вт составляет 0,75. При мощности до 150 Вт 0,8 и при больших мощностях 0,85.

В нашем случае принимаем к.п.д. равным 0,8.

При мощности вторичной обмотки 120 Вт, с учетом к.п.д. мощность первичной обмотки равна:

120 Вт : 0,8 = 150 Вт.

  1. По этой мощности определяем площадь поперечного сечения сердечника, на котором будут расположены обмотки.

S (см 2 ) = (1,0 ÷1,2) √Р

Коэффициент перед корнем квадратным из мощности зависит от качества электротехнической стали сердечника.

Принимаем его равным среднему значению 1,1 и получаем площадь сердечника равной 13,5 см 2 .

  1. Теперь нужно определить дополнительную величину – количество витков на вольт. Обозначим ее N.

Коэффициент от 50 до 70 зависит от качества стали. Возьмем среднее значение 60. Получаем количество витков на вольт равным:

Округлим это значение до 4,5 витка на вольт.

Первичная обмотка будет работать от 220 В. Ее количество витков равно 220 х 4,5 = 990 витков.

Вторичная обмотка должна выдавать 20 В. Ее количество витков равно 20 х 4,5 = 90 витков.

  1. Осталось определить диаметр провода обмоток.

Для этого нужно знать ток каждой обмотки. Для вторичной обмотки ток нам известен, его величина 6 А.

Ток первичной обмотки определим, как мощность, деленную на напряжение. (Сдвиг фаз для упрощения расчета учитывать не будем).

I1 = 150 Вт / 220 В = 0,7 А

Диаметр провода определяем по формуле:

Коэффициент перед корнем квадратным влияет на плотность тока в проводе. Чем больше его значение, тем меньше будет греться провод при работе. Примем среднее значение.

Для меди плотность тока до 3,2 А/мм кв, для алюминиевых проводов до 2А/мм кв.

Диаметр провода первичной обмотки:

D1 = 0,75 √0,7 = 0,63 мм

Диаметр провода вторичной обмотки:

D2 = 0,75 √6 = 1,84 мм

Для намотки выбираем ближайший больший диаметр. Если нет толстого провода для вторичной обмотки, можно намотать ее в два провода. При этом суммарная площадь сечения проводов должна быть не меньше площади сечения для рассчитанного диаметра провода. Как известно, площадь сечения равна πr² , где π это 3,14, а r — радиус провода.

Вот и весь расчет.

Если вторичных обмоток несколько, сумма их мощностей не должна превышать величину, равную мощности первичной обмотки, умноженной на к.п.д. Количество витков на вольт одинаково для всех обмоток конкретного трансформатора. Если известно количество витков на вольт, можно намотать обмотку на любое напряжение, главное, чтобы она влезла в окно магнитопровода. Диаметр провода каждой обмотки определяется исходя из величины тока этой обмотки.

Овладев этой простой методикой, вы сможете не только изготовить нужный вам силовой трансформатор, но и подобрать уже готовый.

Материал статьи продублирован на видео:

Источник: radiomasterinfo.org.ua

ток — потребляемая мощность небольшого трансформатора

Если вторичка разгружена то у вас просто индуктор, первичка. В качестве катушки индуктивности, скажем, для силового трансформатора она будет иметь индуктивность порядка 10 генри. При 50 Гц сопротивление 10 генри составляет 3142 Ом, а при напряжении питания 230 В переменного тока, 50 Гц, среднеквадратичное значение составляет 73,2 мА.

Это ток, но он, конечно, не подразумевает никакой мощности, потому что ток через индуктор (в сценарии переменного тока) отстает от приложенного напряжения на 90 градусов, и это делает среднюю мощность равной нулю.

Однако существуют некоторые потери, потребляющие энергию, такие как потери на вихревые токи. Сердечник силового трансформатора изготовлен из пластин, а пластины используются для предотвращения действия большого железного сердечника в качестве короткозамкнутого витка. Пластины изолированы друг от друга, но в каждом ламинате будет циркулировать небольшой вихревой ток, что представляет собой небольшую потерю мощности.

Насыщение сердечника — еще одна проблема — есть столько ампер-витков, сколько можно допустить, прежде чем потери насыщения сердечника станут недопустимыми.

Что касается остальной мощности, рассеиваемой в трансформаторе, то обычно это просто потери в меди, т. е. ток, протекающий по проводам, вызывает нагрев, но обычно это заметно только тогда, когда вторичная нагрузка потребляет выходной ток.

как узнать потребляемую мощность трансформатора в амперах зная входное напряжение и включает первичный и вторичный.

Ну, вам нужно понять, какая мощность потребляется нагрузкой — это может быть отражено обратно на первичку и является частью истории.Текущие усилители, протекающие через обе обмотки, вызывают потери в меди, поэтому измерьте сопротивление провода для каждой обмотки и, зная вторичный ток, вы можете предсказать эти потери. Что касается потерь на вихревые токи, измерьте их с разомкнутой вторичной цепью — подайте только достаточное первичное напряжение, чтобы сделать достойную оценку, а затем умножьте на полное первичное напряжение (это позволит избежать путаницы с потерями насыщения).

После прогнозирования потерь на вихревые токи при полном первичном напряжении можно рассчитать потери мощности из-за насыщения сердечника – измерить общую мощность (вторичная разомкнутая цепь) и вычесть прогнозируемые потери на вихревые токи.

Ключевые компоненты, помогающие определить характеристики трансформатора

Выбор трансформатора требует глубокого понимания среды, в которой он будет находиться, требований к входным и выходным сигналам и стабильности питания, чтобы обеспечить бесперебойную работу, соответствующую точным требованиям вашего приложения.

Есть несколько спецификаций, которые в настоящее время вам могут быть известны для вашего трансформатора, например, входное и выходное напряжение, однофазный или трехфазный трансформатор, а также его частота 50 или 60 Гц и необходимая мощность в кВА. .

Помимо основных требований, вы можете не знать, какие характеристики необходимы вашему трансформатору для надежной работы. Вот несколько ключевых компонентов, которые следует учитывать при выборе трансформатора.

Промышленные трансформаторы управления

Если у вас есть электромагнитное устройство, требующее регулирования напряжения выше среднего при срабатывании, промышленный трансформатор управления может компенсировать мгновенный бросок тока. Они обеспечивают высокую степень стабильности вторичного напряжения, необходимую в течение 30-50 миллисекунд при запуске, что требует в 3-10 раз больше нормального рабочего тока.Промышленные управляющие трансформаторы часто используются в пускателях двигателей, контакторах, соленоидах и таймерах.

Напротив, трансформатор общего назначения в основном используется для низковольтных приложений, таких как освещение. Трансформаторы общего назначения должны использоваться в соответствии с Национальным электротехническим кодексом, NFPA 70.

.

Класс изоляции или система

В диапазоне температур от 105 до 220 градусов Цельсия существует пять классов изоляционных систем: A (для 135 градусов Цельсия), B (для 130 градусов Цельсия), F (для 155 градусов Цельсия), H (для 180 градусов Цельсия) и С (для 220 градусов Цельсия).

Однако один класс или система не обязательно являются лучшими или более рекомендуемыми. Каждый из них поддерживает ожидаемый срок службы около 20 лет, а также практически идентичный уровень эффективности.

Системы изоляции

класса F и H пользуются гораздо большим спросом, чем классы A и B, из-за того, что размер и вес трансформатора были значительно уменьшены. Трансформатор «класса А», который будет весить примерно 1000 фунтов, может быть уменьшен примерно до 450 фунтов за счет использования изоляции класса H с повышением температуры до 150 градусов Цельсия.

Экономическая выгода может быть существенным фактором при выборе класса или системы. Системы изоляции класса для более высоких температур более дороги, например, для более крупного трансформатора, для которого требуется система с более высокой температурой.

Изолирующие и изолирующие трансформаторы

Изолирующий трансформатор представляет собой разделитель/барьер между первичной и вторичной обмотками. Термины «изолирующий» и «изолирующий» взаимозаменяемы, поскольку они не обозначают два отдельных типа трансформатора.

Изолирующие/изолирующие трансформаторы представляют собой трансформаторы общего или промышленного назначения с двумя обмотками, преобразующие все поступающее напряжение, а не его часть.

Неизолирующий трансформатор представляет собой автотрансформатор, состоящий только из одной обмотки и способный преобразовывать только часть входного напряжения. Автотрансформатор меньше по размеру и изготовлен из меньшего количества материалов, чем изолирующий трансформатор с теми же кВА и номиналом.

Экранирование

Экранированный трансформатор имеет металлический экран между первичной и вторичной обмотками для ослабления переходного шума, а также для обеспечения безопасности.Если изоляция выходит из строя между первичной и вторичной обмотками, неисправность переходит на экран, а затем на землю. В первую очередь экранированные трансформаторы используются в больницах.

Температура окружающей среды

Окружающая среда — это температура воздуха вокруг трансформатора. Если трансформатор рассчитан на температуру окружающей среды 40 градусов Цельсия, это необходимо учитывать, иначе инженеру придется снизить номинал трансформатора.

Корпус трансформатора, тип

Тип корпуса зависит от применения и местоположения трансформатора.Если трансформатор размещен в корпусе оборудования вместе с другим компонентом, корпус трансформатора не требуется. Однако, если трансформатор представляет собой автономный блок и/или подвергается воздействию внешней среды, требуется кожух NEMA Type II или NEMA 3R соответственно.

Для других применений может потребоваться корпус другого типа, отличный от NEMA Type II или NEMA 3R, поскольку это полностью зависит от области применения и местоположения трансформатора. Расположение корпусов определяется стандартами NEMA 250, UL 50 или UL 508 и CSA C22.2 № 94.

Работа с SNC

SNC может помочь вам определить, какие характеристики трансформатора необходимы в соответствии с требованиями вашего конкретного приложения. На протяжении всего процесса, от запроса коммерческого предложения до проектирования и строительства, мы объясним любые спецификации и правила, которые не полностью понятны, а также ответим на любые вопросы.

Когда вы запрашиваете у нас коммерческое предложение, мы просим вас предоставить список любых электрических и строительных спецификаций, которые вам в настоящее время известны.Если вы решите работать с нами, вы затем заполните более подробную форму с описанием дизайна, который, как вы знаете, в настоящее время потребуется.

Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации о том, как мы можем помочь вам определить характеристики вашего трансформатора, чтобы обеспечить бесперебойную и надежную работу.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ МОЩНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА?

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ МОЩНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА?

Как определить мощность трансформаторов тока?

Элементы цепей, которые уменьшают ток, протекающий по линиям электропередачи и электрическим цепям, до уровня, при котором измерительные приборы, счетчики, реле и другие устройства, работающие по аналогичной технологии, могут измерять без повреждения, и изолируют эти устройства от больших токов, называются трансформаторами тока.

Один из вопросов, который следует учитывать при выборе трансформатора тока, заключается в том, может ли вторичная мощность трансформатора тока соответствовать мощности приемника и требуемой мощности или нет. Расчет мощности можно практически рассчитать, используя приведенную ниже формулу.

Вторичная мощность = мощность приемника (измерительного устройства и т. д.) + потери в соединительном кабеле + потери на контактах

Мощность некоторых устройств, подключаемых к трансформаторам тока:

Устройства

Мощность (ВА)
Амперметр (мягкое железо) 0.7… 1,5
Ваттметры 0,2 … 5
Косⱷ метров 2 … 6
Счетчики (активные и реактивные) 0,4 … 1
Реле контроля реактивной мощности 0,5… 1
Реле максимального тока 0,2… 6
Реле обратного тока 1… 2
Вторичные тепловые реле

7.2… 9

Дополнительные нагрузки от медных кабелей:

Потери мощности в кабеле с вторичным током 5 А (ВА)

Кабель (медь) 2,5 мм 2 4 мм 2 6 мм2 10 мм2
0,36 0,22 0,15 0,09
2 м 0,71 0,45 0,30 0,18
3 м 1,07 0,67 0,45 0,27
4 м 1,43 0,89 0,60 0,36
5 м 1,78 1,12 0,74 0,44
6 м 2,14 1,34 0,89 0,54
7 м 2,50 1,56 1,04 0,63
8 м 2,86 1,79 1,19 0,71
3,21 2,01 1,34 0,80
10 м 3,57 2,24 1,49 0,89

Расчет потерь мощности в кабеле:

  • P = (Isn 2 x 2L) / (S X 56) ВА
  • L: Длина кабеля на вторичной стороне (м)
  • Isn: Вторичный номинальный ток (А)
  • S: Сечение медного кабеля (мм2)
  • P: Потеря мощности (ВА)

Потеря контактов:

Контактные потери можно считать приблизительно равными 0.5 ВА в зависимости от количества соединений, которые должны быть выполнены между вторичными клеммами трансформатора тока и приемником/с. Это потери, которые представляют собой потери в меди, которые могут возникнуть во вторичных терминалах и терминалах приемника.

Например; Нагрузка на активно-реактивный счетчик и трансформатор тока для кабеля 4 м/2,5 мм2 рассчитывается как 1 ВА + 1 ВА + 1,43 ВА + 0,5 ВА = 3,93 ВА. Здесь может быть достаточно трансформатора тока с вторичной мощностью 5 ВА.

При выборе трансформаторов тока необходимо учитывать расчет мощности.Здесь важно, чтобы запрашиваемая мощность не превышала полной вторичной мощности трансформатора тока или не превышала четверти нагрузки. В противном случае трансформатор тока не может обеспечить мощность, требуемую приемником, он не может полностью реагировать на потребность с неверными измерениями и ошибочными сигналами защиты.

Трансформаторы тока Federal

представлены пользователям с шинным и оконным типом (без сборной шины) в диапазоне номинального тока от 30 до 4000 А. Он обеспечивает классы ошибок 0.2, 0,2 с, 0,5, 0,5 с в диапазоне номинальной мощности от 2,5 ВА до 40 ВА при различных амперах в зависимости от требований пользователя. По требованию потребителя может быть изготовлена ​​спецпродукция с классами ошибок 1,3 и 5. Вторичный ток в трансформаторах тока Federal стандартно составляет 5 А, а вторичный ток составляет 1 А по требованию пользователя. Коэффициент безопасности (коэффициент насыщения) декларируется как Fs<5 в измерительных трансформаторах тока. Трансформаторы тока изготавливаются в соответствии с размерами стержня 30х10мм… 125х58мм и диаметром кабеля Ø31… Ø125.

 

Ознакомьтесь с нашим каталогом продукции;

https://federal.com.tr/en/online-catalogues/current-transformers/

 

Special Power: «Гибкий трансформатор» может стать новым супергероем сети

Мир мобилизуется для достижения нулевых выбросов в ближайшие десятилетия, и кажется, что куда ни глянь, страны возводят ветряные турбины в полях и за их пределами побережья, переходя с угля на природный газ, добавляя гидроаккумуляторы и изучая ядерные реакторы следующего поколения.Однако один компонент, общий для всех этих усилий, остается в основном вне поля зрения общественности, если не вне поля зрения инженеров-электриков, работающих над тем, чтобы этот глобальный энергетический переход произошел. Составной частью является электрическая сеть.

Электрические сети — это огромные энергетические сети с миллионами ответвлений, которые простираются от электростанций до домов и предприятий и иногда переправляют электроэнергию через целые страны. Несмотря на свои огромные размеры, они всегда должны поддерживать тонкий баланс между спросом и предложением, чтобы система не рухнула.

Это уравновешивание было достаточно трудным, когда мощность перешла от обычных электростанций с предсказуемой мощностью к потребителям. Добавление энергоемких и сильно изменчивых нагрузок, таких как электромобили и зависящие от погоды источники энергии, такие как ветряные и солнечные фермы, к двухтактной системе, включая домовладельцев с панелями на крыше, которые теперь могут продавать энергию обратно в сеть, поднимает эту сложность до уровня. новый уровень.

«Сеть — это крупнейшая промышленная система, созданная человечеством, — говорит Вера Сильва, технический директор подразделения Grid Solutions компании GE Renewable Energy.Она говорит, что современная сеть должна «облегчать доступ» ко всем этим источникам, гарантируя, что «система работает как швейцарские часы».

Сохранение баланса и работоспособности всего в эпоху, когда необычные погодные явления могут внезапно поставить на колени части энергосистемы, еще более впечатляет, когда вы понимаете, что большая часть технологий, составляющих основу энергосистемы, была изобретена более век назад. Но сейчас инженеры GE и Prolec работают над тем, чтобы облегчить работу коммунальных предприятий и операторов сетей.Они разрабатывают новый тип «гибкого» трансформатора, который мог бы помочь защитить сеть от непредвиденных обстоятельств, таких как сбои в линиях электропередач или экстремальные погодные условия, помочь предотвратить серьезные отключения и быстрее восстановить электроэнергию, когда они происходят, а также помочь операторам подключить больше возобновляемых источников энергии. В то же время это также может сделать современную сеть дешевле в строительстве и обслуживании.

 

 

GE и Prolec GE, дочерняя компания совместного предприятия GE и частной компании Xignux с равным участием 50:50, три недели назад в Колумбии, штат Миссисипи, успешно запустили первый в мире «гибкий силовой трансформатор». эксплуатируется местной коммунальной компанией Cooperate Energy.Проект финансирует Управление электроэнергетики Министерства энергетики США. Инженеры на площадке проведут шестимесячные испытания устройства и полевых учений, чтобы проверить его работу и оценить, как оно может помочь преобразовать энергосистему и вывести ее на уровень 21-го века.

В электросети есть несколько частей, более важных, чем трансформатор. Его основная функция заключается в повышении напряжения на электростанции для эффективной передачи по высоковольтным проводам. На другом конце, иногда в сотнях миль, другая серия трансформаторов снижает напряжение, чтобы его можно было безопасно подключить к розетке.

Но вот загвоздка: трансформатор, по сути, представляет собой живое ископаемое, относящееся к заре электричества. «Как и большая часть энергосистемы, конструкция трансформатора не изменилась за последние 100 лет, — говорит Ибрахима Ндиайе, инженер GE Research, возглавляющий эту работу. «Если бы Уильям Стэнли, изобретатель, который построил первый практичный трансформатор, пришел сегодня, он указал бы на трансформатор и сказал: «Эй, это моя конструкция». Кое-где мы добавили немного контроля и мониторинга, но в целом ничего не изменилось.(Стэнли объединил свой трансформаторный бизнес с GE в 1903 г.)

Другие факторы, которые следует учитывать: Сегодня около 70% трансформаторов в сети старше 25 лет, а около 15% уже достигли или превышают свой средний ожидаемый срок службы в 40 лет.

Ндиайе хочет это изменить. Выросший в Сенегале, с раннего возраста он разбирал радиоприемники и ремонтировал телевизоры, а также изучал математику у своего отца, преподавателя местного колледжа. Затем он изучал электротехнику в Марокко, получил докторскую степень в Канаде и десять лет назад устроился в GE Research, где начал искать способы модернизации энергосистемы.Вездесущий трансформатор был хорошей отправной точкой. «Гибкая конструкция трансформатора возникла из-за необходимости иметь более универсальное устройство», — говорит Ндиайе. «Сегодня трансформаторы очень дорогие, а их закупка занимает много времени. Причина, по которой они дороги, заключается в том, что они адаптированы к нужному вам приложению, месту, куда они идут, напряжению, которое они будут выдерживать, какой будет мощность, которая вам нужна, и другим факторам. Именно так его и спроектирует производитель.В результате он может работать только в этом или идентичном месте».

Это похоже на то, как если бы вы пришли в магазин и купили радиоприемник, настроенный на одну станцию, скажем, NPR в Нью-Йорке, с предустановленной громкостью, чтобы вы могли слушать его дома. Но если вы возьмете его на шумную Таймс-сквер или в другой город, вам не повезет, если вы захотите послушать любимую передачу. Гибкий трансформатор больше похож на традиционный радиоприемник. По сути, это позволяет операторам сети «настраивать» свои трансформаторы в тех местах, где они хотят, чтобы они работали.«Сегодня, если мне нужно заменить трансформатор или если он выйдет из строя, я должен иметь его наготове точно так же, как близнец; иначе я никуда не пойду», — говорит Ндиайе. «Если у меня нет запасного, мне нужно подождать два или три года, чтобы он пришел. Если вы транспортируете много энергии и вдруг не можете больше делать это в течение длительного периода времени, вы многое теряете. надежности».

В результате коммунальные службы держат много запасных трансформаторов, которые могут быть дорогими. «Если у меня есть 20 разных трансформаторов, технически мне нужно 20 запасных», — говорит Ндиайе.Но с гибким трансформатором «я смогу эксплуатировать то же количество трансформаторов с той же надежностью с одним запасным. Подумайте, насколько это поможет снизить стоимость ваших запасов».

Возможность перенастроить гибкий трансформатор в нужное место и значительно сократить расходы будет огромным преимуществом. Но есть еще кое-что. Гибкий трансформатор также поставляется с новой «ручкой», которая позволяет операторам изменять импеданс трансформатора, что-то вроде изменения громкости вашего радио.Это то, что они не могли сделать раньше. Импеданс — это, по сути, сопротивление в цепях, использующих переменный ток (AC), и изменение его по своему усмотрению в соответствии с условиями в реальном времени позволяет операторам сети изменять состояние сети и динамически устанавливать более оптимальные условия, например, для увеличения нестабильности. электроэнергия из возобновляемых источников онлайн. Выход солнечной фермы может меняться от минуты к минуте, когда облака перемещаются, потенциально нарушая хрупкий баланс спроса и предложения, который должен существовать в сети.

Сегодня, когда мощность ветра падает, коммунальные предприятия могут потребовать увеличения выработки электроэнергии из других источников, иногда с использованием ископаемого топлива, или они должны переконфигурировать свои линии и изменить поток энергии. Но гибкий трансформатор и здесь сможет помочь. «Представьте, насколько велика сеть и все инциденты, которые могут произойти с этим балансом, от небольших, таких как включение и выключение света, и более крупных, таких как ветряная турбина, которая не работает должным образом из-за слабого ветра, или облако, движущееся в над солнечной фермой», — говорит Ндиайе.«Когда у вас много возобновляемых источников энергии, ваша энергия может быстро исчезнуть. Вот почему вам нужны гораздо более быстрые элементы управления и гибкое оборудование для работы с ними. Возможность изменять импеданс может помочь вам улучшить управление линией и сделать ее более стабильной и оптимальной».

Возможность изменять импеданс также может помочь им справляться со сбоями. Например, они могут быстрее изолировать части сети, которые могли быть повреждены, скажем, из-за сильного шторма, и защитить другие части системы от каскада неисправностей.

Одной из замечательных особенностей нового гибкого транзистора является то, что команде удалось внедрить новую технологию в те же места, что и существующие трансформаторы. Это полезно, учитывая, что трансформаторы находятся на подстанциях, которые часто расположены на участках, которые трудно расширить, особенно в близлежащих городах. В конструкции также используются проверенные материалы, такие как медь, сталь и минеральное масло, чтобы ускорить производство, тестирование и внедрение.

Первый гибкий трансформатор «вырабатывал энергию в течение последних трех недель», — говорит Ндиайе.«Впервые в мире кто-то сделал это, и пока трансформатор делает то, для чего он был разработан».

Силовые трансформаторы | Электрические трансформаторы | Arrow.com

Приобретите на Arrow.com подборку новых и популярных силовых трансформаторов, включая силовые трансформаторы SMD, маломощные и многовольтные силовые трансформаторы от ведущих производителей, таких как ABB Embedded Power, Hammond Manufacturing и других.

Что такое силовой трансформатор?

Силовой трансформатор представляет собой пассивное электромагнитное устройство, передающее энергию от одной цепи к другой посредством индуктивной связи.Силовые трансформаторы отличаются от трансформаторов других типов тем, что они разработаны в соответствии с нормативными требованиями для сопряжения с сетью питания, работают при сетевом напряжении и относительно больших токах. Наиболее важной характеристикой силового трансформатора является его первичная и вторичная гальваническая развязка трансформатора, которая обычно указывается в кВ. Это фундаментальный аспект безопасности для защиты людей от потенциально смертельных замыканий на землю.

Конструкция обмотки силового трансформатора

Силовые трансформаторы обычно имеют одну первичную (со стороны сети) обмотку и одну или несколько вторичных обмоток.Вторичная обмотка может иметь ответвления в разных точках для получения нескольких выходных напряжений. Силовой трансформатор работает по закону индукции Фарадея. Вторичное напряжение трансформатора равно отрицательной скорости изменения магнитного потока, окружающего цепь. Магнитный поток, охватывающий вторичную цепь, создается переменным током, протекающим в первичной обмотке. Этот переменный ток создает изменяющийся поток, который проходит через общий сердечник во вторичную обмотку. Коэффициент напряжения эквивалентен коэффициенту витков обмотки.Трансформаторы чрезвычайно эффективны, когда работают в соответствии со своими конструктивными характеристиками.

Типы сердечников силовых трансформаторов

Тип сердечника является важным фактором. Типичные силовые трансформаторы поставляются с многослойным сердечником, полутороидальным и тороидальным. Пластины могут иметь важное значение, поскольку они помогают предотвратить протекание вихревых токов в сердечнике, которые вызывают потерю эффективности. Максимальный выходной ток указывается в точке насыщения сердечника или превышения номинального тока обмоток.Существует множество вариантов монтажа, в том числе: крепление на шасси, DIN-рейка, настенное крепление и крепление на печатной плате. Наконечники могут быть наконечниками для пайки, выводами проводов и клеммными колодками. Гальваническая развязка обычно рассчитана на напряжение от 1,5 кВ до 5 кВ.

Силовые трансформаторы используются в любых приложениях, где требуется питание от сети. Они также используются в качестве разделительных трансформаторов 1:1 для обеспечения безопасности оборудования. Трансформаторы 120-240 В также доступны для преобразования между стандартами сети. Подробнее Читать меньше

КПД трансформатора: определение и его факторы

Подобно электрической машине, КПД трансформатора также определяется как соотношение выходной мощности и входной мощности (КПД = выход/вход).Электрические устройства, такие как трансформаторы, являются высокоэффективными устройствами. Мы знаем, что на рынке доступны различные типы трансформаторов в зависимости от применения, где КПД этих трансформаторов при полной нагрузке колеблется от 95% до 98,5%. Когда трансформатор имеет высокий КПД, вход и выход имеют почти одинаковое значение. Таким образом, нецелесообразно рассчитывать эффективность трансформатора, используя выход/вход. Итак, в этой статье рассматривается обзор КПД трансформатора.


Какова эффективность трансформатора?

КПД трансформатора можно определить как интенсивность или величину потерь мощности в трансформаторе. Следовательно, отношение выходной мощности вторичной обмотки к входной мощности первичной обмотки. Эффективность можно записать следующим образом.

КПД трансформатора

КПД (η) = (Выходная мощность/Потребляемая мощность) X 100

Как правило, эффективность обозначается буквой «η». Приведенное выше уравнение подходит для идеального трансформатора, где не будет потерь в трансформаторе, а вся энергия на входе будет передана на выход.

Таким образом, если учитывать потери трансформатора и анализировать КПД трансформатора в практических условиях, в основном рассматривается следующее уравнение.

Эффективность = ((Мощность O/P) / (Мощность O/P + Потери в меди + Потери в сердечнике)) × 100%

Или можно записать как КПД = (Мощность i/p – Потери) / Мощность i/p × 100

= 1− (Потери/мощность i/p) × 100

Таким образом, все входы, выходы и потери в основном выражаются в единицах мощности (Ваттах).

Мощность трансформатора

Всякий раз, когда рассматривается идеальный трансформатор без потерь, мощность трансформатора будет стабильной, поскольку напряжение V, умноженное на ток I, стабильно.

Таким образом, мощность первичной обмотки эквивалентна мощности вторичной обмотки. Если напряжение трансформатора увеличится, то ток уменьшится. Точно так же, если напряжение уменьшается, ток будет увеличиваться, так что выходная мощность может поддерживаться постоянной.Поэтому первичная мощность равна вторичной мощности.

P Первичный = P Вторичный

В P I P cosϕ P =V S I S cosϕ S

Где ∅ P и ∅ s являются как первичными, так и вторичными фазовыми углами

Определение эффективности трансформатора

Как правило, КПД обычного трансформатора чрезвычайно высок и колеблется от 96% до 99%.Таким образом, эффективность трансформатора не может быть определена с высокой точностью путем непосредственного измерения входного и выходного сигнала. Основное расхождение между показаниями входных и выходных и входных сигналов приборов очень мало, так как ошибка прибора вызовет погрешность порядка 15 % в пределах потерь трансформатора.

Кроме того, включать необходимые нагрузочные устройства с точными номиналами напряжения и коэффициента мощности (PF) для нагрузки трансформатора неудобно и дорого. Существует также большое количество потерь мощности, и в ходе испытаний невозможно получить информацию о количестве потерь трансформатора, таких как железо и медь.

Потери трансформатора могут быть определены с помощью точного метода, заключающегося в расчете потерь от испытаний на короткое замыкание и разомкнутую цепь, чтобы можно было определить КПД

Из испытания на разомкнутой цепи можно определить потери в стали, такие как P1 = P0 или Wo

Из испытания на короткое замыкание можно определить потери в меди при полной нагрузке, такой как Pc = Ps или Wc

Потери в меди при нагрузке, умноженные на полную нагрузку = I2 2 R 02 => x 2 Pc

КПД трансформатора (η) = В 2 I 2 CosΦ / В 2 I 2 CosΦ + Pi + x 2 Pc

В приведенном выше уравнении результат показаний прибора может быть ограничен только потерями, так что общий КПД может быть получен из него очень точно по сравнению с КПД, достигаемым при прямой нагрузке.

Условия максимальной эффективности трансформатора

Мы знаем, что потери в меди = I12R1

Потери в железе = Wi

Эффективность = 1- Потери/Ввод

= 1- (I12R1 + Wi/V1 I1 CosΦ1)

= 1 – (I1 R1/V1 I1 CosΦ1) – (Wi/V1 I1 CosΦ1)

Дифференцировать приведенное выше уравнение относительно I1

dη/dI1 = 0 – (R1/V1CosΦ1) + (Wi/V1 I12 CosΦ1)

КПД будет высоким при dη/dI1 = 0

Следовательно, КПД трансформатора будет высоким при

R1/V1CosΦ1 = Wi/V1 I12 CosΦ1

I12R1/V1I12 CosΦ1 = Wi/ V1 I12 CosΦ1

I12R1 = Wi

Таким образом, КПД трансформатора будет высоким, если потери в меди и железе будут эквивалентны.

Эффективность в течение всего дня

Как мы обсуждали выше, обычный КПД трансформатора может быть задан как

.

Обычный КПД трансформатора = Выходная мощность (Ватт)/Потребляемая мощность (Ватт)

Однако в некоторых типах трансформаторов их производительность не может зависеть от их эффективности. Например, в распределительных трансформаторах первичные обмотки всегда находятся под напряжением. Однако их вторичные обмотки большую часть времени в течение дня будут питать небольшую нагрузку

После того, как вторичная обмотка трансформатора не будет питать нагрузку, после этого будут значительными только потери в сердечнике трансформатора, а потери в меди отсутствуют.

Потери в меди значительны только при нагрузке трансформаторов. Поэтому для этих трансформаторов потери типа меди в основном менее важны. Таким образом, производительность трансформатора можно сравнить на основе энергии, используемой за один день.

Суточный КПД трансформатора всегда меньше по сравнению с его нормальным КПД.

Факторы, влияющие на эффективность трансформатора , включают следующие

  • Текущий эффект нагрева в змеевике
  • Нагревательный эффект индуцированных вихревых токов
  • Намагниченность железного ядра.
  • Утечка флюса
Как повысить эффективность трансформатора?

Существуют различные методы повышения эффективности трансформаторов, такие как площадь контура, изоляция, сопротивление катушек и потокосцепление.

Площадь контура

Изоляция

Изоляция между листами сердечника должна быть идеальной для предотвращения вихревых токов.

Сопротивление первичной и вторичной обмотки

Материал первичной и вторичной катушек должен быть стабильным, чтобы их электрическое сопротивление было крайне низким.

Флюсовая муфта

Обе катушки трансформатора должны быть намотаны таким образом, чтобы потокосцепление между катушками было максимальным, поскольку передача мощности от одной катушки к другой будет происходить во время потокосцепления.

Итак, это обзор эффективности трансформатора. Трансформаторы представляют собой электрические устройства с высоким КПД. Так, большая часть КПД трансформатора будет находиться в пределах от 95% до 98,5%. Вот вопрос к вам, какие типы трансформаторов доступны на рынке?

Siemens: Руководство по выбору управляющего силового трансформатора (CPT)

Управляющие силовые трансформаторы (CPT) — это устройства, необходимые для повышения/понижения и регулирования напряжения в системах промышленного управления и автоматизации.CPT особенно эффективны для стабилизации стороны управляющего напряжения в условиях перегрузки, таких как высокий пусковой ток на стороне напряжения источника.

Ключевая терминология

Прежде чем начать процесс выбора CPT, необходимо понять несколько ключевых терминов.

Пусковой ток ВА: произведение напряжения нагрузки (В) на ток (А), который требуется во время запуска цепи. Он рассчитывается путем сложения требований к пусковой мощности всех устройств (контакторов, таймеров, реле, контрольных ламп, соленоидов и т. д.).), которые будут под напряжением вместе. Требования к пусковой мощности ВА лучше всего узнать у производителя конкретного устройства.

Герметичный ВА: , также называемый ВА в установившемся режиме, произведение напряжения нагрузки (В) на ток (А), необходимый для работы цепи после первоначального запуска или в нормальных условиях эксплуатации. Он рассчитывается путем сложения требуемых герметичных ВА всех электрических компонентов цепи, которые будут находиться под напряжением в любой момент времени.Требования к герметичным ВА лучше всего узнавать у производителя конкретного устройства.

Первичное напряжение: напряжение, поступающее от системы распределения электроэнергии, и его рабочая частота, которая подключена к клеммам напряжения питания трансформатора

Вторичное напряжение: напряжение, необходимое для работы нагрузки, которое подключается к клеммам напряжения нагрузки трансформатора

Шаги выбора

Приведенные ниже вопросы помогут пользователю выбрать CPT, наиболее подходящий для конкретного приложения.2

  • Используя вольт-амперную характеристику пускового тока, найденную на первом шаге, найдите ближайшее значение в столбце VA прикладной пусковой мощности в таблице ниже. Не существует сценария, в котором следует использовать значение, меньшее, чем значение VA при запуске приложения.
  • После того, как вы определили свою пусковую мощность ВА, выберите номинал ВА трансформатора в той же строке.
  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.