Расчет высоковольтного трансформатора: Как намотать высоковольтный трансформатор | Русэлт

Содержание

Как намотать высоковольтный трансформатор | Русэлт

Основная часть людей интересующихся и работающих с радиоаппаратурой делают намотку трансформаторов своими руками, поскольку не всегда можно приобрести нужный силовой трансформатор. Сама процедура намотки не является сложной и требует всего лишь точных расчетов.

Расчет трансформатора

  • Для того чтобы рассчитать высоковольтный трансформатор допускается применять ряд вариантов, мы рассмотрим один из них, когда известны предельный ток нагрузки и нужное усилие на вторичной обмотке.
  • находим значения тока (А) = 1,5× ток нагрузки максимальный
  • устанавливаем силу выпрямителя ВО (вторичной обмотки Вт) = усилие на ВО × на наибольший ток ВО;
  • выводим мощность (N) трансформатора (Тр. Вт) = 125 × на наибольшую N потребляемую ВО;
  • узнаем значение тока в ПО (первичной обмотке А) = установленная N Тр. (вт)/ напряжение в ПО;
  • находим площадь (см²) сечения трансформаторного сердечника = 1,30 × N Тр.;
  • вычисляем число витков ПО = 50 напряжение в ПО (В) / сечение магнитопровода;
  • число витков ВО = 55 × напряжение во ВО /сечение магнитопровода;
  • иногда требуется определить диаметр (мм) проводов = 0,02 × ток который проходит через обмотку.

Составляющие компоненты

Каркас трансформатора изготавливается из тонкого диэлектрического материала. Надо принять во внимание, что его высота должна быть больше высоты обмотки. В качестве сердечника допускается применить пластины от другого трансформатора, которые уже изготовлены из специальных сплавов и представляют собой магнитопровод, а также возможно вырезать самостоятельно приближенно определив длину и ширину пластины сердечника.

Намотка

Провод для силовых трансформаторов берется медный с эмалированной изоляцией.

Чтобы увеличить изоляцию кабеля, делают изоляционные прокладки из цельной кальки. Стоит учитывать и то, что при намотке второго ряда витков расход кабеля будет больше.

Провод стоит укладывать тесно, граничить друг с другом витки должны максимально плотно. Для наматывания применяются специальное наматывающее устройство, которое с помощью ручки путем вращения оси осуществляют намотку.

После намотки первого ряда важно проложить изоляционную бумагу и намотать следующий ряд витков контролируя их количество. Чтобы намотка была как можно качественной, провод нужен ровный и сухой.

Далее параллельно и последовательно соединить обмотки, так как если их соединить не правильно, то высоковольтный трансформатор начнет перегреваться и гудеть.

8 Расчет высоковольтного усилителя напряжения

Принцип действия высоковольтных усилителей: низкочастотные напряжения от источника опорного напряжения выпрямляется низковольтным выпрямителем и подается для питания конвертора, который вырабатывает высокочастотные колебания, поступающие через высоковольтный трансформатор на умножитель напряжения.

Достоинствами высоковольтных усилителей являются малые габариты и вес, а также возможность плавного регулирования выходного напряжения с большим коэффициентом усиления по мощности. Уменьшения весогабаритных параметров происходит за счет высокой частоты, а плавное изменение выходного напряжения возможно благодаря использованию в конверторах регулируемых элементов: ламп, транзисторов, теристоров.

Все разновидности высоковольтных усилителей обусловлены различием либо в схемах конверторов, либо в конструкциях трансформаторов, либо в схемах умножителей напряжения.

Исходные данные:

- мощность источника на выходе Pвых, Вт 6;

- напряжение на выходе Uвых, кВ 17;

- число каскадов (ступеней) умножителя n 5;

- необходимость применения ВВУ в ДП в качестве необходимого элемента, обеспечивающего работу всей системы;

- в случае очевидной несуразности несимметричной схемы обосновано необходимость перехода к симметричной схеме.

Расчет:

  1. Определяем напряжение на выходе трансформатора Uтр

  1. По уровню напряжения на выходе трансформатора Uтр выбираем тип трансформатора. Поскольку Pвых<100 Вт в качестве базового возьмем трансформатор выходной строчный ТВЦ90ЛЦ2-1 с следующими параметрами

[ , страница 43]:

- мощность на выходе трансформатора P/

тр, Вт 110;

- рабочая частота трансформатора f, Гц 6250;

- выходное напряжение трансформатора Uтр, кВ 4,5;

- индуктивность трансформатора в рабочей точке Lтр, Гн 1,68.

Если расчетное напряжение трансформатора меньше напряжения выбранного трансформатора, то трансформатор берется один

Uтр.р<Uтр, то m=1,

где m – число трансформаторов.

3) Число каскадов умножителей напряжения (УН) на каждый трансформатор считается по формуле

Все дальнейшие расчеты производятся для одного блока трансформатора, питающий один умножитель напряжения.

4) Предположим что задан согласованный режим, т.е. каждое внутреннее выходное сопротивление трансформатора равно внутреннему входному УН.

Подсчитаем величины емкости УН по формулам [ , страница 38, формула 2.7]

,

где n=n­/ - число каскадов, рассчитанных в п.3;

i – целое число, порядковый номер конденсатора

=2f=23,146250=3,927104.

Емкости первых двух конденсаторов равны между собой и индекс i берется равным 1, а индексы остальных конденсаторов для пяти каскадов УН, начиная с третьего конденсатора: 3, 4 и 5.

5) По следующей формуле [ , страница 39, формула 3.14] для нечетного числа каскадов в УН рассчитаем необходимую мощность трансформатора, питающего УН в блоке, Вт

где Uтр – напряжение на трансформаторный блок, который считается по формуле

Тогда

Поскольку Pтр>>Pтр=110 В, то в данном случае расчет для согласованного режима при выбранных емкостях нецелесообразен.

6) Уходим от согласованного режима и переходим к режимам с неравными емкостями УН, которые близки к согласованным.

Для этого считаем КПД загрузки трансформатора в режиме близкого согласованному по следующей формуле в зависимости от четности числа каскадов n=5 [ , страница 39, формула 3.5]

7) Определим потребляемую мощность блока трансформатора, необходимую для питания одного блока УН по формуле

8) Определим число трансформаторов

9) Определим мощность каждого трансформаторного блока

этой мощностью обладает каждый трансформатор при индивидуальной накачке.

Так как Pтр<100 Вт, то в качестве мультивибратора берут мультивибратор Роера, схема которого приведена в [ , схема 76].

10) По следующей формуле, при условии, что число каскадов нечетно n=5, определяют емкость C2 и C4 конденсатора УН (индекс рассчитываемых емкостей выбирается с учетом принципиальной электрической схемы высоковольтного усилителя напряжения, рисунок ) [ , страница 39, формула 3.14], пФ

;

Величина емкости следующего конденсатора по порядку в УН в два раза меньше предыдущего. Тогда

Конденсаторы подбираем по стандартному ряду Е12 (т.к. он более часто применяется для конденсаторов), при необходимости с учетом отклонения от номиналов вычисленных параметров емкостей не более чем на 5%. Величина емкости С8=12 пФ соответствует ряду Е12. Величины емкостей C2 ,C4, C5 и C8 не соответствует стандартному ряду Е12, то их подбирают в виде батарей конденсаторов, соединенных последовательно или параллельно. Для получения емкости С2=С4=96 пФ можно соединить параллельно два конденсатора с емкостью в 47 пФ (с учетом отклонения 5%), их емкости при этом складываются, на схеме электрической принципиальной они соответственно обозначены: для С2 - С2.1 и С2.2, а для С4 – С4.1 и С4.2. Для получения емкости С5=48 пФ можно соединить параллельно конденсаторы с емкостями 33 и 15 пФ, на схеме они обозначены как С5.

1 и С5.2. Для получения емкости С6=24 пФ можно соединить параллельно два конденсатора с емкостью 12 пФ, на схеме они обозначены как С6.1 и С6.2. Соединение конденсаторов в батареи показано на рисунке .

Пробивное напряжение конденсаторов определяется по формуле

Uпр = 2Uтр = 23,4 = 6,8 кВ

По полученному Uпр и номиналам емкостей выбираем конденсаторы марки [ , страница 97]:

К15У-1-П100-10 кВ ряд Е12 со всеми выбранными емкостями.

Матханов П. Н., Гоголицын Л. 3.


Матханов П. Н., Гоголицын Л. 3.  Расчет импульсных трансформаторов.— Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980. — 112 с, ил. 40 к.

В книге на основе рассмотрения важнейших электромагнитных процессов в магнитопроводе и обмотках излагается методика инженерного расчета импульсных трансформаторов. Отличительная особенность методики расчета состоит в комплексном учете требовании, предъявляемых к электрическим, энергетическим и конструктивным характеристикам, позволяющем свести к минимуму число вариантов расчета. Приводятся подробные примеры расчета импульсных трансформаторов различного назначения.

Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся расчетом и, проектированием импульсных трансформаторов, а также для студентов старших курсов электротехнических и радиотехнических специальностей.

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Импульсные трансформаторы (ИТ), предназначаемые для трансформирования коротких импульсов с минимальными искажениями и работающие в режиме переходных процессов, находят применение в различных импульсных устройствах. Диапазон мощностей, напряжений и длительностей трансформируемых импульсов получается очень широким. Кроме того, условия работы и требования предъявляемые к характеристикам ИТ, бывают весьма многообразными. Сказанное существенно усложняет расчет ИТ и поэтому, несмотря на ряд имеющихся книг [4, 7, 10, 11, 13], нельзя считать вопрос их рационального проектирования полностью решенным.

В данной книге излагается методика [5, 15, 16], в течение длительного времени применявшаяся при расчетах ИТ различного назначения. Методика расчета более двух десятилетий излагалась авторами студентам ЛЭТИ имени В. И. Ульянова (Ленина), специализирующимся по преобразовательной технике. Основная идея методики состоит: 1) в комплексном учете требований на главные характеристики ИТ и 2) в сведении к минимуму числа вариантов расчета путем введения коэффициентов и некоторых данных, которые могут быть оценены заранее с требуемой точностью. Полученное таким образом первое приближение оказывается в большинстве случаев приемлемым для практики, хотя при необходимости оно может быть уточнено.

Книга состоит из введения и четырех глав. Первые две главы написаны П. Н. Матхановым, а введение, третья и четвертая главы—Л. 3. Гоголицыным. Авторы выражают искреннюю признательность М. А. Сиверсу за ценные замечания, сделанные им при рецензировании книги. Все замечания и предложения по улучшению книги просьба направлять по адресу: 191041, Ленинград, Марсово поле, д. 1, Ленинградское отделение издательства «Энергия».

 

ВВЕДЕНИЕ

Импульсные трансформаторы (ИТ) нашли широкое применение в импульсных устройствах радиолокационных установок, установок экспериментальной физики, квантовой электроники, преобразовательной техники и т. д.

Импульсные трансформаторы позволяют изменить уровень формируемого импульса напряжения или тока, полярность импульса, согласовать сопротивление генератора импульсов с сопротивлением нагрузки, отделить потенциалы источника и приемника импульсов, получить на нескольких раздельных нагрузках импульсы от одного генератора импульсов, создать обратную связь в контурах схемы импульсного устройства. Импульсный трансформатор может быть использован и как преобразовательный элемент, например дифференцирующий трансформатор.

В некоторых установках работа импульсного устройства практически невозможна без ИТ. Это прежде всего относится к мощным высоковольтным импульсным устройствам.

Повышение напряжения с помощью ИТ до уровня, необходимого по условиям работы нагрузки, оказывается необходимым, если напряжение источника, формирующего импульсы, ограничено допустимым напряжением коммутирующих приборов (электронные лампы, тиратроны, тиристоры) или электрической прочностью элементов генератора (конденсаторы, дроссели), находящихся длительное время под напряжением в процессе накопления энергии. Применение же каскадных схем для увеличения напряжения связано со сложностью управления работой многих коммутирующих приборов, находящихся в схеме под различными потенциалами,

В некоторых установках применение ИТ оказывается целесообразным по сравнению с другими возможными схемными решениями из технико-экономических соображений. Так, например, изменение полярности импульса генератора может быть достигнуто или изменением полярности источника питания, или изменением расположения элементов накопления энергии и коммутации в схеме генератора. Однако возможны случаи, когда изменение полярности источника питания или положения элементов в схеме генератора нежелательно или просто недопустимо и применение ИТ для изменения полярности импульса оказывается вполне оправданным.

В ряде импульсных устройств малой мощности ИТ является, как правило, вспомогательным элементом, используемым в схемах управления, автоматизации, защиты и т. д.

В зависимости от назначения (исключая из рассмотрения миниатюрные и уникальные трансформаторы) ИТ изготавливаются на напряжения от единиц до сотен киловольт, на токи от долей ампера до десятков килоампер, мощностью от единиц ватт до сотен мегаватт, с длительностью импульсов от долей микросекунды до сотен и тысяч микросекунд, с частотой следования импульсов от одиночных импульсов до десятков килогерц.

Включение ИТ в схему импульсного устройства всегда связано с искажением формы трансформируемого импульса, обусловленным такими параметрами трансформатора, как индуктивность рассеяния, распределенная емкость, индуктивность намагничивания.

Трансформация импульсов связана с некоторыми потерями энергии, вызываемыми процессами в магнитопроводе и обмотках трансформатора. Включение ИТ в схему может быть связано и с увеличением габаритов и массы импульсного устройства. Поэтому вопрос о применении ИТ в импульсном устройстве должен решаться комплексно, при рассмотрении условий работы всех элементов устройства — источника питания, генератора импульсов, нагрузки — и с учетом требований, предъявляемых к форме выходного импульса, коэффициенту полезного действия, габаритам, массе, а также с учетом экономических соображений. В большинстве случаев основным требованием, предъявляемым к ИТ, является минимальное искажение формы трансформируемого импульса. Это требование может дополняться ограничениями на к. п. д., массу и габариты ИТ и т. д. Вопрос об одновременном удовлетворении требований, предъявляемых к форме импульса, к. п. д., массе, габаритам ИТ, является сложным и должен решаться в процессе расчета не только ИТ, но и всего импульсного устройства Наибольшее распространение получили ИТ, трансформирующие импульсы, по форме близкие к прямоугольным, которые обладают крутым фронтом и постоянством напряжения вершины импульса, необходимыми для работы широкого класса нагрузок.

Поэтому, прежде всего, рассматриваются процессы, происходящие при трансформации фронта и вершины импульса, определяющие длительность и характер нарастания фронта и спад вершины импульса.; Если импульс прямоугольной формы должен быть трансформирован с малыми искажениями, то длительность фронта импульса должна быть значительно меньше длительности импульса и переходные процессы при трансформации фронта и вершины импульса могут рассматриваться раздельно. Эквивалентные схемы ИТ при раздельном рассмотрении переходных процессов упрощаются и позволяют становить связь между параметрами эквивалентных схем и конструктивными параметрами ИТ и найти такие соотношения между ними, при которых удовлетворяются требования к длительности фронта и спаду вершины импульса.

Особенностью работы ИТ является кратковременность режима работы и связанный с этим характер процессов, происходящих в обмотках и магнитопроводе ИТ. Высокая скорость изменения магнитного потока вызывает появление значительных вихревых токов в магнитопроводе ИТ и связанные с ними потери энергии. Кратковременность воздействующих импульсов требует учитывать не только индуктивный, но и емкостный эффект в обмотках, влияющий на характер формирования фронта импульса и энергетические характеристики ИТ. Малые длительности импульсов вызывают необходимость учитывать, поверхностный эффект в проводах обмоток при определении эффективного сечения проводов. Униполярный характер намагничивания при трансформации импульсов не позволяет полностью использовать магнитные характеристики материала магнитопровода. Несмотря на различие в функциях, выполняемых ИТ, в предъявляемых к ним требованиях, общность процессов, происходящих в обмотках и магнитопроводе, позволяет дать единый подход к рассмотрению переходных процессов, установить связь параметров эквивалентной схемы ИТ с конструктивными параметрами трансформатора и предложить методику расчета ИТ, подчиненную удовлетворению основным поставленным требованиям.

Трудности расчета ИТ обусловлены сложной и противоречивой взаимосвязью параметров эквивалентной схемы с конструктивными параметрами ИТ. Трансформация фронта импульса с малыми искажениями достигается при малых значениях индуктивности рассеяния и распределенной емкости трансформатора, которые уменьшаются с уменьшением числа витков обмоток и сечения магнитопровода ИТ.

В то же время для трансформации вершины импульса с малым спадом следует стремиться к увеличению индуктивности намагничивания трансформатора, возрастающей с увеличением числа витков и сечения магнитопровода. Для уменьшения массы и габаритов трансформатора следует уменьшать сечение магнитопровода и число витков обмоток, но это приведет к увеличению спада вершины импульса и увеличению потерь на вихревые токи Удовлетворение одновременно нескольким поставленным требованиям при расчете ИТ потребует нахождения компромиссного решения. Оно должно быть принято в зависимости от значимости того или иного поставленного требования.

Точность расчетов ИТ будет во многом зависеть от принятых в качестве расчетных величин, определяющих характеристики материала магнитопровода и изоляции обмоток, и может быть повышена, если за расчетные будут приняты экспериментальные данные, полученные для заданного режима работы ИТ Предлагаемая в данной книге методика расчета ИТ основана на определении конструктивных параметров трансформатора, удовлетворяющих поставленным требованиям, и иллюстрируется примерами расчета ИТ, различных по мощности, длительности импульсов, частоте их следования и работающих в схемах с использованием генераторов импульсов на электронных лампах, на газоразрядных и полупроводниковых коммутирующих приборах.

 

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ПАРАМЕТРЫ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ ИМПУЛЬСНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

1-1. Эквивалентная схема ИТ

Расчеты электрических и энергетических характеристик ИТ производятся на основе приближенной эквивалентной схемы трансформатора. Эквивалентная схема должна:

1) учитывать наиболее существенные электромагнитные процессы и обеспечивать достаточную точность расчетов характеристик исследуемых режимов;

2) описываться уравнением невысокого порядка для того, чтобы можно было в явном виде устанавливать связь между наиболее важными характеристиками, с одной стороны, и конструктивными данными ИТ — с другой. 

Эти условия противоречивы. Для выполнения первого из них следует усложнять схему, а для выполнения второго необходима простая схема, которая допускала бы проведение анализа в общем виде.

В следующей главе будет показано, что довольно большие отклонения наиболее важных конструктивных данных от некоторых •оптимальных значений, принимаемых в качестве расчетных, незначительно влияют на электрические и энергетические характеристики трансформатора. Кроме того, при практическом исполнении конструктивные размеры всегда отличаются в той или иной •степени от расчетных.

Отсюда следует, что усложнение эквивалентной схемы ИТ с целью некоторого повышения точности определения конструктивных параметров не имеет большого смысла.

Опыт проектирования ИТ и сравнительные вычисления по различным эквивалентным схемам показывают, что достаточную для инженерных целей точность дают расчеты по упрощенным эквивалентным схемам. Для наиболее важных режимов эти схемы приводятся к цепям второго порядка, которые позволяют производить анализ в общем виде. Индуктивный эффект и потери в проводах обмоток можно учитывать с помощью известной Т-образной эквивалентной схемы (рис. 1-1, а), которая получается из рассмотрения уравнения двухобмоточного трансформатора.

...

Расчет цепи поглощения высоковольтного выброса для обратноходового источника питания

AC/DC источники питания мощностью до 100 Вт обычно строятся по обратноходовой топологии. Такое решение сравнительно недорогое и позволяет строить многоканальные источники питания на одном контроллере. Это сделало обратноходовые источники питания самыми популярными среди разработчиков и де-факто — стандартом для  AC/DC-преобразователей с малым числом компонентов. Недостатком обратноходовой топологии является большая нагрузка на ключевой MOSFET.

Принцип работы обратноходовой топологии: накопление энергии в трансформаторе во время открытого состояния силового ключа и передача этой энергии на выход во время закрытого состояния ключа. Обратноходовой трансформатор состоит из двух или более связанных обмоток на сердечнике с воздушным зазором, в котором сохраняется магнитная энергия перед ее передачей во вторичную обмотку. Однако на практике невозможно достичь идеальной согласованности обмоток. Малая часть энергии из-за индукции рассеяния трансформатора не передается во вторичную обмотку. При открытии силового ключа эта энергия генерирует высоковольтный выброс на первичной обмотке трансформатора и ключа. Это также приводит к высокочастотным помехам между эффективными эквивалентными емкостями открытого ключа и первичной обмотки трансформатора и индукцией рассеяния трансформатора (см. рис.1).

Рис. 1. Переходные процессы при коммутации, вызванные индукцией рассеяния на стоке ключа

Если амплитуда высоковольтного выброса превышает напряжение пробоя ключевого элемента, которым обычно является силовой MOSFET-транзистор, то это может вызвать разрушение ключа. Более того, помехи коммутации высокой амплитуды на стоке ключа вызывает повышение ЭМИ до существенного уровня. В источниках питания мощностью более 2 Вт для ограничения выбросов напряжения на ключе используется цепь поглощения высоковольтного выброса (ЦПВВ).

Как работает цепь поглощения высоковольтного выброса

ЦПВВ используется для ограничения максимального напряжения на силовом ключе до безопасного уровня. Как только напряжение на ключе достигает порогового уровня, остальная часть энергии перенаправляется в ЦПВВ, где она запасается, медленно рассеивается или отправляется обратно в силовую часть. Недостатком ЦПВВ является то, что она потребляет часть мощности и снижает общий КПД. Существует несколько различных типов ЦПВВ (см. рис. 2). Некоторые из них используют стабилитроны для снижения потребляемой мощности, но увеличивают уровень ЭМИ. Цепь RCD обеспечивает хороший баланс между КПД, уровнем ЭМИ и стоимостью, что делает ее наиболее используемой.

Рис. 2. Типы цепей поглощения высоковольтного выброса

Цепь поглощения высоковольтного выброса RCD работает следующим образом: как только силовой MOSFET-ключ закрывается, диод во вторичной обмотке остается закрытым, и ток магнетизации заряжает емкость стока (см. рис. 3 а). Как только напряжение на первичной обмотке достигнет уровня выходного отраженного напряжения (Vor), определяемого коэффициентом соотношения обмоток трансформатора, диод во вторичной обмотке откроется, и энергия магнетизации перейдет во вторичную обмотку. Энергия рассеяния продолжает заряжать трансформатор и емкость стока до тех пор, пока напряжение на первичной обмотке не сравняется с напряжением на конденсаторе ЦПВВ (см. рис. 3 б).

Рис. 3a (вверху) и 3б (внизу). ЦПВВ на первичной стороне

При этом блокировочный диод обеспечивает передачу энергии рассеяния в конденсатор ЦПВВ (см. рис. 4а). Ток, протекший через конденсатор, ограничивает пиковое напряжение на стоке на уровне VIN(MAX) + VC(MAX). После того, как энергия рассеяния полностью передана, блокировочный диод запирается, и конденсатор ЦПВВ разряжается через резистор ЦПВВ до следующего цикла. Иногда последовательно с блокировочным диодом включается небольшой резистор. Его функция — подавление «звона» между индуктивностью трансформатора и конденсатором ЦПВВ в конце цикла зарядки. Полный цикл обеспечивает пульсацию напряжения на ЦПВВ амплитудой Vdelta, которая контролируется номиналами резистора и конденсатора (см. рис. 5).

Рис. 4а (слева) и 4б (справа). Работа ЦПВВ
Рис. 5. Напряжение на ЦПВВ RCD

Работа ЦПВВ типа RCDZ идентична работе RCD, за исключением того, что в цепи присутствует стабилитрон, включенный последовательно резистору (см. рис. 2). Он предотвращает разряд конденсатора ниже обратного напряжения стабилитрона. Это ограничивает рассеивание мощности и увеличивает общую энергетическую эффективность. Обычно используется на низких нагрузках. ЦПВВ типа ZD обеспечивает принудительное ограничение напряжения на стоке путем параллельного включения цепи стабилитрона. Аналогично RCD работает и ЦПВВ RCD+Z. Отличием является то, что в нее добавлен стабилитрон для обеспечения принудительного ограничения напряжения на стоке при переходных процессах, а также подавления электромагнитных искажений, генерируемых цепью RCD.

При расчете ЦПВВ необходимо принимать во внимание характеристики как трансформатора, так и MOSFET-ключа. Если минимальное напряжение ограничения меньше Vor трансформатора, то ЦПВВ будет работать как нагрузка, потребляя больше, чем энергия рассеяния, что отрицательно скажется на общем КПД. Если компоненты ЦПВВ недостаточно мощны, они могут перегреваться и не обеспечивать необходимую защиту ключа, а также генерировать дополнительные ЭМИ. Но главное, ЦПВВ должна защищать MOSFET-ключ при любых входных напряжениях, токе нагрузки и допуске компонентов.

Руководство по расчету ЦПВВ (PI-DG-101), опубликованное компанией Power Integrations, Inc. (www.powerint.com), обеспечивает пошаговую процедуру расчета компонентов для каждой из четырех основных ЦПВВ обратноходового источника питания. Руководство предназначено для использования с ПО PI  ExpertTM. Это интерактивная программа, которая использует пользовательскую спецификацию на источник питания и определяет критические компоненты (включая моточные изделия), необходимые для проектирования рабочего источника питания. Программа PI Expert также способна автоматически рассчитать ЦПВВ, однако он будет приближен больше к классической схеме, чем при использовании руководства по расчету ЦПВВ (в формулах: clamp).

Расчет ЦПВВ типа RCD

Ниже описаны основные этапы расчета цепи поглощения высоковольтного выброса.

1. Измерьте индукцию рассеяния первичной обмотки вашего трансформатора, LL.

2. Проверьте рабочую частоту вашего дизайна, fs.

3. Определите верный ток первичной обмотки, IP, по схеме:

– если ваш дизайн использует программируемое ограничение мощности, IP = ILIMITEXT;

– если ваш дизайн использует внешнее регулируемое ограничение по току, IP = ILIMITEXT;

– для остальных дизайнов, IP = ILIMITMAX.

4. Определите максимальное допустимое напряжение на MOSFET-ключе, и рассчитайте Vmaxclamp как:

.

(Замечание: рекомендуется запас в 50 В для BVDSS MOSFET-ключа, и еще 30…50 В запаса для учета переходных напряжений)

5. Определите напряжение пульсации на ЦПВВ Vdelta.

6. Рассчитайте минимальное напряжение на ЦПВВ, как:

.

7. Рассчитайте среднее напряжение на ЦПВВ Vclamp как:

.

8. Рассчитайте энергию, запасенную в реактивной индуктивности, как:

.

9. Оцените энергию, рассеиваемую в ЦПВВ Eclamp, как:

10. Рассчитайте номинал резистора ЦПВВ, как:

.

11. Мощность резистора ЦПВВ должна быть больше, чем:

.

12. Рассчитайте номинал конденсатора ЦПВВ, как:

.

13. Номинальное напряжение конденсатора ЦПВВ должно быть больше, чем 1,5Vmaxclamp.

14. В качестве блокировочного диода ЦПВВ должен быть использован диод класса fast или ultra-fast.

15. Пиковое обратное напряжение на диоде ЦПВВ должно быть больше, чем 1,5Vmaxclamp .

16. Прямой пиковый повторяющийся ток блокировочного диода должен быть больше чем IP. Если данный параметр не указан в спецификации на диод, средний прямой ток должен быть больше, чем 0,5IP.

17. Выберите номинал демпфирующего резистора (если он используется) как:

.

18. Мощность демпфирующего резистора должна быть больше, чем:

.

После расчета дизайна необходимо собрать прототип источника питания для проверки его характеристик, т.к. индукция рассеяния трансформатора значительно варьируется в зависимости от техники намотки. В частности, необходимо измерить среднее напряжение Vclamp и сравнить его значение с расчетным на этапе 7 (см. рис. 5). Любое существенное отклонение может быть скорректировано путем подстройки номинала Rclamp. Если результат сильно отличается от ожидаемого, необходимо сделать еще одну расчетную итерацию.

Аналогичные процедуры должны быть выполнены для всех компонентов ЦПВВ. Особое внимание необходимо уделить стабилитрону и диоду, их номинальная мощность не должна быть превышена. Мощностной потенциал компонентов проверяется путем измерения температуры каждого компонента при работе источника питания на полную нагрузку при минимально допустимом входном напряжении. Температура каждого компонента сверяется с допустимой температурой в спецификации. Если она превышена, цепь необходимо пересчитать с использованием более мощных компонентов.

Используя рекомендации руководства по расчету ЦПВВ, вы сможете получить оптимизированный и эффективный дизайн цепи поглощения высоковольтного выброса для обратноходового источника питания.

Перевод Геннадий Бандура.

TDM – комплексная система мониторинга и диагностики состояния силовых трансформаторов

Комплексная система мониторинга и диагностики марки «TDM» (Transformer Diagnostics Monitor) предназначена для:

  • контроля соответствия текущих параметров работы трансформатора нормативным требованиям;
  • проведения автоматизированной экспертной диагностики дефектов и оценки технического состояния трансформатора;
  • передачи системой в АСУ-ТП более высокого уровня первичной и обработанной информации для использования в более сложных интегрированных системах контроля.

Технические и программные особенности системы TDM

  • Практическая реализация модульной структуры технических средств системы, когда гибкий набор функционально дополняющих друг друга диагностических модулей позволяет оперативно создавать систему мониторинга трансформатора любой сложности.
  • Единое многоуровневое программное обеспечение INVA, реализующее функции мониторинга и автоматизированной диагностики. Элементы этого ПО устанавливаются в первичных модулях мониторинга, в АРМ трансформатора, АРМ подстанции, АРМ территориального энергетического предприятия. Иерархическая структура ПО INVA позволяет комплексно решать задачи управления эксплуатацией трансформаторов.
  • Наличие в программном обеспечении INVA системы TDM набора эффективных экспертных алгоритмов, позволяющих проводить углубленную оценку технического состояния контролируемого трансформатора.

Организация мониторинга трансформаторов при помощи системы TDM

Модульная структура технических средств, основанная на общей информационной шине, что позволяет оперативно создавать системы мониторинга и диагностики с необходимыми свойствами. Это позволяет минимизировать экономические затраты на организацию диагностического мониторинга.

Кроме модулей системы TDM в состав комплексной системы мониторинга могут быть включены любые приборы регистрации и контроля параметров масла и растворенных газов и других дополнительных диагностических параметров.

В зависимости от требований технического задания для конкретного контролируемого трансформатора в состав системы TDM могут входить до 20 диагностических модулей, к которым может быть подключено до 100 первичных датчиков различного типа, измеряющих различные технологические параметры работы.

По итогам работы диагностических алгоритмов в программе INVA рассчитывается единый коэффициент текущего технического состояния трансформатора. Этот коэффициент комплексно отражает состояние трансформатора, поэтому его максимально удобно использовать в системах управления эксплуатацией высоковольтного оборудования более высокого уровня.

Коэффициент текущего технического состояния Kттс не следует путать с широко применяемым и нормированным в настоящее время индексом технического состояния Итс. Индекс технического состояния оборудования описывает состояние оборудования в условиях полного жизненного цикла оборудования, который обычно включает в себя несколько межремонтных периодов.

Эти два коэффициента описывают разные аспекты текущего технического состояния оборудования, их значения на момент проведения измерений и контроля состояния обычно не совпадают и достаточно слабо коррелируют друг с другом, как это показано на рисунке.

Коэффициент технического состояния оборудования изменяется в пределах одного межремонтного цикла, а индекс технического состояния обычно монотонно уменьшается, незначительно изменяясь при возникновении и устранении дефектных состояний.

Технические особенности системы TDM

В основу разработки технических средств системы TDM был положен универсальный модульный принцип:

  • Основной элемент технических средств – отдельный диагностический модуль с набором датчиков.
  • Модуль реализует один диагностический метод для контроля всего трансформатора или набор методов для диагностики состояния отдельной подсистемы трансформатора.
  • Все модули TDM работают как составные элементы общей системы мониторинга и диагностики.
  • Основой для интеграции отдельных модулей в систему является общая информационная шина, проходящая через все модули.
  • Информация, регистрируемая одним модулем, по общей шине доступна для использования другими модулями.

В системе TDM реализован комплексный подход к диагностике состояния трансформатора, когда итоговая оценка состояния трансформатора производится на основании обобщающего анализа результатов работы, полученных экспертными программами всех модулей системы.

Конструктивное исполнение системы TDM

Все модули системы TDM рассчитаны на работу в промышленном диапазоне температур от 40°С без использования элементов подогрева.

Стандартно система TDM поставляется в защитном шкафу из нержавеющей стали, в котором монтируются все необходимые модули и устройства. В шкафу устанавливается система подогрева, предназначенная для поддержания необходимого климатического режима работы электронного оборудования. Для обеспечения работы системы в экстремальных условиях в шкафу монтируется дополнительная система подогрева, или кондиционер, в зависимости от технического задания.

Такое универсальное исполнение системы TDM позволяет монтировать диагностическое оборудование непосредственно рядом с контролируемым трансформатором, уменьшая длину сигнальных кабелей.

Для передачи информации в локальную вычислительную сеть АСУ-ТП более высокого уровня в системе TDM используются оптический кабель, витая «медная» пара, или радиоканал.

Система TDM – интеллектуальный элемент общей системы управления эксплуатацией высоковольтного оборудования энергосистемы

Технические и алгоритмические решения системы TDM соответствуют решениям, принятыми фирмой «ДИМРУС» при создании других систем мониторинга, например, для КРУЭ (система GIS-DM), высоковольтных кабельных линий (системы КМК и CDM), и т. д.

Универсализация систем мониторинга дает возможность оперативно обмениваться первичной информацией между различными системами мониторинга и оценивать состояние всего комплекса высоковольтного оборудования.

Это позволяет эффективно и быстро создавать обобщенные системы мониторинга технологически связанного высоковольтного оборудования, реализуя принцип комплексного мониторинга узла или транзита электроэнергии.

Перечень и основные функции модулей системы TDM

Основные диагностические модули системы TDM
Марка Наименование Описание функций модуля
PS Блок питания Универсальный источник питания модулей системы TDM и первичных датчиков.
M0 Главный модуль Главный технический и программный модуль TDM. Он управляет работой всех диагностических модулей, собирает с них информацию и передает ее на уровень АРМ подстанции.
M1 Монитор температуры Модуль для расширенной регистрации температуры трансформатора и окружающей среды. Позволяет проводить оценку эффективности работы системы охлаждения.
M2 Аварийный регистратор Модуль регистрации переходных и предаварийных режимов работы трансформатора. Позволяет фиксировать броски токов и напряжений обмоток трансформатора.
M3 Монитор вводов Мониторинг технических параметров высоковольтных вводов. Контроль величины тока проводимости, емкости C1, расчет тангенса угла потерь (абсолютного или относительного).
M3.1 Модуль расширения Предназначен для оперативного подключения переносных приборов регистрации ЧР (при отсутствии модуля M4).
M4 Монитор ЧР (ВЧ) Модуль регистрации частичных разрядов в диапазоне частот 0,1 ÷ 30,0 МГц. Анализ распределения импульсов ЧР, определение типа дефекта в изоляции трансформатора.
M4.1 Монитор ЧР (СВЧ) Модуль регистрации частичных разрядов в диапазоне частот 400 ÷ 1500,0 МГц. Используются встроенные в бак трансформатора датчики, поэтому модуль имеет хорошую помехозащищенность.
M5 Монитор РПН Модуль предназначен для контроля технического состояния устройства РПН трансформатора. Контролирует количество коммутаций по ступеням и процесс коммутации.
M6 Монитор ЧР (ультразвук) Модуль регистрации частичных разрядов в ультразвуковом диапазоне частот 30 ÷ 300 кГц. Позволяет проводить локацию места дефекта внутри бака трансформатора.
M7 Монитор вибрации Регистрация вибрации бака в диапазоне 10 ÷ 1000 Гц. Позволяет оценивать качество прессовки трансформатора.
M8 Регистратор перенапряжений Модуль регистрации высокочастотных импульсных перенапряжений в сети в диапазоне частот до 10,0 МГц. Оценка влияния перенапряжений на состояние трансформатора.
M9 Модуль входов Дополнительный модуль входов. Позволяет расширить количество регистрируемых параметров трансформатора.
M10 Монитор Zk Модуль регистрации токов и напряжений первичной и вторичной обмоток трансформатора, используемых для расчета параметра Zk, оценивающего наличие изменений формы обмоток.
Дополнительные и сервисные модули
M20 Переходный модуль Модуль расширения информационной шины системы TDM при большом количестве диагностических модулей, которые располагаются в шкафу в два ряда.
M21 Модуль БИТТ Модуль изолирующих трансформаторов 0,1 / 0,1А для развязки цепей прибора и токов проводимости высоковольтных вводов.
M22 Модуль токовых преобразователей Модуль изолирующих трансформаторов для развязки измерительных цепей 5А трансформаторов тока.
M23 Модуль времени Модуль для синхронизации внутренних часов системы TDM с системой глобального позиционирования GPS/GLONASS.
Специальные версии системы мониторинга TDM
TDM-M Мониторинг силовых трансформаторов с напряжением 110 кВ Система TDM минимальной конфигурации для мониторинга силовых трансформаторов 110 кВ.
TDM-10 /0,4 Мониторинг силовых трансформаторов 10/0,4 кВ Система TDM (комплексный датчик) для организации мониторинга силовых распределительных маслонаполненных трансформаторов с рабочим напряжением 10 кВ.
Системы управления охлаждением трансформаторов, интегрированные с TDM
TDM-TR Система управления охлаждением Система управления охлаждением трансформаторов сравнительно небольшой мощности (до 4 групп вентиляторов).
TDM-TS Система управления охлаждением Система управления охлаждением трансформаторов средней и большой мощности. Позволяет управлять 12 (24) группами маслонасосов и вентиляторов.

Программное обеспечение INVA для мониторинга и автоматизированной диагностики состояния трансформаторов

Совместно с техническими средствами системы TDM, предназначенными для регистрации и первичной обработки информации, фирмой «ДИМРУС» поставляется уникальное программное обеспечение «INVA».

Состав и функции программного обеспечения INVA

В состав ПО INVA входит набор алгоритмов и программ, решающих вопросы, связанные со сбором первичной информации, ее хранением, экспертной обработкой и формированием итоговых диагностических заключений о состоянии контролируемого трансформатора.

Элементы программного обеспечения INVA работают на разных уровнях реализации системы TDM.

Модули системы TDM

Информация от датчиков сбора первичной информации, смонтированных на трансформаторе, регистрируется, обрабатывается и хранится в необработанном виде в функциональных диагностических модулях. Управление работой каждого модуля производится встроенной программой на микропроцессорном уровне. В этой программе осуществляется основная параметрическая диагностика состояния трансформатора, формируются сигналы о превышении пороговых значений критических параметров.

Основной модуль M0 системы, работающий по сигналам программного обеспечения INVA, управляет работой всех диагностических модулей, собирает от них первичную информацию, интегрирует ее и передает на уровень АРМ подстанции (трансформатора).

В составе каждого модуля системы реализована специализированная экспертная система, результатом работы которой является диагностическое заключение о текущем техническом состоянии контролируемой подсистемы трансформатора.

АРМ подстанции – основной уровень мониторинга состояния трансформатора.

Этот уровень является основным для сбора, визуализации, хранения и экспертной обработки информации о состоянии трансформатора.

Вся необходимая информация о работе трансформатора, как первичная, так и специально обработанная экспертными программами в модулях, отображается на экране компьютера АРМ в цифровом значении и в виде стандартных светофоров состояния - «зеленый», «желтый», «красный», предназначенных для оперативного персонала.

При оценке текущего состояния трансформатора в INVA на уровне АРМ подстанции учитывается информация от дополнительных диагностических приборов (контроль растворенных газов, параметров энергопотребления и т.д.), а также используется необходимая информация из системы АСУ ТП более высокого уровня.

Специальный диагностический персонал при необходимости может, используя программные средства АРМ трансформатора, проводить углубленный анализ и обработку всей имеющейся информации.

Оценка технического состояния трансформатора

Мониторинг технического состояния и экспертная оценка состояния трансформатора являются основной целью применения систем TDM.

В связи со сложностью и взаимосвязанностью процессов в трансформаторе итоговая диагностическая процедура является многопараметрической, комплексной, поэтому выполняется в программном обеспечении INVA на нескольких алгоритмических уровнях и в несколько этапов.

  • Оперативная параметрическая оценка состояния трансформатора в основном производится в диагностических модулях TDM и частично в АРМ трансформатора (подстанции). Такая оценка проводится на основании сравнения измеренных величин с пороговыми значениями критических параметров трансформатора, для которых существуют эти значения.
  • Экспертная оценка состояния трансформатора и диагностика дефектов.

Для формирования комплексных диагностических заключений в экспертной программе используются сложные диагностические модели, в которых характерные параметры используются от нескольких диагностических моделей отдельных подсистем трансформатора.

Диагностические заключения по несвязанным подсистемам контролируемого трансформатора ранжируются по интенсивности развития выявленных дефектов, по степени их опасности для эксплуатации оборудования. Такие дефекты приводятся в виде простого списка.

На формирование комплексных диагностических заключений оказывают влияние дополнительные встроенные модели: для определения наиболее нагретой точки обмотки, оценка эффективности работы системы охлаждения, комплексного влагосодержания в масле и в твердой изоляции, и т. д.

Формирование отчетов о состоянии и управление эксплуатацией трансформатора

По результатам параметрической и экспертной диагностики программой INVA в автоматическом режиме производится формирование отчетов о состоянии трансформатора. Отчеты представляются в формате Word, что дает возможность экспертам при необходимости уточнять и корректировать информацию.

Созданные отчеты включают в себя данные об информационно важных первичных параметрах трансформатора, сведения о выявленных экспертными алгоритмами дефектах.

В отчетах приводится дополнительная информация, описывающая вероятные сроки развития дефектных состояний до критического уровня. Для этого в программном обеспечении INVA используются уникальные адаптивные модели развития дефектных состояний. Параметры этих математических моделей оперативно уточняются программой для каждого трансформатора по мере набора информации.

Для удобства анализа состояния трансформатора как элемента узла (подстанции) или составной части транзита энергии, программой INVA рассчитывается обобщенный коэффициент технического состояния трансформатора. Это дает возможность использования результатов работы системы TDM в диагностике типа «поиск слабого звена».

Математические модели и диагностические алгоритмы

В программном обеспечении модулей системы TDM и в ПО INVA реализованы многоуровневая параметрическая диагностика и автоматизированная экспертная оценка состояния трансформатора на основе математических моделей и алгоритмов.

Параметрическая диагностика основана на контроле значений критических параметров трансформатора, для которых имеются нормативные пороги состояния. Параметрическая диагностика строится на анализе трех значений критических параметров:

  • Текущие установившиеся значения критических параметров.
  • Скачок критических параметров, отражающий быстрые изменения состояния трансформатора.
  • Тренд изменения критических параметров, отражающий медленные изменения технического состояния трансформатора.

Диагностика на основе встроенных математических моделей предназначена для выявления дефектных и предаварийных состояний контролируемого трансформатора при помощи экспертных алгоритмов. Эта диагностика выполняется с использованием адаптированных к системе TDM эффективных экспертных алгоритмов, реализованных в программном обеспечении системы мониторинга, расположенных на уровнях обработки информации II, III и IV.

Модель Назначение математической модели, получаемые результаты
Расчет температуры наиболее нагретой точки обмотки
  • Расчет температуры наиболее нагретой точки обмотки по температуре верхних слоев масла и нагрузке.
  • Расчет старения изоляции по температуре наиболее нагретой точки обмотки и расчетному влагосодержанию твердой изоляции.
Влагосодержание в масле и в твердой изоляции.
  • Контроль влагосодержания в масле трансформатора.
  • Расчет влагосодержания в масле с учетом предшествующих режимов работы трансформатора.
  • Определение температуры закипания влаги в масле.
  • Расчет влагосодержания в твердой изоляции в местах перегрева.
Анализ растворенных газов в масле
  • Определение типа дефектов в трансформаторе по концентрации и сочетанию растворенных в масле газов. Точность таких расчетов зависит от марки используемого прибора контроля концентрации газов.
Наличие и распределение частичных разрядов
  • Регистрация частичных разрядов в диапазонах HF, UHF и ультразвуковом.
  • Определение наличия и типа дефектов в изоляции трансформатора.
  • Локация места возникновения дефекта внутри бака трансформатора.
Совместный анализ растворенных газов и частичных разрядов
  • Совместный анализ растворенных газов и частичных разрядов для уточнения диагнозов и для разделения дефектов внутри бака трансформатора и во вводах.
Состояние вводов трансформатора
  • Расчет параметров основной изоляции высоковольтных вводов (тангенс угла диэлектрических потерь, емкость), и их изменения.
  • Определение дефектного ввода и типа дефекта в нем.
Влияние импульсных перенапряжений
  • Регистрация высокочастотных импульсных перенапряжений.
  • Оценка воздействия импульсных высокочастотных перенапряжений, выявление изменений состояния трансформатора.
Состояние устройства РПН
  • Расчет перепада температур в основном баке и баке контактора РПН.
  • Определение механического и электрического износа контактов.
Комплексная оценка состояния трансформатора
  • Комплексная оценка технического состояния трансформатора на основе всех диагностических моделей.
  • Рекомендации по стратегии эксплуатации контролируемого оборудования с учетом требований РД 34.45-51.300-97.
Нагрузочная способность трансформатора
  • Расчет нагрузочной способности трансформатора по ГОСТ 14209-97 (МЭК 354-91), МЭК 60076-7, МЭК 60076-2.
  • Допустимые расчетные величины и время перегрузки.
Оценка влияния трансформатора на работу транзита
  • Определение влияния технического состояния трансформатора на надежность работы транзита энергии (для уровня IV в программном обеспечении INVA).

Многоуровневая реализация технических и программных средств

Программные и технические средства системы TDM включают в себя несколько уровней регистрации, обработки информации, мониторинга и диагностики технического состояния трансформатора.

Стандартная поставка технических и программных средств системы TDM включает в себя до 4 уровней регистрации, обработки информации и принятия решения о техническом состоянии контролируемого трансформатора.

Уровень I (уровень первичных датчиков) – технический уровень сбора исходной информации. Он включает в себя все первичные датчики системы TDM, а также все дополнительные датчики и приборы, контролирующие состояние трансформатора.

Уровень II (уровень модулей системы TDM) – технический и программный уровень первичной обработки данных от датчиков, уровень осуществления параметрической диагностики работы трансформатора.

Уровень III (диагностический уровень подстанции) – программный уровень комплексной экспертной оценки технического состояния трансформаторов. Представляет собой автоматизированное рабочее место (АРМ). Уровень III технически реализован в виде отдельного шкафа АРМ с компьютером и средствами связи.

Уровень IV (диагностический уровень энергопредприятия) – технический и программный уровень визуализации информации о состоянии оборудования всех подстанций энергопредприятия. Представляет собой шкаф - автоматизированное рабочее место (АРМ). При необходимости на этом уровне диагностики производится оценка рисков возникновения дефектов в наиболее ответственном оборудовании. На этом уровне возможно проведение интегральной диагностики влияния состояния трансформатора (трансформаторов) на состояние транзита электроэнергии.

Уровни программного обеспечения INVA

Программное обеспечение INVA, поставляемое с системами TDM для мониторинга трансформаторов, включает в себя базовые математические и диагностические модели для уровней IV, III и частично II. Набор дополнительных экспертных модулей и математических моделей для этих уровней, например, для сравнительной оценки влияния состояния трансформатора на техническое состояние общего транзита энергии (уровень IV), оговаривается при заказе системы отдельно.

Программное обеспечение INVA обеспечивает передачу и интеграцию информации в систему АСУ ТП уровней III и IV с использованием протокола МЭК 60870-5-104. Это позволяет оперативно и безопасно использовать существующие информационные сети заказчика.

Основными задачами, решаемыми при интеграции системы TDM в АСУ ТП, являются:

  • Получение в АСУ ТП на уровнях III и IV оперативной информации о состоянии трансформатора в объеме, необходимом для оценки оперативным персоналом текущей ситуации и принятия решений.
  • Возможность получения первичной информации о состоянии трансформатора от других подсистем АСУ ТП без использования в TDM дополнительных датчиков.
  • Автоматическая синхронизация «внутреннего времени» ПО системы TDM со временем системы АСУ ТП и «глобальным временем».
  • Локальный и удаленный доступ к «разрешенным» данным и результатам работы системы TDM с использованием ресурсов АСУ ТП, в том числе WЕВ — доступ.
  • Удаленный контроль правильности функционирования и исправности технических и программных средств системы TDM.

Скачать документацию по системе TDM

Похожие материалы:

Изготовление высоковольтного трансформатора

Drovosek

Люди, помогоите, у кого какой опыт в изготовлении высоковольтного трансформатора

hbringer

Делается он так:
1. Нужно вычислить, сколько надо взять трансформаторного железа по объему (лучше не вычислять, т.к. не знаю формул), а взять с запасом, прикинув "на глаз". Например для мощности в 20-30ватт, думаю подойдет 2х2см и длиной см 5-8. Мощность (Амперы*Вольты источника питания*КПД), например для аккумулятора СА1213 (12В 1,3А=15Вт) и Freeman'овского преобразователя на SG3525 http://frikzona.org/zashita/megashock2.shtml
(КПД~90% (0,9) выходная мощность будет ватт 13-14. Вообще выходная мощность рассчитывается, исходя из энергии "боевых" конденсаторов, но в данном случае сойдет и так.
2. Надо взять пластины от трансфоматорного сердечника. Заизолировать их друг от друга тонким скотчем или лучше взять папиросную бумагу и пропитать ее трансформаторным маслом. Затем сложить их, плотно сжав. Если нет нужного размера пластин, можно их вырубить из пластин бОльшего размера зубилом и обработать напильником.
3. Склеить каркас из пластика или платмассы, толщиной 1-1,5мм (с ограничителями). Дополнительно обмазать его тонким слоем эпоксидного клея с добавлением 5-10% трансформаторного масла (масло тщательно размешивается с клеем до нанесения). Подождать высыхания 12-15 часов.
4. Намотать высоковольтную обмотку тонким проводом (0.08 или 0.1мм), желательно делать шаг витка в 0.2-0.5мм (меньше просто сложнее). После намотки слоя, следя за тем, чтобы провод не размотался, (прикрепляем скотчем на внешную сторону каркаса) подождем 1-1.5 часа после смешения компонентов эпокидного клея и масла (чтобы оно немного загустело) и обмазываем равномерным тонким слоем, так, чтобы скрыть полностью провода с запасом в 0.2-0.5мм. Дать хорошо просохнуть.
5. Прокладывать поверх каждого слоя бумагу, пропитанную парафином (до 60КВ) или специальную конденсаторную бумагу (можно взять папиросную бумагу и хорошо пропитать ее трансформаторным маслом, обмотать плотно в 2-3 слоя). Особенно важно следить за тем, чтобы самые уязвимые места (около ограничителей были надежно заизолированы).
6. После намотки последнего слоя высоковольтной обмотки также покрываем его 1-2мм слоем эпоксидной смолы с маслом, наматываем 2-3 слоями пропитанной бумаги. Наматываем ПЕРВИЧНУЮ обмотку и обматываем все изолентой в 3-4 слоя.
7. Проверяем на предмет проводимости обмотки ("прозваниваем"). С торцов обильно замазываем эпокидным клеем.
Обычно в первичной обмотке советуют делать 20 витков, советую сделать их 40-60, и высоковольтной обмотке количество витков пропорционально увеличится. При этом следует помнить про потери, поэтому следует наматывать на %10 больше витков в высоковольтной обмотке, чем необходимо из пропорции.
Также, изоляция между обмотками и слоями обмоток должна быть не слишком толстая, а именно такая какая нужна - оптимальная. Данные параметры подойдут для более чем 60-80КВ. Удачи!

Drovosek

Спасибо!!! 😊

Drovosek

А что если между слоями прокладывать 4-5 слоёв широкого скотча, а потом залить с торцов эпоксидкой, и проволоку с каждого слоя выводить не с торца а наматывать вместе со скотчем, Чтобы в торце не пробило. Как
думаете?

hbringer

Чесно говоря, еще сам не очень разбираюсь, но то, что Вы написАли (насчет вывода провода через наматываемый слой скотча) кажется разумным, только лучше взять не скотч, а изоленту, но намотать поменьше. Вообще гараздо надежнее будет "заклеить" слои клеем с трансформаторным маслом и обвернуть тонкой бумагой, пропитанной парафином (воском) или трансформаторным маслом. Можно поступить проще и не заливать слои клеем, а просто намотать изолирующий слой, но тогда при намотке первичной обмотки поверх (особенно толстым проводом) существует возможность повреждения высоковольтной обмотки или изолирующих слоев (если используется бумага). В таком случае (если не "клеить") надо пропитать слои трансформаторным маслом (очень удобно пропитывать, если масло зарядить в одноразовый шприц).
Если принимать в расчет толщину изоленты ~0,4мм, если пробойное напряжение ее в раза 3 больше, то слой изоленты должен "держать" ~2-3кВ (если только она не растянута).
Расчитать примерную толщину изолирующего слоя можно следующим образом:
Допустим надо получить 50кВ, намотка ведется проводом 0,1мм, каркас 50мм длиной. Допустим мы решили не усложнять себе изготовление и мотаем виток к витку (без промежутков). Тогда в одном слое будет 500 витков (не столь важна точность). Для надежной работы ма решили сделать 20 витков в первичной обмотке, при напряжении на ней в 450В. На один виток первичной обмотки "идет" напряжение 450/20=~22В, количество витков в высоковольтной обмотке (50000/450)x20=~2250.
Следовательно надо намотать 5 слоев (потери отнимут "лишние" витки). На один виток вторичной обмотки придется то же самое напряжение 22В. Нет смысла делать шаг при намотке провода, т.к. лакированный провод (разные марки, по-разному (ПЭЛ, ПЭЛШО) "держит" вольт 60-80. А вот на один слой придется 22*500=11000В, следовательно потенциал между слоями будет 11кВ, и изоляция между каждым слоем должна "держать" соответствующее напряжение. Хватит 5 слоев изоленты, но это слишком толстая изоляция - будут потери, надо, чтобы обмотки были как можно ближе к сердечнику, чтобы могли "словить" побольше электромагнитного поля. Если нет трансформаторного масла - используйте бумагу, пропитанную парафином или конденсаторную бумагу (достать конденсаторную бумагу, можно из конденсатора в лампе дневного света).

Freeman408

Как я делал HV транс:

Ножницами по металлу нарезал из Ш-образных трансформаторных пластин прямоугольные. Сложил их (см. рисунок), так, чтобы получилась площадь сечения 450...550 кв.мм (я сделал ок. 540). В процессе намотки между пластинами прложил плёнку, чтобы изолировать их одну от другой (иначе нможет падать КПД (вплоть до 0% )). Далее обмотал это дело скотчем, потом - первичная обмотка, я сделал её с отводом, чтобы можно было переключать: 8-12-20 витков. Первичную обмотку обернул толстой плёнкой (не знаю, откуда плёнка. Можно использовать от канцелярских принадлежностей (папок и др.)), и с торцов залил эпоксидкой (сначала с одного торца, потом - с другого, когда первый затвердеет) (в эпоксидку добавил немного масла). Потом ещё несколько слоёв скотча, и начал наматывать вторичную обмотку. Для этого заюзал примитивное намоточное приспособление (см. рис.). Планировалась обмотка в 1200 витков, но провода хватило только на 950 😊. Измерил ширину имеющегося скотча, и намотал первый слой вторички шириной на 10...14 мм больше чем скотч (чтобы от краёв слоя до краёв изоляции оставалось 5...7 мм ). Далее взял длинный отрезок этого самого скотча и сложил пополам клеящим слоем внутрь, так, чтобы получился отрезок плёнки (ровный, без морщин. Мелкие пузыри допускаются). Этим отрезком в 2...3 витка обернул первый слой намотки, потом ещё 1,5 витка порсто скотча. И так все 8...10 слоёв (точное количество не помню). Всё это с натягом, чтобы транс был компактнее. Провод пропустил между слоями плёнки. Слои намотки ес-но укладываются виток к витку (даже один "заезд" сильно повышает вероятность пробоя). Потом получившийся транс снова обернул толстой плёнкой и залил эпоксидкой с торцов (сначала один, потом другой (когда первый затвердел)).

В процессе намотки, когда чувствовал что зае%ался, закреплял провод на трансе кусочком скотча и отдыхал. Считал витки с помощью калькулятора (набираешь "10" "+/-" "+" "10" "=", и потом "=" после каждых 10 витков).
Сильнее всего заё%ывался, пытаясь ровно склеить скотч клеящими слоями 😊, но оно того стоило: катушка держит напряжение 70 Kv как нефиг делать.

handmade

объясните идиоту с какого х.. будет падать кпд если не изолировать пластины?! я их не изолировал и все нормуль. в промышленных устройствах тоже этого не делают (почему-то ;-)))

Drovosek

В промышленных трансформаторах используют лак или что-то в этом роде . КПД падает из-за вихревых токов Фуко( 😉 Даже я знаю 😉 ) Но может я и не прав, там ведь постоянный ток в шокерах

Amid

При изготовлении импульсного транса, если вы хотите что-бы он не накрылся в самый нужный момент, надо учитывать следующие моменты:
· Напряжение на виток. Если напряжение на виток превышает максимальное напряжение, которое может выдержать изоляция провода, то поработает ваш транс пару секунд, и все, хана. Это напряжение как правило равно 50 вольтам. Для расчета надо знать напряжение разряда кондера, количество витков в первичке. С этим количеством играться не советую. Например напряжение разряда =600v. Кол-во витков в первичке =20. Следовательно на виток 600/20=30 вольт, что является оптимальным в данном случае (запас 20 вольт). Такая катушка будет вечная.
· Меж витковая изоляция. Это очень важно, т.к. если будет плохая изоляция, время жизни вашей катушки тоже ограничится парой секунд, или низким напряжением на выходе. Лучший вариант материала - фторопласт. Каждый намотанный слой, промазываем эпоксидной смолой, (масло не обязательно, а лучше вообще без него) и прокладываем нашу фторопластовою ленту. Сколько слоев прокладывать? Определяем напряжение на слой (кол-во витков*Vна виток), определяем тип фторопласта или вообще изоляционного материала, вычисляем максимальное напряжение, которое он держит на 1мм, и соответственно считаем количество слоев.
· На счет материала для сердечника, так это однозначно транс. железо. Ферит даже и не пробуйте.
· Ну и всю эту байду надо вставить в какой то корпус и залить эпоксидкой.
Пару слов на счет КПД. (напоминание)
Чем меньше витков во вторичке, тем меньше потери в самом трансе.
Кол-во витков в первичке должно быть оптимальным для приложенной к нему энергии. Поэтому следует поэкспериментировать, дав больше витков чем рассчитано по напряжению на виток. Ток на выходе может сильно увеличится.

handmade

Drovosek
В промышленных трансформаторах используют лак или что-то в этом роде . КПД падает из-за вихревых токов Фуко( 😉 Даже я знаю 😉 ) Но может я и не прав, там ведь постоянный ток в шокерах

чето я о таком не слышал ничего 😉 а в промышленном трансформаторе никакого лака нет - когда я его раздолбал пластины высыпались... кпд скорее будет падать из-за зазоров между пластинами. вот сканы моего трансформатора:


описание и фотки в работе будут чуть позже.. хотя видео со старого шокера уже можо глянуть (см. архив топика по шокерам)

maser

для AMID
а почему нельзя выходной транс делать на феррите??
я сделал несколько штук вроде работают!

hbringer

Советую купить изоленту "Mercury" что-ли - 0,13мм толщиной, "держит" 5кВ.

handmade

вот еще насчет "невозможности" мотать на феррите:
http://www.geocities.com/thejuiceuk/stungun.html

так что... товарищи теоретики, теория это хорошо, но в нашем деле практика лучше ;-))

Amid

2_maser:: По поводу феритов. Да, на феритах трансформатор работать будет. Если этот ферит взять и вытащить, то транс все равно будет работать, вот только показатели его снизятся. Не до нуля конечно же, но довольно таки сильно снизятся (сам пробовал). Когда-то я собирал схемы не пытаясь в них разобраться . Купил какую то книжку со схемами, нашел статью о шокере, заинтерисовало, дай-ка соберу. Ничего не работает. Вот тебе и результат незнания (2_handmade: Вот такая вот практика без теории).
В общем фишка в том, что ферит по сравнению с транс-ым железом имеет меньшую магнитную проницаемость, хуже держит магнитный поток, +где вы возьмете ферит диаметром больше 10мм. Я например таких не видел. Чем больше площадь сечения сердечника, тем больше пропускная способность. Я думаю для вас важно получить максимальный КПД от этого транса, поэтому следует учитывать все факторы на него влияющие (до последнего).
И еще, забыл написать, Пропускная способность мощности трансформатором значительно возрастет при увеличении диаметра провода (это происходит из за снижения сопротивления провода).Сопротивление высоковольтной обмотки также определяет количество витков, точнее длинна провода, необходимая для намотки определенного количества витков. Так как с каждым слоем длинна провода на виток увеличивается, нужно определить длину магнитопрвода (сердечника) таким образом, чтобы получилось как можно меньше слоев обмоток.
Должен сказать, что всю эту теорию я первым делом проверяю на практике, и на самом себе в том числе.

maser

для Amid
но если мы берем феррит с магнитной проницаемостью 2000 и выше он чтоже тоже
будет хуже чем трансф.железо (с сечением как
раз проблем нет)!

Drovosek

"чето я о таком не слышал ничего 😉 "

Хорошо, тогда зачем по твоему сердечник делают из пластин а не литым----КАК раз потому что возникали бы вихревые токи, которые нагревали бы сердечник и ТОГДА были бы большие затраты.

Когда пластины изолированы, токи Фуко возникабт в каждой отдельно взятой пластине,
Но за счёт малого объёма отдельно взятой пластины ТРансформатор практически не греется.
"когда я его раздолбал пластины высыпались..."
А что ты хотел? Какие нагрузки на него подавались, сколько лет он пахал? =),
Да и кто ради тебя будет так стараться =)
Потому они и "гавнотрещалки"...
не удивительно что он рассыпается... Особенно китайского производства.
Кстати, борщ в микроволновке разогревается как раз от вихревых токов Фуко =)

Amid

2_maser: Да, хуже. Трансформаторное железо, в зависимости от марки, разная проницаемость. Чистое (электро) железо, листовая электролитическая сталь, и.т.д. - все это магнитно мягкие материалы. Магнтнаая проницаемость может достигать 45000 нм. (min=16000 нм., а начальная проницаемость =1700 нм., в феритах она стабильна ) Фериты же имеют больше преимуществ в высокочастотных схемах. Поинтересуйтесь, почитайте в библиотеке книжек. Мне в лом книжки перепечатывать.

maser

Amid спасибо уже почитал и все понял!

handmade

Drovosek
"чето я о таком не слышал ничего 😉 "

Хорошо, тогда зачем по твоему сердечник делают из пластин а не литым----КАК раз потому что возникали бы вихревые токи, которые нагревали бы сердечник и ТОГДА были бы большие затраты.

Когда пластины изолированы, токи Фуко возникабт в каждой отдельно взятой пластине,
Но за счёт малого объёма отдельно взятой пластины ТРансформатор практически не греется.
"когда я его раздолбал пластины высыпались..."
А что ты хотел? Какие нагрузки на него подавались, сколько лет он пахал? =),
Да и кто ради тебя будет так стараться =)
Потому они и "гавнотрещалки"...
не удивительно что он рассыпается... Особенно китайского производства.
Кстати, борщ в микроволновке разогревается как раз от вихревых токов Фуко =)

ээ батенька это уже не в ту степь.. а вы САМИ пробовали делать делать этот трансформатор?!

hbringer

Для прокладки слоев диэлектрика лучше всего подойдет ПВХ-изолента "Spectrum" 0,13мм, 5000В.

maser

я сделал транс проводом ПЭЛШО 0.07
2000 витков
слои прокладывал ламинированной пленкой которую применяют для изготовления
пленочных кондеров!

Drovosek

to_handmade: по-твоему я придумал? 😊
открой любой нормальный учебник по физике (Калашников "Электричество" или хотя бы Трофимов "Курс физики"). Там всё написано. Хотя в импульсных трансах может это и не имеет значения, хз...

Трансформаторы я изготовлял-как раз без изоляции между пластин(сам не знаю почему), только успехи не очень--слабо как-то работают. Да и площадь маленькую брал.

Вот на форуме много интересного почитал,
сделал сердечник 2*2 с изоляцией между пл., только щас
сессия, заниматься некогда... намотаю-посмотрим результат.

handmade

нет, почему же.. я же не утверждаю что таового явления не существует. но микроволновка тут ни при чем! там несколько ггц а у нас импульсы ПОСТОЯННОГО тока. хотя частота самих имульсов довольно большая (тк мала длительность) но это уже нам не важно. поэтому не стоит снижать кпд транса уменьшая плотность поля в сердечнике этими прокладками...

а что касается самостоятельного изготовления - дык я их сделал штук 10 перед тем как получился ОДИН (см фото) нормальный и рабочий! и дело тут далеко на в пластинах... впрочем это я опишу наглядно чуть позже. сечас могу сказать что основная проблема - в изоляции. изолента не подходит. никакая. ширина изоляции = ширине девайса - это нужно взять за правило.

handmade

блин, хотел фотками дополнить но быстро понял что это ни к чему.. итак, как я все же сделал этот злой трансформатор. степ бай степ 🙂

набрал пакет пластин, зажал в тиски и обмотал по всей длине капроновой ниткой. промазал эпоксидкой, высушил. далее конец провода (намоточный провод соединяется с многожильным во фторопласт. изоляции) обмотал 10-15 слоями фторопластовой ленты 0.1мм, хороо примотал нитками к сердечнику и замазал бакситкой. только!!! после!!! высыхания приступил к намотке. кстати, для намотки я использовал провод ПЭЛШО-0.1мм, каждый слой провода промазывал конденсаторным маслом (в этом главная фишка!) которое впиталось в нитки на проводе и создало дополнительную изоляцию. длина намотки ок. 4см т.е. ~350 витков на слой, всего их 10 штук. межслойная изоляция - 2 слоя ленты. здесь есть важный момент. даже два. во первых ленту я сразу сложил вдвое, промазал сложенные стороны маслом. во-вторых провод для начала следующего слоя выходит не сбоку (как советуют делать кое-где ;-), а непосредственно над своим местом в предыдущем слое. торцы фторопластовой ленты идут внахлест примерно на 2см, стык также промазан маслом. намотка последнего слоя заканчивается на середине, далее делается вывод провода аналогично началу, с той же стороны.

после всего этого гемороя я намотал еще 10 слоев фторопласта, временно пофиксил скотчем и перешел к самому ответственному делу - заливке торцов. делал каждый в отдельности, тк предыдущий опыт по заливанию всего сразу был плачевным. здесь есть один ВАЖНЫЙ момент - никакого масла я в эпоксидку не добавлял!!! оно там нах%й не нужно. просто прогрел ее на водяной бане до 70 градусов так что получилась почти как вода и надежно залила все щели, и все пузырьки воздуха сами поднялись наверх, без всяких еб??ых вакуумов и прочей промышленной ху%ты!! не стоит делать этого с готовой смолой - может пройзойти резкая полимеризация с увеличением объема и температры (вплоть до возгорания) так что тару в которой вы это будете делать попросту разорвет. лучше сначала нагреть саму смолу а потом потихоньку, капельками намешать отвердитель. (небольшое отступление - понимаю, что все это ОЧЕНЬ ГИМОРНО однако, как говорится, скупой платит дважды. результат вы можете видеть. меня и самого впечатляет ;-)))) кстати идею залить торцы по отдельности я позаимствовал все с того же долбаного транса от "марго").

вот практически и все. хотя это только полуфабрикат - болванка со вторичной обмоткой (зато какой!) а вот че дальше на нее мотать и как каждый решает сам для себя.. я намотал 15 витков ПЭЛ-0.8 чтобы отснять видео которое все наверно уже видели тут. потом смотал ее к чертям, и положил на хранение - ждать остальных частей моего МегаШокера 😀

Drovosek

Блин и где вы фторопластовую ленту берёте, у нас фиг найдёшь где, а заменить чем можно?
Может в качестве изоляции между слоями использовать материал от пластиковой бутылки?
По-моему его ничто не пробьёт.

Freeman408

Что касается изоляции пластин друг от друга: так без неё внатуре будут возникать вихревые токи, из-за которых будет снижаться КПД. Работать будет, но часть энергии будет улетать нах. На самом деле в трансах промышленного изготовления пластины изолируются слоем окиси (или чего-то в этом роде), или лака (парафина). вообще, тот же феррит проводит ток, но имеет большое сопротивление (видимо, так же и слои оксида), напряжение же вихревых токов мизерное. Зависит оно от напряжения, приходящегося на 1 виток в обмотках, у силовых трансов (~220v) оно относительно небольшое, но в импульсном HV трансе - намного больше, так что при таких же параметрах сердечника, что и у силовых. потери могут быть намного выше.

Какая изоляция в трансах китайских адаптеров - не в курсе, но греются они как правило очень сильно, даже при отсутствии нагрузки, что свидетельствует о моей правоте.
Так что нужно изолировать.

теоретик?2

Фторопластовая лента - суть лента ФУМ, которая продается в сантех магазинах. Используется вместо пакли для герметизации резьбы. То же, но более широкое видел у буровиков геологов/нефтяников. Кстати по поводу преобразователей. Буржуи широко применяют преобразователи 12=/220~,но они на 50 герц и мощностью от 40вт и поэтому соответственных размеров. Не попытаться ли использовать их потроха?

Freeman408

Мля, склько можно путать фторопластовую ленту, которая применяется в качестве изоляции, и фторопластовый уплотнительный материал (ФУМ). Этот ФУМ - хороший уплотнитель, но как изоляция - гэ. Некоторые по незнанию мотают трансы с этим ФУМом, и потом жалуются: "Всё ведь правильно сделал, а оно почему-то не работает. Странно...". 😊

Drovosek


LOL!!!!
Может попробовать перцовым пластырем прокладывать? Вдруг заработАет!!!!
Нет правда!!?
😉 😉 😉 😉 😉 😉 😉

maser

я использую ламинированную полиэтиленовую пленку!
та можешь попробовать пленку для термо упаковки пищевых продуктов
сложенную в 2 раза!
а вообще сходи в магазин канц товаров и посмотри что-нибудь!!

Drovosek

To_HANDMADE
"во-вторых провод для начала следующего слоя выходит не сбоку (как советуют делать кое-где ;-), "
А кто советует??

handmade

2 Freeman

не выдумывай, никаких оксидов там нет. и вихревых токов тоже. вот откопаю у себя одну умную книжку по импульсникам - процитирую оттуда...

2 drovosek

ленту продают обычные рыночные барыги как "ленту для проклейки линолеума" (утюгом имеется ввиду), и притом сами обычно не знают что это за лента. поэтому если их в лоб спросить типа "фторопласт есть?" - могут посмотреть как на идиота :-))) ой чуть не забыл: выводить сбоку советует Juice (смотри ссылку выше).

2 hbringer

это у тя выходной транс??! я так же мотал на преобразователь...

hbringer

Не - это Т1.
Думаю тоже не зря.

hbringer

Вообще не очень правильно расчитывать выходное напряжение из простого отношения количества витков высоковольтной и первичной обмоток, т.к. основопологающим условием возникновения ЭДС в проводнике - является его площадь взаимодействия с магнитным полем, т.е. максимально важно учесть длину проводника. А количество витков не всегда правильно отражает соотношение длин проводников в обмотках, и тем больше это несоответствие, чем больше диаметр провода, толщина изоляции, меньше поперечное сечение сердечника. Если есть желание можете посмотреть на показатели ниже и сравнить.
Lhv - длина высоковольтной обмотки, Llv - длина первичной обмотки (учитывается вариант, если обмотка не распределена по сердечнику, а намотана виток к витку. В ином случае лучше всего обмерить ниткой 😊 )
Для круглого сердечника
Lhv=6,28*((D/2+Iz+0,5W)+(D/2+Iz*2+W)+(D/2+Iz*3+1,5W)+(D/2+Iz*4+2W)+(D/2+Iz*5+2,5W))*(L/W)
Например для сердечника D=20, диаметр провода W=0,1мм, толщина изоляции одинакова Iz=0,36мм, длина обмотки L=50мм
Lhv=6,28*((20/2+0,36+0,5*0,1)+(20/2+0,36*2+0,1)+(20/2+0,36*3+1,5*0,1)+(20/2+0,36*4+2*0,1)+(20/2+0,36*5+2,5*0,1))*(50/0,1)=6,28*(10,41+10,81+11,23+11,64+12,05)*500=(перемножим)(65,3 8+67,89+70,52+73,1+75,64)*500=352,53*500=176265мм или 176м 26,5см
Например Llv=75,64+0,6+0,5*0,8*20=76,89*20=1532,8мм или 1,5м 3,7см (изоляция между первичной и Hv обмотками 0,6мм, диаметр провода 0,8мм, количество витков 20)
Отношение по длине ~115
Отношение по виткам ~125
Для изоляции в 1мм между слоями и 2мм между первичной и высоковольтной обмотками.
Отношение по длине ~134 6,28*(11,05+12,01+13,15+14,2+15,25)*500=206172мм
Для квадратного сердечника
Ls - длина стороны сердечника.
Lhv=(Ls*4*(L/W)+Iz*4+0,5W)+(Ls*4*(L/W)+Iz*8+0,5W)+(Ls*4*(L/W)+Iz*12+0,5W)+(Ls*4*(L/W)+Iz*16+0,5W)+(Ls*4*(L/W)+Iz*20+0,5W)
Lhv=((20+0,36)*4*(50/0,1))+((20+0,36*2)*4*(50/0,1))+((20+0,36*3)*4*(50/0,1))+((20+0,36*4)*4*(50/0,1))+((20+0,36*5)*4*(50/0,1))=32576+33152+33728+34304+34880=168640мм
Llv=(20+2)*4*20=1680
Отношение по длине ~100
Отношение по виткам ~125
Для изоляции в 1мм между слоями и 2мм между первичной и высоковольтной обмотками.
Отношение по длине ~130 (84*500)+(88*500)+(92*500)+(96*500)+(100*500)=42000+44000+46000+48000+50000=230000мм
Ну, вообще все это приблизительно и не учитывает, например, что при намотке на квадратный сердечник, обмотка постепенно становится круглой :wow:

handmade

гы люди думают что рассчеты помогают избегать гимора - хз иногда они сами гимор еще тот 😉 лично я все вышесказанное увидел на практике в процессе эволюции моего транса. один раз намотал 4 слоя по 3,5 см проводом 0.05 (!!!) - естественно транс пробило, зато как! целых 2 секунды я наслаждался 5-ти сантиметровым разрядом 🙂

hbringer

Чегооооо....оооо??? Ты все точно написал???
,,,-(А)-,,, Прочитай еще раз свой "пост" и вдумайся. Ты не удосужился прочитать несколько предложений.
"ЕСЛИ ЕСТЬ ЖЕЛАНИЕ -![М О Ж Е Т Е]!- посмотреть на показатели ниже и сравнить."
Если занят очень сильно, так не читай. Зачем же недочитав свысока бросать "профессиональные" реноме. Тут (на форуме) должно быть достаточно теории, мало ли что пригодится кому-нибудь. Повторюсь: если тебе (Вам) уже известно то, что тут постят, так, думаю, не стОит поступать наподобие: в компании, перебивая: "А, да я уже слышал это." Если Вам (тебе) доподлинно известно, что какие-то технические решения ошибочны, то надо просто сказать, а если не послушают - их проблемы (не думаю, чтобы Вы (ты) так уж рдели за успешность всех начинаний постящих 😊 ) И не стОит употреблять выражений типа "гимор", т.к. сам очень презираю ленивых и глупых людей (большинство людей не стояли в очереди первыми, когда Бог раздавал мозги), поэтому простое сравнение с ними просто НЕСПРАВЕДЛИВО! Ты ведь знаешь, что это такое?

P.S. Прискорбно, что приходиться переживать из-за таких "мелочей" 😞.

handmade

2 hbringer

я не говорил что отрицаю теорию. и не надо делать заключений типа "свысока бросать.." - я не профессор физики. вобще теория без практики не существует, однако каждый выбирает главное для себя сам. я вот не люблю рассчеты - потому что далеко не всегда они целесообразны. мне проще сделать, подобрать, подкрутить, итд чтобы добится нормальных показателей того же шокера. и насчет лени - есть такое дело 😉 у англичан есть хорошая поговорка "если есть сложное дело - доверь его ленивому человеку, он найдет способ сделать проще" - 😊 можно сказать что девайсы вроде шокеров, баллонов, и проч. также для ленивых (зачем шокер если регулярно занимаешся скажем рукопашкой?)

ANT-X

Стоит ли использовать в качестве изоляции между слоями обмоток трансформатора
термоусадочную трубку?

handmade

симпатичная идея... только я почему-то не встречал данные по их изолирующим св-вам. если под рукой есть, попробуй ее пъезой пробить...

ANT-X

Пьезой не пробивается.

Drovosek

==========================================
Народ!
А чем вы пользуетесь для намотки проволоки?
==========================================

handmade

руками. все свои трансы мотал только так. но если есть возможность - конечно же стоит использовать намоточный станок.

handmade

ANT-X
Пьезой не пробивается.

тогда в кач-ве изоляции подойдет, но довольно сложно будет делать вывод на следующий слой, если он не сбоку. хотя... расскажи про эту изоляцию, насколько она ужимается по сравнению с первоначальным размером? просто я с термоусадкой не работал, не знаю...

впринципе можно и оставить идею "посадить" ее на обмотку, а просто взять заведомо бОльшего диаметра трубку, разрезать по длине и обмотать в нахлест.. кстати забыл спросить какой толщины она у тебя?

handmade

видео моего транса в работе помещено тут http://steelrats.by.ru/files/impuls.avi

выяснилось, что предыдущая ссылка давно уже непахает :-((

ЗЫ используйте только качалки типа флэшгета, тк через браузер не получится...

ANT-X

[QUOTE]Originally posted by hbringer:
[B]1
Расскажите подробней про изготовление
транса Т1.
Чем выполнена межслойная изоляция?
Нужно ли заливать эпоксидкой?
Кольца склеиваются между собой или просто
обматываются скотчем? и т. д.?

hbringer

Я напишу как делал, если что - меня поправят.
Два ферритовых кольца между собой можно проложить тонким скотчем, а можно и не прокладывать, т.к. у них все-равно очень высокое электрическое сопротивление, и работают они автономно, влияя мало друг на друга. Аналогия с трансформаторными пластинами, но тут их складывают по другой причине - увеличение сечения сердечника. Обмотать скотчем получившийся сердечник надо обязательно, так он скрепится. Можно покрывать каждый слой тонко эпоксидкой, но это сложно, т.к. толщину будет сложно получить одинаковую (наплывы и т.п.). Лучше просто прокладывать материалами, про которые в теме достаточно написано (просто обильно пропитывал слой трансформаторным маслом (при помощи шприца), а потом обматывал тонкой бумагой, которая впитывала масло). Последний слой покрыл эпоксидкой, начинающей затвердевать (чтобы избавиться от наплывов). Замотал тонкой бумагой (после просушки - легче будет мотать первичную обмотку, т.к. не будут мешать просвечивающиеся провода) и намотал первичку в два провода. Эпоксидкой хорошо покрывать для того, чтобы зафиксировать и укрепить высоковольтную обмотку перед намоткой первичной толстым проводом, способным продавить/повредить обмотку из тонкого провода. Тут писАли, что в эпоксидный клей не надо добавлять трансформаторное масло, действительно можно не добавлять, т.к. сам клей отличный диэлектрик, но если смолу осторожно прогреете на водяной бане или в емкости, подогреваемой паяльником, а затем в остывший раствор добавите отвердитель и ~10-15% масла, то застывший материал будет похож на стекло по виду и диэлектрическим свойствам. В тансформаторе для преобразователя не надо так усложнять себе задачу с изоляцией - там относительно невысокое напряжение. Да и слой можно сделать только один.

handmade

согласен что трансформаторное масло немного повышает качество смолы, но на заливке это сказывается не лучшим образом. как пример пусть и не самый лучший (из детских опытов по физике) - масло капают на сито и вода уже не проходит. вот так...

hbringer

Про этот опыт с маслом - немного не в ту степь 😊
Любой, кто пробывал пропитывать обмотки трансформаторным маслом, знает, что оно пропитывает обмотки лучше некуда и может проникнуть куда-угодно. Тансформаторные обмотки как губка - "держат" масло тем лучше, чем меньше сечение провода.
Про опыты: через масляный фильтр вода не пройдет (имеется в виду не промасленный, а для масла), т.к. через очень мелкие ячейки может просочиться только масло (вероятно из-за меньшей силы поверхностного натяжения или что-то в этом роде) 😊 Вообще масло можно не добавлять, но если уже "болеете" стремлением к качеству, лучше добавить.

handmade

хз... я один раз его добавил - херня вышла. может дело в самом масле - то чем я промазывал ПЭЛШО не совсем оно, скорее - смазка, добытая из конденсатора. (К42-19, 10мкф*500в). еще одна причина почему я не добавлял его - боялся что торцы отвалятся или будут плохо держаться (в инструкции к любому клею написано "обезжирить"..)

hbringer

Трансформаторное масло очень напоминает машинное, только запах очень резкий.
Не следует наносить смолу на промасленную поверхность - она не будет держаться как надо. Его надо добавлять в эпоксидную смолу, тщательно размешивая, тогда получится что надо.

hbringer

Знает ли кто, каким должен быть трансформатор поджига? Выходные параметры.

ANT-X

Подскажите какое оптимальное кол-во витков
должно быть в первичной и вторичной обмотках
высоковольтного тр-ра и какой диаметр провода?
Сечение сердечника у меня 480мм.кв,длина 60мм.

Freeman408

Насчёт оптимального - не знаю, можешь сделать как у меня: первичная обмотка - 8 + 12 витков, вторичная - 950...1000.

ANT-X

А какой диаметр провода в первичной и вторичной обмотках?

Freeman408

1...1,2 и 0,15...0.2 соответственно.

ANT-X

Здесь-http://trigger.h2.ru/books/books.htm довольно много полезных книг.
А здесь-http://kcn.tehnofil.ru/?id=11
прога для их чтения.

Точное определение параметров выходного трансформатора

Теперь возможно сразу точно определить некоторые характеристики выходного трансформатора:

Тип: для работы в усилителе с несимметричным выходом Постоянный ток первичной обмотки: Idc= 120 мА Максимальная мощность переменного тока: Pmax ≈ 6,6 Вт Величина импеданса первичной обмотки: 2 кОм.

Изготовитель трансформатора немедленно захочет узнать величину импеданса нагрузки для вторичной обмотки трансформатора. А так как звуковая катушка громкоговорителя не является чисто активным сопротивление с величиной 8 Ом, то предпочтительнее будет рассчитывать на нагрузку с сопротивлением 4 Ом. Выходной трансформатор имеет, как правило, многосекционную вторичную обмотку, и производители трансформаторов предлагаю чаще всего конструкцию с четырьмя секциями, обмотки которых могут коммутироваться для подключения нагрузки 1 Ом, 4 Ом (наиболее предпочтительный вариант для подавляющего числа используемых на практике громкоговорителей), 8 Ом и 16 Ом (идеальный случай, если удается раздобыть подлинный громкоговоритель с сопротивлением 16 Ом).

Вторым важным вопросом является значение наименьшей частоты, на которой будет необходима максимальная выходная мощность. Стоимость этого вопроса весьма велика. В качестве примера можно привести классические коммерческие усилители Leak Stereo 20 и TL12+ , которые могут работать с заявленной в технической документации номинальной мощностью до частот 50 Гц. Для выходного трансформатора марки Sowter 9512 в паспорте указывается максимальная мощность 8 Вт на частоте 25 Гц, даже для такого неправдоподобного случая, когда значение мощности на практике превысит заявленное.

Задание смещения лампы

Для получения необходимого тока 120 мА можно было бы просто подать на сетку напряжение —25 В, но даже небольшое уменьшение напряжения смещения на сетке могло бы вызвать незамедлительное превышение максимально допустимой мощности на аноде Pa(max). Это является причиной, по которой производители ламп не рекомендуют использовать сеточное смещение для ламп с высоким значением крутизны (значение крутизны 35 мА/В является очень большим для маломощных ламп).

Следовательно, необходимо использовать катодное смещение. Необходимо обеспечить падение напряжения 27 В (с запасом) на резисторе, по которому протекает 120 мА. По закону Ома следует:

 

Если на резисторе происходит падение напряжения в результате прохождения по нему тока, то он должен засеивать выделяемую на нем мощность, значение которой определяется выражением:

В качестве резистора с минимально допустимым значением рассеиваемой мощности следует использовать резистор, имеющий мощность рассеяния 5 Вт. Можно использовать тонкопленочный резистор МРС-5, который является безиндуктивным, но подверженный очень сильному нагреву при мощностях рассеяния более 2 Вт в обычную воздушную среду. Либо можно привинтить к шасси плакированный алюминием проволочный резистор Wh25, который будет оставаться холодным, но под вопросом окажется его небольшая индуктивность, которой характеризуются все низкоомные проволочные резисторы. После недолгих колебаний выбор пал на резистор МРС-5 с сопротивлением 200 Ом, последовательно включенный с переменным проволочным резистором, позволяющим точно регулировать величину анодного тока.

Катодный шунтирующий конденсатор

Катодный резистор должен шунтироваться конденсатором, чтобы предотвратить образование паразитной обратной связи по переменному току, которая могла бы вызвать увеличение значения эквивалентного сопротивления rаи необходимость проведения новой нагрузочной характеристики. Как и в случае малосигнального приближения, необходимо оценить величину сопротивления для переменной составляющей на участке цепи катод-земля. Со стороны конденсатора эквивалентное сопротивление лампы rkравно:

Но это сопротивление включено параллельно катодному резистору Rkс сопротивлением 225 Ом. То есть, параллельное включение данных резисторов даст значение сопротивления 115 Ом.

Для каскада с усилением малых сигналов было бы желательно, чтобы шунтирующий элемент работал вплоть до частот 1 Гц, но такое требование не является обязательным для усилителя мощности. По определению, в каскаде усиления мощности существует большой размах амплитуд сигнала и возникают сильные искажения. Для триодного каскада с несимметричным выходом, работающего ниже одностороннего ограничения, основными искажениями являются составляющие второй гармоники, но они включают постоянную составляющую, которую обуславливает накопленный на развязывающем конденсаторе заряд, и которая вызывает сдвиг напряжения смещения от обусловленной ранее статической рабочей точки. Как только приходит большой сигнал, развязывающий конденсатор плавно возвращает лампу в расчетную точку. Время восстановления определяется постоянной времени на частоте f-3дБ, задаваемой конденсатором, параллельно включенным с цепью, образованной параллельно включенными резистором Rkи эквивалентным сопротивлением rk. Если за частоту ослабления с уровнем — 3 дБ будет выбрана частота 1 Гц, то это задаст постоянную времени t = 159 мс. Для полного выхода из возмущенного состояния требуется значение, примерно равное пятикратному значению постоянной времени RC-цепи, то есть значению 5t, однако время восстановления 0,8 с следует считать слишком большим для музыкального слуха. Следовательно, должна быть выбрана большая частота ослабления, например f-3дБ = 10 Гц, которая означает, что выходной каскад восстановится после изменения напряжения смещения всего за 80 мс. Исходя из этого, можно найти емкость конденсатора:

У автора не оказалось в наличии конденсатора с емкостью 1500 мкФ, но оказался конденсатор с емкостью 1000 мкФ и рабочим напряжением 35 В, обладающий к тому же низким значением эквивалентного последовательного сопротивления, который и был им использован. Огромное количество инженерных разработок было выполнено именно таким способом. Приведенный расчет достаточно точен (хотя он и мог выполняться на оборотной стороне старого конверта), затем из имеющихся в наличии на данный момент радиокомпонентов был выбран наиболее близкий по своим параметрам.

Определение необходимого напряжения высоковольтного источника питания

На сопротивлении первичной обмотки выходного трансформатора происходит падение некоторой части высоковольтного питающего напряжения, следовательно, необходимо определить сопротивление первичной обмотки по постоянному току RDC(primery) Как правило, производители трансформаторов указывают данный параметр, но полезно самим произвести необходимые измерения при помощи омметра. Для используемого трансформатора RDC(primery) =152 Ом, по закону Ома падение напряжения при прохождении тока силой 120 мА составит: V= IR = 0,12 × 152 = 18,24 В.

Для разрабатываемой схемы усилителя требуется анодное напряжение Va= 255 В, а с учетом катодного смещения 27 В и падения напряжения на обмотке выходного трансформатора значение высокого напряжения должно будет составлять 300 В (относительно точки подключения на выходном трансформаторе). Определение значения высоковольтного напряжения представляется достаточно важным, так как оно определяет максимальное значение напряжения, необходимого для каскада предварительного усиления (в противном случае было бы необходимо добавлять вспомогательный высоковольтный источник питания).

Сглаживание высоковольтного напряжения

Двухтактный усилитель подавляет фон высокого напряжения за счет противоположено протекающих токов в обмотках выходного трансформатора, но однотактный усилитель с несимметричным выходом такой способностью не обладает. Поэтому, требования по фону переменного тока к источнику высоковольтного напряжения должны быть в последнем случае гораздо выше. К сожалению, усилители с несимметричным выходом нуждаются в изменяющемся в процессе работы значении тока (пределы изменения составляют 0 ≤ IDC ≤ 2IDC) при питании от высоковольтного источника питания. Следовательно, величина выходного сопротивления источника питания является критичной. Поэтому, использование дросселей для таких источников питания стало почти обязательным.

 

Руководство по номинальным характеристикам трансформатора, кВА

Пусковой фактор и специальные соображения

В приведенном выше примере мы разделили на 0,8, чтобы немного увеличить кВА трансформатора. Почему мы это сделали?

Для запуска устройства обычно требуется больше тока, чем для запуска. Чтобы учесть это дополнительное текущее требование, часто бывает полезно включить начальный фактор в свои расчеты. Хорошее практическое правило - умножить напряжение на силу тока, а затем умножить на дополнительный пусковой коэффициент 125%.Деление на 0,8, конечно, то же самое, что умножение на 1,25.

Однако, если вы часто запускаете трансформатор - скажем, чаще, чем один раз в час - вам может потребоваться кВА даже больше, чем рассчитанный вами размер. А если вы работаете со специализированными нагрузками, например, с двигателями или медицинским оборудованием, ваши требования кВА могут существенно отличаться. Для специализированных приложений вам, вероятно, захочется проконсультироваться с профессиональной компанией по производству трансформаторов, чтобы узнать, какая кВА вам нужна.

Уравнение для трехфазных трансформаторов, которое мы обсудим более подробно ниже, также немного отличается.Когда вы выполняете расчеты с трехфазными трансформаторами, вам нужно включить константу, чтобы убедиться, что ваша работа работает правильно.

Стандартные размеры трансформатора

Легко говорить о расчетах размеров трансформаторов абстрактно и придумать массив чисел. Но каковы стандартные размеры трансформаторов, которые вы могли бы купить?

Наиболее распространенными размерами трансформаторов, особенно для коммерческих зданий, являются:

  • 3 кВА
  • 6 кВА
  • 9 кВА
  • 15 кВА
  • 30 кВА
  • 37.5 кВА
  • 45 кВА
  • 75 кВА
  • 112,5 кВА
  • 150 кВА
  • 225 кВА
  • 300 кВА
  • 500 кВА
  • 750 кВА
  • 1000 кВА

Как определить напряжение нагрузки

Прежде чем вы сможете рассчитать необходимую кВА для вашего трансформатора, вам нужно вычислить напряжение нагрузки, которое является напряжением, необходимым для работы электрической нагрузки. Чтобы определить напряжение нагрузки, вы можете взглянуть на свою электрическую схему.

В качестве альтернативы, у вас может быть кВА вашего трансформатора и вы хотите рассчитать необходимое напряжение. В этом случае вы можете скорректировать уравнение, которое мы использовали выше. Поскольку вы знаете, что кВА = V * л / 1000, мы можем решить для V, чтобы получить V = кВА * 1000 / л.

Итак, вы умножите свою номинальную мощность в кВА на 1000, а затем разделите на силу тока. Если ваш трансформатор имеет номинальную мощность 75 кВА, а ваша сила тока 312,5, вы подставите эти числа в уравнение - 75 * 1000 / 312,5 = 240 вольт.

Как определить вторичное напряжение

Первичная и вторичная цепи наматываются вокруг магнитной части трансформатора.Пара различных факторов определяет вторичное напряжение - количество витков в катушках, а также напряжение и ток первичной цепи.

Вы можете рассчитать напряжение вторичной цепи, используя соотношение падений напряжения в первичной и вторичной цепях, а также количество витков цепи вокруг магнитной части трансформатора. Мы будем использовать уравнение t 1 / t 2 = V 1 / V 2 , где t 1 - количество витков в катушке первичной цепи, t 2 - количество витков витков в катушке вторичной цепи, V 1 - падение напряжения в катушке первичной цепи, а V 2 - падение напряжения в катушке вторичной цепи.

Допустим, у вас есть трансформатор с 300 витками первичной обмотки и 150 витками вторичной обмотки. Вы также знаете, что падение напряжения на первой катушке составляет 10 вольт. Подставляя эти числа в приведенное выше уравнение, получаем 300/150 = 10 / t 2 , так что вы знаете, что t 2 , падение напряжения на вторичной катушке, составляет 5 вольт.

Как определить первичное напряжение

Помните, что у каждого трансформатора есть первичная и вторичная стороны. Во многих случаях вам нужно рассчитать первичное напряжение, то есть напряжение, которое трансформатор получает от источника питания.

Вы можете определить это первичное напряжение, используя соотношение тока и напряжения на первичной и вторичной обмотках трансформатора. Возможно, вы знаете, что ваш трансформатор имеет ток 4 ампера и падение напряжения на вторичной обмотке 10 вольт. Вы также знаете, что ваш трансформатор пропускает через первичную обмотку ток 6 ампер. Каким должно быть падение напряжения на первичной обмотке?

Пусть i 1 и i 2 равны токам через две катушки.Вы можете использовать формулу i 1 / i 2 = V 2 / V 1 . В этом случае i 1 равно 6, i 2 равно 4, а V 2 равно 10, и если вы подставите эти числа в формулу, вы получите 6/4 = 10 / V 1 . Решение для V 1 дает V 1 = 10 * 4/6, поэтому падение напряжения в первичной цепи должно составлять 6,667 В.

Таблица для расчета потерь трансформатора

Потери трансформатора

Трансформаторы имеют два основных компонента, которые определяют потери: сердечник и катушки .Типичный сердечник представляет собой сборку из многослойной стали, и потери в сердечнике в основном связаны с намагничиванием (возбуждением) сердечника.

Таблица для расчета потерь трансформатора

Эти потери, также известные как потери холостого хода , присутствуют все время, когда трансформатор включен, независимо от того, есть ли нагрузка или нет.

Потери в сердечнике примерно постоянны от холостого хода до полной нагрузки при подаче линейных нагрузок. Они представляют собой непрерывную стоимость, 24 часа в сутки, в течение 25 или более лет службы трансформатора.


Формулы в таблице

  • Высоковольтный ток полной нагрузки = ВА / (1,732 · Вольт)
  • Низковольтный ток полной нагрузки = ВА / (1.732 · Вольт)
  • ВН Сторона I 2 R потери = I²R · 1,5
  • Боковые потери I²R НН = I²R · 0,5 · 3
  • Суммарные потери I² R при атмосфер. temp = потери Hv + потери Lv
  • Общие потери при атмосферном давлении temp = Измеренные потери - потери I²R
  • Потери I²R при температуре 75 ° C = ((225 + 75) · потери) / (225 + Amb.темп).
  • Паразитные потери при температуре 75 ° C = ((225 + Окружающая температура) (Паразитные потери при температуре окружающей среды)) / 300
  • Общие потери при полной нагрузке при 75 ° C = Потери I²R при 75 ° C + Параллельные потери при 75 ° C
  • Полное сопротивление при атмосфер. темп = (Имп. напряжение · 1,732) / Ток полной нагрузки
  • Общее сопротивление при окр. температура = потери I²R / I²
  • Полное реактивное сопротивление (X) = SQRT (Импеданс² - Сопротивление²)
  • Сопротивление при 75 ° C = (300 · сопротивление при температуре окружающей среды) / (225 + Amb.температура)
  • Импеданс при 75 ° C = SQRT (R² при 75 ° C + X²)
  • Полное сопротивление в процентах = (Z при 75 ° C · I · 100) / V1
  • Сопротивление в процентах = ( R 75 ° C · I · 100) / V1
  • Реактивное сопротивление в процентах = (X · I · 100) / V
  • Регулирование в Unity PF = (% R cosø +% Xsinø)
  • Регулировка при 0,8 P.F. = (% R cosø +% Xsinø) + 1/200 (% R sinø -% Xcosø) 2
КПД при Unity P.F
  • при 125% нагрузки трансформатора = (кВА · 1,25 · 100) / ((кВА · 1,25) + (потери I²R · 1,25²) + (потери холостого хода))
КПД при 0,8 PF
  • при 125% нагрузки трансформатора = (кВА · 1,25 · PF · 100) / ((кВА · PF · 1,25) + (потери I²R · 1,25²) + (потери без нагрузки))

Вклад в потери в трансформаторе

Уровень нагрузки варьируется в широких пределах, при этом некоторые установки работают с очень большой нагрузкой, а другие - с меньшей нагрузкой.

Эта разница существенно влияет на фактические понесенные убытки. К сожалению, имеется небольшой объем полевых данных, что обусловлено такими факторами, как недостаточная осведомленность о стоимости потерь и стоимости сбора подробных данных от разумного количества отдельных трансформаторов.

Несколько переменных влияют на потери в трансформаторе, наиболее важные из которых включают уровень нагрузки , профиль нагрузки и конструкцию сердечника и катушки .

Поскольку на рынке представлено большое количество трансформаторов, предназначенных для различных целей и поставляемых разными производителями, фактические потери, понесенные в полевых условиях, будут существенно различаться от установки к установке.

Электронная таблица для расчета потерь трансформатора

Соответствующее содержимое EEP с рекламными ссылками

::. IJSETR. ::

International Journal of Scientific Engineering and Technology Research (IJSETR) - международный журнал, предназначенный для профессионалов и исследователей во всех областях информатики и электроники.IJSETR публикует исследовательские статьи и обзоры по всей области инженерных наук и технологий, новые методы обучения, оценки, проверки и влияние новых технологий, и он будет продолжать предоставлять информацию о последних тенденциях и разработках в этой постоянно расширяющейся теме. Публикации статей отбираются путем двойного рецензирования, чтобы гарантировать оригинальность, актуальность и удобочитаемость. Статьи, опубликованные в нашем журнале, доступны онлайн.

Журнал объединит ведущих исследователей, инженеров и ученых в интересующей области со всего мира.Темы, представляющие интерес для представления, включают, помимо прочего:

• Электроника и связь
Машиностроение

• Электротехника

• Зеленая энергия и нанотехнологии

• Машиностроение

• Компьютерная инженерия

• Разработка программного обеспечения

• Гражданское строительство

• Строительное проектирование

• Строительное проектирование

• Электромеханическое машиностроение

• Телекоммуникационная техника

• Коммуникационная техника

• Химическая инженерия

• Пищевая промышленность

• Биологическая и биосистемная инженерия

• Сельскохозяйственная инженерия

• Инженерная геология

• Биомеханическая и биомедицинская инженерия

• Инженерные науки об окружающей среде

• Новые технологии и передовая инженерия

• Беспроводная связь и сетевое проектирование

• Тепловедение и инженерия

• Управление бизнесом, экономика и информационные технологии

• Органическая химия

• Науки о жизни, биотехнологии и фармацевтические исследования

• Тепло и Masstranfer and Technology

• Биологические науки

• пищевая микробиология

• Сельскохозяйственные науки и технологии

• Водные ресурсы и экологическая инженерия

• Городские и региональные исследования

• Управление человеческими ресурсами

• Polution Engineering

• Математика

• Наука

• Астрономия

• Биохимия

• Биологические науки

• Химия

• Натуральные продукты

• Физика

• Зоология

• Наука о продуктах питания

• Материаловедение

• Прикладные науки

• Науки о Земле

• Универсальная аптека и LifeScience

• Квантовая химия

• Аптека

• Натуральные продукты и научные исследования

• Челюстно-лицевая и оральная хирургия

• Вопросы маркетинга и торговая политика

• Глобальный обзор деловых и экономических исследований

• Управление бизнесом, экономика и информационные технологии

Особенность IJSETR...

• Прямая ссылка на аннотацию

• Открытый доступ для всех исследователей

• Автор может искать статью по названию, заголовку или ключевым словам

• Прямая ссылка на аннотацию к каждой статье

• Статистика по каждой статье как нет. раз его просмотрели и скачали

• Быстрый процесс публикации

• Предложение автору, если статья нуждается в модификации

• Пост-публикация работает как индексация каждой статьи в разные базы данных.

• Журнал издается как в электронной, так и в печатной версиях.

• Отправка печатной версии автору в течение недели после онлайн-версии

• Надлежащий процесс экспертной оценки

• Журнал предоставляет всем авторам электронные сертификаты с цифровой подписью после публикации статьи

• Полная статистика по каждому выпуску будет отображаться в ту же дату выпуска выпуска

Вычислитель трансформатора - ток полной нагрузки и коэффициент трансформации

Калькулятор трансформатора рассчитывает первичный и вторичный ток полной нагрузки, а также коэффициент трансформации одно- или трехфазного трансформатора.

Параметры

  • Фаза: Укажите расположение фаз. 1 фаза переменного тока или 3 фазы переменного тока.
  • Мощность трансформатора (S): Мощность трансформатора в ВА, кВА или МВА.
  • Первичное напряжение (В p ): Номинальное напряжение первичной обмотки. В понижающем трансформаторе это будет более высокое напряжение.
  • Напряжение вторичной обмотки (В с ): Номинальное напряжение вторичной обмотки.В понижающем трансформаторе это будет более низкое напряжение.

Как рассчитать ток полной нагрузки первичной обмотки трансформатора?

Ток полной нагрузки первичной обмотки I p рассчитывается как:

\ (I_ {p} = \ dfrac {S} {\ sqrt {3} V_ {p}} \)

Где,

  • S - номинал трансформатора.
  • В p - напряжение первичной обмотки.

Как рассчитать ток полной нагрузки вторичной обмотки трансформатора?

Ток полной нагрузки вторичной обмотки I с рассчитывается как:

\ (I_ {s} = \ dfrac {S} {\ sqrt {3} V_ {s}} \)

Где,
  • S - номинал трансформатора.
  • В с - напряжение вторичной обмотки.

Как рассчитать коэффициент трансформации трансформатора?

Коэффициент трансформации трансформатора n рассчитывается как:

\ (n = \ dfrac {V_ {p}} {V_ {s}} \), Где,

  • В p - напряжение первичной обмотки.
  • В с - напряжение вторичной обмотки.

Пример 1: Расчет тока полной нагрузки трансформатора

Рассчитайте вторичный ток полной нагрузки понижающего трансформатора на 200 кВА, от 11 кВ до 420 В.

\ (I_ {s} = \ dfrac {200000} {\ sqrt {3} \ cdot 420} \)

\ (I_ {s} = 275 \ textrm {A} \)

Пример 2: Расчет коэффициента трансформации трансформатора

Рассчитайте вторичный ток полной нагрузки понижающего трансформатора на 200 кВА, от 11 кВ до 420 В.

\ (n = \ dfrac {11000} {420} \)

\ (п = 26,2 \)

Спасибо за использование моего калькулятора.

Расчет нагрузки трансформатора напряжения


XL, регулируется так, чтобы напряжение нагрузки VB совпадало по фазе с напряжением фаза-земля системы VS.Это падение напряжения на мультиметре при измерении тока. • Когда трансформатор напряжения подключен между двумя фазами, коэффициент напряжения составляет 1,2Un непрерывно. Как рассчитать коэффициент трансформации трансформатора? Однако их конструкция основана на емкостном делителе, подключенном к индуктивному трансформатору напряжения, поэтому этот процесс также применим к вариаторам. Подключение слишком низкой нагрузки по сравнению с расчетной нагрузкой трансформатора тока позволит более высокие токи через классы точности измерения IVT.Подключение слишком низкой нагрузки по сравнению с расчетной нагрузкой трансформатора тока позволит получить более высокие токи посредством измерения. Расчет коэффициента точности трансформатора тока 1MRS 755481 3. 2. Пример 1: Расчет тока полной нагрузки трансформатора. Нагрузка указана в ВА. например, 15 ВА или 25 ВА. При выборе измерительных или вспомогательных трансформаторов тока расчетная нагрузка должна быть точно согласована с фактической подключенной нагрузкой. Имейте в виду, что, хотя эта формула называется «соотношением», на самом деле это дробь, а не соотношение.Конденсаторный трансформатор напряжения (CVT) или конденсаторный трансформатор напряжения (CCVT) - это коммутационное устройство, используемое для преобразования напряжения высокого класса передачи в легко измеряемые значения, которые используются для измерения, защиты и управления высоковольтными системами. Кроме того, CVT / CCVT используется в качестве разделительных конденсаторов для передачи высокочастотных сигналов несущей линии электропередачи в линию передачи. Когда трансформатор напряжения не имеет отношения 1/1, это состояние может быть представлено путем подачи питания на эквивалентную схему с помощью идеального трансформатора с заданным коэффициентом, но без потерь.. Трансформаторы напряжения ведут себя аналогично малым силовым трансформаторам, с отличием только в деталях конструкции, которые контролируют точность передаточного отношения в указанном диапазоне выходного сигнала. Рассчитать нагрузочные резисторы для коммерческого трансформатора тока, как правило, довольно просто: Загрузите техническое описание трансформатора тока. Аварийный рейтинг трансформаторов напряжения определяется на одну минуту работы, поэтому достаточно времени для срабатывания защитного оборудования.

Таким образом, общая нагрузка на основной блок составляет 0.61 + 0,196, или 0,81 Ом. Обычно разработчик определяет минимальное напряжение, с которым может работать электроника, с учетом таких параметров, как шум схемы и коэффициенты усиления.

Коэффициент n витков трансформатора рассчитывается как: \ (n = \ dfrac {V_ {p}} {V_ {s}} \), где V p - напряжение первичной обмотки. Номинальная мощность в ВА указывает на нагрузку, которую может выдержать трансформатор. называется нагрузкой CT.

По мере увеличения VS из-за того, что общая нагрузка на основной CT составляет 0,61 + 0,196 или 0.81 Ом. Трансформатору напряжения присваивается класс точности для каждого из стандартных обозначений нагрузки до максимум 400 ВА. Нагрузка трансформатора тока указана на его паспортной табличке. Нагрузка измерительного трансформатора - это номинальная вольт-амперная нагрузка, которая допустима без ошибок, превышающих пределы для конкретного класса измерительного трансформатора. Нагрузка - это оконечное сопротивление измерительного прибора.

Общая нагрузка на основной блок: Отраженная на первичный вторичный блок вспомогательного блока составляет 4.9/25 или 0,196 Ом. IEEE Std C57.13 утверждает, что номинальная тепловая нагрузка трансформатора напряжения - это максимальная нагрузка в вольт-амперах, которую трансформатор может выдержать при номинальном вторичном напряжении без превышения пределов превышения температуры. Эквивалентная схема трансформатора тока относится к вторичной стороне. Нужен ли нагрузочный резистор? Это необходимо для определения точности схемы трансформатора тока и, таким образом, для определения момента срабатывания защитного реле. (Шунтирующий) резистор в измерителе тока представляет собой известное и статическое значение, поэтому, если вы знаете, какой ток течет через него, вы можете рассчитать напряжение нагрузки, применив закон Ома. пилотные провода и реле защиты.Все приборы, которые используют трансформатор тока для измерения линейного тока, должны заканчивать трансформатор тока сопротивлением (импеданс в том же случае, что означает наличие некоторой индуктивности). Трансформатор напряжения должен иметь возможность непрерывно работать при напряжении на 110% выше номинального при условии, что вторичная нагрузка в вольт-амперах при этом напряжении не превышает номинальное тепловое значение. Измерительным прибором может быть аналоговый или цифровой счетчик энергии, регистратор данных или самописец. Согласно нормам [1,2] классы точности IVT определяют пределы погрешности отношения

Техническая реализация 3.1. Метод формулы использует основное уравнение трансформатора для расчета эффективной плотности магнитного потока для конкретного значения тока короткого замыкания. Нагрузка реле указывается в Ом или ВА и коэффициенте мощности. Некоторые трансформаторы тока содержат встроенный нагрузочный резистор.

Обороты первичной обмотки T: Ток первичной обмотки A: Обороты вторичной обмотки T: Нагрузка вторичной обмотки: Ом: Вольт вторичной обмотки V: Ток вторичной обмотки A: Нагрузочная мощность W: Выберите нагрузочный резистор, который обеспечивает требуемый диапазон напряжения для диапазона тока, который вы хотите использовать в.Рекомендации по применению трансформатора тока Номинальный ток первичной обмотки ТТ должен быть равен или превышать максимальный ожидаемый ток для соответствующих выключателей или трансформаторов.

Я буду танцевать с золотой жабой, Маркус Харви Актер, Семья Клода Моне, График обновлений Astroneer, Кардано Новости Reddit, Обрамление квадратов, Страх мертвых птиц, Определите потенциальные нейроны покоя, Kadhalum Kadandhu Pogum - Ka Ka Ka Po From Kadhalum Kadanthu Pogum, Завоеванный смысл в синдхи, Стоимость бенгальской кошки, Принцесса Вэйён, эпизод 1, Смоки Робинсон Дискография, Ашвини Накшатра Богатство, Лучшие менеджеры мира 2019, Структура раков, Книга "Тайная жизнь мужчин", Яро Яроди Текст песни, Ньюфаундленд Спасение Иллинойса, Мой король фей Цукишима Кей Брат, Старые часы Dkny, Десятая муза греческого поэта, Голос Волшебного Человека Время Приключений, Dragon Ball Gt: Трансформация Как превратить Супер Сайяна, Vulture Rpdr 11, Бренды вин Шабли, День Клиффа Ричарда Сэвира, Дегиро против Революта, Смысл величайшего желания, Аккредитована ли Минерва, Ян Ван Эк Шесть Ворон, Табулатура для гитары Castlevania Heart Of Fire, Население Гондураса на 2020 год, Русские слова, начинающиеся с О, Circle A Ranch Хантсвилл, Миссури, День Клиффа Ричарда Сэвира, Себастьян Маррокен Чистая стоимость, Популяция оленей Алабамы, Европейские исследователи Эпоха открытий, Аппалачская тропа Мэн, Население с почтовым индексом Санта-Кларита, Консервная банка с лососем Tesco, Образы осоковой камышевки, Dj Khaled Tao Чикаго 14 февраля, Dkny куртка Macy's, Карта царства Явана, Коврики для схоластического обучения: семейства слов, Призы Animal Jam Adventures, Креативный партизанский маркетинг, Vespa 946 Армани, Sonic Riders: вступление, Набор для вечеринки Shottys Jello Shots, Живот ест банан Gif, Шелковая гончая, происхождение, Нанит против леденца на палочке, Skyward Sword - финальный босс, Симбиотические отношения льва и гиены, Ранчо Оук Крик Уайттейл, 40 актов доброты для детей дома, Ричард Хэй Родители, Дата выпуска Auto Chess Pc, Что бы сделал Иисус Сценарии, Ниша с акулой-гоблином, Фортепиано для чайников Великобритания, Аист означает на тамильском языке, Значение трясогузки, Голодный смысл на тамильском языке, Карты охоты на висконсинского тетерева, Актеры фильма Мэй,

Расчет короткого замыкания с использованием импеданса трансформатора и источника

Время считывания: 5 минут

Расчет короткого замыкания на бесконечной шине можно использовать для определения максимального тока короткого замыкания на вторичной стороне трансформатора, используя только данные паспортной таблички трансформатора.Это хороший (и простой) метод определения максимального тока короткого замыкания через трансформатор в наихудшем случае, поскольку он игнорирует импеданс источника / электросети. Игнорирование импеданса источника означает, что он считается равным нулю, а напряжение, деленное на ноль, равно бесконечности, отсюда часто используется термин «бесконечная шина» или «бесконечный источник».

В моей статье Infinite Bus на сайте brainfiller.com метод бесконечной шины проиллюстрирован для расчета максимального тока короткого замыкания наихудшего случая на 480 В вторичной обмотке трансформатора на 1500 кВА с током 5.75 процентов импеданса. Использование подхода «бесконечная шина» или «наихудшего случая» показало доступный ток короткого замыкания 31 374 ампер.

Однако что, если вы оцениваете адекватность панели на вторичной обмотке с номиналом короткого замыкания 30 000 ампер? При подходе с бесконечной шиной это будет означать, что панель имеет неадекватный рейтинг прерывания. Но так ли это на самом деле? Это может быть дорогостоящим выводом на основе предполагаемых (бесконечных первичных) данных.

Еще одна проблема, связанная с использованием подхода с бесконечной шиной, заключается в том, следует ли использовать расчеты короткого замыкания для исследования вспышки дуги.Это то, что я обсуждаю в моем учебном классе по вспышке дуги об использовании IEEE 1584 для выполнения расчетов вспышки дуги.

При исследовании вспышки дуги более высокий ток короткого замыкания может привести к наихудшему случаю падающей энергии, но это не всегда так. Возможно, что более низкий ток короткого замыкания может привести к увеличению времени работы защитного устройства, что приведет к увеличению продолжительности вспышки дуги и увеличению общей падающей энергии.

Чтобы обеспечить более точные расчеты короткого замыкания, необходимо включить импеданс источника.Давайте посмотрим, как учесть влияние фактического тока короткого замыкания источника и эквивалентного импеданса источника. Чтобы учесть полное сопротивление источника, можно использовать ту же формулу, которая использовалась для решения с бесконечной шиной, но необходимо добавить еще несколько шагов.

Формула бесконечной шины основана на импедансе трансформатора, как показано ниже. Он игнорирует сопротивление источника:

SCA вторичный = (FLA вторичный x 100) / (% Z трансформатор )

Источник и импеданс трансформатора
Фактический ток короткого замыкания, доступный на вторичных выводах трансформатора, зависит не только от импеданса трансформатора, но и от того, насколько силен источник на первичной обмотке трансформатора.Трансформатор, подключенный к сильному источнику, например, близко к основной подстанции, будет иметь больший вторичный ток короткого замыкания, чем если бы тот же трансформатор был подключен к слабому источнику, например, к длинной распределительной линии в сельской местности.

Чтобы учесть силу / слабость импеданса источника, нам нужно только добавить одну дополнительную переменную,% Z source к предыдущему уравнению.

Новое уравнение будет:

SCA вторичный = (FLA вторичный x 100) / (% Z трансформатор +% Z источник )

При добавлении источника % Z к трансформатору % Z включается сила источника.Более сильный источник будет иметь меньшее значение для% Z source , а более слабый источник будет иметь большее значение.

Процедура вычисления аналогична вычислению бесконечной шины, но теперь мы должны добавить дополнительный шаг вычисления полного сопротивления источника.

Шаг 1. Для расчета эквивалентного полного сопротивления источника:

% Z источник = (кВА трансформатор ) / (кВА короткое замыкание ) x 100

где:

кВА короткое замыкание = кВ Первичный x Sqrt (3) x SCA первичный

Это кажется достаточно простым, но где взять первичный SCA ? Отличный вопрос! Если трансформатор планируется подключить к системе энергоснабжения, обычно источником этой информации является энергокомпания.Лучше всего начать с определения того, кто является представителем учетной записи коммунального предприятия, и спросить, могут ли они либо предоставить вам информацию, либо направить вас к тому, кто может располагать этой информацией.

Если трансформатор не подключен напрямую к электросети, но находится дальше по течению в системе распределения электроэнергии, вам потребуется выполнить расчеты короткого замыкания для восходящей части системы. Это означает, что кому-то (возможно, вам) придется выполнить расчеты короткого замыкания от электросети до системы распределения электроэнергии.

Если вы не можете определить какую-либо из этой информации и беспокоитесь о наихудшем случае коротких замыканий наивысшей амплитуды, вы всегда можете по умолчанию использовать более простой и обычно более консервативный расчет бесконечной шины.

Необходимо соблюдать осторожность! Бесконечные вычисления шины хороши для оценки максимального тока короткого замыкания через трансформатор в наихудшем случае (без учета вклада двигателя и допусков импеданса для трансформаторов, которые еще не поставлены / не испытаны). Однако, если вас интересуют минимальные токи короткого замыкания для анализа, такие как вспышка дуги, мерцание напряжения или гармонический резонанс, вычисление бесконечной шины не подходит.

Получение этапа 1
Формула для расчета импеданса источника может показаться немного странной, когда вы ее впервые увидите. Разделение двух разных кВА магическим образом становится импедансом. Однако этот метод берет свое начало в системе единиц. Источник % Z - это фактическое полное сопротивление первичного источника источника в Ом, деленное на полное сопротивление базы трансформатора в Ом. Вот как работает вывод из шага 1:

% Источник Z = (Источник Z Ом / Z база трансформатора ) x 100

% Z источник = (кВ2 вторичный / МВА короткое замыкание ) / (кВ2 вторичный / МВА трансформатор ) x 100

где:
Z источник Ом = кВ2 вторичный / МВА короткое замыкание

Z база трансформатора = кВ2 вторичная / МВА трансформатор

КВ вторичная в числителе и знаменателе компенсируют друг друга, и у вас остается:

% Z источник = [(1 / МВА короткое замыкание ) / (1 / МВА трансформатор )] x 100

, который становится:

% Z источник = (трансформатор MVA / MVA короткое замыкание ) x 100

или в нашем случае мы используем килограммы вместо мега, поэтому наши числа масштабируются на 1000:

% Z источник = (трансформатор кВА / кВА короткое замыкание ) x 100

Шаг 2 - Рассчитайте номинальный ток вторичной полной нагрузки трансформатора:

FLA вторичный = кВА 3 фазы / [кВ вторичный x Sqrt (3)]

Шаг 3 - Рассчитайте ток короткого замыкания на вторичной шине трансформатора, но на этот раз мы используем импеданс трансформатора И импеданс источника.

SCA вторичный = (FLA вторичный x 100) / (% Z трансформатор +% Z источник )

Вот пример расчета.
Допустим, у нас есть трансформатор мощностью 1500 кВА с вторичным напряжением 480Y / 277В, первичным напряжением 13,2 кВЛ-L и импедансом 5,75%. Предположим, коммунальное предприятие сообщает нам, что их максимальный ток короткого замыкания в первичной обмотке трансформатора составляет 6740 ампер при 13,2 кВ.

Шаг 1. Рассчитайте полное сопротивление источника:

кВА короткое замыкание = 6740 ампер x 13,2 кВЛ-L x sqrt (3)

кВА короткое замыкание = 154097 кВА

(некоторые коммунальные предприятия могут называть это 154 МВА)

% Z источник = (1500 кВА / 154097 кВА) x 100

% Z источник = 0,97%

Шаг 2 - Как и в случае с бесконечной шиной, рассчитайте номинальный вторичный ток полной нагрузки трансформатора.

FLA вторичный = 1500 кВА / [0,48 кВЛ-L x площадь (3)]

FLA вторичный = 1804 ампер

Шаг 3 - Рассчитайте ток короткого замыкания на вторичной шине трансформатора.

SCA вторичный = (1804 А x 100) / (5,75% + 0,97%)

SCA вторичный = 26 845 ампер

Если бы этот расчет игнорировал источник и предполагал, что он бесконечен, ток короткого замыкания во вторичной обмотке будет:

SCA вторичный = 31 374 А

Вы можете видеть, что учет импеданса источника (силы источника) существенно влияет на величину тока короткого замыкания на вторичных выводах трансформатора.

Все перечисленные выше переменные:
FLA вторичный = вторичный ток полной нагрузки
кВ первичный = первичный LL напряжение в кВ
кВ вторичный = вторичный LL напряжение в кВ
кВА 3 фазы = трансформатор три- фаза кВА,
с самоохлаждением
Sqrt (3) = квадратный корень из трех (1,73)
% Z трансформатор = процентное сопротивление трансформатора
% Z источник = процентное сопротивление источника
относительно базы трансформатора
кВА короткое замыкание = мощность короткого замыкания
SCA вторичный = ток трехфазного короткого замыкания на вторичной шине
SCA первичный = ток трехфазного короткого замыкания на первичной шине

Еще несколько слов предостережения! Полное сопротивление трансформатора должно соответствовать действительной паспортной табличке, а не предполагаемому значению.Импедансы трансформаторов, которые еще не были построены или испытаны, могут отличаться на +/- 7,5% от указанного полного сопротивления. Приведенный выше расчет не включает вклад двигателя, который также необходимо учитывать.

Сложение импедансов источника и трансформатора, как мы только что сделали, хорошо для близкого приближения, но не идеально. Импедансы должны быть добавлены с использованием векторного сложения, что означает разделение каждого импеданса на его соответствующие значения X и R и объединение отдельных членов для определения истинной величины общего импеданса.Отношение X / R - это величина реактивного сопротивления X, деленная на величину сопротивления R, которая также является тангенсом угла, созданного реактивным сопротивлением и сопротивлением в цепи.

Источник: Печатается с разрешения автора. Brainfiller.com. Расчеты короткого замыкания с импедансом трансформатора и источника. https://brainfiller.com/2018/03/18/short-circuit-calculations-with-transformer-and-source-impedance/ и https://brainfiller.com/2005/08/22/short-circuit-calculations -infinite-bus-метод /

Высоковольтные трансформаторы

от Agile Magnetics

Трансформаторы - это пассивные электрические устройства, которые передают электроэнергию между двумя цепями для увеличения или уменьшения напряжения электричества, поэтому они лучше всего подходят для конечного применения или конечного устройства.Трансформаторы достигают этого за счет магнитной индукции между катушками.

Трансформаторы

могут быть очень маленькими или очень большими в зависимости от требований приложения, в диапазоне физических размеров от менее кубического сантиметра до сотен тонн. Некоторые трансформаторы специально разработаны для регулирования электричества в приложениях, требующих для работы очень высоких напряжений.

Как работают высоковольтные трансформаторы

Высоковольтный трансформатор обычно имеет две катушки, каждая из которых намотана или намотана на различные типы материала сердечника.Первичная катушка будет подключена к входному току, который должен быть переменным (AC). Подключение постоянного тока (DC) к первичной катушке не приведет к возникновению тока во вторичной катушке.

Когда переменный ток проходит через первичную катушку, он создает изменяющееся магнитное поле, которое индуцирует переменное напряжение во вторичной катушке и переменный ток в цепи, подключенной к вторичной катушке. Этот процесс называется индукцией, потому что две катушки на самом деле не контактируют.

Чтобы увеличить или уменьшить напряжение или конфигурацию фаз, выходящих из вторичной катушки, количество витков во вторичной катушке должно быть отрегулировано относительно первичной катушки. Повышающий трансформатор увеличивает напряжение, добавляя больше витков на вторичную катушку, чем на первичную. И наоборот, понижающий трансформатор снижает напряжение за счет того, что на вторичной обмотке меньше витков, чем на первичной обмотке.

Как используются высоковольтные трансформаторы

Наши высоковольтные трансформаторы используются в широком спектре различных приложений, где требуется трансформатор, способный безопасно и точно выдерживать напряжение 15 000 вольт.В следующих отраслях промышленности часто используются высоковольтные трансформаторы:

  • Автомобильная промышленность
  • Аэрокосмическая промышленность
  • Возобновляемая энергия
  • Вывоз / очистка отходов
  • Производство
  • Распределение
  • Научно-технические испытания и исследования

Высоковольтные трансформаторы используются в очень распространенных приложениях, таких как гибридные автомобили и тормозные системы, в менее распространенных приложениях, таких как станки с ЧПУ, ветряные мельницы, лазеры и генерация плазмы.

Выбор подходящего высоковольтного трансформатора

Очень важно правильно выбрать высоковольтные трансформаторы для своих проектов. Одним из первых параметров, который необходимо точно определить, является частота первичного входного напряжения, поступающего на трансформатор. Общие частоты включают 50 Гц, 60 Гц, 400 Гц и выше. В основном европейская мощность составляет 50 Гц, а в Северной Америке - чаще всего 60 Гц. Для сравнения, аэрокосмические приложения часто достигают уровня 400 Гц.

Компания Agile Magnetics предлагает высоковольтные трансформаторы для широкого спектра применений. Наши автономные трансформаторы могут быть рассчитаны на выходное напряжение до 15 кВ. Для приложений, требующих еще более высокой мощности, также доступны масляные трансформаторы с выходным напряжением до 30 кВ.

Agile Magnetics может изготовить по индивидуальному заказу невероятно надежные высоковольтные трансформаторы, подходящие для любого предполагаемого применения, от тонких измерительных приборов до тяжелых военных или аэрокосмических систем.Наши стандарты включают герметизацию без пустот, чтобы избежать короны, и материалы с высокой диэлектрической проницаемостью. Наши высоковольтные трансформаторы бывают трех типов:

  • Трансформаторы со слоистой обмоткой 50/60 Гц сконструированы с сердечником из кремнистой стали, а для изоляции от высокого напряжения используются многослойная изоляция и поля на каждом слое обмотки. Эти трансформаторы также могут быть погружены заказчиком в диэлектрическое масло для дополнительной изоляции при необходимости.
  • В трансформаторах с высокочастотной обмоткой
  • используется ферритовый сердечник, и они намного меньше, чем модели с частотой 50/60 Гц.Чаще всего их инкапсулируют с использованием современного оборудования для заливки и могут погружать в диэлектрическое масло.
  • Трансформаторы с универсальной обмоткой
  • наматывают вторичную обмотку высокого напряжения с использованием универсальной обмотки, чтобы оставить дополнительное пространство между витками, что позволяет увеличить расстояние между витками с высоким потенциалом напряжения.

Какими бы сложными или специализированными ни были ваши потребности, наша команда экспертов может помочь вам найти подходящий трансформатор для работы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *