Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Elektrický prúd prenášaný cez drôty vysokonapäťových elektrických vedení sa z mnohých dôvodov nemôže použiť priamo. Hlavným z týchto dôvodov je vysoké napätie, dosahujúce desiatky alebo dokonca stovky kilovoltov. Preto sa pred dodávkou elektriny spotrebiteľom používa znižovací transformátor, ktorý premieňa napätie 380 voltov na obvyklých 220 voltov.

V mnohých prípadoch je aj toto napätie príliš vysoké na napájanie modernej elektrotechniky. Tento problém sa rieši opätovným znížením napätia, často s usmernením prúdu. Až donedávna bol každý domáci spotrebič vybavený vlastným znižovacím transformátorom.Dnes už existujú beztransformátorové napájacie zdroje, ktoré však nedokážu plne nahradiť transformátory pre svoj nízky výstupný výkon. V elektrotechnike bude znižovací transformátor ešte dlho žiadaný.

Konštrukcia a princíp fungovania

Zariadenia všetkých typov (s výnimkou elektronických transformátorov) sa príliš nelíšia. Hlavnými pracovnými prvkami znižovacích zariadení sú magnetické obvody a cievky. Rozdiely sú pozorované v konfigurácii jadier a v spôsoboch pripojenia vinutí.

Ryža. 1. Schematické znázornenie znižovacieho zariadenia

Výrobca vyberá geometrické tvary feromagnetík na základe realizovateľnosti výroby. Typ kostry výrazne neovplyvňuje premenu. Aktuálne kritériá konverzie závisia viac od zloženia feromagnetika a parametrov vinutia.

Znižovací magnetický systém transformátora môže mať rôzne tvary, určené podľa spôsobu umiestnenia tyčí:

  • ploché;
  • priestorové;
  • symetrický tvar;
  • asymetrické.

V krátkosti si pripomeňme princíp fungovania znižovacích transformátorov.

Elektromagnetická indukcia je vybudená striedavým prúdom dopadajúcim na primárnu cievku. Pozdĺž celého magnetického obvodu sa šíri striedavé elektromagnetické pole. EMF je v sekundárnej cievke vybudené silami striedavých magnetických polí.

Veľkosť elektromotorickej sily (a tým aj potenciálny rozdiel medzi cievkami) je určená vzťahom: U2/U1=W2/W1=k kde U je napätie a W je počet závitov. Transformačný pomer k je v rozsahu od 0 do 1. Čím bližšie k nule je hodnota k, tým nižšia je hodnota výstupných napätí. Konfigurácia jadra nemá vplyv na prevádzku transformátora.

Nakoniec poznamenávame, že znižovacie zariadenie sa dá ľahko zmeniť na zvyšovací transformátor.K tomu stačí zmeniť spôsob zapojenia znižovacieho zariadenia: zameniť primárnu a sekundárnu cievku Sekundárnu cievku určenú na 12 V samozrejme nemôžete pripojiť do siete 220 V.

Destinácia

Hlavným využitím znižovacieho transformátora je získanie nízkeho napätia na napájanie elektrického spotrebiča. Veľmi často sú tieto zariadenia hlavným prvkom napájacích obvodov pre domáce elektrické spotrebiče. Keďže väčšina spotrebnej elektroniky spotrebováva jednosmerný prúd, po znížení napätia na prijateľnú úroveň sa usmerní aj výsledná elektrická sínusoida.

Na zlepšenie kvality elektrickej energie sa používajú stabilizačné a filtračné obvody na odstránenie nežiaducich skreslení. V niektorých prípadoch domáce spotrebiče používajú striedavé napätie, prevádzané znižovacím transformátorom, bez usmerňovania prúdu.

Na získanie zníženého impulzného napätia existujú modely impulzných transformátorov. Na výstupe z týchto zariadení sa mení nielen amplitúda kmitov, ale aj tvar krivky.

Odrody

Výrobcovia dodávajú na trh mnoho rôznych modelov. Sú medzi nimi návrhy jednofázových pancierových transformátorov (obr. 2), modely s jadrami tyčového alebo toroidného typu (obr. 3).

Ryža. 2. Konštrukcia typu brneniaRyža. 3. Toroidný zostupný transformátor

V trojfázových konštrukciách (obr. 4) je jeden z výstupov primárneho vinutia pripojený k fáze, zatiaľ čo ostatné sú spojené hviezdou alebo trojuholníkom. Výstupy sekundárnych vinutí sú pripojené podobným spôsobom. Rovnaké schémy sa používajú na pripojenie vinutí priemyselných výkonových transformátorov.

Ryža. 4. Trojfázový znižovací transformátor

Existujú konštrukcie s viacerými vinutiami, ktoré majú viac ako dve sekundárne vinutia, z ktorých je možné odstrániť napätia rôznej veľkosti. To je užitočné pre napájanie zariadení, ktorých obvody vyžadujú viacnásobné, meniace sa napätie.

Osobite sa zmienime o dizajnoch elektronických znižovacích modelov, ktoré si dnes získavajú na popularite (pozri obr. 5). Možno ich pripísať triede transformátorových zariadení veľmi podmienene, pretože princíp premeny striedavého napätia sa zásadne líši od klasickej transformácie. V týchto elektronických zariadeniach sa prúd najprv usmerní, prechádza cez diódový mostík, potom sa opäť premení na striedavé napätie, ale s inou frekvenciou.

Ryža. 5. Elektronický znižovací transformátor

Frekvencia závislá od zaťaženia a obmedzený výkon sú nevýhodami transformátorov elektronického typu. Ich hlavnou výhodou je hospodárnosť. Fungujú iba vtedy, keď je pripojená záťaž, zvyšok času sú v pohotovostnom režime. Táto vlastnosť je užitočná napríklad pre napájanie LED osvetľovacích systémov.

Odrody podľa indikácií použitia:

  • TSZI - trojfázové konštrukcie v špeciálnom ochrannom obale;
  • OCM - návrhy pre signalizačné a osvetľovacie systémy. namontované na DIN lištu;
  • TTp, TC-180, YaTP - sa používajú pre domáce potreby. Navrhnuté pre ľahké zaťaženie;
  • OCOB, OCO - modely používané v domácich sieťach.

Špecifikácie

Znižovacie transformátory sa vyznačujú nasledujúcimi dôležitými ukazovateľmi:

  • vstupné napätie;
  • transformačný pomer;
  • výstupné aktuálne parametre;
  • výkon zariadenia;
  • frekvencia.

Také technické charakteristiky, ako sú rozmery, typ chladiaceho systému, hmotnosť zariadení, sa berú do úvahy na základe špecifických podmienok použitia. Hlavné informácie o transformátore sú uvedené na obale alebo v produktovom pase.

Ako si vybrať?

V závislosti od prevádzkových podmienok a účelu zariadenia môže existovať niekoľko kritérií výberu. Hlavným kritériom sú parametre výstupného prúdu. Práve tieto parametre určujú stabilitu a správnu činnosť pripojených elektrických zariadení.

Ak zvolíme znižovací transformátor pre domáce spotrebiče, primárna cievka musí byť dimenzovaná na sieťové napätie v domácnosti. Pri jednofázových prevedeniach je to zvyčajne 220 V. Trojfázové modely sa pripájajú do siete s napätím 380 V.

Typ jadra, na jeho konfigurácii v podstate nezáleží. Vyberte si podľa tohto parametra na základe požiadaviek na veľkosť alebo preferencií tvaru zariadenia.

Je dôležité zvoliť správny výkon. Venujte zvláštnu pozornosť tomu, aby výkon záťaže neprekročil kapacitu transformátora. V opačnom prípade sa vinutia prehrievajú a ak nie je dostatok energie, pripojený elektrický spotrebič nebude fungovať vôbec.

Prekračovanie výkonovej rezervy nie je žiaduce ani z dôvodu nadmernej spotreby elektrickej energie. Okrem toho bude mať výrobok veľké rozmery, respektíve väčšiu hmotnosť, a preto budú jeho náklady vyššie. Ak však plánujete pripojiť niekoľko zariadení na jeden transformátor, potom je výkonová rezerva opodstatnená.

Ak plánujete použiť transformátor ako prenosný zdroj prúdu, venujte pozornosť modelom s ochranným krytom (obr. 7). Medzi týmito modelmi nájdete produkty s nastaviteľným výstupným napätím.

Prenosné transformátory

Pre LED osvetľovacie zariadenia si kúpte ekonomický elektronický transformátor. Existujú produkty, ktoré majú na výstupe konštantný prúd potrebný na napájanie LED diód.

Správny výber znižovacích zariadení zabezpečí neprerušovanú a bezpečnú prevádzku domácich spotrebičov.

Referencie

  • Kislitsyn A.L. "Transformers" 2001
  • Brandina E.P. "Elektrické stroje" 2004
  • Katsman M. M. "Elektrické stroje a transformátory." 1971

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Elektrikár