Қуат трансформаторлары қалай жұмыс істейді?
Күштік трансформаторлар өзгермелі магнит өрісі арқылы электр энергиясын тасымалдайды. Бір орамға қолданылатын айнымалы кернеу айнымалы магнит ағынын орнатады, ол сол ағынмен байланыстырылған басқа орамдағы кернеуді индукциялайды. Жүктеме қосылған кезде шығыс тізбегінде ток өтеді және трансформатор шығындарымен бірге сәйкес кіріс қуатын тартады.
Орамның бұрылу қатынасы негізгі кернеу қатынасын анықтайды. Ол қосымша энергия жасамайды. Бұл түсініктемеде бастапқы нүкте ретінде әдеттегі айнымалы ток, екі орамды трансформатор пайдаланылады; практикалық конструкциялар бұл процесті жабдықтың электрлік және жылулық шектерде ұстау үшін оқшаулау, салқындату және басқа мүмкіндіктерді қосады.
Айнымалы кернеу магнит ағынын қалай жасайды
Көзге қосылған орамды бастапқы орам деп атайды. Айнымалы ток кернеуін қолданған кезде магнит ағыны үздіксіз өзгереді. Кәдімгі трансформаторда магниттік ядро орамдарды байланыстыратын және олардың электромагниттік муфтасын қолдайтын жолды қамтамасыз етеді.
Тізбекті процесс ретінде түсіну оңайырақ: айнымалы ток бастапқы кернеуге қолданылады, айнымалы ағын орамдарды байланыстырады, ал кернеу қайталамада индукцияланады. Бұл жеке механикалық әрекеттер емес, байланысты электромагниттік әсерлер. Кәдімгі қуат трансформаторының ішінде айналмалы генератор жоқ.
Ядроның рөлі магниттік. Бұл бастапқы токты қайталама тізбекке өткізетін сым емес. Бөлек орамдары бар қарапайым трансформаторда энергия магниттік муфта арқылы беріледі, ал оқшаулау жүйесі тізбектер арасындағы жобаланған бөлуді қамтамасыз етеді.
Басқа орамдағы кернеу қалай индукцияланады
Магнит ағынының өзгеруі арқылы байланыстырылған орам индукцияланған кернеуді дамытады. Демек, қайталама орамның терминалдарында сыртқы жүктеме одан ток алғанға дейін кернеу болады. Сәйкес жүктемені қосу шығыс тізбегін аяқтайды және трансформаторға осы жүктемені қуатпен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Бұл айырмашылық кернеуді жеткізілетін қуаттан бөледі. Қосылған жүктемесі жоқ қуатталған екіншілік пайдалы жүктеме қуатын бермей-ақ кернеу болуы мүмкін. Оны қауіпсіз деп санауға болмайды, себебі ешбір құрылғы немесе тізбек ток тартпайды.
«Негізгі» және «қосымша» түсініктемедегі кіріс және шығыс рөлдерін анықтайды. Олар автоматты түрде жоғары кернеу мен төмен кернеуді білдірмейді. Үдемелі қолдануда кіріс орамасы төменгі кернеуде жұмыс істейді; төмендететін қолданбада ол жоғары кернеуде жұмыс істейді.
Айналу коэффициенті кернеуді қалай өзгертеді
Идеал екі орамды модельде орамдағы кернеудің қатынасы бұрылыстардың қатынасына сәйкес келеді:
V2 / В1 = Н2 / Н1
V1 және В2 бастапқы және қайталама орамдағы кернеулер болып табылады; Н1 және Н2 бұрылыстардың сәйкес сандары болып табылады. Көбірек қайталама бұрылыстар жоғары қайталама кернеу береді. Азырақ қайталама бұрылыстар төмен кернеу береді.
Таза көрнекі идеалды трансформатор үшін 2:1 негізгі-екінші айналымдар қатынасы бастапқы орамдағы 200 В-ты екінші реттік орамдағы 100 В-қа дейін төмендетеді. Бұл JSGK өнімінің рейтингі немесе дизайн ұсынысы емес, оқыту үлгісі.
Қадамды жоғарылату және төмендету операциясы
| Қарым-қатынас | Кернеу нәтижесі | Мағынасы |
|---|---|---|
| Негізгі бұрылыстарға қарағанда қосымша бұрылыстар | Екінші реттік орама кернеуі | Жоғарылату операциясы |
| Негізгі бұрылыстарға қарағанда қосымша айналымдар аз | Төменгі қайталама орамдағы кернеу | Төмендету операциясы |
| Бірдей бұрылыстар | Тең идеалды орама кернеулері | Бұл жеңілдетілген модельде номиналды кернеудің өзгерісі жоқ |
Нақты терминал кернеулеріне кедергі, жүктеме және жұмыс жағдайлары әсер етеді. Үш фазалы трансформатор үшін орама кернеулері мен желілік кернеулер арасындағы байланыс орама қосылымдарына да байланысты. Жалғау тәртібін тексермей, бір фазалы орама формуласын тікелей желіден желіге рейтингтерге қолданбаңыз.
Жүктеме қосылған кезде қандай өзгерістер болады?
Екіншілік жүктемені бергенде, қайталама ток бастапқы токтың қосымша құрамдас бөлігімен қарсы тұратын магниттік әсерді тудырады. Трансформатор жүктемені қамтамасыз ету үшін қажет болса, оның рейтингтері мен жұмыс жағдайларына байланысты көбірек кіріс тогын тартады.
Жүктеме қанша ток сұралатынын анықтайды; Трансформатордың атау тақтайшасының номиналы - бұл әрбір қосылған тізбекке күш беретін ток емес, белгіленген шарттардағы шек. Аз жүктелген трансформатор өзінің толық номиналды шығысын үздіксіз бере алмайды.
| Шарт | Екінші жағы | Бастапқы жағы |
|---|---|---|
| Сыртқы жүктемесіз қуатталған | Кернеу болуы мүмкін, сыртқы жүктеме тогы жоқ | Қоздыру тогы және жүктемесіз нақты жоғалтулар қалады |
| Жүкті жеткізу | Жүктеме тогы қосылған тізбекке сәйкес өтеді | Кіріс тоғы жүктемені қамтамасыз ету үшін қажетті сұранысты қамтиды |
Неліктен жоғары кернеу қосымша қуат жасамайды
Идеал трансформаторда кіріс және шығыс қуат балансы. Кернеудің жоғарылауы бірдей берілген қуат пен салыстырмалы қуат факторы жағдайлары үшін төменгі токқа сәйкес келеді. Нақты шығыс қуаты кіріс қуатынан аз, себебі нақты трансформаторларда шығындар болады.
Трансформатордың сыйымдылығы әдетте кВА немесе МВА түрінде көрсетіледі, олар көрінетін қуатты сипаттайды. Бұл мәндерді қуат коэффициентін ескерместен кВт немесе МВт-қа бірдей деп қарауға болмайды. Жобаның қажетті трансформатор қуатын есептеу үшін тек кернеу коэффициенті жеткіліксіз.
Неліктен нақты трансформаторларда жоғалтулар мен температуралық шектеулер бар
Орамның кедергісі арқылы өтетін ток жылуды тудырады. Айнымалы магнит ағыны сонымен қатар гистерезис пен құйынды ток әсерлерін қоса, негізгі шығындарды тудырады. Басқа жоғалтулар дизайн және пайдалану жағдайларына байланысты.
Трансформатор аз немесе толық жүктемемен қуатталған кезде кейбір шығындар қалады; басқалары жүктеген сайын артады. Сондықтан практикалық трансформаторды идеалды кернеу қатынасы теңдеуімен ғана көрсету мүмкін емес.
Салқындату жылуды жояды, осылайша жабдық белгіленген температура шегінде жұмыс істей алады. Ол электрлік шығындарды жоймайды немесе шектеусіз жүктемені мүмкін етпейді. Рұқсат етілген төлем нақты трансформаторға, оның салқындату құрылымына және қоршаған ортаға байланысты. Әрбір қуат трансформаторына ешқандай тиімділік немесе температураның көтерілу көрсеткіші қолданылмайды.
Құрғақ және майлы трансформаторлар басқаша жұмыс істей ме?
Екі отбасы да электромагниттік индукцияны пайдаланады. Олардың маңызды айырмашылықтары кернеуді өзгертудің басқа іргелі әдісіне емес, белсенді жинақтың оқшаулануына, салқындатылуына және орнатылуына қатысты.
Құрғақ түрдегі трансформатор оның белгіленген қатты оқшаулау және ауамен байланысты салқындату құрылымын пайдаланады. Майға батырылған дизайн қатты оқшаулаумен қатар жылуды берудің арнайы құралы бар оқшаулағыш сұйықтықты пайдаланады. Белгілі бір материалдар, қоршау және салқындату жабдықтары бекітілген техникалық құжаттарда тексерілуі керек.
The JSGK трансформаторына шолу Біріктірілген электр жобалары үшін көмекші жабдық ретінде құрғақ типті және майға батырылған отбасыларға сілтеме жасайды. Бұл сілтемелер таңдауды талқылауға көмектеседі; олар дербес JSGK трансформатор өндірісінің үлгілерінің тексерілген каталогы емес.
Бұл қосалқы станция жобасы үшін нені білдіреді
Процесті түсіну жобаның техникалық сипаттамалары кернеуді, жиілікті, қуаттылықты, қосылымды ұйымдастыруды және салқындату шарттарын неге сұрайтынын түсіндіруге көмектеседі. Әрқайсысы қажетті операциялық міндеттің басқа бөлігін сипаттайды.
- Кіріс және шығыс кернеулері: әр жағынан электрлік интерфейсті анықтаңыз.
- Жиілік: жабдықтың жоспарланған жұмыс жағдайларына сәйкес болуы керек.
- Сыйымдылығы: белгіленген шарттарда қажетті жүктеме баждарын белгілейді.
- Қосылымдар: жүйе интерфейсіне, соның ішінде үш фазалық қатынастарға әсер етеді.
- Салқындату және қоршаған орта: рұқсат етілген термиялық пайдалану міндетіне әсер етеді.
JSGK қорап түріндегі қосалқы станцияның конфигурациясы трансформаторға қойылатын талаптарды жоғары және төмен вольтты шкафтармен, қоршау және қосалқы жүйелермен қатар қояды. Трансформатор энергияны кернеу деңгейлері арасында тасымалдайды; қоршаған жабдық өз коммутация, қорғау және тарату функцияларын қамтамасыз етеді.
Жиі қойылатын сұрақтар
Кәдімгі қуат трансформаторы тұрақты токта жұмыс істей ала ма?
Оны тұрақты токпен оның номиналды айнымалы ток көзі сияқты қамтамасыз ету мүмкін емес. Тұрақты тұрақты ток қалыпты жұмыс үшін қажетті үздіксіз айнымалы ағынды қамтамасыз етпейді және токтың зақымдалуын тудыруы мүмкін. Бұл трансформаторға негізделген электрондық түрлендіргіштер тұрақты ток көзін пайдалана алмайды дегенді білдірмейді; мұндай түрлендіргіштер коммутациялық схема арқылы өзгермелі толқын пішінін жасайды.
Трансформатор жиілікті өзгерте ме?
Кәдімгі айнымалы ток трансформаторы қоректендіру жиілігін түрлендірмейді. Кернеуді түрлендіру жиілікті түрлендіруден ерекшеленеді.
Барлық трансформаторлар электрлік оқшауланған ба?
Жоқ. Бөлек орам конструкциялары мен автотрансформаторлардың схемалары әртүрлі. Жалғыз «трансформатор» сөзінен гальваникалық оқшаулау туралы қорытынды жасамаңыз; нақты дизайнды тексеріңіз.
Принципті қажетті міндетке қосыңыз
Қуат трансформаторы өзгермелі ағын, индукциялық кернеу және жүктемеге тәуелді энергия тасымалдау арқылы жұмыс істейді. Оның нақты өнімділігі дизайн мен жұмыс жағдайларына байланысты. Біріктірілген тарату жобасы үшін, JSGK-мен кернеуді, сыйымдылықты және жүйелік интерфейс талаптарын талқылаңыз жобаның бір жолдық диаграммасын және бекітілген техникалық талаптарды пайдалана отырып.