Понижуючі трансформатори. Види і робота. Особливості

1. особливості конструкції
2. Позначення на схемі
3. Принцип дії
4. різновиди
5. Основні властивості
6. обмотки трансформатора
7. Для намотування котушок застосовують ізольовані проводи, з ізоляцією кожного шару кабельним папером....
8. Експлуатація та ремонт
9. Найчастіше обслуговування включає в себе наступні роботи:

Наша сеть партнеров Banwar

Більшість електричних побутових пристроїв працює від мережі живлення 220 В. Іноді необхідно знизити цю напругу до певного значення, щоб підключити низьковольтні споживачі навантаження. Такими споживачами можуть бути галогенні світильники, низьковольтні нагрівачі, світлодіодні стрічки і безліч інших.

Таке зниження напруження можуть виконати знижувальні трансформатори, які набувають в магазині, або виготовляють самостійно. Такі трансформатори популярні в електротехніці і радіоелектроніці, а також в побутових умовах.

особливості конструкції

Основною частиною трансформатора виступає феромагнітний сердечник, на якому розташовані дві обмотки, намотані мідним провідником. Ці обмотки поділяють на первинну і вторинну, в залежності від принципу дії. На первинну обмотку подається напруга мережі, а з вторинної - знімається знижена напруга для споживачів навантаження.

Обмотки пов'язані між собою змінним магнітним потоком, який наводиться в феромагнітному осерді. Між обмотками немає електричного контакту. Первинна обмотка має більшу кількість витків, ніж вторинна. Тому напруга на виході знижений.

Зазвичай понижуючі трансформатори з усіма елементами знаходяться в корпусі. Однак не всі моделі його мають. Це залежить від фірми виробника, а також призначення понижувального трансформатора.

Позначення на схемі

Принцип дії

Роботу понижувального трансформатора можна описати таким чином. Дія трансформатора ґрунтується на принципі електромагнітної індукції. Напруга, підключений на первинну обмотку, утворює в ній магнітне поле, яке перетинає витки вторинної обмотки. У ній утворюється електрорушійна сила, під дією якої виникає напруга, відмінне від вхідної напруги.

Різниця в кількості витків первинної і вторинної обмоток визначає різницю між вхідним і вихідним напругою понижувального трансформатора. В процесі функціонування трансформатора виникають деякі втрати електроенергії, які неминучі, і складають близько 3% потужності.

Щоб обчислити точні величини параметрів трансформатора, потрібно зробити певні розрахунки його конструкції. Електрорушійна сила може статися під час з'єднання трансформатора тільки до змінного струму. Тому більшість побутових електричних пристроїв працює від мережі змінного струму.

Понижуючі трансформатори входять до складу багатьох блоків живлення, стабілізаторів і інших подібних пристроїв. Деякі моделі трансформаторів можуть містити кілька висновків на вторинній обмотці для різних груп з'єднань. Такі види приладів стали популярними, так як є універсальними, і володіють багатофункціональністю.

різновиди

Понижуючі трансформатори мають різні виконання, в залежності від конструкції і принципу дії.

• Тороїдальні. Такий варіант моделі трансформатора (малюнок «а») також застосовується для незначних потужностей, має сердечник форми у вигляді тора. Він відрізняється від інших моделей малою вагою і габаритами. Застосовується в радіоелектронних пристроях. Його конструкція дозволяє досягти більш високої щільності струму, так як обмотка добре охолоджується на всьому осерді, показники струму намагнічування найнижчі.
• Стрижневі. На малюнку «б» зображений стрижневий вид трансформатора, в конструкції якого обмотки охоплюють сердечники муздрамтеатру. Такі моделі найчастіше виконують для середньої і великої потужності приладів. Їх пристрій досить просте і дає можливість легше ізолювати і ремонтувати обмотки. Їх перевагою є гарне охолодження, внаслідок чого потрібно менше провідників для обмоток.
• Броньові. У цьому виді трансформатора (малюнок «в») муздрамтеатр охоплює обмотки у вигляді броні. Інші параметри ідентичні стержневому увазі, за винятком того, що броньові трансформатори в основному виконують малопотужними, так як вони мають меншу вагу і ціну в порівнянні з попереднім варіантом, через простій збірки і меншої кількості котушок.
• Багатообмоточні. Найбільш популярними є двохобмотувальні 1-фазні знижувальні трансформатори.

Для отримання кількох різних величин напружень від одного трансформатора застосовують кілька вторинних обмоток на осерді. Ці обмотки різні по числу витків і видається напрузі.

• Трифазні. Така модель застосовується для зниження напруги трифазної мережі. Такі знижувальні трансформатори застосовуються не тільки в промисловості, але і для побутових потреб.

Вони можуть бути виготовлені з 3-х однофазних трансформаторів на загальному сердечнику. Магнітні потоки всіх фаз в сумі дорівнюють нулю. Промислові зразки проходять випробування за певними параметрами. Результати випробувань порівнюють з документацією. Якщо немає відповідності, то трансформатор підлягає вибракуванню. 3-фазний трансформатор має з'єднання обмоток по схемі трикутника або зірки. Схема зірки характерна загальним вузлом висновків всіх фаз. З'єднання трикутником виконується послідовною схемою фаз в кільце.

• Однофазні. Такі трансформатори мають підключення харчування від однофазної мережі, фаза і нуль надходять на одну первинну обмотку. Принцип їх роботи аналогічний всім іншим видам трансформаторів. Це найбільш популярний вид пристроїв.

Основні властивості

Маркування трансформаторів залежить від його властивостей. Основними властивостями понижуючих трансформаторів є:

• Потужність.
• Напруга виходу.
• Частота.
• Габаритні розміри.
• Маса.

Частота струму для різних моделей трансформаторів буде однаковою, на відміну від інших перерахованих характеристик. Габаритні розміри і маса будуть більше при підвищенні потужності моделі. Максимальна величина потужності у промислових зразків понижуючих трансформаторів, так само як габаритні розміри і маса.

Напруга на виході вторинних обмоток може бути різним, і залежить від призначення приладу. Моделі трансформаторів для побутових потреб мають малі габарити і вага. Їх легко встановлювати і перевозити.

обмотки трансформатора

Обмотки знаходяться на муздрамтеатрі приладу. Ближче до сердечника розташовують низьковольтну обмотку, так як її легше ізолювати. Між обмотками укладають ізоляційні прокладки та інші діелектрики, наприклад електротехнічний картон.

Первинна обмотка з'єднується з мережею живлення змінної напруги. Вторинна обмотка видає низька напруга і підключається до споживачів електроенергії. До одного трансформатора можна підключати відразу кілька побутових пристроїв.

Для намотування котушок застосовують ізольовані проводи, з ізоляцією кожного шару кабельним папером. Провідники бувають різних форм перерізу:

• Кругла.
• Прямокутна (шина).

За способом намотування обмотки ділять:

• Концентричні, на стрижні.
• Дискові, намотані чергуванням.

Достоїнства і недоліки

переваги

• Застосування понижуючих трансформаторів, як в промисловості, так і в домашніх умовах можна пояснити необхідністю зменшення робочої напруги до 12 вольт для створення безпеки людини.
• Іншою причиною застосування низької напруги є невимогливість трансформаторів до значення вхідної напруги, так як вони можуть функціонувати, наприклад, при 110 В, при цьому забезпечуючи стабільну напругу на виході.
• Компактні розміри.
• Мала маса.
• Зручність транспортування та монтажу.
• Відсутність перешкод.
• Плавне регулювання напруги.
• Незначний нагрів.

недоліки

• Недовгий термін служби.
• Незначна потужність.
• Висока ціна.

Як вибрати знижувальні трансформатори

Торгова мережа електротехнічних виробів пропонує моделі побутових понижувальних трансформаторів на всі випадки життя. При виборі конкретного пристрою, рекомендується скористатися наступними критеріями вибору:

• Величина напруги на вході. На корпусі пристрою зазвичай є маркування вхідної напруги 220, або 380 вольт. Для побутової мережі підходить модель на 220 В.
• Величина напруги виходу. Залежить від призначення і застосування пристрою. Зазвичай це 12 або 36 вольт, про що також має бути маркування.
• Потужність пристрою. Щоб правильно підібрати стабілізатор по потужності, потрібно скласти потужності всіх планованих до підключення споживачів, і додати резервне значення 20%.

Експлуатація та ремонт

Основною умовою правильної і надійної експлуатації понижувального трансформатора є спеціально обладнане місце для його монтажу і функціонування.

Понижуючі трансформатори необхідно утримувати в чистоті, сухому вигляді, захищати від пилу і вологи. У домашніх побутових умовах для трансформатора використовують спеціальну шафу або металевий корпус. Заземлення для понижувального трансформатора є обов'язковою умовою.

Трансформатор вимагає періодичного обслуговування і догляду, в залежності від виконуваних ним завдань і умов експлуатації.

Найчастіше обслуговування включає в себе наступні роботи:

• Зовнішній огляд, очищення від пилу і бруду.
• Огляд деталей ущільнення, кілець, прокладок, підтяжка клем.
• Перевірка ізоляції на пробій.

У трансформаторі можуть з'явитися несправності і пошкодження обмоток у вигляді тріщин секцій котушок. При цьому не потрібно демонтувати трансформатор. На пошкоджену ізоляцію накладають лакоткань. При серйозних несправності, пов'язаних з обривом або коротким замиканням, здійснюють зняття трансформатора і його ремонт в електромайстерні.

Схожі теми: