Kasalukuyang mga transformer: aparato, prinsipyo ng pagpapatakbo at mga uri

Ang mga kasalukuyang transformer ay malawakang ginagamit sa modernong enerhiya bilang kagamitan para sa pagbabago ng iba't ibang mga de-koryenteng parameter sa mga katulad habang pinapanatili ang mga pangunahing halaga. Ang pagpapatakbo ng kagamitan ay batay sa batas ng induction, na may kaugnayan para sa magnetic at electric field na nagbabago sa sinusoidally. Binabago ng transpormer ang pangunahing halaga ng kasalukuyang bilang pagsunod sa module at ang pagpapadala ng anggulo sa proporsyon sa orihinal na data. Kinakailangang pumili ng kagamitan batay sa saklaw ng paggamit ng mga device at ang bilang ng mga nakakonektang consumer.

Ano ang kasalukuyang transpormer?

Ang kagamitang ito ay ginagamit sa industriya, mga komunikasyon sa lunsod at mga network ng engineering, sa produksyon at sa iba pang mga lugar upang magbigay ng kasalukuyang gamit ang ilang mga pisikal na parameter.Ang boltahe ay inilalapat sa mga pagliko ng pangunahing paikot-ikot, kung saan, bilang resulta ng pagkilos ng magnetic radiation, nabuo ang isang alternating current. Ang parehong radiation ay dumadaan sa mga natitirang pagliko, dahil sa kung saan ang mga puwersa ng EMF ay gumagalaw, at kapag ang mga pangalawang pagliko ay pinaikli o kapag nakakonekta sa isang de-koryenteng circuit, isang pangalawang kasalukuyang lilitaw sa system.

Pinapayagan ka ng mga modernong kasalukuyang mga transformer na i-convert ang enerhiya na may ganitong mga parameter na ang paggamit nito ay hindi pinapayagan ang pinsala sa kagamitan na gumagana dito. Bilang karagdagan, ginagawa nilang posible na sukatin ang nadagdagang mga pagkarga na may pinakamataas na kaligtasan para sa kagamitan at mga tauhan, dahil ang mga pagliko ng pangunahin at pangalawang hilera ay mapagkakatiwalaan na nakahiwalay sa bawat isa.

Layunin ng mga transformer

Ito ay medyo simple upang matukoy kung bakit ang isang kasalukuyang transpormer ay kinakailangan: ang saklaw ay kinabibilangan ng lahat ng mga industriya kung saan ang mga dami ng enerhiya ay na-convert. Ang mga device na ito ay kabilang sa mga pantulong na kagamitan na ginagamit kasabay ng mga instrumento sa pagsukat at relay kapag gumagawa ng AC circuit. Sa mga kasong ito, ang mga transformer ay nagko-convert ng enerhiya para sa mas maginhawang pag-decode ng mga parameter o pagkonekta ng mga kagamitan na may iba't ibang mga katangian sa isang circuit.

Nakikilala din nila ang pag-andar ng pagsukat ng mga transformer: nagsisilbi sila upang simulan ang mga de-koryenteng circuit na may tumaas na boltahe, kung saan kinakailangan upang ikonekta ang mga instrumento sa pagsukat, ngunit hindi posible na gawin ito nang direkta. Ang pangunahing gawain ng naturang mga transformer ay upang ilipat ang natanggap na impormasyon tungkol sa kasalukuyang mga parameter sa mga instrumento para sa pagsukat ng mga manipulasyon, na konektado sa pangalawang uri ng paikot-ikot.Ginagawang posible din ng kagamitan na kontrolin ang kasalukuyang sa circuit: kapag gumagamit ng isang relay at naabot ang pinakamataas na kasalukuyang mga parameter, ang proteksyon ay isinaaktibo na pinapatay ang kagamitan upang maiwasan ang pagkasunog at pinsala sa mga tauhan.

Prinsipyo ng operasyon

Ang pagpapatakbo ng naturang kagamitan ay batay sa batas ng induction, ayon sa kung saan ang boltahe ay pumapasok sa mga pangunahing pagliko at ang kasalukuyang nagtagumpay sa paikot-ikot na pagtutol na nilikha, na nagiging sanhi ng pagbuo ng isang magnetic flux na ipinadala sa magnetic circuit. Ang daloy ay napupunta sa isang patayong direksyon na may kaugnayan sa kasalukuyang, na nagpapaliit sa mga pagkalugi, at kapag ito ay tumatawid sa mga pagliko ng pangalawang paikot-ikot, ang puwersa ng EMF ay isinaaktibo. Bilang resulta ng impluwensya nito, lumilitaw ang isang kasalukuyang sa system, na mas malakas kaysa sa paglaban ng coil, habang ang boltahe sa output ng pangalawang pagliko ay bumababa.

Ang pinakasimpleng disenyo ng isang transpormer sa gayon ay binubuo ng isang core ng metal at isang pares ng windings na hindi konektado sa isa't isa at ginawa bilang wire na may pagkakabukod. Sa ilang mga kaso, ang pag-load ay napupunta lamang sa pangunahin, at hindi ang pangalawang pagliko: ito ang tinatawag na idle mode. Kung, sa kabilang banda, ang mga kagamitan na kumonsumo ng enerhiya ay konektado sa pangalawang paikot-ikot, isang kasalukuyang dumadaan sa mga pagliko, na lumilikha ng isang electromotive force. Ang mga parameter ng EMF ay tinutukoy ng bilang ng mga pagliko. Ang ratio ng electromotive force para sa pangunahin at pangalawang pagliko ay kilala bilang ratio ng pagbabagong-anyo, na kinakalkula mula sa ratio ng kanilang numero. Maaari mong i-regulate ang boltahe para sa panghuling mamimili ng enerhiya sa pamamagitan ng pagpapalit ng bilang ng mga pagliko ng pangunahin o pangalawang paikot-ikot.

Pag-uuri ng kasalukuyang mga transformer

Mayroong ilang mga uri ng naturang kagamitan, na hinati ayon sa ilang pamantayan, kabilang ang layunin, paraan ng pag-install, bilang ng mga yugto ng conversion, at iba pang mga salik. Bago pumili ng isang kasalukuyang transpormer, kailangan mong isaalang-alang ang mga parameter na ito:

• appointment. Ayon sa pamantayang ito, ang mga modelo ng pagsukat, intermediate at pagprotekta ay nakikilala. Kaya, ang mga device ng isang intermediate na uri ay ginagamit kapag nagkokonekta ng mga device para sa pag-compute ng mga aksyon sa mga sistema ng proteksyon ng relay at iba pang mga circuit. Hiwalay, ang mga transformer ng laboratoryo ay nakikilala, na nagbibigay ng mas mataas na katumpakan ng mga tagapagpahiwatig, ay may malaking bilang ng mga kadahilanan ng conversion.
• Paraan ng pag-install. Mayroong mga transformer para sa panlabas at panloob na pag-install: hindi lamang sila naiiba ang hitsura, ngunit mayroon ding iba't ibang mga tagapagpahiwatig ng paglaban sa mga panlabas na impluwensya (halimbawa, ang mga aparato para sa panlabas na paggamit ay protektado mula sa pag-ulan at mga pagbabago sa temperatura). Ang mga overhead at portable na mga transformer ay nakikilala din; ang huli ay may medyo maliit na masa at sukat.
• Uri ng paikot-ikot. Ang mga transformer ay single- at multi-turn, coil, rod, busbar. Ang parehong pangunahin at pangalawang windings ay maaaring magkakaiba, at ang mga pagkakaiba ay nauugnay din sa pagkakabukod (tuyo, porselana, bakelite, langis, tambalan, atbp.).
• Ang antas ng mga hakbang sa pagbabago. Ang kagamitan ay maaaring isa at dalawang yugto (cascade), ang boltahe na limitasyon ng 1000 V ay maaaring minimal o, sa kabaligtaran, maximum.
• Disenyo. Ayon sa pamantayang ito, dalawang uri ng kasalukuyang mga transformer ay nakikilala - langis at tuyo.Sa unang kaso, ang paikot-ikot na mga liko at ang magnetic circuit ay nasa isang lalagyan na naglalaman ng isang espesyal na madulas na likido: ito ay gumaganap ng papel ng pagkakabukod at pinapayagan kang kontrolin ang operating temperatura ng daluyan. Sa pangalawang kaso, ang paglamig ay nangyayari sa pamamagitan ng hangin, ang mga naturang sistema ay ginagamit sa mga pang-industriya at tirahan na mga gusali, dahil ang mga transformer ng langis ay hindi mai-install sa loob dahil sa pagtaas ng panganib ng sunog.
• Uri ng boltahe. Ang mga transformer ay maaaring maging step-down at step-up: sa unang kaso, ang boltahe sa mga pangunahing pagliko ay nabawasan, at sa pangalawa, ito ay nadagdagan.
• Ang isa pang pagpipilian sa pag-uuri ay ang pagpili ng kasalukuyang transpormer sa pamamagitan ng kapangyarihan. Ang parameter na ito ay nakasalalay sa layunin ng kagamitan, ang bilang ng mga konektadong mamimili, ang kanilang mga katangian.

Mga parameter at katangian

Kapag pumipili ng naturang kagamitan, kinakailangang isaalang-alang ang pangunahing teknikal na mga parameter na nakakaapekto sa hanay ng mga aplikasyon at gastos. Pangunahing katangian:

• Na-rate na load, o kapangyarihan: ang pagpili ayon sa pamantayang ito ay maaaring gawin gamit ang isang comparative table ng mga katangian ng transpormer. Tinutukoy ng halaga ng parameter ang iba pang kasalukuyang mga katangian, dahil ito ay mahigpit na na-normalize at nagsisilbi upang matukoy ang normal na operasyon ng kagamitan sa napiling klase ng katumpakan.
• Na-rate ang kasalukuyang. Tinutukoy ng indicator na ito ang panahon kung kailan maaaring gumana ang device nang hindi nag-overheat sa mga kritikal na temperatura. Sa mga kagamitan sa transpormer, bilang panuntunan, mayroong isang solidong reserba sa mga tuntunin ng antas ng pag-init, na may labis na karga ng hanggang sa 18-20%, ang operasyon ay nangyayari sa normal na mode.
• Boltahe.Ang tagapagpahiwatig ay mahalaga para sa kalidad ng paikot-ikot na pagkakabukod, tinitiyak ang maayos na operasyon ng kagamitan.
• Error. Ang kababalaghan na ito ay nangyayari dahil sa impluwensya ng magnetic flux, ang error rate ay ang pagkakaiba sa pagitan ng eksaktong data ng pangunahin at pangalawang kasalukuyang. Ang pagtaas sa magnetic flux sa core ng transpormer ay nag-aambag sa isang proporsyonal na pagtaas sa error.
• Ang ratio ng pagbabagong-anyo, na kung saan ay ang ratio ng kasalukuyang sa pangunahin at pangalawang pagliko. Ang tunay na halaga ng koepisyent ay naiiba mula sa nominal na halaga sa pamamagitan ng isang halaga na katumbas ng antas ng pagkalugi sa panahon ng conversion ng enerhiya.
• Ang paglilimita ng multiplicity, na ipinahayag na may kaugnayan sa pangunahing kasalukuyang sa totoong anyo sa nominal na halaga.
• Ang multiplicity ng kasalukuyang na nangyayari sa mga pagliko ng pangalawang uri ng paikot-ikot.

Ang pangunahing data ng kasalukuyang transpormer ay tinutukoy ng katumbas na circuit: pinapayagan ka nitong pag-aralan ang mga katangian ng kagamitan sa iba't ibang mga mode, mula sa idle hanggang sa buong pagkarga.

Ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ay ipinahiwatig sa katawan ng aparato sa anyo ng isang espesyal na pagmamarka. Maaari rin itong maglaman ng data sa paraan ng pag-angat at pag-mount ng mga kagamitan, babala ng impormasyon tungkol sa tumaas na boltahe sa mga pangalawang pagliko (higit sa 350 Volts), impormasyon tungkol sa pagkakaroon ng grounding pad. Ang pagmamarka ng converter ng enerhiya ay inilapat sa anyo ng isang sticker o may pintura.

Mga posibleng malfunctions

Tulad ng anumang iba pang kagamitan, ang mga transformer ay nasira paminsan-minsan, at nangangailangan sila ng kwalipikadong serbisyo na may mga diagnostic. Bago suriin ang aparato, kailangan mong malaman kung ano ang mga pagkasira, anong mga palatandaan ang tumutugma sa kanila:

• Hindi pantay na ingay sa loob ng case, kaluskos.Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay karaniwang nagpapahiwatig ng pahinga sa elemento ng saligan, isang overlap sa kaso mula sa mga paikot-ikot na pagliko, o isang pagpapahina ng pagpindot sa mga sheet na ginagamit para sa magnetic circuit.
• Masyadong maraming pag-init ng kaso, pagtaas sa kasalukuyang lakas sa bahagi ng pagkonsumo. Ang problema ay maaaring sanhi ng isang paikot-ikot na maikling circuit dahil sa pagkasira o mekanikal na pinsala sa insulating layer, madalas na mga overload na nagreresulta mula sa isang maikling circuit.
• Mga bitak sa mga insulator, mga sliding discharge. Lumilitaw ang mga ito kapag ang isang depekto sa pagmamanupaktura ay hindi natukoy bago ang simula ng operasyon, isang cast ng mga dayuhang bagay at isang overlap sa pagitan ng input ng mga phase ng iba't ibang mga halaga.
• Ang mga paglabas ng langis kung saan ang lamad ng istraktura ng tambutso ay nawasak. Ang problema ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng isang interfacial maikling circuit dahil sa pagkakabukod wear, isang pagbaba sa antas ng langis, boltahe ay bumaba o ang hitsura ng overcurrents sa ilalim ng kondisyon ng isang through-type maikling circuit.
• Tumutulo ang langis mula sa mga gasket o gripo ng transformer. Ang mga pangunahing dahilan ay ang mahinang kalidad na welding ng mga node, mahinang sealing, pagkasira ng mga gasket o mga di-lapped valve plugs.
• Pag-on sa relay ng proteksyon ng gas. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari kapag ang langis ay nabubulok, na nangyayari dahil sa isang paikot-ikot na maikling circuit, isang bukas na circuit, pagkasunog ng mga contact ng switching device, o sa kaganapan ng isang maikling circuit sa pabahay ng transpormer.
• Pinapatay ang relay ng proteksyon ng gas. Ang problema ay sanhi ng aktibong pagkabulok ng madulas na likido bilang resulta ng pagsasara ng interface, overvoltage ng panloob o panlabas na bahagi, o dahil sa tinatawag na "sunog na bakal".
• Tripped differential protection. Lumilitaw ang malfunction na ito kapag may breakdown sa inlet housing, kapag may overlap sa pagitan ng mga phase, o sa iba pang mga kaso.

Upang i-maximize ang kahusayan ng functionality ng device, kinakailangan na regular na magsagawa ng pag-verify gamit ang isang thermal imager: pinapayagan ng kagamitan ang pag-diagnose ng pagbaba sa kalidad ng mga contact at pagbaba sa operating temperature. Sa panahon ng pag-verify, ginagawa ng mga espesyalista ang sumusunod na hanay ng mga manipulasyon:

• 1. Pagkuha ng boltahe at kasalukuyang pagbabasa.
  2. Sinusuri ang pagkarga gamit ang isang panlabas na pinagmulan.
  3. Pagpapasiya ng mga parameter sa scheme ng pagtatrabaho.
  4. Pagkalkula ng ratio ng pagbabago, paghahambing at pagsusuri ng mga tagapagpahiwatig.

Pagkalkula ng transpormer

Ang pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ng device na ito ay tinutukoy ng formula U1/U2=n1/n2, ang mga elemento nito ay na-decode tulad ng sumusunod:

• Ang U1 at U2 ay ang boltahe ng pangunahin at pangalawang pagliko.
• n1 at n2 - ang kanilang numero sa mga windings ng pangunahin at pangalawang uri, ayon sa pagkakabanggit.

Upang matukoy ang cross-sectional area ng core, ginagamit ang isa pang formula: S=1.15*√P, kung saan ang kapangyarihan ay sinusukat sa watts, at ang lugar ay sinusukat sa square centimeters. Kung ang core na ginamit sa kagamitan ay may hugis ng titik W, ang index ng seksyon ay kinakalkula para sa gitnang baras. Kapag tinutukoy ang mga liko sa paikot-ikot ng pangunahing antas, ginagamit ang formula n=50*U1/S, habang ang component 50 ay hindi nababago, sa mga kalkulasyon upang maiwasan ang paglitaw ng electromagnetic interference, inirerekomenda na itakda ang value na 60 sa halip na ito. Ang isa pang formula ay d=0.8*√I, kung saan ang d ay ang cross section ng wire, at ako ang kasalukuyang indicator ng lakas; ito ay ginagamit upang kalkulahin ang diameter ng cable.

Ang mga figure na nakuha sa panahon ng mga kalkulasyon ay nababagay sa mga bilog na halaga (halimbawa, ang tinantyang kapangyarihan ng 37.5 W ay bilugan hanggang 40). Ang pag-ikot ay pinapayagan lamang.Ang lahat ng mga formula na ito ay ginagamit upang piliin ang mga transformer na tumatakbo sa isang 220 Volt network; kapag gumagawa ng mga linya ng mataas na dalas, ginagamit ang iba pang mga parameter at pamamaraan ng pagkalkula.

Mga katulad na artikulo: