Какие трансформаторы используются для питания электроэнергией бытовых потребителей

Какие виды трансформаторов используются для питания электроэнергией бытовых потребителей

Вопрос-ответ

Жилые помещения, которые будут подключаться к коммуникациям, должны оборудоваться специальными устройствами безопасности. Это условие является обязательным для загородных строений. Перед установкой нужно знать, какие современные трансформаторы используются для питания электроэнергией бытовых потребителей, так как они снижают вероятность возникновения перебоев и пожаров.

Основное направление использования такого изделия для контроля, как трансформатор – преобразование переменного тока одного вида напряжения в другой тип, который можно использовать в 90% домов, предназначенных для сезонного или круглогодичного проживания. Различают 2 типа агрегатов:

• повышающие (используются, когда напряжение низкое);
• понижающие (предупреждают скачки показателей, нормализуют напряжение в сети).

Подбирать вариант необходимо после проведения технических работ и оценки состояния электрических сетей.

Для чего предназначены трансформаторы

Трансформаторы применяются для корректировки показателей напряжения в:

• линиях бытовых и производственных электропередач;
• технике (бытового назначения, производственной, радио);
• элементов для осуществления связи (радио, промышленность, бытовые элементы, рации);
• автоматических устройствах.

Техническое средство применяются также в процессе измерений. Кроме этого различают:

• силовые устройства (применяются для питания без перебоев и отключений электрических двигателей или сетей освещения);
• специальные (применяются, когда нужно обеспечить питание сварочных аппаратов, электрических печей);
• измерительные трансформаторы (их подключают к соответствующим изделиям для обеспечения их корректной работы).

Выбор осуществляется исходя из задач, которые ставятся перед измерительной конструкцией. В домашних условиях главная цель трансформатора – предупредить перепад напряжения в сети.

Повышающие

Этот тип устройства является обязательной частью в любой, созданной с учетом техники безопасности электрической цепи. Используют его для получения сведений о показателях напряжения поступающей электрической энергии. Полученные данные напрямую зависят от:

• числовых данных напряжения сформированного особым источником магнитного поля (нужно следить за показателями);
• количества установленных обмоток (располагаются они в железном ядре устройства).

В домашних условиях трансформаторы применяются в качестве непосредственного передатчика электрической энергии электричества от источника к питающемуся прибору. Дополнительная задача – защита от помех.

Понижающие

Принцип работы устройства основан на наличии в системе магнитного поля, которое относится к переменному типу. Ток по схеме переходит первичную обмотку. Движение импульса происходит направлено. В результате напряжение, проходя через устройство в цепи между источником и прибором, понижается до нормальных значений.

Механизм воздействия силового трансформатора на линию тока

Перемещение электрической энергии предполагает, что на пути будут возникать потери. Механизм действия устройства следующий:

• ток поступает во входную (первичную) обмотку;
• колебания постепенно, но неизбежно изменяются;
• магнитное поле также претерпевает изменения;
• магнитный поток проходит через витки второй обмотки.

В результате возникает электродвижущая сила.

Классификация и виды устройств

Трансформаторы классифицируются следующим образом:

• силовые (приоритет для установки в бытовых сетях) – преобразуют переменный ток одного напряжения в другое, подходящее для питания бытовых приборов и оборудования;
• измерительные – элемент в цепи, являющийся промежуточным, позволяющий с высокой точностью контролировать напряжение и защищать тем самым установленные приборы от его перепадов;
• трансформатор тока – использующийся в цепи для подключения приборов к сети или электрической цепи переменного тока.

Классификация устройств идет по:

• количеству фаз в приборе;
• показателю классу точности;
• примененному в устройстве способу его охлаждения;

Также различия могут быть по роду установки – внутри, снаружи и для комплектных распределительных устройств

Количество обмоток

Этот показатель у трансформаторов следующий – бывают устройство с одной или двумя обмотками. Также их называют первичными или вторичными.

Число фаз

По этому показателю трансформаторы делятся на устройства с 1 или 3 фазами.

Способ охлаждения

Существует прямое охлаждение – естественное (работает масло). Также для приборов выделяют следующие типы:

• искусственное охлаждение (при помощи воздуха);
• с естественной циркуляцией в приборе масла.

Активно применяется масляное охлаждение, в котором реализуется принудительная циркуляция масла (может быть дополнено водяным охлаждением).

Также в приборе может быть реализовано масляное охлаждение с дутьем и принудительной циркуляцией масла.

Класс точности

Эта характеристика является одной из самых важных при выборе. Учитываются такие показатели, как пределы допустимой погрешности и предел вторичной нагрузки. Показатели класса:

• 0,1;
• 0,2S;
• 0,2;
• 0,5;
• 0,5S;
• 1;
• 3;
• 5;

Значения утверждены ГОСТ.

Тип размещения

Трансформаторы могут быть размещены внутри или снаружи. Характеристика прибора показывает, в каких условиях должен работать прибор, чтобы не было повреждений и сбоев в электрической сети.

Преимущества применения силовых трансформаторов для питания электроэнергией бытовых потребителей

Приборы позволяют достичь высоких показателей точности и надежности. Бытовые приборы или домовладения получают электрическую энергию, напряжение которой подходит для питания большинства приборов. Силовые трансформаторы снижают вероятность перебоев в подаче тока и сильных скачков напряжения.

Какие трансформаторы используют для питания электроэнергией жилых помещений силовые измерительные

Какие виды трансформаторов используются для питания электроэнергией бытовых потребителей

Жилые помещения, которые будут подключаться к коммуникациям, должны оборудоваться специальными устройствами безопасности. Это условие является обязательным для загородных строений. Перед установкой нужно знать, какие современные трансформаторы используются для питания электроэнергией бытовых потребителей, так как они снижают вероятность возникновения перебоев и пожаров.

Основное направление использования такого изделия для контроля, как трансформатор – преобразование переменного тока одного вида напряжения в другой тип, который можно использовать в 90% домов, предназначенных для сезонного или круглогодичного проживания. Различают 2 типа агрегатов:

• повышающие (используются, когда напряжение низкое);
• понижающие (предупреждают скачки показателей, нормализуют напряжение в сети).

Подбирать вариант необходимо после проведения технических работ и оценки состояния электрических сетей.

Для чего предназначены трансформаторы

Трансформаторы применяются для корректировки показателей напряжения в:

• линиях бытовых и производственных электропередач;
• технике (бытового назначения, производственной, радио);
• элементов для осуществления связи (радио, промышленность, бытовые элементы, рации);
• автоматических устройствах.

Техническое средство применяются также в процессе измерений. Кроме этого различают:

• силовые устройства (применяются для питания без перебоев и отключений электрических двигателей или сетей освещения);
• специальные (применяются, когда нужно обеспечить питание сварочных аппаратов, электрических печей);
• измерительные трансформаторы (их подключают к соответствующим изделиям для обеспечения их корректной работы).

Выбор осуществляется исходя из задач, которые ставятся перед измерительной конструкцией. В домашних условиях главная цель трансформатора – предупредить перепад напряжения в сети.

Повышающие

Этот тип устройства является обязательной частью в любой, созданной с учетом техники безопасности электрической цепи. Используют его для получения сведений о показателях напряжения поступающей электрической энергии. Полученные данные напрямую зависят от:

• числовых данных напряжения сформированного особым источником магнитного поля (нужно следить за показателями);
• количества установленных обмоток (располагаются они в железном ядре устройства).

В домашних условиях трансформаторы применяются в качестве непосредственного передатчика электрической энергии электричества от источника к питающемуся прибору. Дополнительная задача – защита от помех.

Понижающие

Принцип работы устройства основан на наличии в системе магнитного поля, которое относится к переменному типу. Ток по схеме переходит первичную обмотку. Движение импульса происходит направлено. В результате напряжение, проходя через устройство в цепи между источником и прибором, понижается до нормальных значений.

Механизм воздействия силового трансформатора на линию тока

Перемещение электрической энергии предполагает, что на пути будут возникать потери. Механизм действия устройства следующий:

• ток поступает во входную (первичную) обмотку;
• колебания постепенно, но неизбежно изменяются;
• магнитное поле также претерпевает изменения;
• магнитный поток проходит через витки второй обмотки.

В результате возникает электродвижущая сила.

Классификация и виды устройств

Трансформаторы классифицируются следующим образом:

• силовые (приоритет для установки в бытовых сетях) – преобразуют переменный ток одного напряжения в другое, подходящее для питания бытовых приборов и оборудования;
• измерительные – элемент в цепи, являющийся промежуточным, позволяющий с высокой точностью контролировать напряжение и защищать тем самым установленные приборы от его перепадов;
• трансформатор тока – использующийся в цепи для подключения приборов к сети или электрической цепи переменного тока.

Классификация устройств идет по:

• количеству фаз в приборе;
• показателю классу точности;
• примененному в устройстве способу его охлаждения;

Также различия могут быть по роду установки – внутри, снаружи и для комплектных распределительных устройств

Количество обмоток

Этот показатель у трансформаторов следующий – бывают устройство с одной или двумя обмотками. Также их называют первичными или вторичными.

Число фаз

По этому показателю трансформаторы делятся на устройства с 1 или 3 фазами.

Способ охлаждения

Существует прямое охлаждение – естественное (работает масло). Также для приборов выделяют следующие типы:

• искусственное охлаждение (при помощи воздуха);
• с естественной циркуляцией в приборе масла.

Активно применяется масляное охлаждение, в котором реализуется принудительная циркуляция масла (может быть дополнено водяным охлаждением).

Также в приборе может быть реализовано масляное охлаждение с дутьем и принудительной циркуляцией масла.

Класс точности

Эта характеристика является одной из самых важных при выборе. Учитываются такие показатели, как пределы допустимой погрешности и предел вторичной нагрузки. Показатели класса:

Тип размещения

Трансформаторы могут быть размещены внутри или снаружи. Характеристика прибора показывает, в каких условиях должен работать прибор, чтобы не было повреждений и сбоев в электрической сети.

Преимущества применения силовых трансформаторов для питания электроэнергией бытовых потребителей

Приборы позволяют достичь высоких показателей точности и надежности. Бытовые приборы или домовладения получают электрическую энергию, напряжение которой подходит для питания большинства приборов. Силовые трансформаторы снижают вероятность перебоев в подаче тока и сильных скачков напряжения.

Виды и особенности трансформаторов

Объект: . Офис

Площадь: . 42 м.кв

Необходимо было переоборудовать одну из квартир в нашем доме под офис ТСЖ. По рекомендациям было принято решение обратиться в Энерджи.

Объект: . Квартира

Площадь: . 58 м.кв

Я-мама трех дочек. С переездом в новую квартиру в Москве столкнулись с проблемой, как разместить троих детей в одной комнате и при этом.

Объект: . Дом

Площадь: . 680 м.кв

Моя детская мечта, обзавестись своим большим домом, и вот этот момент наступил! Мы с мужем начали думать над проектом, как все будет, что.

Объект: . Дом

Площадь: . 280 м.кв

С женой решили переехать и заняться строительством нового дома. Понадобилась помощь в проектировании инженерных систем. Долго искали.

Объект: . Квартира

Площадь: . 156 м.кв

Заказывала дизайн-проект проект, для квартиры с инженерными проектами в комплекте. Сама не хотела ничего подобного делать и вообще в этом.

Объект: . Дом

Площадь: . 64 м.кв

Давно с мужем мечтали о загородном доме. Купили участок с домом, но дизайн интерьера в нем нам совсем не нравился, мы решили сделать ремонт.

Объект: . Квартира

Площадь: . 68 м.кв

После приобретения квартиры столкнулись с необходимостью ремонта. По совету знакомых мы обратились в ENERGY-SYSTEM. В минимально сжатые.

Объект: . Дом

Площадь: . 98 м.кв

Срочно понадобился проект перепланировки загородного дома. Перебрала кучу компаний, но везде дорого, либо не успевают сделать в назначенный.

Объект: . Квартира

Площадь: . 64 м.кв

Родители на свадьбу подарили нам трехкомнатную квартиру. Но сама квартира была в таком ужасном состоянии, что я даже не знала с чего начать.

Объект: . Стоматология

Площадь: . 54 м.кв

Решила открыть частную стоматологию, о которой мечтала с детства. Взяла в аренду помещение, нужен был дизайн-проект, обратилась в Энерджи.

Особенности современных трансформаторов

На современном рынке представлено множество различных трансформаторных приборов, отличающихся разными техническими характеристиками и параметрами. Специалистам, занимающимся проектированием и монтажом электрических систем, обязательно следует знать основные виды и особенности трансформаторов, их классификацию, назначение и т.д.

Любой современный трансформатор – это мощный и функциональный прибор, основным назначением которого является изменение параметров электрического тока. Трансформаторы применяются для обеспечения электроэнергией отдельных объектов потребления, а также целых населенных пунктов и регионов. Так как такое оборудование используется весьма широко, специалистам нужно разбираться в различиях между отдельными трансформаторными устройствами. Различия и характеристики трансформаторов должны интересовать собственников, если им интересны особенности согласования электропроектов.

Классификация трансформаторного оборудования

Все представленные на рынке трансформаторы принято разделять на отдельные классы по назначению и принципам работ. Трансформаторы бывают силовыми, измерительными, заземляемыми и т.д. Чтобы понять различия таких устройств, следует подробно рассмотреть особенности каждого класса трансформаторных устройств.

Силовыми приборами называют мощное электрическое оборудование, которое необходимо для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей. Они нужны для преобразования электрического тока с одного напряжения на другое. Силовые устройства бывают понижающими и повышающими, то есть, одни могут использоваться для повышения напряжения в электросети, а другие – для понижения. В нашей стране наибольшее распространение получили понижающие силовые трансформаторы, которые нужны для снижения напряжения в сети до бытового значения, чтобы электрической энергией могли пользоваться конечные потребители.

Измерительными устройствами называют оборудование, с помощью которого к сети могут быть подключены различные измерительные приборы. Благодаря таким трансформаторам, специалисты могут проверять характеристики работы трансформаторного оборудования в условиях высокого напряжения.

Автотрансформаторами принято называть оборудование, предназначенное для работы в электросистемах мощностью от 300 до 6000 Вт. Такие приборы отличаются наличием одной обмотки, а также дополнительными терминалами и клеммами, которые располагаются в промежутках рядом с катушками.

Трансформаторы с двумя видами обмоток – первичной и вторичной. Для конструкции таких устройств характерно наличие магнитного сердечника, а также датчиков и резисторов, которые требуются для лучшего регулирования напряжения. Такое оборудование преимущественно используется для создания линейной пропорции, уравнивания сигналов вторичной и первичной сетей.

Антирезонансные приборы во многом схожи с силовыми трансформаторами, хотя отличаются компактностью и хорошей защитой от воздействия окружающей среды. Данное оборудование отлично подходит для передачи электрической энергии на большие расстояния и для работы в условиях высоких нагрузок.

Заземляемые или догрузочные трансформаторы отличаются необычной конструкцией, соединение обмоток на таких приборах обычно осуществляется зигзагом или звездой. Чаще всего такие устройства применяются для соединения многофазных систем с нейтралью и фазой нагрузки.

ТЕСТ По предмету «Электротехника и электроника»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Министерство образования Республики Башкортостан

Государственное бюджетное профессиональное

Акъярский горный колледж имени И. Тасимова

По предмету «Электротехника и электроника»

Специальность: 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования

1. Электрическим током называется…

а) тепловое движение молекул вещества. в) упорядоченное движение заряженных частиц.

б) хаотичное движение электронов. г) беспорядочное движение ионов.

2. За направление тока принимают…

а) движение нейтронов. в) движение положительных частиц.

б) движение электронов. г) движение элементарных частиц.

3. Какая формула выражает Закон Ома для участка цепи?…

4. Сопротивление проводника зависит от…

а) силы тока в проводника. в) только от его длины.

б) от материала, из которого изготовлен проводник,

от его длине и площади поперечного сечения. г) только от площади поперечного сечения.

5. Сопротивление двух последовательно соединенного проводника равно …

а) сопротивлению одного из них в) разности их сопротивлений.

б) сумме их сопротивлений. г) произведению сопротивлений

. Напряжение на участке можно измерить…

б) амперметром . г) ареометром.

Сила тока на участке цепи измеряют…

б) манометром. г) амперметром..

Каково напряжение на участке цепи постоянного тока с электрическим сопротивлением 2 Ом и при силе тока 4А?

Какова сила тока в цепи, если на участке с электрическим сопротивлением 4 Ом напряжение равно 2В?

10. Какая из формул выражает закон Ома для полной цепи?

11. Какая формула выражает Закона Кулона?

б) F = ( Q ∙ q )/(4∙ π ∙ ε _r ∙ ε ∙ R 2 ) г) I = U / R .

Как изменяется емкость и заряд на пластинах конденсатора, если напряжение на его зажимах повысится?

а) емкость и заряд увеличатся. в) емкость останется неизменной, заряд увеличится.

б) емкость уменьшится, заряд увеличится. г) емкость остается неизменной, заряд уменьшится

Два заряда на расстоянии 10 см друг от друга помещены в керосин (ε=2). Как изменится сила взаимодействия этих зарядов в вакууме?

а) увеличится в 2раза. в) не изменится.

б) уменьшится в 2 раза. г) увеличится в 4 раза.

14. Как определить направление магнитного поля, возбужденного вокруг проводника с током?

а) 2-ой Закон Кирхгофа. в) правило буравчика.

б) правило левой руки. г) правило правой руки.

15. Произведение магнитной индукции на площадь поверхности в магнитном поле, расположенной перпендикулярно направленно магнитных линий, называется …

а) магнитный поток. в) магнитной проницаемостью.

б) закон полного тока. г) самоиндукцией.

16. Между магнитной индукцией и напряженностью поля существует отношение, что это?

а) Взаимоиндукция. в) Самоиндукция

б) Относительная магнитная проницаемость. г) Абсолютная магнитная проницаемость..

17. Единицей чего является генри (Гн)?

а) Магнитного потока. в) Напряженность поля

б) Магнитная проницаемость. г) Индукци.

18. Где используется явление взаимоиндукция?

а) В аккумуляторах. в) В нагревательных приборах.

б) В трансформаторах. г) При передачи электроэнергии на расстояние.

19. Сколько соединительных проводов подходит к трехфазному генератору, обмотки которого соединены звездой?

20. Сколько соединительных проводов подходит к трехфазному асинхронному двигателю, обмотки которого соединены звездой

1. Сколько соединительных проводов подходит к трехфазному генератору, обмотки которого соединены треугольником?

2.Симметричная нагрузка соединена звездой. Линейное напряжение равно 380 В. Чему равно фазное напряжение?

а) 220 В б) 110 В. в) 380 В. . г) 660 в.

3.Симметричная нагрузка трехфазной цепи соединена треугольником. Линейное напряжение равно 380 В. Чему равно фазное напряжение?

а) 220 В. б) 380 В. в) 110 В. г) 660 в.

4. В трехфазной цепи линейное напряжение равно 220 В, линейный ток 2 А, активная мощность 380 Вт. Найти коэффициент мощности.

5. В симметричной трехфазной цепи фазное напряжение равно 220 В, фазный ток 5 А, cos φ=0,8. Определить активную мощность.

а) 0,88 кВт. б) 1,1 кВт. в) 2,64 кВт. г) 2,64 Вт.

6. В цепи с активным сопротивлением энергия источника преобразуется в энергию .

а) Магнитного поля. в) Тепловую.

б) Электрического поля. г) Магнитного поля, электрического поле и тепловую.

7. В цепи с активным сопротивлением напряжение на зажимах u =100 sin 314 t . Определить показание амперметра и вольтметра, если R =100 O м.

а) I =1 A ; U =100 B . в ) I=0,7 A; U=100 B.

б ) I=0,7 A; U=70 B.. г ) I=1,5A; U=120 B.

8. Чему равен угол сдвига фаз между напряжением и током в емкостном элементе?.

9. Какой прибор используется для измерения активной мощности потребителя?

10. В каких единицах выражается индуктивность L ?

11. В каких единицах выражается реактивная мощность потребителей?

12. В электрической цепи с последовательно включенным активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью наблюдается резонанс. Как это явление называется?

а) Резонанс токов. в) Резонанс мощности.

б) Резонанс напряжения. г) Резонанс сопротивления.

13. В электрической цепи переменного тока содержащей только активное сопротивление R , электрической ток …

а) отстает по фазе от напряжения на 90 градусов. в) совпадает по фазе с напряжением

б) опережает по фазе от напряжения на 90 градусов. г) отстает по фазе от напряжения на 45 радусов.

14. Где применяют трансформаторы?

а) В линиях электропередачи. в) В автоматике и измерительной технике.

б) В технике связи. г) Во всех перечисленных и многих других областях техники.

15. Какие трансформаторы используют для питания электроэнергией жилых помещений?

а) Силовые. в) Автотрансформаторы

б) Измерительные. г) Сварочные

. 16. При каком напряжении целесообразно передавать электроэнергию

а) Низким напряжением. в) Постоянным.

б) Высоким напряжением. г) Пониженным напряжением.

17. На каком законе основан принцип действия трансформатора?

а) На законе Ампера. в) На законе электромагнитной индукции.

б) На законе Ома. г) На принципе Ленца.

18. Чем принципиально отличается автотрансформатор от трансформатора?

а) Малым коэффициентом трансформации.

б) Возможностью изменения коэффициента трансформации.

в) Электрическим соединением первичной и вторичной цепей.

19. Какой прибор нельзя подключать к трансформатору тока?

б) Реле с малым входным сопротивлением. г) Ваттметр.

20. При каком напряжении целесообразно передавать электроэнергию для потребителя.

а) Низком напряжением. в) Высоким напряжением и низком напряжением.

б) Высоким напряжением. г) Понеженным напряжением

1. Какой режим работы трансформатора является опасным?

а) Режим холостого хода. в) В режиме, при котором кпд максимален

б) Режим короткого замыкания. г) В режиме номинальной нагрузки..

2. Сколько стержней должен иметь сердечник трехфазного трансформатора?

а) Один. б) Два. в) Три. г) Четыре.

3. Выберите основное назначение коллектора в машине постоянного тока.

а) Крепление обмотки якоря.

б) Электрическое соединение вращающейся обмотки якоря с неподвижными клеммами машин.

в) Выпрямление переменного тока.

г) Все перечисленные выше условия.

4. С какой целью асинхронный двигатель с фазным ротором снабжается контактными кольцами и щитками?

а) Соединение ротора с регулировочным реостатом. в) Подключение двигателя к сети.

б) Соединение статора с регулировочным реостатом. г) Измерения тока в роторе.

5. Укажите основной недостаток асинхронного двигателя.

а) Зависимость частоты вращения от момента на валу.

б) Отсутствие экономичных устройств, для плавного регулирования частоты вращения ротора.

6. В трехфазную сеть с линейным напряжением 380 В включают трехфазный асинхронный двигатель, каждая из обмоток которого рассчитан на 220В. Как следует соединить обмотку двигателей?

а) Треугольником. в) Двигатель нельзя включить в эту сеть.

7. Определить частоту вращения магнитного поля статора n , асинхронного короткозамкнутого двигателя, если число пар плюсов p = 1, частота изменения тока f =50 Гц.

а) n = 3000 об /мин. б) n = 1500 об /мин. в) n = 1000 об/мин. г) n = 2500 об/мин.

8. Какой пробой опасен для p — n – перехода?

а) Тепловой. в) Тот и другой.

б) Электрический. г) Пробой любого вида не опасен.

9. Сколько p — n – переходов имеет транзистор?

а) Один. б) Два. в) Три. г) Четыре.

10. Сколько p — n – переходов имеет тиристор?

а) Один. б) Два. в) Три. г) Четыре.

11. Какие диоды используют для выпрямления тока?

а) Стабилитроны. в) Выпрямительные диоды б) Туннельные диоды.

12. Какие диоды использует для получения светового сигнала?

а) Выпрямительные диоды. в) Стабилитроны.

13.Каково назначение выпрямителей?

а) Преобразование переменного тока на постоянный ток. в) Сглаживание тока.

б) Стабилизации напряжения. г) Усиления напряжения.

14. Преимущества транзисторных усилителей.

а) Надежность. в) Малогабаритность.

б) Долговечность. г) Все перечисленные факторы.

15. Условием существования незатухающих колебаний в автогенераторе является.

а) Баланс фаз. в) Отрицательная обратная связь.

б) Баланс амплитуд. г) Баланс амплитуд и фаз.

16. Чем отличается автогенератор от усилителя?

а) Характером нагрузки. в) Видом усилительного элемента.

б) Наличием положительной обратной связи. г) Наличием отрицательной обратной связи.

17. Что входит в состав электропривода?

а) Электродвигатель и рабочий механизм.

б) Электродвигатель, рабочий механизм и управляющее устройство.

в) Преобразующее устройство, электродвигатель, редуктор, управляющее устройство и рабочий механизм.

г) Электродвигатель, редуктор, управляющее устройство и рабочий механизм.

18. Какие функции выполняет управляющее устройство электропривода?

а) Изменяет мощность на валу рабочего механизма.

б) Изменяет значение и частоту напряжения.

в) Изменяет схему включения электродвигателя, передаточное число, направление вращения.

г) Выполняет все функции, перечисленные выше.

19. Какой электрический параметр оказывает непосредственное физиологическое воздействие на организм человека?

а) Напряжение б) Мощность. в) Ток. г) Напряженность.

20. Какой ток наиболее опасен при прочих равных условиях?

а) Постоянный. в) Переменный ток с частотой 50 МГц.

б) Переменный ток с частотой 50 Гц. г) Опасность во всех случаях одинакова.

Ключи к контрольным измерительным материалам

По дисциплине «Электротехника и электронная техника»

Курс повышения квалификации

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

МГУ откроет первую в России магистерскую программу по биоэтике

В России планируют создавать пространства для подростков

ВПР для школьников в 2022 году пройдут весной

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Педагогам Северной Осетии в 2022 году будут выплачивать надбавки за стаж

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Трансформатор простыми словами

Мы привыкли к тому, что напряжение в розетке всегда 220 В. Возможно не все читатели подозревают, что прежде чем поступить к потребителю, выполнялись преобразования электрической энергии. Перед поступлением на провода ЛЭП, напряжение переменного тока увеличивали до десятков, а то и сотен киловольт, а на выходе – понижали, до привычных нам 220 В. Эти преобразования выполнили силовые трансформаторы. В данной статье я расскажу вам, что такое трансформатор простыми словами.

Потребность в преобразования переменного напряжения возникает практически на каждом шагу. Чаще всего мы испытываем необходимость в понижении напряжения, так как большинство узлов современных электронных устройств работает при низких напряжениях. Однако для некоторых цепей высоковольтных узлов требуются значительные напряжения, порядка нескольких тысяч вольт.

Рис. 1. Промышленный трансформатор

Что такое трансформатор?

Если коротко, то это стационарное устройство, используемое для преобразования переменного напряжения с сохранением частоты тока. Действие трансформатора основано на свойствах электромагнитной индукции.

Немного исторических фактов

В основу действия трансформатора легло явление магнитной индукции, открытое М. Фарадеем в 1831 г. Физик, работая с постоянным электрическим током, заметил отклонение стрелки гальванометра, подключенного к одной из двух катушек, намотанных на сердечник. Причем гальванометр реагировал только в моменты коммутации первой катушки.

Поскольку опыты проводились от источника постоянного тока, Фарадей не смог объяснить открытое явление.

Прообраз трансформатора появился лишь в 1848 году. Его изобрел немецкий механик Г. Румкорф, называя устройство индукционной катушкой особой конструкции. Однако Румкорф не заметил трансформации выходных напряжений.Датой рождения первого трансформатора считается день выдачи патента П. Н. Яблочкову на изобретение устройства с разомкнутым сердечником. Это случилось 30.11.1876 года.

Типы аппаратов с замкнутыми сердечниками появились в 1884 году. Их создали англичане Джон и Эдуард Гопкнинсоны.

По большому счету, технический интерес у электромехаников к переменному току возник только благодаря изобретению трансформатора. Идеи российского электротехника М. О. Доливо-Добровольского и всемирно известного Николы Тесла победили в спорах о преимуществах переменных напряжений именно благодаря возможности трансформации тока.

С победой идей этих великих электротехников потребности в трансформаторах резко выросла, что привело к их усовершенствованию и созданию новых типов приборов.

Общее устройство и принцип работы

Рассмотрим конструкцию простого трансформатора, с двумя катушками насаженных на замкнутый магнитопровод (см. Рис. 2). Катушку, на которую поступает ток, будем называть первичной, а выходную катушку – вторичной.

Рисунок 2. Устройство трансформатора

Фактически все типы трансформаторов используют электромагнитную индукцию для преобразования напряжения поступающего в цепь первичной обмотки. При этом выходное напряжение снимается из вторичных обмоток. Они различаются только по форме, материалам магнитопроводов и способам наматывания катушек.

Ферромагнитные сердечники применяются в низкочастотных моделях. Для таких сердечников используются материалы:

• сталь;
• пермаллой;
• феррит.

В некоторых высокочастотных моделях магнитопроводы могут отсутствовать, а в некоторых изделиях применяют материалы из высокочастотного феррита или альсифера.

В связи с тем, что для характеристик ферромагнетиков характерна нелинейность намагничивания, сердечники набирают из листовых материалов, на которые надевают обмотки. Нелинейная индуктивность приводит к гистерезису, для уменьшения которого применяют метод шихтования магнитопроводов.

Форма сердечника может быть Ш-образной или торроидальной.

Рисунок 3. Внешний вид трансформатора

Базовые принципы действия

Когда на выводы первичных обмоток поступает синусоидальный ток, то он во второй катушке создает переменное магнитное поле, пронизывающее магнитопровод. В свою очередь, изменение магнитного потока провоцирует наведение ЭДС в катушках. При этом величина напряжения ЭДС в обмотках находится в пропорциональной зависимости от количества витков и частоты тока. Отношение количества витков в цепи первичной обмотки к числу витков вторичной катушки называется коэффициентом трансформации: k = W₁ / W₂, где символами W₁ и W₂ обозначено количество витков в катушках.

Если k > 1, то трансформатор повышающий, а при 0 < k < 1 – понижающий. Например, когда число витков, из которых состоит первичная обмотка, в три раза меньше количества вторичных витков, то k = 1/3, тогда U₂ = 1/3 U₁.

Режимы работы

Силовой трансформатор может работать в трех режимах:

• в состоянии холостого хода;
• в режиме нагрузки;
• в короткозамкнутом режиме.

Поскольку в цепи разомкнутой вторичной обмотки отсутствует ток, то в таком состоянии по первичной обмотке циркулирует ток холостого хода. Параметры этого тока используют при расчетах КПД, определяют коэффициент трансформации, находят потери в сердечнике.

Основным рабочим режимом трансформатора является состояние, когда к его второй обмотке подключена номинальная нагрузка. Первичный ток можно выразить через результирующую тока холостого хода и расчетного тока сопротивления нагрузки.

В режиме короткого замыкания вторичной обмотки, вся мощность концентрируется в цепях обмоток. В таком состоянии можно определить потери, расходуемые на нагревание проводов в обмотках.

Технические характеристики

Важной характеристикой являются коэффициенты трансформации. Они показывают зависимость выходного напряжения от соотношения витков в обмотках. Коэффициент трансформации является базовым параметром при расчете.

Другая важная характеристика трансформатора – его КПД. В некоторых аппаратах этот показатель составляет 0,9 – 0,98, что характеризует незначительные потери магнитных полей рассеяния. Мощность P зависит от площади S сечения магнитопровода. По значению S, при расчетах параметров трансформатора, определяют количество витков в катушках: W = 50 / S.

На практике мощность выбирают исходя из предполагаемой нагрузки, с учетом потерь в сердечнике. Мощность вторичной обмотки P_н= U_н× I_н, а мощность первичной катушки P_с= U_с× I_с. В идеале P_н = P_с (если пренебречь потерями в сердечнике). Тогда k = U_с / U_н = I_с / I_н , то есть, токи в каждой из обмоток имеют обратно пропорциональную зависимость от их напряжений, следовательно, и от количества витков.

Виды трансформаторов

С целью решения вопросов трансформации напряжения в различных цепях изобретены трансформаторы самых разных конструкций. Производители выбирают свои концепции магнитопроводов (см. рис. 4), которые не влияют на работу и параметры приборов:

• стержневой тип (применяется в основном для трехфазных конструкций);
• броневой тип (трехфазные аппараты);
• тороидальный тип сердечника часто используется в трансформаторах, применяемых в различных электротехнических устройствах.

Более широкий спектр охватывает классификация по назначению.

Силовые

Назначения силового трансформатора понятно из названия. Термин силовые применяется к семейству моделей, как правило, большой мощности, используемых для преобразования электрической энергии в сетях ЛЭП и в различных обслуживающих установках.

При трансформации сохраняются частоты переменного тока, поэтому возможно подключение силовых трансформаторов в группы для работы в высоковольтных трехфазных сетях.

Силовые аппараты могут соединяться в группы с различными схемами подключения обмоток: по принципу звездочки, треугольником или зигзагом. Схема звездочка оправдана, если в трехфазных сетях нагрузка симметрическая. В противном случае предпочтения отдают треугольнику. При таком способе подключения токи первичной обмотки подмагничивают по отдельности каждый стержневой магнитопровод.

Тогда однофазное сопротивление приблизится к расчетному, а перекос напряжений будет устранен.

Автотрансформаторы

Группа устройств, в которых первичная и вторичная обмотки за счет их прямого соединения между собой образуют электрическую связь, называется автотрансформаторами. Характерным признаком этой группы является несколько пар выводов, к которым можно подключить нагрузку.

Обмотки автотрансформаторов имеют не только магнитную, но и электрическую связь. Они нашли применение в соединениях заземленных сетей, работающих под напряжением, превышающим 110 кВ, но при низких коэффициентах трансформации – не более 3 – 4.

Можно первичную обмотку подключить последовательно в электрическую цепь с другими устройствами и получить гальваническую развязку. Такие приборы получили названия трансформаторов тока. Первичную цепь таких устройств контролируют путём изменения однофазной нагрузки, а вторичную катушку используют в цепях измерительных приборов или сигнализации. Второе название приборов – измерительные трансформаторы.

Особенностью работы измерительных трансформаторов является особый режим выходной обмотки. Она функционирует в критическом режиме короткого замыкания. При разрыве вторичной цепи возникает резкое повышение напряжения в ней, что может вызвать пробои или повреждение изоляции.

Трансформатор тока

Напряжения

Типичное применение – изоляция логических цепей защиты измерительных приборов от высокого напряжения. Трансформатор напряжения – это понижающий прибор, преобразующий высокое напряжение в более низкое.

Импульсные

В работе современной электронике применяются высокочастотные сигналы, которые часто необходимо отделить от других сигналов.
Задача импульсных трансформаторов – преобразования импульсных сигналов с сохранением формы импульса.

Для высокочастотных импульсных аппаратов выдвигаются требования о максимальном сохранении формы импульса на выходе. Имеет значение именно форма, а не амплитуда и даже не знак.

Сварочные

В работе сварочного аппарата важен большой сварочный ток. При этом, сетевое напряжение понижают до безопасного уровня. Благодаря мощному электрическому току дуговой разряд сварочного аппарата плавит металл.

В сварочном трансформаторе имеется возможность ступенчатого регулирования величины тока во вторичных цепях способом изменения индуктивного сопротивления, либо путем секционирования одной из обмоток.

Фото устройства представлено на рисунке 6. Обратите внимание на наличие коммутирующего переключателя.

Рис. 6. Трансформатор для сварочного полуавтомата на броневом магнитопроводе

В сварочных аппаратах применяют конструкции на основе однофазных трансформаторов, а также с применением трехфазных трансформаторов. Для сварки некоторых металлов, например, нержавейки, сварочный ток выпрямляют.

Разделительные

Устройства, в которых нет электрической связи между обмотками, называют резделительными трансформаторами. Силовые разделительные аппараты применяются для повышения безопасности электросетей. Другая область применения разделительных трансформаторов – обеспечение гальванической развязки между отдельными узлами электрических цепей.

Согласующие

Данные типы аппаратов применяют для согласования сопротивления каскадов электронных схем. Они обеспечивают минимальное искажение формы сигналов, создают гальванические развязки между узлами электронных устройств.

Пик-трансформаторы

Аппараты, преобразующие синусоидальные токи в импульсные напряжения. Полярность выходных напряжений меняется через каждых полпериода.

Воздушные и масляные

Силовые трансформаторы бывают сухими (с воздушным охлаждением) (см. рис. 7) и масляными (см. рис. 8).

Модели сухих силовых трансформаторов чаще всего используют для преобразований сетевых напряжений, в том числе и в схемах трехфазных сетей.

Рисунок 7. Сухой трехфазный трансформатор

При подключении нагрузки происходит нагревание обмоток, что грозит разрушением электрической изоляции. Поэтому в сетях с напряжениями свыше 6 кВ работают приборы с масляным охлаждением. Специальное трансформаторное масло повышает надежность изоляции, что очень важно при больших выходных мощностях.

Рис. 8. Строение промышленного трансформатора с масляным охлаждением

Сдвоенный дроссель

Конструктивно такой аппарат является трансформатором с одинаковыми катушками. Катушки одинаковой мощности образуют встречный индуктивный фильтр. Эффективность аппарата выше, чем у дросселя (при одинаковых размерах).

Вращающиеся

Применяются для обмена сигналами с вращающимися барабанами. Конструктивно состоят из двух половинок магнитопровода с катушками. Эти части вращаются относительно друг друга. Обмен сигналами происходит при больших скоростях вращения.

Обозначение на схемах

Трансформаторы наглядно изображаются на электрических схемах. Символически изображаются обмотки, которые разделены магнитопроводом в виде жирной или тонкой линии (см. рис. 9).

Пример обозначения

На схемах трехфазных трансформаторов обмотки начинаются со стороны сердечника.

Области применения

Кроме преобразования напряжений в электрических сетях, трансформаторы часто применяются в блоках питания радиоэлектронных устройств. Преимущественно это автотрансформаторы, которые одновременно выдают несколько напряжений для различных узлов.

Сегодня все чаще используют бестрансформаторные блоки питания. Однако там где требуется питание мощным переменным током, без электромагнитных устройств не обойтись.

Какой трансформатор называют повышающим

Изначально электричество подаётся через линии электропередач от повышающих трансформаторов поставщика и может проходить до нескольких сотен километров до отдельного дома. При установке понижающего агрегата на несколько домов-потребителей нагрузки будут подразделяться между всеми подключенными домами.

Гораздо выгоднее, хотя и дороже, установить индивидуальный трансформатор для дома – таким образом внутренняя электрическая сеть будет получать уже пониженный до 220В ток.

В случаях, когда в электрической сети наблюдается регулярная просадка напряжения, при которой приборы не в состоянии функционировать в полную силу, решить проблему можно установкой повышающего трансформатора.

Виды и классификация

В зависимости от технических свойств и сферы применения, трансформаторы подразделяются достаточно разнообразно. Основными параметрами классификации трансформаторов являются:

• количество фаз;
• число обмоток;
• класс точности – колебания максимально возможных значений погрешностей;
• способ охлаждения;
• тип размешения.

Если работа трансформатора направлена на регулировку электрического тока, то аппарат так и называется – трансформатор тока. В случае, когда устройство призвано регулировать напряжение, это будет трансформатор напряжения.

На направление перемен величины напряжения влияет такой показатель, как соотношение количества обмоток прибора:

• первичной, принимающей напряжение;
• вторичной, передающей изменённое значение напряжения электрического тока.

В случае, когда трансформатор имеет во вторичной обмотке большее число витков, чем в первичной, он относится к повышающим, при меньшем количестве – к понижающим.

На мощность трансформатора влияет сечение проводов обмоток, а на вес и размер – тип сердечника и материалов изготовления проводов. По исполнению трансформаторы делятся на однофазные и трёхфазные.

Самым лёгким и малогабаритным считается автотрансформатор, обеспеченный всего одной обмоткой. Также автотрансформаторы являются наиболее бюджетным вариантом и часто используются в приборах автоматического управления, а также применяются в высоковольтных электрических сетях. Единственным недостатком такого трансформатора является отсутствие гальванической развязки.

При подаче и приёме электричества на линии электропередач и обратно используются силовые трансформаторы, в электроприборах сетевые. Также существуют лабораторные, измерительные, импульсные и другие виды трансформаторов.

Ремонт и обслуживание

Трансформатором называется сложное оборудование. Периодически потребуется проводить его обслуживание и ремонт. Доверить эту работу рекомендуется профессионалам. Только человек с соответствующей подготовкой имеет право проводить подобные работы.

При повышенной скорости нагрева, наличии шума, требуется произвести перемотку контуров трансформатора. Эту процедуру сможет выполнить неквалифицированный специалист, обладающий минимальным уровнем знаний в области работы электротехники.

Прибор имеет магнитопривод. Он является общим для катушек. Первый контур ответственен за понижение, а второй – за повышение электричества в сети. Осмотр трансформатора производится по определенной технологии.

Проверка

Сначала проводится визуальный осмотр блока. Если при работе наблюдается перегрев, на поверхности появляются деформации, неровности, вздутие изоляции. Если осмотр не выявил отклонений, нужно найти вход и выход прибора. Первый из них подведен к первой катушке. Здесь появляется магнитное поле в момент подачи электричества. Вывод подведен ко вторичной обмотке.

Выходной сигнал фильтруется. Этот показатель нужно замерять. Снимаются разборные части конструкции корпуса. Требуется получить доступ к микросхемам. Это позволит замерять напряжение мультиметром. При этом потребуется учесть номинальные показатели. Если результат замеров окажется меньше 80 % от заданного производителем значения, цепь первичной не функционирует правильно.

Первую катушку отсоединяют от прибора. На нее больше не поступает электричество. Затем проверяется вторичный контур. При отсутствии фильтрации используется питание от измерительного прибора. При отсутствии нормального напряжения в системе, аппаратура требует ремонта.

После проверки в случае исправности составляющих элементов, конструкция собирается обратном порядке. При необходимости проводится ремонт агрегата.

Трансформаторы напряжения

Трансформатором напряжения называется статический (неподвижный) электромагнитный прибор, меняющий значения переменного напряжения. По назначению такие устройства разделяют на несколько видов:

• силовые – используются в электроснабжении как для повышения (для передачи его на дальние расстояния), так и для понижения (до рабочих значений устройств-потребителей) напряжения;
• технологические – устройства повышенных мощностей, применяются с технологическими целями (сварочными, печными и другими);
• маломощные – питают теле- радиоаппаратуру, бытовую технику, а также применяются в схемах различной электроники;
• измерительные – применяются с целью расширения границ измерения приборов.

Применяются трансформаторы напряжения как для его измерения, так и для контроля параметров мощности. Эффективно питают электрические цепи автоматики, сигнализационные устройства, а также используются при защите линий электропередач.

Повышающие трансформаторы

Являются силовыми конструкциями, используемыми в электрических цепях бытовых либо производственных назначений, меняя напряжение в направлении повышения.

По характеристикам и областям использования различают следующие виды повышающих напряжение устройств:

• автотрансформатор – однофазный прибор с одной обмоткой;
• трансформатор тока – устройство с использованием нескольких обмоток, сердечника, оборудованный резисторами и оптическими датчиками;
• устройство силового типа – предназначен для передачи тока между контурами посредством электромагнитной индукции;
• антирезонансный агрегат – полностью закрытое однофазное или трёхфазное устройство;
• заземляемые устройства – имеют специальные типы обмотки;
• пик-трансформаторы – применяются с целью для разделения постоянного и переменного токов;
• домашние бытовые агрегаты – передают электричество от источника тока к прибору потребителю, предотвращают помехи в работе приборов.

Трансформаторы, преобразующие напряжение из 220В в 380В, широко используются в трёхфазных сетях производственных зон. С их помощью легко решаются проблемы создания дополнительных линий электрического питания. Кроме того, данные агрегаты помогают симметрично распределять нагрузки по фазам сети в местах, где отсутствует сеть 380В.

Собираем своими руками

Решением некоторых задач может стать преобразователь, собранный своими руками. Например, если для гаражных работ нужно подключить оборудование с питанием 220 В, а сеть имеет напряжение лишь 36 В, то собранный самостоятельно повышающий трансформатор позволит решить эту проблему.

Интересный материал для ознакомления: полезная информация о трансформаторах тока.

Разновидности преобразователей 12 на 220 вольт

Инверторы — устройства, позволяющие преобразовывать постоянные токовые величины, включая 12 B, в переменный ток c изменением уровня напряжения или без. Выпускаемые в настоящее время преобразователи напряжения постоянных токовых величин могут быть представлены:

• регуляторами напряжения;
• преобразователями уровня напряжения;
• линейными стабилизаторами.

Будет интересно➡ Распиновка USB: виды разъема и распайка по цветам кабеля

Как правило, такие приборы являются генераторами периодического напряжения, приближенного к форме синусоиды.

Схема преобразователя 12 на 220 вольт.

Интересный материал в тему: как собрать катушку тесла самостоятельно.

Повышающий трансформатор для дома

Необходимость купить повышающий трансформатор для дома возникает в случае, когда напряжение в электрической сети не достигает требуемых 220 В. Однако следует помнить, что устройство обладает постоянным коэффициентом трансформации. Это значит, что при достижении в сети стабильного напряжения электричества, на выходе значение будет существенно превышать требуемое для питания электроприборов, что может привести к их поломке.

Существует вариант приобретения регулируемого устройства, в котором предусмотрен ручной контроль напряжения на выходе.

Стоит знать, что установка дома промышленных трансформаторов может быть крайне опасна в связи с использованием для их охлаждения специализированных масел.

Как сделать своими руками

Для преобразования напряжения из низкого уровня в высокий, и наоборот, применяются повышающие или понижающие трансформаторы. Они представляют собой электрические машины с высоким коэффициентом полезного действия и применяются во многих областях техники.

Можно сделать трансформатор своими руками в домашних условиях. Чтобы правильно собрать повышающий трансформатор, надо точно выполнить весь технологический процесс и рекомендации по сборке этого типа электрических машин, которые будут приведены ниже.

Здесь можно почитать об устройстве силового трансформатора и сфере его применения.

Что потребуется для самостоятельной сборки

Первым делом определяем мощность первичной обмотки будущего преобразователя. Для этого нужно узнать мощность прибора, который мы будем подключать. Обычно эти данные указывают в паспорте устройства. Например, возьмем среднее значение 100 Вт. Следует учитывать, что потребуется некоторый запас, т.к. коэффициент полезного действия будет равен примерно 0,8 -0,9. Нам подойдет мощность 150 Вт. Для самостоятельной намотки трансформатора нужны ответы на такие вопросы:

1. Для чего нужен трансформатор: повышать или понижать напряжение?
2. Какие напряжения должны быть на входе и выходе аппарата?
3. Работает аппарат от сети переменного тока 50 Гц или его надо рассчитывать на другую частоту?
4. Какова будет мощность самодельного трансформатора?

Самодельный повышающий трансформатор.

После получения ответов можно приступать к покупке нужных материалов. Для этого покупают ленточную изоляцию (лакоткань) для будущего трансформатора, сердечник для него (если есть подходящий по мощности от старого, сгоревшего телевизора, то можно использовать и его), нужное количество провода в эмалевой изоляции. Используемые материалы и инструменты:

• сердечник из трансформаторного железа;
• изоляция (лакоткань);
• провод;
• тонкий картон;
• доски и деревянные бруски;
• стальной пруток;
• клей;
• пила;
• ножницы;
• вольтметр.

Нужно подобать магнитопровод. Если не прибегать к услугам специализированных магазинов, то можно взять сердечник по форме буквы «О» из, например, старого телевизора. Но придется рассчитать сечение по формуле: A1= C*C/1,44, где A1 – мощность будущего преобразователя (Вт), а C – поперечное сечение (кв. см). У нас С должно быть равно 10,2 кв. см.

Вырезаем два каркаса для магнитопровода. Берем половину первичной обмотки, плотно укладываем на каркасы. После укладки изолируем стеклотканью. Берем половину вторичной обмотки, также укладываем, изолируем.

Собираем магнитопровод, стягиваем его отдельные части хомутом. Части устройства рекомендуем проклеить специальным клеем с содержанием ферропорошка, тогда оборудование не будет издавать лишних звуков во время эксплуатации.

Для намотки обмоток можно сделать простейший намоточный станок. Для этого берут доску длиной 40 см и шириной 100 мм. На нее шурупами присоединяют два бруска 50 х 50 миллиметров так, чтобы расстояние между ними было 30 см. Они должны быть просверлены на одинаковой высоте сверлом диаметром 8 мм. В эти отверстия заводят пруток, на который предварительно надевается катушка будущего трансформатора.

С одной стороны, на штыре должна быть нарезана резьба на длину 3 см и на нее с помощью двух гаек закреплена ручка, которой вращают пруток с катушкой при намотке трансформатора.

Размеры вышеописанного намоточного станка не критичны — все зависит от размеров сердечника. Если он сделан из ферросплавов и имеет форму кольца, то придется обмотку выполнять вручную. Наглядно процесс сборки повышающего трансформатора приведен в видеоролике.

Будет интересно➡ Как проверить диодный мост мультиметром?

Расчет количества витков

Определяем число витков на 1 В. Рассчитываем по формуле: К=50/C, у нас это 50/10,2, т.е. 4,9 витков на 1 В. После мы легко рассчитаем количество оборотов первичной и вторичной обмоток. В первом случае умножаем имеющиеся напряжение питания сети на 4,9, получаем 176 витков. Во втором умножаем требуемое напряжение (220 В) на 4,9, получаем 1078.

Предварительный расчет количества витков можно сделать исходя из требуемой мощности аппарата. Например, если нужен повышающий трансформатор с 12 до 220 В, то требуемая мощность такого аппарата будет в пределах 90-150 Вт. Выбираем О-образный тип магнитопровода от старого телевизора или покупаем подобный в магазине. Сечение его должно быть выбрано по формуле из электротехнического справочника. В этом примере оно приблизительно равно 10-11 см².

Конструкция самодельного трансформатора.

Следующий этап — определение количества витков на 1 В, которое в данном случае равно 50 Гц, деленное на 10-11, что-то около 4,7- 5 единиц на вольт. Теперь можно посчитать количество витков первичной и вторичной обмотки: W1= 12 Х 5 = 60 и W2= 220 Х 5=1100.

Затем надо определить токи в них: I1 = 150:12=12,5 А и I2=150:220=0,7 А. Найдем сечения и диаметры проводов обмоток по формулам из справочника. Повышающий трансформатор предварительно рассчитан, можно приступать к его намотке.

Следующий шаг – расчет тока каждой обвивки. За исходные показатели берем мощность равную 150 Вт. Тогда для первичной обвивки нужен ток в 4,2 А, вторичной – 0,7 А. Рабочий показатель равен мощности, деленной на напряжение.

Для правильной работы устройства важно не только количество оборотов, но и диаметр обмоток. Рассчитываем этот параметр по формуле: рабочий ток обмотки, умноженный на коэффициент 0,8.

Стоит учесть, что промышленные, производственные задачи способен решить лишь прибор, собранный профессионалами. Использование самодельного устройства не всегда безопасно! Будьте осторожны.

Понижающие трансформаторы

Для отдельных приборов, используемых в быту, напряжение в 220В является излишним – для их подключения рекомендуется использовать понижающие трансформаторы (220 на 15 вольт или 220 на 10 вольт).

К преимуществам использования данных мини-трансформаторов для дома можно отнести:

• защита от поражения электрическим током и возникновения возгорания (особенно актуально в банях, ванных комнатах и прочих помещения, обладающих повышенной влажностью);
• экономия потребления электроэнергии (низковольтные осветительные приборы потребляют в разы меньше энергии, чем обычные);
• продление срока службы приборов.

Зарядные устройства для телефонов, ноутбуков и прочих гаджетов уже имеют встроенные трансформаторы, а вот при монтаже низковольтного освещения с использованием светодиодных и галогенных ламп, требуется самостоятельная установка устройств для понижения напряжения.

Итак, купить трансформатор для частного дома или дачи не составит трудностей, если внимательно изучить виды и предназначение различных типов устройств. Правильный выбор поможет обеспечить наличие требуемых для работы приборов мощностей без риска выхода техники из строя.

Расчеты параметров

На простом трансформаторе первичная обмотка имеет 440 витков для 220 вольт. Получается на каждые два витка по 1 вольту. Формула для подсчета витков по напряжению:

Будет интересно➡ Способы проверки транзисторов на работоспособность

N = 40-60 / S, где S – площадь сечения сердечника в см2. Константа 40-60 зависит от качества металла сердечника. Сделаем расчет для установки обмоток на магнитопровод. В нашем случае у трансформатора окно 53 мм по высоте и 19 мм по ширине. Каркас будет текстолитовый. Две щеки внизу и вверху 53 – 1,5 х 2 = 50 мм, каркас 19 – 1,5 = 17,5 мм, окно размером 50 х 17,5 мм.

• Обмотка простого трансформатора высокого напряжения 2,18 х 450 = 981 виток.
• Низковольтная для накала 2,18 х 5 = 11 витков.
• Низкого напряжения накальная 2,18 х 6,3 = 14 витков.

Рассчитываем необходимый диаметр проводов. Мощность сердечника трансформатора своими руками по габаритам 170 ватт. На обмотке сети ток 170 / 220 = 0,78 ампера. Плотность тока 2 ампера на мм2, стандартный диаметр провода по таблице 0,72 мм. Заводская обмотка из провода 0,5, завод сэкономил на этом.

Магнитопровод в сборе вместе с узлами и соединительными элементами образует остов трансформатора. Деталь, на которую намотаны обмотки, является стержнем. Область системы, предназначенная для замыкания цепи и не несущая витков контура, называется ярмом. Расположение в пространстве стержней служит для разделения системы на следующие виды.

Виды расположения стержней.

Количество витков первичной обмотки

Берем провод 0,35 мм, 50 / 0,39 х 0,9 = 115 витков на один слой. Количество слоев 981 / 115 = 8,5. Из середины слоя не рекомендуется делать вывод для обеспечения надежности. Рассчитаем высоту каркаса с обмотками.

Первичная из восьми слоев с проводом 0,74 мм, изоляцией 0,1 мм: 8 х (0,74 + 0,1) = 6,7 мм. Высоковольтную обмотку лучше экранировать от других обмоток для предотвращения помех высоких частот. Для того, чтобы мотать трансформатор, делаем обмотку экрана из одного слоя провода 0,28 мм с изоляцией из двух слоев с каждой стороны: 0,1 х 2 + 0,28 = 0,1 х 2 = 0,32 мм.

Процесс намотки катушки трансформатора.

Первичная обмотка будет занимать места: 0,1 х 2 + 6,7 + 0,32 = 7,22 мм. Повышающая обмотка из 17 слоев, толщина 0,39, изоляция 0,1 мм: 17 х (0,39 + 0,1) = 6,8 мм. Поверх обмотки делаем слои изоляции 0,1 мм. Получается: 6,8 + 2 х 0,1 = 7 мм. Высота обмоток вместе: 7,22 + 7 = 14,22 мм. 3 мм осталось для накальных обмоток.

Можно сделать расчет внутренних сопротивлений обмоток. Для этого рассчитывается длина витка, берется длина провода в обмотке, определяется сопротивление, зная удельное сопротивление по таблице для меди.

При расчете сопротивления секции первичной обмотки получается разница около 6-ти Ом. Такое сопротивление даст падение напряжения 0,84 вольта при токе номинала 140 миллиампер. Чтобы компенсировать это падение напряжения, добавим два витка. Теперь во время нагрузки секции равны по напряжению.