1. Qu'est-ce qu'un transformateur ?
Dans le circuit alternatif, l'appareil qui augmente ou diminue la tension s'appelle un transformateur. Le transformateur peut convertir n'importe quelle valeur de tension en la valeur de tension dont nous avons besoin avec la même fréquence pour répondre aux exigences de transmission, de distribution et d'utilisation de l'énergie électrique.
Par exemple, l'électricité d'une centrale électrique a un niveau de tension faible et la tension doit être augmentée avant de pouvoir être transportée vers une zone de consommation électrique éloignée. La zone de consommation d'énergie doit être réduite à un niveau de tension approprié pour alimenter les équipements électriques et l'électricité quotidienne. Équipement.
2. Comment le transformateur transforme-t-il la tension ?
Les transformateurs sont fabriqués sur la base de l'induction électromagnétique. Il se compose d'un noyau de fer empilé avec des tôles d'acier au silicium (ou des tôles d'acier au silicium) et de deux ensembles de bobines enroulées autour du noyau de fer. Le noyau de fer et les bobines sont isolés les uns des autres sans aucune connexion électrique.
La bobine reliant le transformateur et le côté alimentation est appelée bobine primaire (ou côté primaire), et la bobine reliant le transformateur et l'équipement électrique est appelée bobine secondaire (ou côté secondaire). Lorsque la bobine primaire d'un transformateur est connectée à une source d'alimentation en courant alternatif, des lignes de force magnétiques changeantes sont créées dans le noyau de fer.
Puisque la bobine secondaire est enroulée sur le même noyau de fer, la ligne de force magnétique coupe la bobine secondaire et une force électromotrice induite doit être générée sur la bobine secondaire, provoquant l'apparition d'une tension aux deux extrémités de la bobine. Parce que les lignes de champ magnétique sont alternées, la tension de la bobine secondaire est également alternative. Et la fréquence est exactement la même que la fréquence du secteur.
Il a été confirmé par la théorie que le rapport de tension entre la bobine primaire et la bobine secondaire du transformateur est lié au rapport de spires de la bobine primaire et de la bobine secondaire, qui peut être exprimé par la formule suivante : tension de la bobine primaire/secondaire tension de la bobine = tours de la bobine primaire/tours de la bobine secondaire. Expliquez que plus il y a de tours, plus la tension est élevée. Par conséquent, on peut voir que la bobine secondaire est inférieure à la bobine primaire, qui est un transformateur abaisseur. Le contraire est un transformateur élévateur.
3. Quels types de modèles de transformateurs existe-t-il ?
(1) Selon le nombre de phases, il existe des transformateurs monophasés et triphasés.
(2) Selon l'objectif, il existe des transformateurs de puissance, des transformateurs de puissance spéciaux, des transformateurs de régulation de tension, des transformateurs de mesure (transformateurs de tension, transformateurs de courant), des transformateurs de petite puissance (pour les équipements de faible puissance) et des transformateurs de sécurité.
(3) Selon la structure, il existe deux types : le type de noyau et le type de coque. Les bobines ont des autotransformateurs à double enroulement et à enroulements multiples.
(4) Selon la méthode de refroidissement, il y a immersion dans l'huile et refroidissement par air.
4. Quels sont les composants du transformateur ?
Les composants des transformateurs sont principalement composés de noyaux et de bobines de fer, en plus de réservoirs d'huile, de coussins d'huile, de manchons isolants et de têtes de robinet.
5. À quoi sert l'huile de transformateur ?
(1) effet d'isolation ;
(2) dissipation thermique ;
(3) Élimine l'effet d'arc.
6. Qu'est-ce qu'un autotransformateur ?
L'autotransformateur n'a qu'un seul jeu de bobines et la bobine secondaire est prélevée sur la bobine primaire. En plus de la transmission de l'induction électromagnétique, la bobine secondaire transmet également de l'électricité. Ce transformateur a plus de tôles d'acier au silicium et de fils de cuivre que les transformateurs ordinaires. Moins, souvent utilisé pour régler la tension.
7. Comment le régulateur de tension est-il réglé ?
La structure du régulateur de tension est la même que celle de l'autotransformateur, mais le noyau de fer est transformé en une bobine toroïdale et enroulé autour du noyau de fer toroïdal.
La prise de bobine secondaire utilise un contact à brosse coulissant pour faire glisser le contact de manière annulaire le long de la surface de la bobine afin d'obtenir une régulation de tension en douceur.
8. Quelle est la relation actuelle entre la bobine primaire et la bobine secondaire du transformateur ?
Lorsque le transformateur fonctionne avec une charge, la modification du courant de la bobine secondaire entraînera la modification correspondante du courant de la bobine primaire. Selon le principe de l'équilibre de potentiel magnétique, le courant des bobines primaire et secondaire est inversement proportionnel au nombre de spires de la bobine. Le côté avec plus de tours a un courant plus petit et le côté avec moins de tours a un courant plus grand.
Il peut être exprimé par la formule suivante : courant de la bobine primaire/courant de la bobine secondaire = tours de la bobine secondaire/tours de la bobine primaire.
9. Quel est le taux de changement de tension du transformateur ?
Le taux de changement de tension du régulateur de tension est l'un des principaux indicateurs de performance du transformateur. Lorsque le transformateur alimente la charge, la tension à l'extrémité charge du transformateur chutera inévitablement. Comparez la valeur de tension perdue avec la valeur de tension nominale et prenez le pourcentage, c'est-à-dire le taux de changement de tension.
Elle peut être exprimée par la formule : taux de changement de tension = [(tension nominale secondaire-tension aux bornes de charge)/tension nominale secondaire] × 100 %. Lorsqu'un transformateur de puissance normal est connecté à une charge nominale, le taux de changement de tension est de 4 à 6 %.
10. Comment s'assurer que le transformateur a une tension de sortie nominale ?
Une tension trop élevée ou trop basse affectera le fonctionnement normal et la durée de vie du transformateur, de sorte que la tension doit être ajustée.
La méthode de régulation de tension consiste à faire sortir plusieurs prises dans la bobine primaire et à les connecter à la tête de prise. La tête de robinet modifie le nombre de tours de la bobine en faisant tourner les contacts. Tant que la position du changeur de prise est tournée, la valeur de tension nominale requise peut être obtenue. Il convient de noter que la régulation de la tension doit généralement être effectuée après la coupure de la charge connectée au transformateur.
11. Quels sont les petits transformateurs couramment utilisés ? Où sont-ils utilisés ?
Les petits transformateurs désignent les transformateurs monophasés d'une capacité inférieure à 1 kVA, qui sont principalement utilisés comme transformateurs de puissance pour le contrôle des équipements électriques, transformateurs de puissance pour les équipements électroniques et transformateurs de puissance pour l'éclairage de sécurité.
12. Quelles sont les pertes du transformateur en fonctionnement ? Comment réduire les pertes ?
Les pertes de fonctionnement du transformateur comprennent deux parties :
(1) est causée par le noyau de fer. Lorsque la bobine est alimentée, en raison des lignes de champ magnétique alternatif, des pertes par courant de Foucault et par hystérésis dans le noyau de fer sont provoquées, qui sont collectivement appelées pertes de fer.
(2) Elle est causée par la résistance de la bobine elle-même. Lorsqu'un courant traverse la bobine primaire et la bobine secondaire du transformateur, une perte de puissance se produit et cette perte est appelée perte de cuivre.
La somme de la perte de fer et de la perte de cuivre est la perte du transformateur, et ces pertes sont liées à la capacité du transformateur, à la tension et à l'utilisation de l'équipement. Par conséquent, lors de la sélection d'un transformateur, la capacité de l'équipement doit être cohérente avec l'utilisation réelle autant que possible pour améliorer le taux d'utilisation de l'équipement, et veillez à ne pas faire fonctionner le transformateur sous une charge légère.
13. Quelle est la plaque signalétique du transformateur ? Quelles sont les principales données techniques sur la plaque signalétique ?
La plaque signalétique du transformateur indique les performances, les spécifications techniques et les occasions d'application du transformateur, et est utilisée pour répondre à la sélection de l'utilisateur. Habituellement, les principales données techniques auxquelles il faut prêter attention sont :
(1) KVA de capacité nominale. C'est-à-dire la capacité de sortie du transformateur à l'état nominal. Tels que la capacité nominale du transformateur monophasé = U ligne × I ligne ; capacité du transformateur triphasé = U ligne × I ligne.
(2) Tension nominale en volts. La tension aux bornes de la bobine primaire et la tension aux bornes de la bobine secondaire (lorsqu'elle n'est pas connectée à la charge) sont respectivement marquées. Notez que la tension aux bornes du transformateur triphasé se réfère à la tension de ligne U valeur de ligne.
(3) Intensité du courant nominal. Fait référence à la valeur de ligne du courant de ligne I qui est autorisée à traverser la bobine primaire et la bobine secondaire pendant une longue période dans les conditions de capacité nominale et d'élévation de température admissible
(4) Rapport de tension. Fait référence au rapport entre la tension nominale de la bobine primaire et la tension nominale de la bobine secondaire.
(5) Méthode de câblage. Les transformateurs monophasés n'ont qu'un seul ensemble de bobines haute et basse tension, qui ne sont disponibles que pour une utilisation monophasée, tandis que les transformateurs triphasés sont de type Y/△. En plus des données techniques ci-dessus, il y a la fréquence nominale du transformateur, le nombre de phases, l'échauffement, le pourcentage d'impédance du transformateur, etc.
14. Comment choisir un transformateur ? Comment déterminer la capacité raisonnable du transformateur?
Tout d'abord, il est nécessaire d'étudier la tension d'alimentation du lieu où l'électricité est utilisée, la charge électrique réelle de l'utilisateur et les conditions du lieu, puis de sélectionner un par un en fonction des données techniques indiquées sur le plaque signalétique du transformateur. En règle générale, la capacité, la tension, le courant et les conditions environnementales du transformateur doivent être pris en compte de manière approfondie. Parmi eux, la capacité doit être sélectionnée. La capacité du transformateur doit être choisie en fonction de la capacité, de la nature et du temps d'utilisation de l'équipement électrique de l'utilisateur pour déterminer la charge requise.
Pendant le fonctionnement normal, la charge de puissance du transformateur doit être d'environ 75 à 90 % de la capacité nominale du transformateur. Pendant le fonctionnement, s'il est mesuré que la charge réelle du transformateur est inférieure à 50 %, le transformateur de petite capacité doit être remplacé. Si la capacité nominale du transformateur est supérieure à la capacité nominale du transformateur, le gros transformateur doit être remplacé immédiatement.
Dans le même temps, lors de la sélection du transformateur, la valeur de tension de la bobine primaire du transformateur est déterminée en fonction de l'alimentation de la ligne et la valeur de tension de la bobine secondaire est sélectionnée en fonction de l'équipement électrique. Il est préférable de choisir une alimentation triphasée basse tension à quatre fils. Cela peut fournir de l'énergie et de l'éclairage en même temps.
Pour le choix du courant, il faut noter que la charge peut répondre aux besoins du moteur au démarrage du moteur (car le courant de démarrage du moteur est 4 à 7 fois plus important que celui du fonctionnement en descente).
15. Pourquoi le transformateur ne peut-il pas être surchargé ?
Le fonctionnement en surcharge fait référence au fonctionnement du transformateur qui dépasse la valeur de courant spécifiée sur la plaque signalétique.
La surcharge est divisée en surcharge normale et en surcharge accidentelle. Le premier fait référence à l'augmentation de la consommation d'énergie de l'utilisateur dans des conditions d'alimentation normales. Il augmente souvent la température du transformateur, favorise le vieillissement de l'isolation du transformateur et réduit la durée de vie. Par conséquent, le fonctionnement en surcharge du transformateur n'est pas autorisé.
Dans des circonstances particulières, le fonctionnement en surcharge du transformateur en peu de temps ne doit pas dépasser 30 % de la charge nominale (hiver) et ne doit pas dépasser 15 % en été.
16. Quels types de tests le transformateur doit-il effectuer pendant son fonctionnement ?
Afin d'assurer le fonctionnement normal du transformateur, les tests suivants doivent être effectués fréquemment :
(1) Essai de température. Que l'état de fonctionnement du transformateur soit normal ou non, la température est très importante. La réglementation stipule que la température supérieure de l'huile ne doit pas dépasser 85 °C (c'est-à-dire que l'augmentation de température est de 55 °C). Généralement, les transformateurs sont équipés d'appareils de mesure de température spéciaux.
(2) Mesure de charge. Afin d'améliorer le taux d'utilisation du transformateur et de réduire la perte d'énergie électrique, dans le fonctionnement du transformateur, la capacité d'alimentation que le transformateur peut réellement supporter doit être déterminée. Les travaux de mesure sont généralement effectués pendant la période de pointe de la consommation d'électricité à chaque saison, et l'ampèremètre à pince est utilisé pour la mesure directe. La valeur du courant doit être de 70 % à 80 % du courant nominal du transformateur. Lorsqu'il dépasse, cela signifie une surcharge et doit être ajusté immédiatement.
(3) Mesure de tension. Les réglementations exigent que la plage de variation de tension soit inférieure à ± 5 % de la tension nominale. Si cette plage est dépassée, des prises doivent être utilisées pour régler afin d'amener la tension dans la plage spécifiée. Généralement, un voltmètre est utilisé pour mesurer respectivement la tension aux bornes de la bobine secondaire et la tension aux bornes de l'utilisateur final.
(4) Mesure de la résistance d'isolement. Afin de maintenir le transformateur dans un état de fonctionnement normal, la mesure de la résistance d'isolement doit être effectuée pour éviter le vieillissement de l'isolement et les accidents. Lors de la mesure, essayez d'arrêter le fonctionnement du transformateur et utilisez l'agitateur pour mesurer la valeur de résistance d'isolement du transformateur. Il est nécessaire que la résistance mesurée ne soit pas inférieure à 70 % de la valeur précédemment mesurée. Lorsque l'agitateur est sélectionné, la bobine basse tension peut utiliser un niveau de tension de 500 volts.