1. 変圧器とは
交流回路において、電圧を上げたり下げたりする装置を変圧器と呼びます。変圧器は、電気エネルギーの伝送、配電、および使用の要件を満たすために、同じ周波数で必要な電圧値に任意の電圧値を変換できます。
例えば、発電所から出る電気は電圧が低く、遠くの電力消費地に送るには電圧を上げなければなりません。電力消費エリアは、電力設備と日常の電気を供給するために適切な電圧レベルまで下げる必要があります。装置。
2. 変圧器はどのように電圧を変換しますか?
トランスは電磁誘導を利用して作られています。鉄芯に珪素鋼板(または珪素鋼板)を重ね、その鉄芯に2組のコイルを巻いたものです。鉄心とコイルは互いに絶縁されており、電気的に接続されていません。
トランスと電源側をつなぐコイルを1次コイル(または1次側)、トランスと電気機器をつなぐコイルを2次コイル(または2次側)と呼びます。変圧器の一次コイルが交流電源に接続されると、変化する磁力線が鉄心に発生します。
2次コイルは同じ鉄心に巻かれているため、磁力線が2次コイルを切断し、2次コイルに誘導起電力が発生する必要があり、コイルの両端に電圧が発生します。磁力線が交番するため、二次コイルの電圧も交番します。また、周波数は電源周波数とまったく同じです。
トランスの一次コイルと二次コイルの電圧比は、一次コイルと二次コイルの巻数比に関係があることが理論的に確認されており、次の式で表すことができます。コイル電圧 = 一次コイル巻数/二次コイル巻数 .巻き数が多いほど電圧が高くなることを説明します。したがって、二次コイルは降圧トランスである一次コイルよりも小さいことがわかります。反対は昇圧トランスです。
3. 変圧器の設計にはどのような種類がありますか?
(1)相数に応じて、単相と三相の変圧器があります。
(2) 用途により、電源用変圧器、特殊電源用変圧器、定電圧用変圧器、測定用変圧器(計器用変圧器、変流器)、小型電源用変圧器(小電力機器用)、安全用変圧器があります。
(3)構造により、コアタイプとシェルタイプの2種類があります。コイルには、二重巻きと多巻きの単巻変圧器があります。
(4) 冷却方式により、油入と空冷があります。
4. 変圧器のコンポーネントは何ですか?
変圧器の部品は、主に鉄心とコイルで構成されており、その他にオイルタンク、オイルピロー、絶縁スリーブ、タップヘッドなどがあります。
5.変圧器油の用途は何ですか?
(1) 断熱効果;
(2) 熱放散;
(3) アーク効果をなくす。
6.単巻変圧器とは何ですか?
単巻変圧器には一組のコイルしかなく、二次コイルは一次コイルから引き出されます。電磁誘導の伝達に加えて、二次コイルは電気も伝達します。この変圧器は、通常の変圧器より多くのケイ素鋼板と銅線を使用しています。少なく、電圧を調整するためによく使用されます。
7. 電圧レギュレーターはどのように調整されますか?
ボルテージレギュレーターの構造は単巻変圧器と同じですが、鉄芯をトロイダルコイルにしてトロイダル鉄芯に巻きつけたものです。
2次コイルタップはスライド可能なブラシ接点を採用し、接点をコイル面に沿って環状にスライドさせ、スムーズな電圧調整を実現。
8. 変圧器の一次コイルと二次コイルの間の電流関係は?
変圧器が負荷で動作しているとき、二次コイル電流の変化は一次コイル電流の対応する変化を引き起こします。磁位平衡の原理により、一次コイルと二次コイルの電流はコイルの巻き数に反比例します。巻数の多い側は電流が小さく、巻数の少ない側は電流が大きくなります。
一次コイル電流/二次コイル電流=二次コイル巻数/一次コイル巻数で表せます。
9. 変圧器の電圧変化率は?
電圧レギュレータの電圧変化率は、トランスの主要な性能指標の 1 つです。変圧器が負荷に電力を供給するとき、変圧器の負荷端の電圧は必然的に低下します。電圧降下値と定格電圧値を比較し、パーセンテージ、つまり電圧変化率をとります。
電圧変化率=[(二次側定格電圧-負荷端子電圧)/二次側定格電圧]×100%で表すことができます。通常の電源トランスを定格負荷に接続した場合の電圧変化率は4~6%です。
10. 変圧器の定格電圧出力を確保するにはどうすればよいですか?
電圧が高すぎたり低すぎたりすると、変圧器の正常な動作と寿命に影響を与えるため、電圧を調整する必要があります。
電圧調整の方法は、一次コイルにいくつかのタップを引き出し、それらをタップヘッドに接続することです。タップヘッドは、接点を回転させることでコイルの巻数を変化させます。タップ切替器の位置を回せば、必要な定格電圧値が得られます。通常、変圧器に接続されている負荷を遮断した後に電圧調整を行う必要があることに注意してください。
11.一般的に使用されている小型変圧器は何ですか?それらはどこで使用されますか?
小型変圧器とは、容量が1kVA未満の単相変圧器を指し、主に電気機器制御用電源変圧器、電子機器用電源変圧器、安全照明用電源変圧器として使用されます。
12.動作中の変圧器の損失はいくらですか?損失を減らすには?
変圧器の動作における損失には、次の 2 つの部分が含まれます。
(1)は鉄芯が原因です。コイルに通電すると、交番磁力線により鉄心に渦電流損とヒステリシス損が発生し、これらをまとめて鉄損と呼びます。
(2) コイル自体の抵抗が原因です。トランスの一次コイルと二次コイルに電流が流れると電力損失が発生し、この損失を銅損と呼びます。
鉄損と銅損の合計が変圧器の損失であり、これらの損失は変圧器の容量、電圧、および機器の使用率に関連しています。したがって、変圧器を選択する際には、機器の稼働率を向上させるために、機器の容量を実際の使用状況とできるだけ一致させる必要があり、変圧器を軽負荷で運転しないように注意してください。
13.変圧器の銘板は何ですか?ネームプレートの主な技術データは何ですか?
変圧器の銘板は、変圧器の性能、技術仕様、および適用機会を示し、ユーザーの選択を満たすために使用されます。通常、注意が必要な主な技術データは次のとおりです。
(1) 定格容量の KVA。つまり、定格状態でのトランスの出力容量です。単相変圧器の定格容量=U線×I線など。三相トランス容量=U線×I線。
(2) ボルト単位の定格電圧。一次コイルの端子電圧と二次コイルの端子電圧(負荷に接続されていない場合)がそれぞれマークされています。三相変圧器の端子電圧は、線間電圧 U line 値を指すことに注意してください。
(3) 定格電流アンペア数。定格容量と許容温度上昇の条件下で、1次コイルと2次コイルに長時間流してもよい線電流I lineの値をいう
(4) 電圧比。二次コイルの定格電圧に対する一次コイルの定格電圧の比率を指します。
(5) 配線方法。単相変圧器には高電圧コイルと低電圧コイルが 1 セットしかなく、単相でのみ使用できますが、三相変圧器には Y/△ タイプがあります。上記の技術データに加えて、変圧器の定格周波数、相数、温度上昇、変圧器のインピーダンスパーセンテージなどがあります。
14. 変圧器の選び方は?変圧器の妥当な容量を決定する方法は?
まず、電気を使用する場所の電源電圧、使用者の実際の電力負荷、場所の条件などを調査し、取扱説明書に記載されている技術資料に従って一つ一つ選択する必要があります。トランスの銘板。一般に、変圧器の容量、電圧、電流、および環境条件を総合的に考慮する必要があります。その中で、容量を選択する必要があります。変圧器の容量は、必要な負荷を決定するために、ユーザーの電気機器の容量、性質、および使用時間に従って選択する必要があります。
通常の動作中、変圧器の電力負荷は変圧器の定格容量の約 75 ~ 90% である必要があります。運転中に、変圧器の実負荷が 50% 未満であることが測定された場合は、小容量変圧器を交換する必要があります。変圧器の定格容量が変圧器の定格容量より大きい場合は、大型変圧器をすぐに交換する必要があります。
同時に、変圧器を選択するとき、変圧器の1次コイルの電圧値はライン電源に応じて決定され、2次コイルの電圧値は電気機器に応じて選択されます。低電圧の三相 4 線式電源を選択するのが最善です。これにより、電力と照明電力を同時に提供できます。
電流の選択については、モーターの始動時に負荷がモーターの要件を満たすことができることに注意する必要があります(モーターの始動電流は、シンク操作の4〜7倍大きいため)。
15. 変圧器を過負荷にできないのはなぜですか?
過負荷運転とは、銘板に記載された電流値を超えて変圧器を運転することです。
過負荷は、通常過負荷と事故過負荷に分けられます。前者は、通常の電源条件下でのユーザーの消費電力の増加を指します。多くの場合、変圧器の温度が上昇し、変圧器の絶縁体の老化が促進され、耐用年数が短くなります。したがって、Transformer の過負荷操作は許可されません。
特別な状況下では、短時間の変圧器の過負荷動作は定格負荷の 30% を超えてはならず (冬)、夏には 15% を超えてはなりません。
16. 変圧器は運転中にどのような試験を行うべきですか?
変圧器の正常な動作を確保するために、次のテストを頻繁に実行する必要があります。
(1) 温度試験。変圧器の動作状態が正常かどうかにかかわらず、温度は非常に重要です。規制では、上限油温が 85℃ を超えてはならない (つまり、温度上昇は 55℃) と規定されています。一般に、変圧器には特別な温度測定装置が装備されています。
(2) 荷重測定。変圧器の利用率を向上させ、電気エネルギーの損失を減らすために、変圧器の動作において、変圧器が実際に耐えられる電力供給能力を決定する必要があります。測定作業は通常、季節ごとの電力使用量のピーク時に実施され、直接測定にはクランプ式電流計が使用されます。電流値は変圧器の定格電流の 70% ~ 80% である必要があります。それを超える場合は過負荷を意味し、すぐに調整する必要があります。
(3) 電圧測定。規制により、電圧変動範囲は定格電圧の±5%以内である必要があります。この範囲を超える場合は、タップを使用して、電圧が指定された範囲内になるように調整する必要があります。一般に、電圧計は、二次コイルの端子電圧とエンドユーザーの端子電圧をそれぞれ測定するために使用されます。
(4) 絶縁抵抗の測定。変圧器を正常な動作状態に保つためには、絶縁抵抗の測定を実施して、絶縁の老化や事故を防止する必要があります。測定するときは、変圧器の運転を停止し、振とう器を使用して変圧器の絶縁抵抗値を測定してください。測定された抵抗値が以前に測定された値の 70% 以上であることが必要です。シェーカーが選択されている場合、低電圧コイルは 500 ボルトの電圧レベルを使用できます。