În ceea ce privește transformatoarele, trebuie să stăpânești punctele de cunoștințe!

2. Cum transformă transformatorul tensiunea?

Transformatoarele sunt fabricate pe baza inducției electromagnetice. Acestea constau dintr-un miez de fier suprapus cu foi de oțel siliconic (sau foi de oțel siliconic) și două seturi de bobine înfășurate în jurul miezului de fier. Miezul de fier și bobinele sunt izolate una de cealaltă fără nicio conexiune electrică.

Bobina care conectează transformatorul și sursa de alimentare se numește bobina primară (sau partea primară), iar bobina care conectează transformatorul și echipamentul electric se numește bobina secundară (sau partea secundară). Când bobina primară a unui transformator este conectată la o sursă de alimentare de curent alternativ, în miezul de fier se creează linii magnetice de forță schimbătoare.

Deoarece bobina secundară este înfășurată pe același miez de fier, linia de forță magnetică taie bobina secundară, iar pe bobina secundară trebuie generată o forță electromotoare indusă, provocând apariția unei tensiuni la ambele capete ale bobinei. Deoarece liniile de câmp magnetic sunt alternative, tensiunea bobinei secundare este, de asemenea, alternativă. Iar frecvența este exact aceeași cu frecvența rețelei electrice.

Teoria a confirmat că raportul de tensiune dintre bobina primară și bobina secundară a transformatorului este legat de raportul de spire al bobinei primare și al bobinei secundare, ceea ce poate fi exprimat prin următoarea formulă: tensiunea bobinei primare/tensiunea bobinei secundare = spire ale bobinei primare/spire ale bobinei secundare. Explicați faptul că cu cât sunt mai multe spire, cu atât tensiunea este mai mare. Prin urmare, se poate observa că bobina secundară este mai mică decât bobina primară, care este un transformator coborător. Opusul este un transformator ridicător de tensiune.

3. Ce tipuri de transformatoare există?

(1) După numărul de faze, există transformatoare monofazate și trifazate.

(2) În funcție de destinație, există transformatoare de putere, transformatoare speciale de putere, transformatoare de reglare a tensiunii, transformatoare de măsurare (transformatoare de tensiune, transformatoare de curent), transformatoare de mică putere (pentru echipamente de mică putere) și transformatoare de siguranță.

(3) Conform structurii, există două tipuri: cu miez și cu manta. Bobinele au autotransformatoare cu înfășurare dublă și cu înfășurare multiplă.

(4) Conform metodei de răcire, există răcire cu imersie în ulei și răcire cu aer.

4. Care sunt componentele transformatorului?

Componentele transformatoarelor sunt compuse în principal din miezuri și bobine de fier, pe lângă rezervoare de ulei, perne de ulei, manșoane izolatoare și capete de prize.

5. La ce se folosește uleiul de transformator?

(1) Efect de izolare;

(2) disiparea căldurii;

(3) Eliminați efectul de arc.

6. Ce este un autotransformator?

Autotransformatorul are un singur set de bobine, iar bobina secundară este conectată la bobina primară. Pe lângă transmiterea inducției electromagnetice, bobina secundară transmite și electricitatea. Acest transformator are mai multe foi de oțel siliconic și fire de cupru decât transformatoarele obișnuite. Mai puține, adesea folosite pentru reglarea tensiunii.

7. Cum se reglează regulatorul de tensiune?

Structura regulatorului de tensiune este aceeași cu cea a autotransformatorului, dar miezul de fier este transformat într-o bobină toroidală și înfășurat în jurul miezului toroidal de fier.

Priza bobinei secundare folosește un contact cu perie glisant pentru a face contactul să alunece inelar de-a lungul suprafeței bobinei și să obțină o reglare lină a tensiunii.

8. Care este relația de curent dintre bobina primară și bobina secundară a transformatorului?

Când transformatorul funcționează cu sarcină, modificarea curentului din bobina secundară va cauza modificarea corespunzătoare a curentului din bobina primară. Conform principiului echilibrului potențialului magnetic, curentul dintre bobinele primară și secundară este invers proporțional cu numărul de spire ale bobinei. Partea cu mai multe spire are un curent mai mic, iar partea cu mai puține spire are un curent mai mare.

Se poate exprima prin următoarea formulă: curentul bobinei primare/curentul bobinei secundare = spirele bobinei secundare/spirele bobinei primare.

9. Care este rata de variație a tensiunii transformatorului?

Rata de variație a tensiunii regulatorului de tensiune este unul dintre principalii indicatori de performanță ai transformatorului. Atunci când transformatorul alimentează sarcina, tensiunea la capătul de sarcină al transformatorului va scădea inevitabil. Comparați valoarea tensiunii scăzute cu valoarea tensiunii nominale și calculați procentul, adică rata de variație a tensiunii.

Aceasta poate fi exprimată prin formula: rata de variație a tensiunii = [(tensiune nominală secundară - tensiune la bornele sarcinii) / tensiune nominală secundară] × 100%. Când un transformator de putere normal este conectat la o sarcină nominală, rata de variație a tensiunii este de 4 până la 6%.

10. Cum să vă asigurați că transformatorul are o tensiune nominală de ieșire?

O tensiune prea mare sau prea mică va afecta funcționarea normală și durata de viață a transformatorului, așadar tensiunea trebuie ajustată.

Metoda de reglare a tensiunii constă în introducerea mai multor prize în bobina primară și conectarea lor la comutatorul de prize. Comutatorul de prize modifică numărul de spire ale bobinei prin rotirea contactelor. Atâta timp cât poziția comutatorului de prize este rotită, se poate obține valoarea nominală a tensiunii necesare. Trebuie remarcat faptul că reglarea tensiunii trebuie efectuată de obicei după întreruperea sarcinii conectate la transformator.

11. Care sunt transformatoarele mici utilizate în mod obișnuit? Unde sunt utilizate?

Transformatoarele mici se referă la transformatoare monofazate cu o capacitate mai mică de 1 kVA, care sunt utilizate în principal ca transformatoare de putere pentru controlul echipamentelor electrice, transformatoare de putere pentru echipamente electronice și transformatoare de putere pentru iluminatul de siguranță.

12. Care sunt pierderile transformatorului în timpul funcționării? Cum se reduc pierderile?

Pierderile în funcționarea transformatorului includ două părți:

(1) este cauzată de miezul de fier. Când bobina este alimentată, din cauza liniilor de câmp magnetic alternativ, se produc pierderi prin curenți turbionari și histerezis în miezul de fier, care sunt denumite colectiv pierderi de fier.

(2) Este cauzată de rezistența bobinei în sine. Când trece curent prin bobina primară și bobina secundară a transformatorului, va apărea o pierdere de putere, iar această pierdere se numește pierdere în cupru.

Suma pierderilor de fier și pierderile de cupru reprezintă pierderile transformatorului, iar aceste pierderi sunt legate de capacitatea transformatorului, tensiune și utilizarea echipamentului. Prin urmare, atunci când se selectează un transformator, capacitatea echipamentului trebuie să fie cât mai compatibilă cu utilizarea reală pentru a îmbunătăți rata de utilizare a echipamentului și trebuie avută grijă să nu funcționeze transformatorul sub sarcină ușoară.

13. Care este plăcuța de identificare a transformatorului? Care sunt principalele date tehnice de pe plăcuța de identificare?

Plăcuța de identificare a transformatorului indică performanța, specificațiile tehnice și ocaziile de utilizare ale transformatorului și este utilizată pentru a satisface alegerile utilizatorului. De obicei, principalele date tehnice la care trebuie acordată atenție sunt:

(1) KVA cu capacitate nominală. Adică, capacitatea de ieșire a transformatorului în starea nominală. De exemplu, capacitatea nominală a transformatorului monofazat = U linie × I linie; capacitatea transformatorului trifazat = U linie × I linie.

(2) Tensiunea nominală în volți. Tensiunea la bornele bobinei primare și tensiunea la bornele bobinei secundare (atunci când nu este conectată la sarcină) sunt marcate respectiv. Rețineți că tensiunea la bornele transformatorului trifazat se referă la valoarea tensiunii de linie U.

(3) Amperajul nominal al curentului. Se referă la valoarea curentului de linie I care este permis să treacă prin bobina primară și bobina secundară pentru o perioadă lungă de timp în condiții de capacitate nominală și creștere de temperatură admisibilă.

(4) Raportul de tensiune. Se referă la raportul dintre tensiunea nominală a bobinei primare și tensiunea nominală a bobinei secundare.

(5) Metoda de cablare. Transformatoarele monofazate au un singur set de bobine de înaltă și joasă tensiune, disponibile doar pentru utilizare monofazată, în timp ce transformatoarele trifazate au tipul Y/△. Pe lângă datele tehnice de mai sus, există frecvența nominală a transformatorului, numărul de faze, creșterea temperaturii, procentul de impedanță al transformatorului etc.

14. Cum să alegi un transformator? Cum să determini capacitatea rezonabilă a transformatorului?

În primul rând, este necesar să se investigheze tensiunea de alimentare a locului unde se utilizează energia electrică, sarcina electrică reală a utilizatorului și condițiile locului, apoi să se selecteze fiecare transformator în parte, în funcție de datele tehnice indicate pe plăcuța de identificare a acestuia. În general, trebuie luate în considerare în mod cuprinzător capacitatea, tensiunea, curentul și condițiile de mediu ale transformatorului. Printre acestea, trebuie selectată capacitatea. Capacitatea transformatorului trebuie selectată în funcție de capacitatea, natura și timpul de utilizare a echipamentului electric al utilizatorului pentru a determina sarcina necesară.

În timpul funcționării normale, sarcina transformatorului ar trebui să fie de aproximativ 75-90% din capacitatea nominală a acestuia. În timpul funcționării, dacă se constată că sarcina reală a transformatorului este mai mică de 50%, transformatorul de capacitate mică trebuie înlocuit. Dacă capacitatea nominală a transformatorului este mai mare decât capacitatea nominală a transformatorului, transformatorul mare trebuie înlocuit imediat.

În același timp, la selectarea transformatorului, valoarea tensiunii bobinei primare a transformatorului este determinată în funcție de rețeaua de alimentare, iar valoarea tensiunii bobinei secundare este selectată în funcție de echipamentul electric. Cel mai bine este să alegeți o sursă de alimentare trifazată de joasă tensiune cu patru fire. Aceasta poate furniza energie electrică și energie pentru iluminat în același timp.

Pentru selectarea curentului, trebuie reținut că sarcina poate îndeplini cerințele motorului la pornirea acestuia (deoarece curentul de pornire al motorului este de 4 până la 7 ori mai mare decât cel al operațiunii de coborâre).

15. De ce nu poate fi supraîncărcat transformatorul?

Funcționarea la suprasarcină se referă la funcționarea transformatorului care depășește valoarea curentului specificată pe plăcuța de identificare.

Suprasarcina se împarte în suprasarcină normală și suprasarcină accidentală. Prima se referă la creșterea consumului de energie al utilizatorului în condiții normale de alimentare cu energie. Aceasta crește adesea temperatura transformatorului, promovează îmbătrânirea izolației transformatorului și reduce durata de viață. Prin urmare, funcționarea la suprasarcină a transformatorului nu este permisă.

În circumstanțe speciale, supraîncărcarea transformatorului pe o perioadă scurtă de timp nu trebuie să depășească 30% din sarcina nominală (iarna) și nu trebuie să depășească 15% vara.

16. Ce tipuri de teste ar trebui efectuate pe transformator în timpul funcționării?

Pentru a asigura funcționarea normală a transformatorului, trebuie efectuate frecvent următoarele teste:

(1) Testul de temperatură. Indiferent dacă starea de funcționare a transformatorului este normală sau nu, temperatura este foarte importantă. Reglementările prevăd că temperatura superioară a uleiului nu trebuie să depășească 85°C (adică creșterea temperaturii este de 55°C). În general, transformatoarele sunt echipate cu dispozitive speciale de măsurare a temperaturii.

(2) Măsurarea sarcinii. Pentru a îmbunătăți rata de utilizare a transformatorului și a reduce pierderile de energie electrică, în timpul funcționării transformatorului, trebuie determinată capacitatea de alimentare pe care transformatorul o poate suporta în mod real. Măsurarea se efectuează de obicei în perioada de vârf a consumului de energie electrică din fiecare sezon, iar pentru măsurarea directă se utilizează un ampermetru cu clemă. Valoarea curentului trebuie să fie între 70% și 80% din curentul nominal al transformatorului. Depășirea acestei valori indică o suprasarcină și trebuie ajustată imediat.

(3) Măsurarea tensiunii. Reglementările impun ca intervalul de variație a tensiunii să se încadreze în intervalul ±5% din tensiunea nominală. Dacă se depășește acest interval, trebuie utilizate prize pentru a ajusta și a aduce tensiunea în intervalul specificat. În general, un voltmetru este utilizat pentru a măsura tensiunea la bornele bobinei secundare și, respectiv, tensiunea la bornele utilizatorului final.

(4) Măsurarea rezistenței izolației. Pentru a menține transformatorul într-o stare normală de funcționare, trebuie efectuată măsurarea rezistenței izolației pentru a preveni îmbătrânirea izolației și accidentele. În timpul măsurării, încercați să opriți funcționarea transformatorului și utilizați vibratorul pentru a măsura valoarea rezistenței izolației transformatorului. Este necesar ca rezistența măsurată să nu fie mai mică de 70% din valoarea măsurată anterior. Când este selectat vibratorul, bobina de joasă tensiune poate utiliza un nivel de tensiune de 500 de volți.