Μετασχηματιστής για αύξηση τάσης. Πώς να αυξήσετε την τάση DC και AC

Οι μικρές διακυμάνσεις της τάσης στο ηλεκτρικό δίκτυο στη χώρα μας θεωρούνται ο κανόνας. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, αυτή η παράμετρος δεν είναι πάντα εντός αποδεκτών ορίων. Οι υπερφορτώσεις συχνά προκαλούν εξαιρετικά χαμηλή ή υψηλή τάση, στην οποία οι σύγχρονες οικιακές συσκευές δεν μπορούν να λειτουργήσουν κανονικά. Εάν η παράμετρος δικτύου αποκλίνει κατά 10%, τίποτα δεν απειλεί τον ηλεκτρικό εξοπλισμό, αλλά σε ορισμένα τμήματα του ηλεκτρικού δικτύου, μερικές φορές παρατηρείται τάση στην περιοχή από 110 έως 300 V, γεγονός που συχνά οδηγεί σε βλάβη ακριβού εξοπλισμού.

Για την ομαλοποίηση της τάσης στο δίκτυο για την προστασία των οικιακών συσκευών από ισχυρές πτώσεις και την επακόλουθη αστοχία της, χρησιμοποιούνται οικιακές μετασχηματιστές. Επομένως, εάν παρατηρούνται συνεχώς υπερτάσεις στο σπίτι σας, θα πρέπει να σκεφτείτε να αγοράσετε έναν οικιακό μετασχηματιστή τάσης. Υπάρχουν μετασχηματιστές κλιμάκωσης, καθώς και γενικοί - σταθεροποιητές τάσης. Στην καθημερινή ζωή, τα τελευταία χρησιμοποιούνται συχνότερα. Η αρχή της λειτουργίας τους είναι να μετατρέπουν το εναλλασσόμενο ρεύμα μιας τάσης σε εναλλασσόμενο ρεύμα μιας άλλης, το οποίο σχετίζεται άμεσα με το επίπεδο τάσης στην έξοδο. Έτσι, ένας σταθεροποιητής συνδεδεμένος στο δίκτυο μπορεί να λάβει μια τάση εισόδου που είναι πολύ διαφορετική από την τυπική και να δώσει μια ιδανική τάση για τους καταναλωτές, ίση με 220 βολτ.

Σε περίπτωση κρίσιμων υπερτάσεων που ο οικιακός μετασχηματιστής τάσης δεν μπορεί να αντιμετωπίσει, διακόπτει αυτόματα την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, δηλαδή απλά σβήνει. Το ίδιο συμβαίνει σε περίπτωση βλάβης των επιμέρους στοιχείων του, ιδιαίτερα της μονάδας ισχύος. Επομένως, η χρήση σταθεροποιητών τάσης στο σπίτι ή στη χώρα δικαιολογείται πλήρως από την άποψη της ασφάλειας και της απόδοσης.

Ο σταθεροποιητής θα πρέπει να επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του, όπως:

• ισχύς μοντέλου?
• Εύρος τάσης εισόδου?
• ταχύτητα και ακρίβεια σταθεροποίησης.
• Επιπρόσθετα χαρακτηριστικά;
• βάρος και διαστάσεις.

Όλα αυτά επηρεάζουν άμεσα την ικανότητα του μετασχηματιστή να διατηρεί την τάση εντός αποδεκτών ορίων, την αντοχή του, καθώς και την ευκολία χρήσης και φυσικά την τιμή του.

Στην καθημερινή ζωή, οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται όχι μόνο για τη σταθεροποίηση της τάσης στο δίκτυο. Ως μηχανή συγκόλλησης, χρησιμοποιούνται επίσης συχνά μονάδες, οι οποίες, σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας τους, είναι κλασικοί μετασχηματιστές κλιμάκωσης. Έτσι, οι μετασχηματιστές οικιακής συγκόλλησης είναι οι πιο συνηθισμένες συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη χειροκίνητη συγκόλληση τόξου. Λόγω της χαμηλής τους τιμής και του σχετικά απλού σχεδιασμού σε σύγκριση με άλλους τύπους μοντέλων, έχουν κερδίσει μεγάλη δημοτικότητα όχι μόνο μεταξύ των συνηθισμένων κατοίκων του καλοκαιριού, αλλά και μεταξύ των επαγγελματιών. Μεταξύ των ελλείψεων των οικιακών μετασχηματιστών συγκόλλησης, τα πιο σημαντικά είναι η μεγάλη μάζα και οι διαστάσεις, καθώς και η ανάγκη για ορισμένες δεξιότητες για εργασία με αυτό.

Υπάρχουν πολλοί τύποι ηλεκτρικών συσκευών. Προτείνουμε να εξετάσουμε τι είναι - μετασχηματιστές τάσης υποβάθμισης και αύξησης, γιατί χρειάζονται αυτές οι συσκευές, η αρχή λειτουργίας τους και η αναλογία μετασχηματισμού.

Ορισμός και σκοπός

Ο μετασχηματιστής τάσης GOST 1983-2001 είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικά κυκλώματα για την αλλαγή της τάσης του ηλεκτρισμού. Αυτές οι ηλεκτρονικές συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για την αύξηση όσο και για τη μείωση της ηλεκτρικής ενέργειας, παρέχουν προστασία για μεμονωμένες ηλεκτρικές συσκευές και κτίρια.

Η λειτουργία του μετασχηματιστή βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Ο πυρήνας του σιδήρου είναι βυθισμένος σε μονωτικό λάδι, το οποίο δεν μεταφέρει ηλεκτρισμό. Τα πηνία του σύρματος δεν είναι φυσικά συνδεδεμένα. Το σύρμα του πρώτου πηνίου έχει περισσότερες στροφές από το δεύτερο. Ένας διαφορετικός αριθμός στροφών των περιελίξεων παρέχει μια διαφορά τάσης μεταξύ των πηνίων. Οι μετασχηματιστές υψηλής τάσης λειτουργούν μόνο με κυκλώματα AC.

Οι χωρητικοί μετασχηματιστές είναι παθητικές συσκευές - δεν προσθέτουν ισχύ. Αλλά από την άλλη πλευρά, όχι μόνο ελέγχω την ποσότητα της ενέργειας που περνά, αλλά εγγυώμαι και υψηλή απόδοση - οι ισχυροί μετασχηματιστές ρεύματος και τάσης μέτρησης είναι ικανοί να μεταδίδουν ρεύμα με τάση 6 kV έως 10 kV χωρίς απώλειες.

Ο μετασχηματιστής αποτελείται από δύο πηνία τυλιγμένα σε έναν σιδερένιο πυρήνα. Όταν ένα ρεύμα εναλλασσόμενης τάσης διέρχεται από το πρωτεύον πηνίο, σχηματίζεται ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από αυτό, λόγω του οποίου επιβάλλεται ο νόμος της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου αυξάνεται εάν το ρεύμα αυξηθεί από το μηδέν στη μέγιστη τιμή του που δίνεται στον τύπο dΦ/dt. Η μαγνητική ροή μπορεί να αλλάξει την κατεύθυνσή της και προς τις δύο κατευθύνσεις (για άνοδο και πτώση), ανάλογα με την περιοχή χρήσης της συσκευής.

Ωστόσο, η ισχύς του μαγνητικού πεδίου εξαρτάται από τον αριθμό των στροφών των περιελίξεων στον πυρήνα, όσο λιγότερες στροφές, τόσο χαμηλότερος είναι ο δείκτης μαγνητισμού. Όταν το ρεύμα μειώνεται, η ένταση του μαγνητικού πεδίου μειώνεται.

Σε περίπτωση που οι γραμμές μαγνητικής ροής του πυρήνα περάσουν από τις στροφές του δευτερεύοντος τυλίγματος, θα προκληθεί τάση στο δευτερεύον τύλιγμα. Η ποσότητα της τάσης που προκαλείται θα καθοριστεί από τον τύπο: NΦ/dt (Νόμος του Faraday), όπου N είναι ο αριθμός των στροφών του πηνίου. Αυτή η τάση έχει την ίδια συχνότητα με την κύρια τάση.

Βίντεο: τεχνικά χαρακτηριστικά του μετασχηματιστή τάσης NAMI 6

Τύποι μετασχηματιστών

Ανάλογα με τη χρήση, το σχεδιασμό και την ισχύ, υπάρχουν τέτοιοι τύποι μετασχηματιστών, θα εξετάσουμε λεπτομερώς κάθε κατηγορία:

1. αυτομετασχηματιστής(από 0,3 έως 6 kW) έχει ένα τύλιγμα με δύο τερματικούς ακροδέκτες και έναν ή περισσότερους ακροδέκτες σε ενδιάμεσα σημεία του μετασχηματιστή, ο οποίος φιλοξενεί τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα πηνία. Τις περισσότερες φορές είναι ένας μονοφασικός μετασχηματιστής τάσης. Αντιπροσωπεύεται από το εμπορικό σήμα OSM.
2. Μετασχηματιστής ρεύματοςέχει πρωτεύον και δευτερεύον τύλιγμα, μαγνητικό πυρήνα, καθώς και ειδικές αντιστάσεις, οπτικούς αισθητήρες που βοηθούν στην επιτάχυνση των διαδικασιών ρύθμισης της τάσης. Ένα εναλλασσόμενο ρεύμα που ρέει στο πρωτεύον παράγει ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο στον πυρήνα, το οποίο στη συνέχεια προκαλεί ένα εναλλασσόμενο ρεύμα στη δευτερεύουσα περιέλιξη. Ο κύριος σκοπός της συσκευής μετασχηματισμού είναι να παρέχει τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα κυκλώματα και να εξισώνει τα σήματα τους έτσι ώστε το ρεύμα στο δευτερεύον κύκλωμα να είναι γραμμικά ανάλογο με το πρωτεύον ρεύμα. Για αυτό, τα καλώδια της συσκευής συνδέονται σε ένα ανοιχτό τρίγωνο. Το σχήμα δείχνει α) ένα διάγραμμα ενός μετασχηματιστή. β) διανυσματικό διάγραμμα. γ) ένα διανυσματικό διάγραμμα ενός ιδανικού μετασχηματιστή. Φωτογραφία - Γράφημα
3. ΕξουσίαΟ μετασχηματιστής είναι μια ηλεκτρική συσκευή που μεταφέρει ρεύμα μεταξύ δύο κυκλωμάτων με ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Με τη σειρά τους, αυτοί οι μετασχηματιστές υψηλής τάσης είναι κατεβαίνοντας, ανεβαίνουν, λαδώνουν και στεγνώνουν. Τα NTS, NTMI, NKF, SRA, SRV, TMG, TSZI, ABB, OM-0,63 έως 160 KVA δεν μπορούν να λειτουργήσουν με DC, αν και όταν είναι συνδεδεμένος σε πηγή DC, ο μετασχηματιστής συνήθως δίνει έναν σύντομο παλμό εξόδου, κατά την άνοδο της τάσης . Φωτογραφία - Μετασχηματιστής ισχύος
4. Μετασχηματιστής τύπου αντισυντονισμού– χυτευμένες συσκευές με ημίκλειστη δομή και καλή θερμομόνωση. Αυτή η συσκευή μπορεί να είναι τριφασική, μονοφασική. Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, πρακτικά δεν διαφέρει από έναν μετασχηματιστή ισχύος, αλλά έχει μικρό μέγεθος, είναι κατάλληλος για όλα τα είδη κλιματικών συνθηκών. Αυτές είναι οι σειρές NAMIT, NAMI, VAVIN. Οι συσκευές αντισυντονισμού χρησιμοποιούνται σε συνθήκες βαρέων φορτίων ή μετάδοσης σήματος σε μεγάλες αποστάσεις.
5. Γειωμένοι μετασχηματιστές(ή προφόρτωση) - συσκευές ειδικής χρήσης, το κύριο χαρακτηριστικό των οποίων είναι οι περιελίξεις που διασυνδέονται με ένα αστέρι ή ζιγκ-ζαγκ. Χρησιμοποιούνται για να επιτρέπουν στα τρία καλώδια (δέλτα) ενός πολυφασικού συστήματος να συνδέονται με τη φάση και τον ουδέτερο των φορτίων, παρέχοντας μια διαδρομή επιστροφής για το ρεύμα στον ουδέτερο. Οι μετασχηματιστές γείωσης συχνά περιλαμβάνουν μια απλή περιέλιξη μετασχηματιστή σε διαμόρφωση ζιγκ-ζαγκ, αλλά μερικές φορές λειτουργούν με μια σύνδεση αστέρα-τριγώνου αποκλειστικών περιελίξεων μετασχηματιστή, που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη σύνδεση ενός μετρητή. Αντιπροσωπεύεται από μοντέλα ZNOL, NOL, NOM, ZNOLP, ZNOM. Φωτογραφία - Γειωμένος μετασχηματιστής
6. μετασχηματιστές κορυφήςχρησιμοποιούνται για την αντιστοίχιση πηγών και φορτίων παλμών, για αλλαγή της πολικότητας του παλμού, για διαχωρισμό του συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος, για προσθήκη σημάτων. Πιο συχνά χρησιμοποιείται σε συστήματα υπολογιστών, ραδιοεπικοινωνίες. Έχουν απλοποιημένο σχεδιασμό: μια περιέλιξη με ορισμένο αριθμό στροφών βρίσκεται γύρω από τον σιδηρομαγνητικό πυρήνα. Προστατεύει ευαίσθητες συσκευές από βραχυκυκλώματα, χρησιμοποιείται πλέον σπάνια, μπορεί να αντικατασταθεί από ασφάλειες ή σταθεροποιητή συχνότητας. Αυτές είναι ιδανικές συσκευές για την προστασία του ηλεκτρικού δικτύου μιας ιδιωτικής κατοικίας, εάν τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου μοντέλου το επιτρέπουν.
7. Μετασχηματιστής απομόνωσης σπιτιούχρησιμοποιείται για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας από μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος σε εξοπλισμό ή συσκευή, ενώ εμποδίζει τη δυνατότητα μεταφοράς της πηγής ισχύος. Οι οικιακός μετασχηματιστές απομόνωσης 220-220 βολτ παρέχουν γαλβανική απομόνωση, ρύθμιση τάσης και χρησιμοποιούνται συχνότερα για προστασία από ηλεκτροπληξία, για καταστολή ηλεκτρικού θορύβου σε ευαίσθητες συσκευές ή για μεταφορά ισχύος μεταξύ δύο μη συνδεδεμένων κυκλωμάτων. Αυτός ο τύπος μετατροπέα είναι ικανός να μπλοκάρει τη μεταφορά DC από το ένα κύκλωμα στο άλλο, ενώ εξακολουθεί να επιτρέπει στο AC να διέρχεται. Στη δοκιμή του, χρησιμοποιείται η τάση βραχυκυκλώματος του μετασχηματιστή (έως 10 kV, για πιο ισχυρές συσκευές, είναι δυνατοί δείκτες έως 110 kV).

Συντήρηση και επισκευή

Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα πολλαπλής περιέλιξης ενός μετασχηματιστή. Υπάρχουν τρεις επαγωγείς, έχουν έναν κοινό μαγνητικό πυρήνα, ο οποίος τους συνδυάζει με μαγνητική σύνδεση. Ο λόγος του λόγου περιέλιξης και του λόγου τάσης αποθηκεύεται σε αυτό το σχέδιο για πολλά ζεύγη πηνίων. Πιθανότατα, σε τέτοια σχέδια, η μία περιέλιξη είναι προς τα κάτω και η άλλη είναι ανοδική. Ένας τέτοιος μετασχηματιστής-ρυθμιστής πρέπει να έχει ορισμένο αριθμό στροφών για κανονική λειτουργία, επομένως διαβάστε πρώτα τις οδηγίες για τη συσκευή.

Σκεφτείτε, πώς να ελέγξετε έναν μετασχηματιστή:

1. Επιθεωρήστε οπτικά τον μετασχηματιστή. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η υπερθέρμανση προκαλεί διόγκωση ορισμένων περιοχών της θήκης.
2. Ορισμός εισόδων και εξόδων του μετασχηματιστή. Το πρώτο ηλεκτρικό κύκλωμα, το οποίο δημιουργεί μαγνητικό πεδίο, πρέπει να συνδεθεί με την κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή και εφαρμόζεται τάση εκεί. Το δεύτερο κύκλωμα, το οποίο τροφοδοτείται από το μαγνητικό πεδίο, πρέπει να συνδεθεί με τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή.
3. Καθορίστε το φιλτράρισμα φάσης του σήματος εξόδου. Είναι σύνηθες να συνδέουμε πυκνωτές και διόδους στο δευτερεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή και σχηματίζει την τροφοδοσία AC στο DC.
4. Προετοιμάστε μια συσκευή μέτρησης τάσης. Αφαιρέστε τα καλύμματα και τα πάνελ για να αποκτήσετε πρόσβαση σε κυκλώματα και αγωγούς. Χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο, πρέπει να μετρήσετε την τάση της συσκευής.
5. Ενεργοποιήστε τα κυκλώματα. Χρησιμοποιήστε το πολύμετρο σε λειτουργία AC για να μετρήσετε την κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή. Εάν η μέτρηση είναι μικρότερη από το 80 τοις εκατό της αναμενόμενης τάσης, το σφάλμα μπορεί να είναι οπουδήποτε στον μετασχηματιστή ή το κύκλωμα που φέρνει την κύρια περιέλιξη σε επαφή με την τροφοδοσία του δικτύου. Σε αυτή την περίπτωση, το πρωτεύον τύλιγμα πρέπει να διαχωριστεί από την παροχή ρεύματος. Εάν η είσοδος ισχύος (χωρίς να απενεργοποιήσετε την περιέλιξη) αυξηθεί στην αναμενόμενη τιμή, τότε ο μετασχηματιστής δεν λειτουργεί καλά. Εάν η κατανάλωση ρεύματος δεν είναι κατάλληλη και κοντά στην αναμενόμενη τιμή, τότε το πρόβλημα δεν είναι στον μετασχηματιστή, αλλά στο κύκλωμα εισόδου.
6. Μετρήστε τη δευτερεύουσα έξοδο του μορφοτροπέα. Εάν διαπιστώσετε ότι δεν υπάρχει φιλτράρισμα, χρησιμοποιήστε τη λειτουργία ισχύος του πολύμετρου. Μπορεί να χρειαστεί να αλλάξετε τη συσκευή σε συνεχές ρεύμα. Εάν δεν υπάρχει αναμενόμενη τάση στη δευτερεύουσα περιέλιξη, τότε είτε ο μετασχηματιστής δεν λειτουργεί, είτε υπάρχει κάποιο πρόβλημα με τους ακροδέκτες εξόδου. Ελέγξτε τα μεμονωμένα.

Πριν την ενεργοποίηση, η συσκευή συναρμολογείται πλήρως, ελέγχεται ξανά για ακρίβεια. Συνιστάται επίσης να συμβουλευτείτε έναν ηλεκτρολόγο. Η εγκατάσταση πρέπει επίσης να γίνει από ειδικό.

Για να αγοράσετε έναν μετασχηματιστή τάσης, σας συμβουλεύουμε να επικοινωνήσετε με ένα επαγγελματικό κατάστημα, όπου μπορείτε να δείτε τον κατάλογο, να μελετήσετε τον τιμοκατάλογο, να επιλέξετε το επιθυμητό μοντέλο, να λάβετε εγγύηση για αυτό, καθώς και λεπτομερείς απαντήσεις ειδικών σε όλες σας τις ερωτήσεις . Μια μεγάλη ποικιλία μετασχηματιστών παρουσιάζεται στο Διαδίκτυο. Το κόστος ενός μικρού μεσαίου μετασχηματιστή ισχύος στη Ρωσία, την Ουκρανία, τη Λευκορωσία και τις χώρες της ΚΑΚ κυμαίνεται από 20.000 ρούβλια έως 50.000. Η τιμή μπορεί να μειωθεί σημαντικά για μεγάλες αγορές.

Οι περισσότερες ηλεκτρικές οικιακές συσκευές τροφοδοτούνται από 220 V. Μερικές φορές είναι απαραίτητο να χαμηλώσετε αυτή την τάση σε μια συγκεκριμένη τιμή για να συνδέσετε καταναλωτές φορτίου χαμηλής τάσης. Τέτοιοι καταναλωτές μπορεί να είναι λαμπτήρες αλογόνου, θερμαντήρες χαμηλής τάσης, ταινίες LED και πολλοί άλλοι.

Μια τέτοια μείωση τάσης μπορεί να πραγματοποιηθεί από μετασχηματιστές βαθμίδας, οι οποίοι αγοράζονται σε κατάστημα ή κατασκευάζονται ανεξάρτητα. Τέτοιοι μετασχηματιστές είναι δημοφιλείς στην ηλεκτρική μηχανική και στα ραδιοηλεκτρονικά, καθώς και σε οικιακές συνθήκες.

Χαρακτηριστικά σχεδίου

Το κύριο μέρος του μετασχηματιστή είναι ένας σιδηρομαγνητικός πυρήνας, στον οποίο υπάρχουν δύο περιελίξεις τυλιγμένες με χάλκινο αγωγό. Αυτές οι περιελίξεις χωρίζονται σε πρωτεύουσες και δευτερεύουσες, ανάλογα με την αρχή λειτουργίας. Η τάση δικτύου τροφοδοτείται στο πρωτεύον τύλιγμα και αφαιρείται μειωμένη τάση από το δευτερεύον τύλιγμα για τους καταναλωτές φορτίου.

Οι περιελίξεις διασυνδέονται με μια εναλλασσόμενη μαγνητική ροή, η οποία προκαλείται σε έναν σιδηρομαγνητικό πυρήνα. Δεν υπάρχει ηλεκτρική επαφή μεταξύ των περιελίξεων. Το πρωτεύον τύλιγμα έχει περισσότερες στροφές από το δευτερεύον. Επομένως, η τάση εξόδου μειώνεται.

Συνήθως υπάρχουν μετασχηματιστές με όλα τα στοιχεία. Ωστόσο, δεν το έχουν όλα τα μοντέλα. Εξαρτάται από τον κατασκευαστή, καθώς και από τον σκοπό του μετασχηματιστή υποβάθμισης.

Ονομασία στο διάγραμμα

Λειτουργική αρχή

Η λειτουργία ενός μετασχηματιστή με βήμα προς τα κάτω μπορεί να περιγραφεί ως εξής. Η λειτουργία του μετασχηματιστή βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Η τάση που συνδέεται με το πρωτεύον τύλιγμα σχηματίζει ένα μαγνητικό πεδίο σε αυτό, το οποίο διασχίζει τις στροφές της δευτερεύουσας περιέλιξης. Σε αυτό σχηματίζεται μια ηλεκτροκινητική δύναμη, υπό τη δράση της οποίας προκύπτει μια τάση διαφορετική από την τάση εισόδου.

Η διαφορά στον αριθμό των στροφών του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος καθορίζει τη διαφορά μεταξύ της τάσης εισόδου και εξόδου του μετασχηματιστή υποβάθμισης. Κατά τη λειτουργία του μετασχηματιστή συμβαίνουν κάποιες απώλειες ηλεκτρικής ενέργειας, οι οποίες είναι αναπόφευκτες και ανέρχονται στο 3% περίπου της ισχύος.

Για να υπολογίσετε τις ακριβείς τιμές των παραμέτρων του μετασχηματιστή, πρέπει να κάνετε ορισμένους υπολογισμούς του σχεδιασμού του. Μια ηλεκτροκινητική δύναμη μπορεί να συμβεί όταν ένας μετασχηματιστής είναι συνδεδεμένος μόνο σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Επομένως, οι περισσότερες οικιακές ηλεκτρικές συσκευές τροφοδοτούνται από εναλλασσόμενο ρεύμα.

Οι μετασχηματιστές με βήμα προς τα κάτω αποτελούν μέρος πολλών τροφοδοτικών, σταθεροποιητών και άλλων παρόμοιων συσκευών. Ορισμένα μοντέλα μετασχηματιστών μπορεί να περιέχουν πολλούς ακροδέκτες στη δευτερεύουσα περιέλιξη για διαφορετικές ομάδες συνδέσεων. Αυτοί οι τύποι συσκευών έχουν γίνει δημοφιλείς, καθώς είναι καθολικοί και έχουν ευελιξία.

ποικιλίες

Οι μετασχηματιστές με βήμα προς τα κάτω έχουν διάφορα σχέδια, ανάλογα με το σχέδιο και την αρχή λειτουργίας.

• Τοροειδής. Αυτή η έκδοση του μοντέλου μετασχηματιστή (Εικόνα "α") χρησιμοποιείται επίσης για χαμηλή ισχύ, έχει πυρήνα σε σχήμα δακτυλίου. Διαφέρει από άλλα μοντέλα σε μικρό βάρος και διαστάσεις. Χρησιμοποιείται σε ραδιοηλεκτρονικές συσκευές. Ο σχεδιασμός του επιτρέπει την επίτευξη υψηλότερης πυκνότητας ρεύματος, καθώς η περιέλιξη ψύχεται καλά σε ολόκληρο τον πυρήνα, οι δείκτες ρεύματος μαγνήτισης είναι οι χαμηλότεροι.
• Ράβδος. Το σχήμα "β" δείχνει μια όψη ράβδου του μετασχηματιστή, στο σχέδιο του οποίου οι περιελίξεις καλύπτουν τους πυρήνες του μαγνητικού κυκλώματος. Τέτοια μοντέλα εκτελούνται συχνότερα για συσκευές μέσης και υψηλής ισχύος. Η συσκευή τους είναι αρκετά απλή και διευκολύνει την απομόνωση και την επισκευή των περιελίξεων. Το πλεονέκτημά τους είναι η καλή ψύξη, με αποτέλεσμα να απαιτούνται λιγότεροι αγωγοί για τις περιελίξεις.
• θωρακισμένος. Σε αυτόν τον τύπο μετασχηματιστή (σχήμα "γ"), το μαγνητικό κύκλωμα καλύπτει τις περιελίξεις με τη μορφή θωράκισης. Οι υπόλοιπες παράμετροι είναι πανομοιότυπες με τον τύπο ράβδου, με εξαίρεση ότι οι θωρακισμένοι μετασχηματιστές είναι κυρίως χαμηλής ισχύος, αφού έχουν μικρότερο βάρος και τιμή σε σύγκριση με την προηγούμενη έκδοση, λόγω απλής συναρμολόγησης και λιγότερων πηνίων.
• Πολυπεριέλιξη . Οι πιο δημοφιλείς είναι οι μετασχηματιστές 1 φάσης με δύο περιελίξεις.

Για να ληφθούν πολλές διαφορετικές τάσεις από έναν μετασχηματιστή, χρησιμοποιούνται πολλές δευτερεύουσες περιελίξεις στον πυρήνα. Αυτές οι περιελίξεις διαφέρουν ως προς τον αριθμό των στροφών και την τάση εξόδου.

• Τρεις φάσεις. Αυτό το μοντέλο χρησιμοποιείται για τη μείωση της τάσης ενός τριφασικού δικτύου. Τέτοιοι μετασχηματιστές βηματισμού χρησιμοποιούνται όχι μόνο στη βιομηχανία, αλλά και για οικιακές ανάγκες.

Μπορούν να κατασκευαστούν από 3 μονοφασικούς μετασχηματιστές σε κοινό πυρήνα. Οι μαγνητικές ροές όλων των φάσεων είναι ίσες με μηδέν συνολικά. Τα βιομηχανικά σχέδια ελέγχονται σύμφωνα με ορισμένες παραμέτρους. Τα αποτελέσματα των δοκιμών συγκρίνονται με την τεκμηρίωση. Εάν δεν υπάρχει αντιστοιχία, τότε ο μετασχηματιστής υπόκειται σε απόρριψη. Ένας μετασχηματιστής 3 φάσεων έχει σύνδεση δέλτα ή αστεριού. Το κύκλωμα αστεριών χαρακτηρίζεται από έναν κοινό κόμβο των συμπερασμάτων όλων των φάσεων. Η σύνδεση δέλτα εκτελείται από ένα διαδοχικό κύκλωμα φάσης σε έναν δακτύλιο.

• μονή φάση. Τέτοιοι μετασχηματιστές έχουν σύνδεση τροφοδοσίας από μονοφασικό δίκτυο, τροφοδοτούνται σε μία κύρια περιέλιξη. Η αρχή της λειτουργίας τους είναι παρόμοια με όλους τους άλλους τύπους μετασχηματιστών. Αυτός είναι ο πιο δημοφιλής τύπος συσκευής.

Βασικές ιδιότητες

Η σήμανση των μετασχηματιστών εξαρτάται από τις ιδιότητές του. Οι κύριες ιδιότητες των μετασχηματιστών υποβάθμισης είναι:

• Εξουσία.
• Τάση εξόδου.
• Συχνότητα.
• Διαστάσεις.
• Βάρος.

Η συχνότητα του ρεύματος για διαφορετικά μοντέλα μετασχηματιστών θα είναι η ίδια, σε αντίθεση με τα άλλα αναφερόμενα χαρακτηριστικά. Οι συνολικές διαστάσεις και το βάρος θα είναι μεγαλύτερα με την αύξηση της ισχύος του μοντέλου. Η μέγιστη τιμή ισχύος για βιομηχανικά σχέδια μετασχηματιστών βηματισμού, καθώς και συνολικές διαστάσεις και βάρος.

Η τάση στην έξοδο των δευτερευόντων περιελίξεων μπορεί να είναι διαφορετική και εξαρτάται από το σκοπό της συσκευής. Τα μοντέλα μετασχηματιστών για οικιακές ανάγκες έχουν μικρές διαστάσεις και βάρος. Είναι εύκολο να εγκατασταθούν και να μεταφερθούν.

Περιελίξεις μετασχηματιστή

Οι περιελίξεις βρίσκονται στο μαγνητικό κύκλωμα της συσκευής. Πιο κοντά στον πυρήνα, τοποθετείται μια περιέλιξη χαμηλής τάσης, καθώς είναι ευκολότερο να απομονωθεί. Μεταξύ των περιελίξεων τοποθετούνται μονωτικά επιθέματα και άλλα διηλεκτρικά, όπως ηλεκτρικό χαρτόνι.

Το πρωτεύον τύλιγμα συνδέεται στο τροφοδοτικό AC. Η δευτερεύουσα περιέλιξη παράγει χαμηλή τάση και συνδέεται με καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Πολλές οικιακές συσκευές μπορούν να συνδεθούν ταυτόχρονα σε έναν μετασχηματιστή.

Τα μονωμένα καλώδια χρησιμοποιούνται για την περιέλιξη των πηνίων, με κάθε στρώμα να είναι μονωμένο με χαρτί καλωδίου. Οι αγωγοί έρχονται σε διάφορα σχήματα διατομής:

• Γύρος.
• Ορθογώνιο (λάστιχο).

Σύμφωνα με τη μέθοδο περιέλιξης, οι περιελίξεις χωρίζονται:

• Ομόκεντρος, σε ράβδο.
• Δίσκος, τυλιγμένος με εναλλαγή.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Πλεονεκτήματα

• Η χρήση μετασχηματιστών υποβάθμισης, τόσο στη βιομηχανία όσο και στο σπίτι, μπορεί να εξηγηθεί από την ανάγκη μείωσης της τάσης λειτουργίας στα 12 βολτ για τη δημιουργία ανθρώπινης ασφάλειας.
• Ένας άλλος λόγος για τη χρήση χαμηλής τάσης είναι η μη απαιτητική φύση των μετασχηματιστών στην τιμή της τάσης εισόδου, καθώς μπορούν να λειτουργήσουν, για παράδειγμα, στα 110 V, ενώ παρέχουν σταθερή τάση στην έξοδο.
• Συμπαγείς διαστάσεις.
• Μικρή μάζα.
• Ευκολία μεταφοράς και εγκατάστασης.
• Καμία παρέμβαση.
• Ομαλή ρύθμιση τάσης.
• Ελαφριά θέρμανση.

Ελαττώματα

• Μικρή διάρκεια ζωής.
• Μικρή δύναμη.
• Υψηλή τιμή.

Πώς να επιλέξετε μετασχηματιστές με βήμα προς τα κάτω

Το δίκτυο εμπορίας ηλεκτρικών προϊόντων προσφέρει μοντέλα οικιακών μετασχηματιστών βυθιζόμενης τάσης για όλες τις περιπτώσεις. Κατά την επιλογή μιας συγκεκριμένης συσκευής, συνιστάται να χρησιμοποιείτε τα ακόλουθα κριτήρια επιλογής:

• Η τιμή της τάσης στην είσοδο. Στην θήκη της συσκευής, συνήθως υπάρχει σήμανση της τάσης εισόδου 220 ή 380 βολτ. Ένα μοντέλο 220 V είναι κατάλληλο για οικιακό δίκτυο.
• Τιμή τάσης εξόδου. Εξαρτάται από το σκοπό και την εφαρμογή της συσκευής. Συνήθως είναι 12 ή 36 βολτ, τα οποία πρέπει επίσης να σημειωθούν.
• Ισχύς συσκευής. Για να επιλέξετε τον σωστό σταθεροποιητή για τροφοδοσία, πρέπει να προσθέσετε την ισχύ όλων των καταναλωτών που έχουν προγραμματιστεί για σύνδεση και να προσθέσετε μια αποθεματική τιμή 20%.

Λειτουργία και επισκευή

Η βασική προϋπόθεση για τη σωστή και αξιόπιστη λειτουργία ενός μετασχηματιστή με βήμα προς τα κάτω είναι ένας ειδικά εξοπλισμένος χώρος για την εγκατάσταση και τη λειτουργία του.

Οι μετασχηματιστές που κατεβαίνουν πρέπει να διατηρούνται καθαροί, στεγνοί, προστατευμένοι από τη σκόνη και την υγρασία. Στο σπίτι, χρησιμοποιείται ειδικό ντουλάπι ή μεταλλική θήκη για τον μετασχηματιστή. Η γείωση για τον μετασχηματιστή υποβάθμισης είναι απαραίτητη.

Ο μετασχηματιστής απαιτεί περιοδική συντήρηση και φροντίδα, ανάλογα με τις εργασίες που εκτελεί και τις συνθήκες λειτουργίας.

Τις περισσότερες φορές, η συντήρηση περιλαμβάνει τις ακόλουθες δραστηριότητες:

• Εξωτερικός έλεγχος, καθαρισμός από σκόνη και βρωμιά.
• Επιθεώρηση εξαρτημάτων στεγανοποίησης, δακτυλίων, παρεμβυσμάτων, σύσφιξη ακροδεκτών.
• Δοκιμή μόνωσης για βλάβη.

Στον μετασχηματιστή, μπορεί να εμφανιστούν δυσλειτουργίες και ζημιές στις περιελίξεις με τη μορφή ρωγμών στα τμήματα του πηνίου. Δεν χρειάζεται να αποσυναρμολογήσετε τον μετασχηματιστή. Το Lakotkan εφαρμόζεται στην κατεστραμμένη μόνωση. Σε περίπτωση σοβαρών δυσλειτουργιών που σχετίζονται με ανοιχτό ή βραχυκύκλωμα, ο μετασχηματιστής αφαιρείται και επισκευάζεται σε ηλεκτρικό συνεργείο.

Οι μετασχηματιστές ανοδικής τάσης είναι συσκευές που χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικά κυκλώματα για την αλλαγή των δεικτών τάσης του ηλεκτρισμούπρος την αύξησή τους.

Στην καρδιά οποιουδήποτε μετασχηματιστή τάσης βρίσκεται η αρχή της λειτουργίας που βασίζεται στην ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Ο πυρήνας του σιδήρου βρίσκεται σε μονωτικά λάδια που δεν επιτρέπουν τη διέλευση του ηλεκτρισμού. Το σχέδιο περιέχει δύο πηνία με διαφορετικό αριθμό περιελίξεων. Θα υπάρξουν περισσότερες στροφές στο πρώτο πηνίο παρά στο δεύτερο.

μετασχηματιστής ανοδικής τάσης περιλαμβάνει διάφορα εξαρτήματαπου κάνουν τη συσκευή να λειτουργεί. Στην καρδιά του σχεδίου βρίσκεται ένας σιδερένιος πυρήνας, στον οποίο τυλίγονται δύο πηνία. Μια τάση εναλλασσόμενου ρεύματος διέρχεται από το πρώτο πηνίο, με αποτέλεσμα ένα μαγνητικό πεδίο που εφαρμόζει την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Σύμφωνα με τον τύπο dФ / dt, η ισχύς του μαγνητικού πεδίου μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας τους δείκτες ρεύματος στις απαιτούμενες τιμές.

Εδώ, δεν πρέπει να ξεχνάμε την άμεση εξάρτηση των δεικτών τάσης του μαγνητικού πεδίου από έναν ορισμένο αριθμό περιελίξεων που βρίσκονται στον πυρήνα του σιδήρου. Κατά συνέπεια, όσο λιγότερες στροφές, τόσο λιγότερη ένταση.

Επομένως, όταν η μαγνητική ροή διέρχεται από τη γραμμή περιελίξεων του δεύτερου πηνίου, τότε θα υπάρχει τάση. Αυτοί οι δείκτες θα υπολογιστούν σύμφωνα με τον τύπο: NF/dt, όπου N είναι ο αριθμός των στροφών του ίδιου του πηνίου. Αυτό το λεγόμενο Νόμος του Φαραντέι, Όπου η τάση θα είναι η ίδια συχνότητα όπως στο πρώτο πηνίο.

Περισσότερα για τη συσκευή σε βίντεο

Τύποι μετασχηματιστών