Параллельное соединение обмоток. Соединение обмоток трансформаторов. Проверка направления витков при помощи батарейки и мультиметра
Как соединить две первичные и две вторичные обмотки трансформатора. Типичный понижающий трансформатор с двумя первичными (Primary) и двумя вторичными (Secondary) обмотками, представлен на изображении.
Темная точка обозначает начало обмотки (идентичную полярность обмоток в данной точке)
Объединяя обмотки первичные между собой, мы тем самым назначим применение трансформатору либо в сети с напряжением переменного тока — 110 -120 vv, либо в сети переменного тока 220 — 240 vv .
Поэтому он имеет две или более электрических цепей с взаимно индуктивно связанными частями и соединен с одной или несколькими магнитными цепями для прохождения индукционных потоков. что магнитные цепи принимают наименьшее нежелание, и поэтому они изготовлены из железа с высокой проницаемостью; для ограничения потерь, присущих передаче токов через электрические цепи, они обычно состоят из меди с высокой проводимостью. Форма и расположение друг друга обязательно со временем менялись, в связи с прогрессом техники и различными условиями упражнений.
Объединяя вторичные обмотки трансформатора и в зависимости от схемы объединения, мы тем самым определяем какое схемное решение будет использовать ту или иную схемы объединения вторичных обмоток трансформатора.
Манипулируя способом объединения между собой первичных и между собой вторичных обмоток трансформатора мы можем увеличить или уменьшить выходное напряжение ил мощность. А также пределы входного напряжения.
Румкорф, введенной в его бобине, питаемой однонаправленным периодически прерываются первичным током, цилиндрические сердечники состоят из железа с открытыми проводами на концах, чтобы сделать изменения быстрее магнитного потока. Они были оснащены подвижными сердечниками, выполненными из железной проволоки, подобной катушкам Рухмкорффа; первичная и вторичная обмотки были разделены на секции, по-разному сгруппированные вместе для изменения коэффициентов трансформации. Последовательное соединение праймеров по-прежнему имело недостаток в обеспечении одного источника питания для всех вторичных цепей, что делает настройку несовершенной.
Типовое соединение первичных обмоток трансформатора показано на изображении с лева.
При параллельным (Parallel) соединении, напряжение питания параллельно соединенных первичных обмоток трансформатора останется неизменным в нашем примере 120 v.
Направление витков на разных катушках
Полученные таким образом результаты привели к тому, что технический персонал обратил внимание на важность того, что переменные токи могут принимать энергетические передачи и подтолкнуть дом Ганца к совершенствованию системы путем соединения первичных цепей параллельно друг с другом, и разработка новых конструктивных форм.
Стэнли начался тот же год с параллельными трансформаторными заводами. В современных крупных энергетических, трансмиссионных и распределительных установках наиболее часто используются переменные токи, и трансформаторы являются одной из важнейших функций среди машин, поскольку они позволяют изменять коэффициенты мощности на каждом этапе, адаптируя их к большей экономии Кроме того, они по-прежнему ценны как средство регулирования и тестирования и необходимы для мер с высокими токами и высокой напряженностью, поэтому во многих отношениях они заслуживают отдельного рассмотрения.
В случае же последовательного (Series) соединения, напряжение питания удвоится.
Типовое соединение вторичных обмоток трансформатора.
1.Первый вариант — это когда используем как есть. Каждая вторичная обмотка трансформатора запитывает свою нагрузку.
Силовые трансформаторы. - Типы и материалы строительства. - Дом Ганца, хорошо понимая важностьфракционирования магнитных сердечников, чтобы ограничить потери из-за вихревых токов, формируется их в своих первичных процессоров в виде проводов плащ обволакивающее систему из двух спиралей сопоставляются, или подобно В последующих конструкциях для простоты ядра были образованы призматическими пакетами железных листов, которые были сильно связаны с помощью подходящих рамок, и такое расположение он по существу сохраняется в большинстве современных трансформаторов, монофазных и полифазных, первый может иметь центральную обернутую сердцевину и два боковых затвора или два симметрично раненных и сшитых связанных ядра.
2. Второй вариант — это последовательное соединение вторичных обмоток трансформатора.
В итоге мы получим удвоенное напряжение на выходе 2*12.
Мы получим выходное напряжение 24v при тех же токах, что и в схеме независимой работы вторичных обмоток.
Последовательное соединение обмоток
В многофазных системах, где нет необходимости прибегать к агрегаты из нескольких однофазных устройств могут обматывать первичной и вторичной ветвях различных фаз, распределенных по парам над несколькими ядрами ядра или столбцами, взаимосвязанными подходящими переходами. В двухфазных устройствах параллельные ядра - три с копланарными центрами, а единственные концы завернуты, а медиана предназначена для потока результирующего потока. На трех фазах обернутые ядра равны трем, и симметрия может быть организована с осями по краям треугольной равносторонней призмы или для простоты быть расположена в одной плоскости.
3. Третий вариант — это схема со средней точкой. Этот вариант применим в схемах с двуполярным питанием.
4. Четвертый вариант — это параллельное соединение вторичных обмоток трансформатора. Такая схема увеличивает в двое выходной ток. Увеличивает выходную мощность, напряжение остается прежним.
Как соединить две первичные и две вторичные обмотки трансформатора. Трансформаторы с двойными обмотками перевичными и двойными обмотками вторичными, имеют хорошую универсальность, что дает возможность их использования в различных схемных решениях.
Экран из алюминиевой фольги
Вся ось призмы в первом случае, или сбоку во втором и продолжающаяся на той же плоскости, также может быть добавлена к одной или двум вспомогательным колоннам, привязанным к основной те же ярлыкам, но обматывающие обмотки и имеющие целью прохождение гармоническим потоков, связанных с насыщением железа, а также в части основных из них, где интересы уменьшения толщины поперечных хомутов. нормальная конструкция трехфазного трансформатора в ядрах планарных предлагается на фиг. 3-5 в этом первичные обмотки и вторичные имеют форму коаксиальных цилиндрических спиралей, отделенных друг от друга и от соответствующего ядра, с помощью соответствующих диапазонов требований к конструкции и изоляции; для самих ядер, для наилучшего использования пространства им следует дать равностороннее поперечное сечение с таким соотношением между размерами для достижения максимальной площади огибающей.
Давайте попробуем разобраться, как можно соединить между собой обмотки трансформатора. Будем разбираться с обычными, довольно маломощными трансформаторами, которые применяются в электронике.
Если посмотреть на схему трансформатора, то иногда можно заметить точки у некоторых выводов обмоток (пример ).
В мантийных трансформаторах элементарные спирали, как правило, плоские, а первичные и вторичные соединены друг с другом, чтобы сделать конкатенацию более совершенной и менее магнитной диссипацией. Материал, используемый в конструкции обмотки, представляет собой почти исключительно медь, которая обладает самой высокой проводимостью; Для алюминиевых трансформаторов предпочтительным был алюминий. Изоляция низкого напряжения может быть изготовлена из простой хлопковой или бумажной обертки; для высокого напряжения эти материалы должны быть пропитаны подходящими красками или заменены другими веществами с более высокой диэлектрической проницаемостью.
Точки на графическом обозначении у краёв обмоток трансформатора обозначают начала этих обмоток.
Следует отметить, что точка, поставленная у одного из выводов обмотки, характеризуют направление намотки обмотки, от чего зависит полярность мгновенного значения напряжения между выводами данной обмотки (говоря по-научному - фаза выходного напряжения). Выводы, обозначенные точками, условно называются началами обмоток, а противоположные - концами обмоток.
Вся «изоляция лопастей» была впервые обеспечена поверхностным окислением путем отжига или тонким покрытием из бумаги или красок во многих современных приборах специальной эмали, горячей и быстро высушенной, которая может выдержать без опасности более высокие температуры.
Параллельное соединение обмоток
Первые сладкие листы железа приводили к относительно высоким магнитным потерям, равным или превышающим 3 Вт на килограмм. с индукционными значениями 000 гаусс и частотой 50 герц, под влиянием длительного нагрева, они подверглись значительному увеличению потерь. Оба недостатка были устранены использованием связанного листового металла, содержащего от 3 до 4% кремния, высокая стойкость которого позволяет значительно уменьшить потери для паразитных токов, в то время как процессы механической обработки позволяют снизить их для гистерезиса, так что ограничить общий убыток менее чем половиной первоначальной потери.
Обозначения одноименных выводов обмоток условно: точки можно перенести на противоположные выводы всех обмоток одного и того же трансформатора - соотношение фаз выходных напряжений обмоток между собой не изменится.
Иногда, для упрощения понимания показываемого соединения обмоток, ставят значки «плюс» и «минус» у выводов обмоток (пример ). Эти знаки соответствуют мгновенной полярности выходного (или входного) напряжения на данной обмотке. Все напряжения и токи обмоток - переменные, то есть периодически меняют своё направление (полярность) и величину, но если брать в рассмотрение один, очень короткий момент времени, то можно рассматривать вполне определенную полярность и значение выбранной физической величины.
В переходных трансформаторах и колоннах стыки выполняются путем простого перекрытия ядер путем помещения тонких слоев изоляционного материала во избежание циркуляции паразитных токов и применения подходящих шатунов; магнитные соединения становятся более совершенными и конструкция легче, вмещая один к одному из приспособлений гигантов между колоннами, соответствующим образом смещенными между ними, и обеспечивает удержание посылок после сборки сплошными прессовыми барабанами и болтами. Генерал избранных. для электростанции Кардано; на рисунке ниже воспроизводится вид с обмотками на стороне низкого напряжения.
Значение и направление переменной величины, соответствующее данному моменту времени, называется мгновенным значением переменной величины.
Естественно, что у всех точек у одного трансформатора, в данный момент времени будет «плюс» (или «минус» - по нашему усмотрению), а у противоположного вывода обмотки - «минус» (или, соответственно - «плюс»).
Исследование модифицируемого трансформатора
Трансформационные отношения строго подчинены тем, которые существуют между номерами шпилей. В трансформаторах, обмотки которых разделены на два или более симметричных сечения, эти отношения могут быть изменены путем соединения различных секций последовательно или параллельно. Трехфазные трансформаторы могут быть дополнительно модифицированы путем подключения обмоток трех первичных и вторичных треугольных или звездообразных фаз или для приключения путем составления обмотки каждой фазы цепными секциями с различными фазовыми магнитными потоками.
Знание выводов начала и конца обмоток значительно облегчает правильное соединение обмоток между собой или их правильное включение в электрическую схему, когда её работа зависит от взаимной фазировки подводимых напряжений.
Фазы подводимого к трансформатору напряжения (напряжения на первичной обмотке) и напряжений на вторичных обмотках совпадают .
В трехфазных трансформаторах для очень высоких напряжений обычно рекомендуется подключать три фазы высокого напряжения к звезде, чтобы обеспечить нейтральное заземление; В этом случае лучше всего подключить другие треугольники к лучшему балансу нагрузок и ослабить гармоники 3-го порядка, которые имеют тенденцию возникать, когда ядра сильно насыщены. Если ни одна из двух обмоток не может соединяться с треугольником, та же самая цель заключается в добавлении третичной обмотки, связанной в вышеупомянутом режиме, которая, подобно предыдущей вторичной обмотке, работает как короткое замыкание для токов с тройной частотой и имеет Этот эффект значительно ослабляет соответствующие гармоники потока.
Последовательное соединение первичных обмоток трансформатора.
Наиболее часто последовательное соединение первичных обмоток применяется в трансформаторах, выполненных на П-образном сердечнике с неразветвленным магнитным потоком (например сердечники типа ПЛ ), обмотки которых выполнены симметрично на двух катушках (Рис. 1. ).
Во многих случаях эта обмотка началась для поставки синхронных компенсирующих машин или вспомогательных распределительных сетей; в некоторых случаях три системы обмотки используются для передачи «одной линии» двух генерирующих станций. Четыре трансформатора с обмотками также использовались для решения более сложных проблем межсоединений.
Для случайного изменения вторичных напряжений трансформаторы используются в разных гнездах, называемых шагами, в которых количество витков одной или другой обмотки, включенной в схему, может изменяться. Соответствующие устройства должны в этом случае использоваться для предотвращения таких изменений, возникающих при относительном распределении первичных и вторичных разрядов, которые способны вызывать чрезмерные продольные электродинамические силы и что при относительном смещении органов сжимания контактов, выполненные под нагрузкой, формируются в элементарных спиральных группах, кратковременно коротких замыканий, преувеличенных токов интенсивности.
Рис. 1. Внешний вид трансформатора на сердечнике типа ПЛ.
В этом случае обмотки включаются последовательно согласно (синфазно ). Рабочее напряжение, подводимое к соединённым подобным образом обмоткам, равно сумме рабочих напряжений каждой из обмоток. Подробно включение обмоток подобных трансформаторов рассматривается далее.
Проверка направления витков при помощи батарейки и мультиметра
Устройство, подходящее для этой цели, которое позволяет осуществить указанное смещение в два раза, сохраняя непрерывность связи через дополнительное сопротивление показано схематично на рисунке выше, где он представляет собой вставку лестницы, 2 л парашютный выключатель и 3 резистивную прочность.
Во многих испытательных и экспериментальных аппаратах вы достигаете или превышаете напряжение в миллион вольт. Хотя по-прежнему можно изолировать обмотки и вспомогательные части таких устройств просто в воздухе, лучший вклад в безопасность их работы был вызван погружением в масло, которое постоянно улучшает изоляцию из-за ее большой диэлектрической жесткости, он может восстановить его, если в материалах покрытия произойдут небольшие случайные перфорации и активируют охлаждение конвективными движениями, запечатлевшими на массе жидкости по вариациям плотности или механическими циркуляционными органами.
Напряжения и максимально-допустимые токи каждой из обмоток могут быть любыми. То есть все особенности этого подключения, как и у последовательно-синфазного способа. И, так-же, максимальная величина тока, получаемого от такой составной обмотки, не должна превышать меньший из максимально допустимых токов у любой из соединяемых обмоток.
Для понимания работы противофазного соединения обмоток одного трансформатора удобно представить их в виде встречно включенных бифилярных обмоток . В такой бифилярной катушке магнитный поток, создаваемый током каждого витка одной обмотки, компенсируется магнитным потоком, создаваемым током через соответствующий виток другой обмотки. Суммарный поток соответствующих витков обеих катушек равен нулю (Рис. 5 ).
Рис. 5. Бифилярная намотка, не обладающая индуктивностью.
Общий поток суммы компенсирующих друг друга витков также равен нулю, поэтому не оказывает никакого влияния на магнитный поток сердечника и, таким образом, никак не влияет на мощность, потребляемую из сети. Но остаются витки в большей из обмоток, магнитный поток которых не компенсируется витками другой обмотки. Вот только эта избыточная часть витков большей обмотки и будет в полной мере учавствовать в работе трансформатора.
Основной недостаток такого соединения - увеличение сопротивления составной обмотки по сравнению с отдельной обмоткой на это же выходное напряжение (соответственно увеличение расхода меди, увеличение места, занимаемого обмотками, снижение КПД трансформатора).
Совсем другая картина возникает при встречном (противофазном) соединении обмоток разных трансформаторов. В этом случае катушки нельзя рассматривать, как бифилярные - сердечники у трансформаторов разные и магнитные потоки каждой обмотки никак не взаимодействуют друг с другом, потому что сосредоточены каждый в своём сердечнике.
Поэтому мощность, потребляемая от сети больше и равна сумме мощностей каждой отдельной обмотки, в отличие от тех же обмоток на одном трансформаторе, где мощность получаемая от сети примерно равна мощности только нескомпенсированной части большей обмотки. Напряжение составной обмотки всё также равно разности напряжений входящих в неё обмоток.
Последовательно-противофазное включение обмоток применяется очень редко, практически только для экспериментальных целей.
Параллельное соединение вторичных обмоток трансформатора.
Параллельное соединение вторичных обмоток может применятся, если ток, получаемый от одной обмотки, слишком мал для нормальной работы устройства. В этом случае можно соединить параллельно несколько обмоток с одинаковыми выходными напряжениями. Результирующий выходной ток такого соединения будет равен сумме выходных токов каждой обмотки. Выходное напряжение равно выходному напряжению одной обмотки.
Параллельное соединение вторичных обмоток показано на Рис 6 .
Рис. 6. Параллельное включение вторичных обмоток трансформатора.
Рассмотрим требования, предъявляемые к обмоткам при их параллельном соединении.
- Применяется только синфазное параллельное соединение обмоток (Рис 6а ).
При параллельном-синфазном соединении начало одной обмотки соединяется с началом второй, конец первой - с концом второй.
При противофазном параллельном соединении (Рис 6б ), начало одной обмотки соединяется с концом другой (получается последовательное синфазное соединение - выходное напряжение равно сумме выходных напряжений каждой обмотки), оставшиеся свободные концы так-же соединяются - получается короткое замыкание общей, объединенной обмотки и выход трансформатора из строя.
Поэтому параллельное противофазное соединение обмоток применять нельзя , что и показано на Рис. 6б .
- Параметры соединяемых обмоток (выходное напряжение и максимально-допустимый ток) должны быть одинаковы.
Лучше соединять параллельно одинаковые обмотки одного трансформатора. Допускается разброс параметров обмоток до 3% . При увеличении разброса параметров возникают уравнивающие токи между параллельно соединенными обмотками трансформатора, которые никак не попадают в нагрузку и могут достигать значительной величины. Это резко снижает КПД трансформатора, увеличивает его нагрев, может привести к выходу из строя.
А мы рассмотрим специфику соединения обмоток трансформаторов, выполненных на сердечниках типа ПЛ . Основная особенность таких трансформаторов состоит в том, что их обмотки выполняются в виде двух абсолютно одинаковых катушек, располагаемых на двух разных кернах одного сердечника ().
Конечно, существуют трансформаторы на стержневых сердечниках, обмотки которых выполнены на одной катушке (пример ). Но подключение их обмоток ничем не отличается от описанных в части 1 этой статьи, поэтому сейчас они не рассматриваются.
Все обмотки трансформатора делятся пополам. Каждая полуобмотка наматывается на своей катушке. При включении в схему все полуобмотки одной катушки соединяются с соответствующими полуобмотками другой катушки последовательно-синфазно .
В исключительных случаях допускается параллельное соединение одинаковых полуобмоток одного трансформатора для увеличения отдаваемого тока. Но при этом необходим контроль за изменением режима работы трансформатора, хотя бы по изменению тока холостого хода .
Расположение всех обмоток на двух катушках снижает расход медного провода, улучшает теплоотвод от внутренних витков катушек, дает другие преимущества. Для упрощения и удешевления производства обе катушки наматываются по одной технологической схеме, то есть имеют одинаковое направление намотки . Этот факт немного усложняет правильное взаимное соединение обмоток.
Посмотрим на Рис.1а , где изображена электрическая принципиальная схема трансформатора на сердечнике типа ПЛ с обмотками, расположенными на двух катушках. Номера обмоток и номера выводов одной катушки продублированы и у второй катушки, только со знаком «штрих». Но самое главное, что знаки «точка» (начало обмотки) стоят у выводов с одинаковыми номерами у обеих катушек.
Рис.1. Трансформатор на сердечнике типа ПЛ.
С точки зрения технологии (порядка изготовления катушек) - всё правильно. Намотка обеих катушек начинается, например, от вывода 3 (3’ ). Теперь посмотрим на Рис.1б , где изображены две одинаковые катушки, с одинаковым направлением намотки на сердечнике. Соединим их между собой, как указано на Рис.1а , то есть конец одной с концом другой.
Также на Рис.1б показано мгновенное направление тока через катушки стрелками зеленого цвета. В скобках около выводов катушек указана мгновенная полярность подводимого переменного напряжения. Теперь определим направление магнитного потока через катушки с помощью правила правой руки для соленоида .
Если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены вдоль тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.
Для удобства над каждой катушкой нарисована ладонь правой руки. Направление магнитного поля внутри катушки указано красной стрелкой. Направление магнитного потока Ф 0 внутри сердечника совпадает с направлениями магнитных полей катушек, по величине равно сумме магнитных потоков каждой катушки и показано штрих-пунктирной линией красного цвета.
Если поменять местами выводы любой из катушек, то направление магнитного поля этой катушки изменится на противоположное. Поэтому магнитные потоки каждой катушки в сердечнике будут компенсировать друг друга и общий магнитный поток станет равным нулю.
То есть индуктивное сопротивление такого соединения катушек также станет равным нулю. В цепь переменного тока окажется включенным только лишь сумма активных сопротивлений провода катушек, которая очень мала. Такая ситуация грозит «бытовой катастрофой» и очень опасна для первичных обмоток силовых трансформаторов радиоаппаратуры - может привести к выходу их из строя, а также нанести вред сети ~220 В .
Для упрощения понимания всего вышеизложенного мысленно можно произвести следующее действие. Напоминаю, мысленно разрываем и выпрямляем сердечник с катушками в одну прямую линию. И видим, что точка (начало обмотки) у одной из катушек по «электротехническим понятиям» стоит не на месте, то есть по правилам она должна стоять у противоположного конца. А катушки, как указано на принципиальной электрической схеме, соединены правильно - последовательно-синфазно (соединены начало одной обмотки с концом другой).
Необходимо запомнить, что на принципиальных электрических схемах, при изображении трансформаторов на стержневых сердечниках (например, типа ПЛ ) с двумя катушками, точками могут отображаться «технологические начала» обмоток, то есть применяемые при изготовлении (намотке) катушек, которые реально не соответствуют «электротехническим началам» у одной из катушек.
