4. Что будет, если уменьшить (увеличить) число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора?
На вторичной — если уменьшить число витков — уменьшиться напряжение на вторичной обмотке (прямо пропорционально числу витков) Ничего страшного при этом произойти не может — Нагрузка на первичную уменьшиться — работать трансформатор будет в более мягком режиме.
На вторичной увеличить число витков — напряжение на вторичной увеличиться прямо пропорционально увеличению числа витков. Если нагружать большим током вторичную обмотку — увеличивается нагрузка на первичную обмотку — это может привести к перегоранию первичной обмотки. Однако если ток нагрузки на вторичную незначителен, но никаких проблемм не будет (можность трансформатора не должна увелчиваться. То есть если трансформатор выдавал 10 вольт и 10 ампер на вторичнй обмотке (10*10=100Ватт) , то если мы увеличили число витков в дап раза, то напряжение будет 20 вольт, и если мы будем нагружать вторичную обмотку током 5 Ампер, то мощность трансформатора останется та же ( 20 Вольт*5 Ампер=100Ватт) — при этом никаких проблемм не будет.
Увеличиваем количество витков на ПЕРВИЧНОЙ обмотке — Если наприяжение на первичную обмотку мы подаем то же, то на вторичной обмотке будет напряжение меньше. Но можно увеличивая число витков на первичной обмотке подавать большее напряжение на первичную обмотку. Если это сделанно проямо пропорционально, то напряжение на вторичной обмотке не измениться.
Уменьшение количества витков на ПЕРВИЧНОЙ обмотке — позволяет использовать трансформатор с меньшим напряжением на первичной обмотке. Но при этом нужно помнить, что ток на первичной обмотке увеличить нельзя, а значит с уменьшением количества витков на первичной и пропорциональным уменьшением напряжением на первичной обмотке хотя мы и получаем все тоже напряжение на вторичной, ток нагрузки на вторичную должен быть уменьшен.
Значительно уменьшать количество витков на первичной обмотке и при этом оставлять то же напряжение на первичную обмотку нельзя!
Если уменьшать число витков первичной обмотки при том же питающем напряжении, сначала возрастут потери в сердечнике — ему придется намагничиваться до большей величины, затем сердечник просто не сможет передать нужную мощность во вторичную обмотку, а потом просто не сможет оказать должного сопротивления (точнее, его магнитное поле не сможет индуцировать нужную ЭДС) изменениям переменного тока в первичной обмотке и она сгорит. А во вторичной, если при этом не менять число витков первичной — будет меняться выходное напряжение. Если менять числа витков согласованно, то напряжение сначала меняться не будет, но — смотри о первичной обмотке.
С первичной обмоткой лучше не шутить, сгорит все к чертям. А со вторичной делай эксперименты хоть сколько угодно, прямая пропорция напряжения от числа витков. ))))))))
Если уменьшить-сетевой может выйти из строя, ток возрастет.
Мощности обмоток равны, напруга больше там, где больше витков. Вот и думай сам дальше.
I=U/R при уменьшении витков увеличивается ток, что приводит к перегреву обмотки и перегоранию так как диаметр провода рассчитывается исходя из заданных параметров и, соответственно, сечения набора железа транса.
Ответы к тесту по трансформатору. 1. Почему воздушные зазоры в трансформаторе делают минимальными
Единственный в мире Музей Смайликов
Самая яркая достопримечательность Крыма
Скачать 33.73 Kb.
1.Почему воздушные зазоры в трансформаторе делают минимальными?
2.Почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали?
Для уменьшения тока холостого хода.
3.Почему пластины сердечника трансформатора стягивают шпильками?
Для уменьшения магнитного шума.
4.Почему сердечник трансформатора выполняют из электрически изолированных друг от друга пластин электротехнической стали?
Для уменьшения вихревых токов
5.Как обозначаются начала первичной обмотки трехфазного трансформатора?
A , B , C
6.Как соединены первичная и вторичная обмотки трехфазного трансформатора, если трансформатор имеет 11 группу (Y – звезда, Δ – треугольник)
7. Как отличаются по массе магнитопровод и обмотка обычного трансформатора от автотрансформатора, если коэффициенты трансформации одинаковы К =1,95? Мощность и номинальные напряжения аппаратов одинаковы
Массы магнитопровода и обмотки автотрансформатора меньше масс магнитопровода и обмоток обычного трансформатора соответственно
8. На каком законе электротехники основан принцип действия трансформатора?
9.Что произойдет с трансформатором, если его включить в сеть постоянного напряжения той же величины?
10. Что преобразует трансформатор?
Величины тока и напряжения.
11.Как передается электрическая энергия из первичной обмотки автотрансформатора во вторичную?
Электрическим и электромагнитным путем
12. Какой магнитный поток в трансформаторе является переносчиком электрической энергии?
Магнитный поток сердечника
13. На что влияет ЭДС самоиндукции первичной обмотки трансформатора?
Уменьшает ток первичной обмотки трансформатора
14. На что влияет ЭДС самоиндукции вторичной обмотки трансформатора?
Уменьшает ток вторичной обмотки трансформатора
15. Какова роль ЭДС взаимоиндукции вторичной обмотки трансформатора?
Является источником ЭДС для вторичной цепи
16. Выберите формулу закона электромагнитной индукции:
17. Выберите правильное написание действующего значения ЭДС вторичной обмотки трансформатора.
18. . Как соотносятся по величине напряжение короткого замыкания U 1к и номинальное U 1н в трансформаторах средней мощности?
4) U 1к ≈ 0,75
19. Какие параметры Т-образной схемы замещения трансформатора определяются из опыта холостого хода?
X 0 , r 1
20.Когда трансформатор имеет максимальное значение КПД?
U1=U1 н, I1 , U2=0, I2
22. Какие из ниже перечисленных величин определяются из опыта короткого замыкания?
23. Выберите режим нагузки трансформатора
U 1= U 1н, I 1 , U 2 0, I 2
24. Какие пареаметры Т-образной схемы замещения трансформатора определяются из опыта КЗ
25. Что произойдет с током первичной обмотки трансформатора ,если нагрузка трансформатора увеличится?
26. Выберите режим КЗ трансформатора
U 1= U 1н, I 1 , U 2 0, I 2
27. Какие из ниже перечисленных величин определяются из опыта холостого хода?
28. Как соотносится по величине токи холостого хода I 0 и номинальный ток I 1н в трансформаторе средней мощности?
29.Како режим работы соответствует опыту холостого хода трансформатора?
30.На рисунке показаны внешнеи характеристики однофазного трансформатора для различных видов нагрузки
31.Какаой режим работы соответствует опыту короткого замыкания трансформатора?
U 1= U 1н, I 1 , U 2 0, I 2
32.Выберите правильное написание уравнений баланса напряжения для первичной обмотки трансформатора
33.Выберите правильное написание уравнения трансформатора внешней характеристики трансформатора
U2`=U1 н -I2`r к *cosfi2-I2`*Xk*sinfi
34. Выберите правильное написание уравнения баланса ЭДС для вторичной обмотки трансформатора
E 2= I 2 r 2+ I 2 jX 2* U 1
35.Выберите правильное написание коэффициента трансормации трансформатора
36.Выберите правильное написание уравнения баланса МДС
37. В каком режиме работает измерительный трансформатор напряжения?
В режиме близком к ХХ
38. Что произошло с нагрузкой трансформатора, если ток первичной обмотки уменьшится?
39. В каком режиме работает измерительный трансформатор тока?
В режиме близком к КЗ
40.В трансформаторе, понижающем напряжение с 220 до 6,3 можно использовать проводники сечения S =1мм и S 2=9 мм. Как правильно использовать провод с сечением S=1мм ?
Только в обмотке высшего напряжения(220)
41. Два трансформатора одинаковой мощности Тр1 и Тр2, подключенные к одной питающей сети переменного тока, включены параллельно и работают на общую нагрузку. Коэффициенты трансформации обоих трансформаторов одинаковы, а напряжение короткого замыкания трансформатора Тр1 больше, чем напряжение короткого замыкания трансформатора Тр2 ( U 1к1> U 1к2). Что будет происходить с трансформаторами
Будет перегреваться Тр2
42. Первичная обмотка автотрансформатора имеет W 1=600 витков, коэффициент трансформации К =20. Определить число витков вторичной обмотки W 2
43. Изменится ли магнитный поток в сердечнике трансформатора, если во вторичной обмотке ток возрос в 3 раза:
44. Для преобразования напряжения в начале и конце линии электропередачи применили трансформаторы с коэффициентом трансформации К 1=1/25 и К 2=25. Как изменятся потери в линии электропередачи, если передаваемая мощность и сечение проводов остались такими же, как и до установки трансформаторов:
Уменьшатся в 625 раз
45. Имеется два одинаковых трансформатора Тр1 и Тр2. У первого трансформатора Тр1 сердечник изготовлен из листов электротехнической стали толщиной 0, 35 мм, у второго Тр2 – 0,5 мм. В каком соотношении находятся их КПД η:
46. Три трансформатора с сердечниками из одинаковых материалов Тр1, Тр2 и Тр3 имеют КПД η1=0,82, η2=0,98 и η3=0,45 соответственно. В каком отношении находятся их габаритные размеры L 1, L 2 и L 3:
3) L 2> L 1> L 3
47. Однофазный двух обмоточный трансформатор испытали в режиме холостого хода и получили следующие данные: номинальное напряжение U 1н=220 В, ток холостого хода I 0=0,25 А, потери холостого хода Р хх= 6 Вт. Определить коэффициент мощности cosϕ трансформатора при холостом ходе.
48. Определить число витков W2 вторичной обмотки трансформатора
напряжения, если первичная обмотка рассчитана на напряжение U1 = 6000 В и имеет W1=12000 витков, а вторичная – на U2 = 100 В.
3) W 2=200 витков.
49. Определить число витков вторичной обмотки трансформатора тока W 2, если первичная обмотка рассчитана на ток I 1 = 1000 А и имеет W 1 = 1 виток, а вторичная на – I 2 = 5 А.
5) W 2 = 200 витков
50. Три трансформатора Тр1, Тр2 и Тр3 из одинаковых материалов имеют КПД η1=0,87, η2=0,48 и η3=0,95 соответственно. В каком соотношении находятся их мощности
Регулировка по первичной обмотке трансформатора схема
Проблема состоит в том, что напряжение в электрической сети меняется в зависимости от ее нагруженности, в то время как для адекватной работы большинства потребителей электроэнергии необходимым условием является нахождение питающего напряжения в определенном диапазоне, чтобы оно не было бы выше или ниже определенных приемлемых границ.
Поэтому и нужны какие-то способы подстройки, регулирования, корректировки сетевого напряжения. Один из лучших способов — это изменение по мере надобности коэффициента трансформации путем уменьшения или увеличения числа витков в первичной или во вторичной обмотке трансформатора, в соответствии с известной формулой: U1/U2 = N1/N2.
Для регулировки напряжения на вторичных обмотках трансформаторов, с целью поддержания у потребителей правильной величины напряжения, — у некоторых трансформаторов предусмотрена возможность изменять соотношение витков, то есть корректировать таким образом в ту или иную сторону коэффициент трансформации.
Подавляющее большинство современных силовых трансформаторов оснащено специальными устройствами, позволяющими выполнять регулировку коэффициента трансформации, то есть добавлять или убавлять витки в обмотках.
Такая регулировка может выполняться либо прямо под нагрузкой, либо только тогда, когда трансформатор заземлен и полностью обесточен. В зависимости от значимости объекта, и от того, насколько часто необходимы данные регулировки, — встречаются более или менее сложные системы переключения витков в обмотках: осуществляющие ПБВ — «переключение без возбуждения» или РПН — «регулирование под нагрузкой». В обеих случаях обмотки трансформатора имеют ответвления, между которыми и происходит переключение.
Переключение без возбуждения
Переключение без возбуждения выполняют от сезона — к сезону, это плановые сезонные переключения витков, когда трансформатор выводится из эксплуатации, что конечно не получилось бы делать часто. Коэффициент трансформации изменяют, делают больше или меньше в пределах 5%.
На мощных трансформаторах переключение выполняется с помощью четырех ответвлений, на маломощных — при помощи всего двух. Данный тип переключения сопряжен с прерыванием электроснабжения потребителей, поэтому и выполняется он достаточно редко.
Зачастую ответвления сделаны на стороне высшего напряжения, где витков больше и корректировка получается более точной, к тому же ток там меньше, переключатель выходит компактнее. Изменение магнитного потока в момент такого переключения витков на понижающем трансформаторе очень незначительно.
Если требуется повысить напряжение на стороне низшего напряжения понижающего трансформатора, то витков на первичной обмотке убавляют, если требуется понизить — прибавляют. Если же регулировка происходит на стороне нагрузки, то для повышения напряжения витков на вторичной обмотке прибавляют, а для понижения — убавляют. Переключатель, применяемый на обесточенном трансформаторе, называют в просторечии анцапфой.
Место контакта, хотя и выполнено подпружиненным, со временем оно подвергается медленному окислению, что приводит к росту сопротивления и к перегреву. Чтобы этого вредного накопительного эффекта не происходило, чтобы газовая защита не срабатывала из-за разложения масла под действием излишнего нагрева, переключатель регулярно обслуживают: дважды в год проверяют правильность установки коэффициента трансформации, переключая при этом анцапфу во все положения, дабы убрать с мест контактов оксидную пленку, прежде чем окончательно установить требуемый коэффициент трансформации.
Также измеряют сопротивление обмоток постоянному току, чтобы убедиться в качестве контакта. Эту процедуру выполняют и для трансформаторов, которые долго не эксплуатировались, прежде чем начинать их использовать.
Регулирование под нагрузкой
Оперативные переключения осуществляются автоматически либо в вручную, прямо под нагрузкой, там где в разное время суток напряжение сильно изменяется. Мощные и маломощные трансформаторы, в зависимости от напряжения, имеют РПН разных диапазонов — от 10 до 16% с шагом в 1,5% на стороне высшего напряжения, — там, где ток меньше.
Здесь, конечно, есть некоторые сложности: просто рвать цепь на мощном трансформаторе нельзя, т. к. в этом случае возникнет дуга и трансформатор просто выйдет из строя; кратковременно витки замыкаются между собой накоротко; необходимы устройства ограничения тока.
Особенности регуляторов для первички трансформаторов
Ток зарядки батареи составляет 10% ее емкости. Это значит, что аккумулятор с емкостью 60Ач заряжается током не более 6А. Напряжение заряда при работе автомобиля 14,5В. Учитывая необходимый запас, зарядное устройства должно быть способно выдать 10А при напряжении 16В.
Запас напряжения необходим для регулировки и ограничения зарядного тока.
В разных моделях аппаратов она производится разными способами:
- Добавочными сопротивлениями. Включаются после диодного моста. Самая простая конструкция, но имеющая самые большие размеры.
- Транзисторами. Высокая точность регулировки, но самая сложная схема, требующая хорошего охлаждения силовых транзисторов.
- Тиристорное управление. Простые схемы. Регулировка осуществляется тиристорным ключем в цепи первичной обмотки или тиристорами, установленными вместо диодов в выпрямительный мост.
Изменение количества витков
При этом методе регулировка характеристик дуги осуществляется благодаря изменению коэффициента трансформации. Коэффициент трансформации позволяют изменить дополнительные отводы из вторичной катушки. Переключаясь с одного отвода на другой можно менять напряжение в выходной цепи аппарата, что приводит к изменению мощности дуги.
Регулятор должен выдерживать большой сварочный ток. Недостатком является трудность нахождения коммутатора с такими характеристиками, небольшой диапазон регулировок и дискретность коэффициента трансформации.
Схема и назначение тиристорного регулятора напряжения для трансформатора
Ток, протекающий при зарядке через аккумуляторную батарею, определяется внутренним сопротивлением аккумулятора, его ЭДС и напряжением на выходе зарядного устройства. Для его изменения, кроме других способов, можно регулировать напряжение на первичной обмотке. Самый удобный способ – использование тиристорного регулятора.
Модели для зарядки аккумуляторов
Зарядные устройства делятся на три группы:
- Пусковые. Предназначены для запуска двигателя при разряженном аккумуляторе. Использовать для зарядки батареи не рекомендуется – недостаточное напряжение и отсутствие регулировок.
- Зарядные. Предназначены для заряда аккумуляторов. Имеют ручную или автоматическую регулировку.
- Пуско-зарядные. Могут выполнять обе функции.
Для схемы «РЕЗЕРВНОЕ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ»
ЭлектропитаниеРЕЗЕРВНОЕ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕЮ.ГУМЕНЮК, 275100, Украина, Черновицкая обл., п.Кельменцы, ул.Западная, 5, тел.2-17-59.В последнее пора появились перебои в снабжении электроэнергией. Бывает, что в селах свет подается 10…12 часов в сутки, что, безусловно, доставляет большие неудобства. Для устранения этих неудобств я предлагаю систему резервного электропитания. Стартерныи тракторный аккумулятор 6СТ132 при наличии сети 220 В заряжается от сетевого выпрямителя. Когда электроэнергия отключается, аккумулятор питает несколько ламп 12 Вх40 Вт (по сути дела, это аварийное освещение) и конвертор (преобразователь) постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В (рис.1). На рис.2 приведена схема выпрямителя для зарядки аккумулятора. Регулировка заряда производится галетным переключателем S1 за счет изменения числа витков обмотки. Описание микросхемы 0401 Выпрямитель обеспечивает ток заряда 10…15 А. Трансформатор Т1 можно использовать любой с габаритной мощностью не менее 400 Вт. Первичная обмотка Т1 содержит 369+50+50+50+50 витков провода диаметром 0,7 мм. Вторичная обмотка содержит 38 витков провода диаметром 3 мм. Диоды выпрямительного мостика VD1…VD4 — любые с допустимым прямым током не менее 10 А. В цепь нагрузки включен амперметр РА1 с пределом измерения 20 А. Диоды VD1…VD4 надобно установить на радиатор площадью порядка 100 см.кв. Думаю, нелишне будет напомнить, что токи, протекающие в выпрямителе, значительны, поэтому провода к аккумулятору и нагрузке должны иметь соответствующее сечение (не менее 1 мм.кв.).Другим важным узлом системы резервного электропитания является преобразователь постоянно…
Тиристорный регулятор в зарядном устройстве.
Принцип действия тиристорного регулятора
Тиристор имеет два состояния – открытый, в котором он пропускает электрический ток и закрытый. Открывается этот элемент при протекании тока через управляющий электрод и остается открытым, пока через тиристор идет ток. Переменное напряжение в сети имеет синусоидальную форму. Тиристор, включенный в цепи нагрузки, открывается в определенный момент полуволны. Это называется “угол открытия”. В результате этого через электроприбор ток протекает не все время, а только после перехода элемента в открытое состояние. Это меняет действующее значение напряжения на нагрузке.
Важно! Вольтметр измеряет действующее значение. Для надежной работы допустимое напряжение тиристоров должно соответствовать максимальному напряжению, которое больше в 1,4 раз. Для бытовой сети это 308В.
Общие понятия
Общеизвестен принцип дуговой сварки. Освежим в памяти основные понятия. Чтобы получить сварочное соединение, необходимо создать дугу. Электрическая дуга возникает при подаче напряжения между сварочным электродом и поверхностью свариваемого материала. Ток дуги расплавляет металл, образуется расплавленная ванна между двумя торцами. После остывания шва получаем крепкое соединение двух металлов.
Схема дуговой сварки.
В России переменный ток регламентирован частотой 50 Гц. Питание для сварочного аппарата подается от сети фазным напряжением 220 В. Сварочные трансформаторы имеют две обмотки: первичную и вторичную. Вторичное напряжение трансформатора составляет 70 В.
Разновидности и технические характеристики тиристорного регулятора
Из-за того, что тиристор пропускает через себя напряжение только одной полярности, его нелзя использовать для управления трансформатором без дополнительных элементов:
-
Включить тиристор в диодный мост из 4 диодов на вывода “+” и “-“. Вывода “
” подключаются в разрыв цепи вместо выключателя или последовательно с ним. Диодный мост выпрямляет напряжение и на тиристор подается питание только одной полярности.
-
Использовать два тиристора, включенные встречно-параллельно и для управления через переменный резистор соединяются управляющие вывода. Каждый из элементов открывается при своей полярности, а оба вместе управляют напряжением на нагрузке.
Открытие тиристора происходит при прохождении тока больше определенной величины и есть два способа управления углом открывания:
Для схемы «Зарядное устройство для 3-6-вольтовых аккумуляторов»
Предлагаемое зарядное устройство разработано для зарядки стабильным током в первую очередь шахтерских аккумуляторов, именуемых в народе «коногонкой». Саморазряд у этих аккумуляторов очень большой. А это означает, что уже через месяц, более того без нагрузки тот самый аккумулятор надобно заряжать. Устройство несложно доработать и для зарядки 12-вольтовых аккумуляторов, подходит оно (без доработки) и для зарядки 6-вольтовых аккумуляторов. Схема устройства очень проста (см. рисунок). Выпрямитель и трансформатор на схеме не показаны. Вторичная обмотка обеспечивает ток в нагрузке более 3 А при напряжении 12 В. Выпрямитель мостового типа на диодах Д242А, фильтрующий конденсатор — 2000 мкФх50 В (К50-6). Полевой транзистор типа КП302Б (2П302Б, КП302БМ) с начальным током стока 20-30 мА. Стабилитрон VD1 типа Д818 (Д809). Транзистор типа КТ825 с любой буквой. Его можно сменить схемой Дарлингтона, например, КТ818А и КТ814А и т.д. Фазоимпульсный регулятор мощности на кмоп Резистор R1 типа МЛТ-0,25; резистор R2 типа ППЗ-14, но полностью подойдет и с графитовым покрытием; R3 — проволочный (нихром — 0,056 Ом/см). Транзистор VT2 размещен на ребристом теплоотводе с охлаждающей поверхностью приблизительно 700 см. Электролитический конденсатор С1 любого типа. Конструктивно схема выполнена на печатной плате, расположенной вблизи транзистора VT2. Чтобы заряжать и 12-вольтовые аккумуляторы, следует предусмотреть вероятность увеличения на 6 В переменного напряжения на вторичной обмотке
сетевого транзистора
зарядного
устройства. Данную схему использовали так же, как приставку к блоку питания (подойдет и не стабилизированный источник напряжения). Достоинство данной схемы — не боится коротких замыканий по выходу, поскольку представляет собой фактически генератор стабильного тока. Величина этого
тока
зависит в первую очередь от смещения,…
Что представляет собой симистор
У тиристора есть недостаток, усложняющий его применение в сети переменного тока – он пропускает через себя только одну полуволну и на выходе вместо переменного напряжения получается постоянное пульсирующее. Поэтому эти приборы используются парами или вместе с диодным мостом. От этого недостатка свободен симистор.
Симистор внешне похож на тиристор. Также, как и тиристор, он открывается импульсом тока, протекающего через управляющий электрод, но этот прибор пропускает через себя обе полуволны и способен работать в сети переменного тока.
Принципиальная схема симисторного регулятора тока для активной и индуктивной нагрузки Устройство симисторного регулятора аналогично тиристорному. Отличие в том, что симистор управляет обоими полярностями и поэтому нет необходимости использовать диодный мост или встречно-параллельное включение элементов.
Кроме того, для симистора не имеет значение полярность управляющего напряжения, что позволяет упростить схему импульсного управления.
Совет! Для регулировки симистором можно использовать диммер от лампы накаливания. Для этого он включается между анодом и управляющим электродом силового симистора.
Способы регулировки сварочного тока
Качество сварного шва в значительной мере зависит от характеристик электрической дуги. Для каждой толщины металла, в зависимости от его вида требуется определенной силы сварочный ток.
Кроме этого, важна вольтамперная характеристика аппарата для сварки, от этого зависит качество электрической дуги. Для резки металла тоже требуются свои значения электротока. То есть любой сварочный аппарат должен обладать регулятором, управляющим мощностью сварки.
Другие простые варианты регулировки напряжения в первичке
Кроме тиристорных и симисторных регуляторов есть другие способы управления зарядным током в первичной обмотке трансформатора:
- Переключением выводов первичной обмотки. Недостаток в том, что эти вывода необходимо делать при намотке катушек.
- Подключением зарядного аппарата после ЛАТРА (лабораторного автотрансформатора). Его мощность должна быть не менее 160Вт.
- Переменным сопротивлением, подключаемым последовательно с трансформатором. Его параметры приблизительно 50-100Ом, мощностью 50Вт и зависят от конкретного зарядного.
Несмотря на появление современных зарядных устройств, аппараты с обычными трансформаторами есть у многих владельцев автомобилей, и регулировка аппарата по первичной обмотке позволяет обойтись без мощных тиристоров или добавочных сопротивлений.
. Предлагаемая универсальная конструкция предназначена для зарядки кислотных 12-ти и 6-ти вольтовых аккумуляторов и в состоянии обеспечить зарядный ток до 5-6 А. Регулировка тока – плавная. В отличие от распространенных схем, в этой конструкции управляющий элемент (тиристор VS1) включен в цепь первичной обмотки, что значительно уменьшило рассеиваемую на нем мощность и позволило обойтись без установки тиристора на радиатор. Схема контроля, собранная на стрелочном приборе PA1, тоже достаточно экономична, поскольку не имеет мощного шунта, включаемого обычно во вторичную цепь. Взглянем на принципиальную схему зарядного устройства.
Для схемы «Определение числа витков обмоток трансформатора»
Определение числа витков обмоток трансформатора, если не известны его тип и параметры, производится следующим образом.Пользуясь омметром, определяют расположение выводов всех обмоток трансформатора. Так как накальная обмотка силового трансформатора и вторичная обмотка выходного трансформатора имеют небольшое число витков сравнительно толстого провода, отличить эти обмотки от сетевой (вторичной) можно или при внешнем осмотре — по наибольшему диаметру выводов, если выводы выполнены обмоточным проводом, или по наименьшему сопротивлению, если по диаметру провода обмотку определить невозможно.При наличии зазоров между катушкой и матитопроводом на катушку поверх обмоток наматывают (можно тонким проводом) дополнительную обмотку, и чем больше витков, тем точнее будут результаты измерения.Одну из вторичных обмоток принимают в качестве первичной
и подают на нее небольшое (не выше 5…7 В) переменное напряжение.Измерив напряжение на каждой трансформатора, в том числе и на дополнительной, определяют число витков любой обмотки по формуле:где Ui — напряжение на i-обмотке; Uдon — напряжение на дополнительной обмотке; (ωдоп — число витков дополнительной обмотки.Если на катушке трансформатора нет места для дополнительной обмотки, можно использовать часть наружной обмотки. Укв схема Для этого осторожно вскрывают слой внешней изоляции катушки, чтобы получить доступ к последнему слою обмотки, выполненному обычно виток к витку. От конца обмотки отсчитывают некоторое число витков (ωдоп). Один щуп вольтметра подключают к концу обмотки, другим щупом с иголкой, прокалывая эмаль последнего отсчитанного витка, измеряют переменное напряжение Uдon на части обмоток, содержащей (ωдоп) витков. В роли
первичной
обмотки, на которую падают исходное напряжение, может быть использована любая обмотка трансформато…
Изменение магнитного потока
Данный способ управления используется в трансформаторных аппаратах сварки. Изменяя магнитный поток, меняют коэффициент полезного действия трансформатора, это в свою очередь меняет величину сварочного тока.
Регулятор работает за счет изменения зазора магнитопровода, введения магнитного шунта или подвижности обмоток. Изменяя расстояние между обмотками, меняют магнитный поток, что соответственно сказывается на параметрах электрической дуги.
На старых сварочных аппаратах на крышке находилась рукоятка. При ее вращении вторичная обмотка поднималась или опускалась за счет червячной передачи. Этот способ практически изжил себя, он использовался до распространения полупроводников.
Явления при включении или выключении трансформатора
Явления, имеющие место в трансформаторе при его включении или привыключении, представляют собою явления неустановившегося состояния, продолжающиеся всего лишь доли секунды. Несмотря на незначительную длительность этих явлений, изучение их крайне необходимо, так как последствия их, если не принять определенных противомер, могут вывести из строя трансформатор или приборы, включенные в его цепь. Не задаваясь целью детально изложить теорию упомянутых выше явлений,мы ограничимся в дальнейшем лишь главнейшими моментами этой теории.
Явления при включении трансформатора.
Трансформатор, включаемый в цепь при разомкнутой вторичной цепи во всем подобен обычной реактивной катушке с железом.Предположим предварительно, что реактивная катушка не имеет железного сердечника,а активное сопротивление ее обмотки ничтожно мало и им можно пренебречь. При установившемся режиме магнитный поток реактивной катушки меняется согласно основному закону электромагнитной индукции: v=w*dФ/dt*10-8 ,где где v — мгновенное значение приложенного напряжения, w — число витков катушки, dФ —изменение за время dt пронизывающего катушку магнитного потока. Полное изменение магнитного потока за какой-либо промежуток времени t, отсчитываемого от нулевого значения потока, выразится суммою изменений за тот же промежуток времени и будет равно
Фt =0 /tdФ=0 /tvdt/w×10-8
Поток Фt, представляет собою поток, который пронизывает катушку в момент времени t. Он является интегральной функцией приложенного напряжения. Следовательно, если напряжение меняется по синусоидальной кривой, то и магнитный поток будет меняться также по синусоидальной кривой со сдвигом по фазе на 1/4 периода. При неустановившемся режиме включения магнитный поток реактивной катушки меняется согласно тому же основному закону электромагнитной индукции, но форма кривых изменения его во времени зависит от момента включения катушки на первичную сеть.Предположим, что первичное напряжение меняется по синусоидальной кривой V1 и катушка включена в момент прохождения напряжения через наибольшее значение (рис.1а).
Изменение магнитного потока в этом случае изобразится на рис. 1б кривой Ф, а изменение намагничивающего тока кривой i. Так как кривая магнитного потока Ф в период его нарастания является интегральной кривой за полупериод,а не за 1/4 периода,как в первом включении,то ясно ,что наибольшее значение ординаты кривой Ф,а следовательно и кривой i, вдвое больше соответствующих значений ординат кривых Фy и iy. Это значит ,что ток включения реактивной катушки без железа в момент прохождения напряжения через нуль вдвое больше тока включения той же катушки в момент прохождения напряжения через наибольшее значение. Если бы активное сопротивление катушки было действительно равно нулю, то магнитный поток и, следовательно, ток пульсировали 
бы неопределенно долгое время, не меняя своих знаков, т. е. ток в цепи катушки был бы пульсирующим постоянного направления. Намагничивающий ток i (так же, как и магнитный поток Ф) в рассматриваемом случае включения мы можем представить себе как бы сложенным из тока iy установившегося режима и постоянного тока iп, равного наибольшему значению установившегося тока Iy (рис.2), т. е. при включении катушки на намагничивающий ток установившегося режима iy как бы накладывается постоянный ток iп. Наше предположение,что активное сопротивление (рис.2). катушки равно нулю, не совпадает с действительностью. Наличие активного сопротивления быстро снижает постоянный ток Iп до нуля, вследствие чего ток включения постепенно переходит в ток установившегося состояния. В том случае, когда катушка включается в промежуточный момент между наибольшим и нулевым значениями напряжения, кривая тока включения по виду своему занимает среднее положение между кривыми тока рассмотренных случаев включения. 
На рис.3 изображена кривая тока включения i в предположении, что включение произошло спустя период времени t после прохождения напряжения V1 через нуль, и что активное сопротивление катушки не равно нулю. Легко видеть, что ток включения в этом случае уже не является пульсирующим, постоянным по направлению, но он и не переменный симметричный ток установившегося режима. Этот ток мы можем рассматривать как результат сложения двух токов: тока установившегося режима, меняющегося по кривой iy, и тока постоянного по направлению, убывающего по кривой in. Суммы ординат кривых iy и in дают ординаты кривой i. Величины токов iy и iп, а также время, в течение которого постоянный ток исчезает и ток включения переходит в установившийся ток, зависит от величины активного сопротивления катушки R и коэффициента самоиндукции L.
Действительный трансформатор, включаемый на первичную сеть вхолостую, отличается от рассмотренной реактивной катушки тем,что он обладает весьма большим коэффициентом самоиндукции и имеет железный сердечник. Наличие же железа в значительной мере увеличивает ток включения. В самом деле, пусть включение произошло в момент прохождения напряжения через нуль. Магнитный поток должен увеличиться в этом случае до двойного своего значения установившегося режима. Следовательно, должна удвоиться индукция в железе, что приведет к сильному насыщению его и большому магнитному сопротивлению. Последнее обстоятельство имеет следствием чрезмерное возрастание намагничивающего тока включения.
У современных трансформаторов, в особенности с искусственным охлаждением, магнитная цепь берется с большим насыщением,и потому броски тока при включении должны быть большими. Осциллограммы токов включения современных трансформаторов показывают, что броски тока превосходят амплитуду нормального намагничивающего тока раз в 100—120. Так как нормальный намагничивающий ток составляет 5—10% нормального тока нагрузки, то броски тока при включении могут превосходить нормальный ток нагрузки в 8—12 раз. Такие токи опасны для приборов, включенных в цепь трансформатора, и нежелательны для сети,к которой подключается трансформатор. Нежелательны они и для самого трансформатора из-за тех механических усилий, которые получаются между катушками обмотки. В силу кратковременности эти токи не опасны в тепловом отношении. Чтобы проиллюстрировать сказанное о включении трансформатора, на рис.4 приведены осциллограммы токов включения одного трансформатора, причем первая осциллограмма отвечает случаю включения при переходе напряжения через наибольшее значение, т.е. через амплитуду его, а вторая осциллограмма —случаю включения при переходе через нуль. С целью ослабить ток включения применяют рубильники с так называемыми предварительными контактами, с помощью которых в первый момент в цепь трансформатора вводится большое сопротивление, замыкаемое накоротко при дальнейшем движении ножа рубильника. Кроме явления неустановившегося тока, при включении трансформатора имеют место явления неустановившегося напряжения, которые часто ведут к чрезмерному повышению напряжения между соседними витками обмотки и между зажимами трансформатора. Причина этих явлений лежит в свободных колебаниях, возникающих в цепи, состоящей или из емкости линии и самоиндукции самого трансформатора, когда последний включается с подключенной к линии вторичною обмоткою, или из емкости самого трансформатора и его же самоиндукции, когда включается одна обмотка высшего напряжения, имеющая довольно большую емкость. Математическим анализом свободных колебаний нетрудно показать, что эти колебания можно рассматривать как равнодействующие бегущих волн с крутым фронтом, перемещающихся по цепи в противоположные стороны с весьма большой скоростью, причем взаимный сдвиг их и высота фронта зависят от того, в какой момент изменения напряжения включается трансформатор. Бегущая волна,перемещаясь по обмотке трансформатора, дает между витком, над которым в данный момент расположился фронт волны, и следующим за ним витком напряжение, значительно превосходящее то напряжение, которое имеется между витками при установившемся состоянии. Если включение трансформатора происходит в момент перехода напряжения сети через наибольшее значение (амплитуду), то высота фронта волны, а следовательно, и напряжение между соседними витками может достигнуть величины амплитуды напряжения сети, т. е. в десятки раз превосходить нормальное напряжение между витками, равное V/w, где w— число витков обмотки.
Для трансформаторов низкого напряжения, у которых запас диэлектрической прочности изоляции велик в сравнении с обслуживаемым напряжением, такое перенапряжение между витками неопасно.Оно опасно для трансформаторов высокого напряжения, у которых изоляция работает ближе к пробивному напряжению. Средством борьбы с пробоями от местных перенапряжений является усиление изоляции первых витков обмотки и включение перед обмоткою реактивной катушки. Кроме местного перенапряжения, бегущие волны при благоприятных к тому условиях включения могут дать перенапряжение и на зажимах обмотки, достигающее двойной величины нормального напряжения.
Явления при выключении трансформатора
Явления при выключении трансформатора во многом зависят от условий разрыва цепи, а именно: от состояния и рода контактов включателя, от скорости разрыва цепи, от среды, в которой происходит разрыв цепи, и т. д. Время исчезновения тока в цепи зависит не только от скорости расхождения контактов выключателя, но и от скорости, с которой гаснет вольтовая дуга, образующаяся между расходящимися контактами. У плохо сконструированных выключателей после фактического разрыва цепи ток в ней поддерживается еще несколько периодов через вольтовую дугу. Наличие же вольтовой дуги, вызывающей свободные колебания, может привести к значительному перенапряжению у трансформаторов высокого напряжения, емкость обмоток которых довольно велика. Однако и в том случае, когда выключение не сопровождается заметной вольтовой дугой, например у масляных выключателей, может получиться у обмотки большое перенапряжение, на этот раз вследствие быстрого убывания тока, т. е. вследствие значительно превосходящей нормальную величину отношения di/dt; быстро убывающее поле индуктирует в этом случае большое напряжение в обмотке трансформатора.
Опасные перенапряжения возникают в трансформаторе и тогда когда он, будучи присоединен к одному лишь генератору (а не к шинам станции), сразу будет выключен при полной нагрузке со стороны высокого напряжения, т. е. со стороны вторичной цепи. Дело в том, что современные трансформаторы и при нормальном для них напряжении работают с довольно сильным насыщением если же это напряжение значительно повысится, как это имеет место в данном случае при сбрасывании нагрузки с генератора ,в особенности турбогенератора с его почти прямолинейной кривой намагничивания, то насыщенность магнитной цепи трансформатора возрастет в весьма большой степени, а это поведет к сильному искажению кривой намагничивающего тока, т.е. к появлению в ней высших гармоник.Эти гармоники вызовут в цепи генератора и трансформатора колебания всевозможных частот, вплоть до наивысших, которые в значительной степени могут повысить амплитуду напряжения, т. е. вызвать перенапряжение на зажимах обмоток трансформатора. Кроме того вследствие высокой частоты могут возникнуть в обмотке местные колебания, влекущие за собою порчу изоляции между витками. Перенапряжение у обмотки трансформатора появляется также при выключении длинной линии или кабеля без нагрузки. Оно является следствием вторичного включения линии, происходящего через повторно появляющуюся вольтовую дугу между разошедшимися уже контактами выключателя. Это вторичное зажигание дуги объясняется следующим образом. При выключении линии в момент прохождения тока через ноль — а в этот именно момент и выключают обычно масляные выключатели, — напряжение как раз проходит через амплитуду его (ибо нагрузка длинной линии -почти емкостная); это напряжение и останется на отключенных концах линии в качестве зарядного напряжения. Напряжение же обмотки трансформатора будет продолжать меняться по синусоиде. Через пол периода между контактами выключателя со стороны трансформатора и контактами выключателя со стороны линии будет действовать двойное нормальное напряжение, которое может вызвать вольтову дугу и как бы вторичное включение линии, но уже при двойном напряжении. Это включение линии даст бегущие в противоположные стороны волны с фронтом двойной, по сравнению с нормальным включением, высоты, а следовательно, и опасные перенапряжения как для линии, так и для трансформатора. При плохом устройстве контактов или при медленном выключении повторное загорание дуги может иметь место несколько раз. Несовершенство выключателя, а именно не одновременное включение всех фаз, порча одного из контактов или обрыв одной или двух фаз линии — также могут дать перенапряжение у трансформатора, находящегося на конце линии. В самом деле, если одна линия будет разомкнута, то из самоиндукции трансформатора, емкости этой разомкнутой линии и последовательно с нею соединенной емкости остальной части линии (рис.5) образуется цепь, в которой могут возникнуть свободные колебания той же частоты, что и частота питающего тока. Результатом этого в цепи появится резонанс напряжений, а следовательно, и перенапряжение обмотки трансформатора, доходящее до большой величины.