Virtamuuntaja

click fraud protection

Virtamuuntaja on laite, jonka ensisijainen käämitys on kytketty sarjaan käyttöpiirin kanssa ja sekundäärikäämiä käytetään mittaukseen. Tällaisia ​​laitteita käytetään paitsi laboratorioissa määrien arvioimiseksi. Virtamuuntajien todellinen paikka voimalaitosten läheisyydessä, jossa ne auttavat ohjaamaan liikennemuotoja ja säätävät laitteiston toiminnan prosessia.

Suojaus ja mittaus virtamuuntajilla

Kun energia oli siirrettävä etäisyyden yli. Tämä tapahtui historian kehittyessä, kun generaattorit alkoivat sijaita lähellä jokia. Tehtaat sijaitsevat tavallisissa paikoissa: resurssien esiintymispaikassa lähellä suuria kaupunkeja - työvoiman lähteitä.Kävi ilmi, että jännite 220, erityisesti 110 V, on tehoton lähettämään etäisyydellä - tappiot kasvavat. Selitys - jatkuvalla tehonkulutusvirralla, joka johtaa suoraan johtimissa syntyvän lämmön kasvuun.

Virta-muuntajien kelausjärjestelmät

Vaihtoehto langan poikkileikkauksen lisäämiseksi poistettiin nopeasti liian kalliiksi. Sitten he alkoivat käyttää askelmoottoreita. Tämän seurauksena havaittiin, että hyväksyttävällä tehokkuudella on mahdollista siirtää sähköä pitkiä matkoja vain kymmenien kilovolttien jännitteellä.On selvää, että hallintaan tarvitaan niin paljon valtaa. Osa seurauksista voimalinjojen vaijereiden rikkomisesta:

instagram viewer

  1. Niiden ihmisten kuolema, joiden on tarkoitus korjata ongelma ja vahingossa joutua paikalleen.
  2. Kolmivaiheisten moottoreiden vika.
  3. Räjähdysvaaralliset ja syttyvät tilanteet.

Vuoden aikana 380 V: n voimajohdon 100 kilometrin pituinen osuus on 40–50 onnettomuutta, 40% vaihejohdon katkeamiseen. Poikkeuksellisten tilanteiden poistamisessa 4-5 ihmistä kuolee. Lentojohdot ovat epäluotettavia, mutta tämä on paras menetelmä nykyään sähköenergian lähettämiseksi etäisyydelle, joka vaatii valvonta- ja suojatoimenpiteitä.Lisäksi mittauslaitteissa käytetään virtamuuntajia. Esimerkiksi yhdessä kolmivaiheisen jännitemittarin kanssa.

Virta-muuntajien luokitus

Virta-muuntajat luokitellaan yleensä:

  • Virran tyypin mukaan. Mitattu jännite vaihtelee tyypin mukaan. DC-piirin mittauksissa käytetään signaalin leikkaamista pulsseiksi. Suora muuntaminen ei ole mahdollista:
  1. vaihtovirralle;
  2. DC: lle.
  • kohteeseen. Olemme jo sanoneet, että virranmuuntajia käytetään usein mittauksiin( esimerkiksi kWh).Soita järjestelmiin, joissa sinun täytyy suojata henkilöstöä turvallisuuden parantamiseksi. Tietysti tekniikoita käytetään hätätilanteiden paikantamiseen ja poistamiseen:
  1. -mittaus;
  2. suojaava.
  • Muunnoksen tyypin mukaan. Ohjaimet tai mittarit toimivat virran tai jännitteen kanssa. Vastaavasti valmistetaan seuraavat muuntajat:
  1. -virta;
  2. -virtajännite.
  • Tietojen esittäminen:
  1. -analogi;
  2. digitaalinen.
  • Asennustyypin mukaan:
  1. sisäkäyttöön;
  2. ulkokäyttöön( GOST 15150 sijoitusluokan 1 mukaan);
  3. upotettu;
  4. erityinen.
  • Asennus:
  1. -viite( asennus tasolle);
  2. -tarkistuspisteet( pääasiassa rakennuksen syöttölaitteet);
  3. upotettu( joskus ilman ensiökäämitystä, edustaa magneettista ydintä, joka on kulunut virtaa kantavan ytimen eristeessä): väylä( laitetaan virtakiskoon);irrotettava( magneettinen ydin koostuu kahdesta osasta, pultattu yhteen).
  • Muunnossuhteiden lukumäärällä.GOST: n mukaan eroja on useita, jotka eroavat toisistaan ​​suuruusluokittain. Yhdistämiseksi samoihin ohjauslaitteisiin muunnossuhde on muutettava:
  1. yhdellä muunnossuhteella;
  2. , jossa on useita muunnossuhteita;
  • Muutosvaiheiden lukumäärällä.Ei ole aina mahdollista saada hyväksyttävää signaalitasoa käyttäen yhtä muunnosta. Sitten on tarpeen lisätä ja lievittää käämien lukumäärää toistuvasti, laskemalla tai kasvattamalla:
  1. -yksivaiheinen;
  2. -porrastus.
  • Ensisijaisen käämityksen mallin mukaan:
  1. -yksipuolinen: omalla ensisijaisella käämityksellä( ensisijainen käämitys on suorakulmainen tai pyöreä sauva tai U-muotoinen);ilman omaa ensisijaista käämitystä;
  2. nogovitkovye.
  • Ensisijaisten ja toissijaisten käämien välisen eristyksen tyyppi:
  1. viskoosilla( yhdisteiden muodossa);
  2. kovilla( komposiittimateriaalit, posliini);
  3. kaasumaisella( ilma);
  4. yhdistelmällä( öljy ja paperi).
  • Nykyisen muuntamisen periaatteen mukaan:
  1. optinen elektroninen;
  2. sähkömagneettinen.

Suunnittelu, muissa tapauksissa ja toimintaperiaate, määräytyy sen jännitteen mukaan, johon laite on tarkoitettu. Virtamuuntajat jaetaan kahteen perheeseen: matalajännitteelle( enintään 1 kV) ja korkealle( muut).Laitteet ovat hyvin tarkkoja. Koulun fysiikan kurssille tutut instrumentit muistuttavat vain virtamuuntajia, joilla on monikierrekäämitys, joka muistuttaa suunnilleen kelaa.

Virtamuuntajien lajikkeet

Virta-muuntajien parametrit

Valittaessa työskennellä yhdessä kolmivaiheisen mittarin kanssa, kiinnitä ensin huomiota muunnossuhteeseen. Useita arvoja on standardoitu, ja sinun on valittava laitteet, jotka voivat toimia pareittain. Edellä sanottiin, että muissa tapauksissa muunnossuhdetta voidaan muuttaa, ja sitä on tarpeen käyttää.

Käyttöjännitteen lisäksi roolissa on tutkittavan verkon primäärikäämityksessä oleva virta. On selvää, että lisääntyvän lämmön kasvaessa ja kun virtaa kantava osa voi polttaa. Tämä vaatimus ei ole niin tärkeä muuntajille, joilla ei ole ensiökäämitystä.Nimellinen sekundäärivirta on tavallisesti 1 tai 5 A, joka toimii kriteerinä yhteensovittamiselle liitäntälaitteiden kanssa.

Tarkkailee, että kiinnität huomiota mittauspiirin kuormitukseen. Yleisessä rivissä on tuskin laskuri, mutta sinun täytyy hallita hetkiä.Muussa tapauksessa lukemien tarkkuutta ei taata. Kuormitustekijä ei yleensä ole pienempi kuin 0,8.Tämä koskee mittauslaitteita, joissa on induktansseja koostumuksessa. GOST normalisoi arvon jännite-ampeereina. Jotta vastus saadaan ohmissa, numero on jaettava toissijaisen virran neliöön.

: n rajatoimintamoodeille on tyypillistä lyhyt oikosulusta johtuva elektrodynamiikkavirta. Passissa ne kirjoittavat arvon, jolla laite toimii mielivaltaisesti pitkään ilman vikaantumista. Oikosulkuolosuhteissa virta on niin vahva, että se alkaa vaikuttaa mekaanisesti. Joskus elektrodynamiikan virran sijasta ilmoitetaan sen moninaisuus nimelliseen. Vain toistotoiminto suoritetaan. Määritetty parametri ei koske laitteita, joissa ei ole ensiökäämitystä.

Lisäksi määritetään lämpövastusvirta, joka muuntaja kestää ilman kriittistä ylikuumenemista. Tällainen vakaus voidaan ilmaista moninaisuudella. Mutta ne jakavat lämpöstabiilisuuden virrat ajoissa, kunnes laite pysyy ehjänä:

  1. Yksi sekunti.
  2. Kaksi sekuntia.
  3. Kolme sekuntia.

Vastusvirtojen välinen riippuvuus

Kuvassa esitetyt elektrodynamiikan ja lämpöresistanssin virrat ovat riippuvaisia. Alumiinin ensisijaisen käämityksen lämpötila ei saa ylittää 200 astetta ja kupari - 250 - 300, riippuen eristyksen tyypistä.Suurjännitemuuntajien mekaaninen kestävyys on vakioitu, määräytyy tuulen vaikutuksesta nopeudella 40 m / s( hurrikaani):

  1. 500 N tuotteille, joiden nimellisjännite on enintään 35 kV.
  2. 1000 N tuotteille, joiden nimellisjännite on 110 - 220 kV.
  3. 1500 N tuotteille, joiden nimellisjännite on 330 kV.

Virtamuuntajan sisällyttäminen piiriin ja toimintaperiaate

Laite koostuu yleensä magneettipiiristä ja kahdesta käämityksestä.Mutta nykyinen muuntaja, toisin kuin tavallinen, kytketään päälle erityisellä tavalla. Ensisijainen käämi menee peräkkäin pääpiiriin, jossa kuluttajat sijaitsevat, toissijainen on suljettu mittauslaitteeseen tai suojareleeseen.

Kun virta kulkee magneettisen ytimen sisällä olevaan ensisijaiseen käämiin, kenttä ilmestyy, mikä aiheuttaa vastauksen. Samanaikaisesti sekundäärikäämityksessä syntyy virta. Sen kenttä on vastapäätä alkuperäistä, ja tuloksena oleva virtaus vastaa alkuperäisen ja vasta muodostetun eron välistä eroa. Se on vain muutama prosentti alkuperäisestä, ja se on itse asiassa järjestelmän siirtolinkki. Tuloksena oleva magneettikenttä läpäisee ytimen polun primääri- ja sekundäärikäämien kierrosta, mikä viittaa ensimmäiseen vasta-emfiin ja toiseen emfiin.

Sähkömoottorivoima tuottaa sekundäärivirran, suhde primaariin riippuu kierroslukujen suhteesta. Tämä on muunnossuhde. Toisarvo pysyy muuttumattomana ja primaarivirta kasvaa, kunnes tuloksena oleva kenttä on yhtä suuri kuin tyhjäkäynnillä.Tämän seurauksena laite saa riittävän alhaisen vastuksen.

Selittäkäämme täydellisen käsityksen muuntajan käyttäytymisestä valmiustilassa. Tässä tapauksessa primaarivirta indusoi magneettikentän magneettisydämessä.Virta kiertää sähköteräksen suljetussa silmukassa, jossa on pieni vaimennus. Sen toiminta on sellainen, että luotu EMF primäärikäämityksessä on verkon jännitettä vastapäätä.Tämä johtuu siitä, että induktanssissa virta pienenee 90 astetta, indusoitu emf jää 90 astetta magneettikentän taakse.

Ensisijaiset ja toissijaiset käämit

Kuvittele nyt, että toissijainen käämitys oli ladattu. Tämän seurauksena kenttäenergiaa lähetetään lähdölle, muodostaen virran. Sekundäärikäämityksestä muodostetaan magneettikenttä antifaasiin siitä lähteestä, joka sen muodosti. Vastakohtainen EMF-sisäänkäynti putoaa, kulutus alkaa kasvaa. Lisääntynyt virta lisää primaarista magneettikenttää.Prosessi jatkuu, kunnes tasapaino on saavutettu. Tämä tapahtuu, kun tuloksena oleva magneettikenttä on tyhjäkäynnillä.Laite alkaa kuluttaa enemmän energiaa, nyt järjestelmä toimii.

Mitä on sanottu, on selvää:

  1. On hyödytöntä kytkeä minkä tahansa tyyppinen muuntaja valmiustilassa verkkoon. Energiaa käytetään vain ydinmagneettisesta kääntymisestä johtuviin häviöihin( pyörrevirrat eivät ole melkein muodostuneet, koska ne on erotettu toisistaan ​​erillisinä levyinä).
  2. Pienen määrän virtamuuntajien kierroksia tarvitaan pienentämään kulutusta määritetyllä piirisegmentillä minimiin. Yksittäisissä kopioissa ei ole ensisijaista käämitystä.Mikä näyttää loogiselta suurille virtauksille.

Olemme nähneet, että virtojen välillä on magneettinen kytkentä.Muuntajien nimi näyttää olevan melko looginen. On kehitetty ylikuormitussuojarakenteita( oikosulkumoodissa) ja differentiaalipiirejä, jotka vertaavat vaihevirtojen ja neutraalijohtojen virtoja. Jälkimmäisessä tapauksessa on säädetty tietty herkkyysraja, jotta piiri ottaa huomioon järjestelmän vuotovirrat.

-muuntajan tarkkuus

Tarkasteltavien laitteiden luokassa on kaksi tyyppistä virhettä, jotka edellyttävät mainintaa:

  1. Nykyinen virhe on todellisen muunnossuhteen ja nimellisarvon välinen ero.
  2. Kulmavirhe on lähtövirran vektorin erottuminen ihanteellisesta tapauksesta( antifaasissa suhteessa tuloon).

Näiden haittojen kompensoimiseksi on olemassa erityisiä menetelmiä.Esimerkiksi kelan korjauksen avulla nykyinen virhe poistetaan. Divergenssikulma eliminoidaan magneettisen induktion suuruuden oikeassa valinnassa ytimessä.

Purkauslamppu

PurkauslamppuTietosanakirja

purkauslamppu - valaistuslaite, toimintaperiaate perustuu ionisoidun kaasun kaaren polttamiseen. Tämä on valtava perhe, joka XXI-luvun alussa vangitsi lähes kolme neljäsosaa maailman valaistusseg...

Lue Lisää
Tasasuuntaajan jännite

Tasasuuntaajan jänniteTietosanakirja

Tasasuuntaajan jännite - se ei ole aivan oikea yhdistelmä liittyviä sanoja järjestelmiä eri tasasuuntaaja. Näitä ovat ensinnäkin diodit. Aiemmin käytetty putken venttiili eri malleja.Historiasta ky...

Lue Lisää
LED-valaistus

LED-valaistusTietosanakirja

LED-valaistus on joukko erilaisia ​​valaistuslaitteita, jotka perustuvat sähkövirran tuottamaan säteilyyn erityisissä puolijohdelaitteissa. Lisäksi tämä tekninen ratkaisu säästää huomattavasti. L...

Lue Lisää
Instagram story viewer