Transformationsförhållande

Omvandlingsförhållandet är ett värde som visar hur många gånger ingångsparametern( spänning, ström) är mindre än eller högre än utgången. Om siffran är högre än en, görs en minskning, tvärtom är en enhet som ökar den mindre än en. Följaktligen finns det utmärkta omvandlingsförhållanden för spänning eller ström. Rent praktisk delning, som motsvarar de uppgifter som ska lösas. Magnetfältet inducerar i spolarna hos utmatningslindningen EMF, strömmen är inte bestämd.

Transformatorinstallation

Det finns en fullständig brist på förståelse för principerna för transformatoroperation. Varför ett litet antal varv görs med en tjock tråd, andra frågor uppstår från nybörjare. Låt oss börja med att titta på kärnorna. Tillverkad av ferromagnetiska material. Att inuti sprida fältet. Att det är orsaken till genereringen av en sekundärlindning EMF.Michael Faraday gjorde kärnan i en erfaren transformator( 1831) av mjukt stål på grund av egenskapernas allvar, idag är det annorlundaHård legering med upp till 1% kol. Ferromagnetiska egenskaper är inte tydligt uttryckta, värmeförluster faller. Först och främst - på Foucaults virvelströmmar. De induceras av ett växlande magnetfält i en järnlegering, några andra material. När en transformator arbetar, ökar förlusten dramatiskt med ökande frekvens, vilket ökar resistiviteten genom att tillsätta kisel är ett effektivt sätt att bekämpa detta fenomen. Förlust av magnetiseringsomvandling reduceras genom användning av hårdstål. Grade E42, 43, 320, 330, 340, 350, 360. Den första siffran anger procentuellt kisel( 3 är ca 4,8%), den andra kännetecknar magnetiska förluster, specifika värden ges av GOST( till exempel 3836), definieras inte.

Permalloy representeras av en järn-nickellegering. En karakteristisk egenskap hos materialet är extremt hög magnetisk permeabilitet. Fältet inuti multipliceras. Permalloy används i transformatorer med låg effekt, där magnetiseringsomvandlingsförlusten inte kan vara stor per definition. Märkning kompletteras med procentandelen metaller, H indikerar nickel, X-krom, C-kisel, A-aluminium.

Fram till 60-talet betraktades kostnaden för transformatorer för total material, förlusterna oroade lite. Men sedan 70-talet har oljepriset ökat i ordning, vilket naturligtvis ökar kostnaden för andra energikällor. Tidigare ersattes varmtvalsat stål med kallvalsad( GOST 21427.2), med en orienterad kornstruktur. Den magnetiska permeabiliteten i längdriktningen har naturligt ökat. Stålet själv är skuren i plattor enligt detta faktum, medan förekomsten av virvelströmmar är blockerad. Processen kallas blandning, skikten separeras från varandra med en lackfilm.

Tekniken för gjutning av stål, införandet av nya egenskaper är avgörande. De svarar på samma sätt som aktivt motstånd av koppar för de förluster som uppstår, vilket naturligtvis bestämmer enhetens effektivitet. Beror på kärnans parametrar, omvandlingsförhållandet, magnetflödet medför vissa förluster, försvagas. Detta faktum ignoreras fullständigt i den formel som vi ser i figuren. Där R1 och R2 är förlusterna i kopparets aktiva resistans tystas kärnanvändningen.

På vägen analyserar vi formeln. Det kan ses: Aktiva förluster ingår på ett sådant sätt att omvandlingsförhållandet ökar. Det verkar som att om du vill minska spänningen, är det bara i handen att energi förbrukas av strömkällan, du måste betala utgiften. Det är därför som aktiva förluster av kopparlindningar tenderar att vara noll. Fältet sprider sig inte utan dämpning, ignoreras fullständigt av formeln. För att förbättra transformatorns egenskaper är det nödvändigt att välja en elektrisk legering.

Den andra sidan av myntet: minska aktiva förluster, minska antalet varv. Det är nödvändigt att öka den magnetiska induktionen av fältet, vilket kräver skapandet av mycket speciella stål. Ett annat sätt att lösa problemet var användningen av tjock tråd, vilket dramatiskt komplicerade lindningstekniken, samtidigt som produktens dimensioner ökade avsevärt. Då, vid höga frekvenser, reducerar effektiviteten av metoden hudeffekten, ett stort tvärsnitt skapar utrymme för förekomsten av virvelströmmar. Användningen av en transposerad tråd, som fysiskt består av ett stort antal tunna trådar isolerade från varandra( ibland remsor), eliminerar delvis problemet. Isolering med epoxiharts efter härdning ger ledarna styrka.

När det gäller transformerstål, för att lösa förlustproblemet( framväxten av möjligheten att arbeta med hög induktion) finns det tre sätt:

• Förbättra riktning av domäner( produktionsprocess).
• Sheet tjockleksminskning( idag - upp till 0,27 mm, tunnare stål är sällsynt).
• Ytbehandling av stål.

Akustiska förluster går i en separat linje( transformatorer surrar), om den totala skadan kan minskas, ligger denna aspekt i nivå med mitten av förra seklet. I generell mening introducerar virvelströmmar, magnetisk hysteres, nu lika aktier. Av detta skäl kämpar tekniker för att minska arkens tjocklek, vilket ökar känsligheten för mekanisk stress och deformation.

Tunt stål:

Transformationsförhållande När det gäller att minska skivans tjocklek finns det en stor utsikter vid användningen av amorft stål. Huvudbegränsningen åläggs genom magnetostriktion( ändring av materialets geometriska dimensioner genom fältets verkan).Effekten minskar förstärkningen på sekundärlindningen, liknande hysteresen. Men trots brittleness, komplexiteten av glödgning i den tekniska cykeln är det möjligt att erhålla plåtar med en tjocklek av några hundradelar av en mm. Experter kallar det största hindret för användningen av höga kostnader, inte nämnda funktioner ovan.

Huvudanvändningssegmentet ligger inom sårmagnetiska kretsar. Här( i motsats till att skaka) är kärnan inte sammansatt av remsor, det är en hel del som bildar en snävt spiral. När det gäller andra monteringstekniker är hoppet givet av det faktum att förluster är oberoende av riktningen längs kristallgitteret. Eftersom det inte finns några orienterade domäner elimineras kraven på ytbehandling av stålplåtar.

Med tanke på de beskrivna egenskaperna hos amorft stål blir det möjligt att montera transformatorer med ett acceptabelt överföringsförhållande av högfrekvenssignaler.

Cirkulationsströmmar, omvandlingsförhållande, kortslutningsparametrar

Oftare är transformatorer vid en transformator ansluten parallellt av uppenbara skäl. Förbrukningen är för stor för att en enda produkt klarar av belastningen. Det verkar som om det inte finns några funktioner här, i praktiken är de tekniska egenskaperna hos transformatorer, även för en fabriksbatch, olika. Standarder väljs enligt GOST 14209, IEC 905. Det anses acceptabelt att installera de angivna avvikelserna för omvandlingsförhållandet:

1. För produkter med ett omvandlingsförhållande om 3 eller mindre, på en icke-huvudgren - 1%( båda sidor).
2. För produkter med transformationsförhållande över 3, på huvudgrenen - 0,5% i varje riktning.

Vid substationer där det finns produkter med olika omvandlingsförhållanden uppstår utjämningsströmmar mellan dem i frånvaro av en belastning. Lastläget förvärrar. Strömmar fördelas omvänt med kortslutningsresistanserna. Det finns krav på andra parametrar. Kortslutningens tillåtna avvikelse är begränsad till inom 19%, vilket ger preferenser till transformatorer från samma bank.

I trefasnät gäller kraven för koefficient endast på lindningarna i en separat fas. Om värdena skiljer sig börjar strömmen cirkulera.Även om det inte finns någon last. Ibland utjämnar ett fenomen som kallas utjämning spänningsfallet av två parallella anslutna grenar( lindningar).I formeln för beroendet av amplituden för denna ström på omvandlingsförhållandet: i räknaren på höger sida är den relativa skillnaden( se listan ovan), nämnaren bildas av två gånger den relativa spänningen( kortslutning).Den vänstra delen av jämlikheten innehåller förhållandet mellan cirkulationsströmmen och den nominella.

Här förklaras: kortslutningsspänning tas i procent av nominellt. Värdet är empiriskt etablerat. En viss spänning appliceras på primärlindningen, sekundären är kortsluten. Uppnå överensstämmelse med nuvarande arbete. Justera amplituden för ingångsspänningen. Värdet vid vilket ovanstående villkor uppnås, hädanefter benämnt kortslutningsspänning. Vanligtvis uttryckt som en procentandel av nominellt, vilket återspeglas av formeln.

Förhållandet visar: vid Uk% = 5 kommer skillnaden mellan omvandlingsförhållandena på 1% av cirkulationsströmmarna att nå 10% av den nominella. Det leder till att vindarna värmer upp och förvärrar värmeförlustsituationen på platsen. Om kortslutningsspänningarna skiljer sig åt för två transformatorer, ska den användas istället för att fördubbla summeringsoperationen. Dessutom är den nominella kraften annorlunda - ta numren till en gemensam nämnare. För att göra detta( valfritt) delas en siffra av egen kraft multiplicerad med den nominella effekten hos en annan transformator.

Ibland finns det mindre fel om vi använder absoluta värden istället för relativa. Här är U fasspänningen från sidan av HH-lindningen;Zk1, Zk2 - Komplexa resistanser( kortslutning impedans) av produkter.k1, k2 - omvandlingsförhållandena för båda produkterna och bokstaven i det grekiska alfabetet anger skillnaden. Strömmar i olika riktningar tenderar att balansera den potentiella skillnaden genom ett spänningsfall. Komplexiteten hos resistansen påminner om den induktiva komponenten, eftersom lindningen är en spole.

När antalet transformatorer mer än två formel blir mer komplicerat. Bilden ges, eftersom den fysiska betydelsen av varje kvantitet är tydlig från vad som sagts tidigare. Den nuvarande formeln är total, för varje parallelllindning är mindre än antalet gånger lika med transformationsförhållandet. Punten ovanför symbolen betyder: Numret är komplext.

Närvaron av speciella spänningsreglerapparater förbättrar situationen avsevärt. I detta fall ändras antalet varv, och transformationskoefficienterna är inriktade. Under belastning är strömmarna ojämnt fördelade. I idealfallet är värdet omvänd proportionellt mot produktens ingångsimpedans. Om induktanserna är olika är det möjligt att använda reaktorer, men i alla fall är det uppenbart att parametrarna för båda transformatorerna inte parallellt ska diverga för mycket. Det är glädjande att för belastningsläget krävs en exakt beräkning av koefficienterna. .. eftersom en uppenbar skillnad gör systemet i nödläget. Specificitet är inte viktig. Det viktigaste - för att undvika det slutliga felet på produkterna.