Muuntajan hyötysuhteen empiirinen määritys. Muuntajan tehokkuus

Rakennamme tehokkuuden riippuvuuden kuormituksesta. Kun β = 0, hyötyteho ja hyötysuhde ovat nolla. Lähtötehon kasvaessa hyötysuhde kasvaa, koska teräksen magneettihäviöiden ominaisarvo, jolla on vakioarvo, pienenee. Tietyllä arvolla (β opt) hyötysuhdekäyrä saavuttaa maksiminsa, jonka jälkeen se alkaa laskea kuormituksen kasvaessa, mikä johtuu käämien sähköhäviöiden voimakkaasta kasvusta, joka kasvaa suhteessa käämien neliöön. nykyinen.

Muuntajien tehon lisääminen muutamalla prosentilla riittäisi jo pitämään useiden tehtaiden tehon. Ongelmana on tämän muutoksen aikana hukattu energia. Jopa ei-ammattilaisena tämä toteutuu, kun jonkinlainen muuntaja kodinkoneet alkaa huminaa tai lämmetä. Mutta kun kyseessä on yleinen sähköntoimitus, muuntoasemien jättiläismuuntajien häviöt ovat paljon suuremmat.

Neutroniinterferometriaanalyysimenetelmä

Ennen neutroniinterferometrian kehittämistä muuntajamagneetteja tutkivien tutkijoiden oli turvauduttava ns. Kerr-mikroskopiaan. Tämän menetelmän avulla voidaan visualisoida magnetisaatiosuunta rautasydämen pinnalla ja johtaa alueita tiettyjen mallien avulla. Jotta sitä voidaan käyttää, on kuitenkin tarpeen poistaa eristävä pinnoite rautasydämestä. Tämä ydin ei kuitenkaan ole tehty rautapalasta, vaan useista päällekkäin olevista erittäin ohuista levyistä, joista jokainen on kääritty eristävällä.


45. Missä olosuhteissa muuntajan hyötysuhde on maksimi?

Suuritehoisten muuntajien maksimihyötysuhde saavuttaa erittäin korkeat rajat (0,98 ... 0,99).

β opt, jossa hyötysuhteella on maksimiarvo, voidaan määrittää ottamalla ensimmäinen derivaatta / kaavan mukaan ja samastaa se nollaan. tehokkuutta on maksimi, kun käämien sähköhäviöt ovat yhtä suuret kuin teräksen magneettiset häviöt.

Tämä ilmiö liittyy pinnoitteen toiseen tehtävään: mekaanisen jännityksen induktioon levyyn, mikä parantaa domeenien rakennetta. Toisin sanoen, kun peitto poistetaan, myös verkkotunnusten konfiguraatio muuttuu. Itse asiassa Kerr-mikroskopia ei voi tarjota alkuperäistä kuvaa todellisista prosesseista.

Taajuus-indusoitu verkkoalueen seinien magneettinen massajäätyminen visualisoituna neutronien tummakentän kuvantamisella. Suhteutettu niiden tehoon ja vakio kuormituksesta riippumatta. Siksi on tärkeää, että niitä ei lisätä liikaa. Toisaalta riittämätön kalibrointi on myös haitallista.

46. ​​Optimaalinen kuormituskerroin, jolla muuntajan hyötysuhde on suurin. Kaava.

47. Mitä käämien kytkentämenetelmiä käytetään 3-vaihemuuntajissa?

Kolmivaihemuuntajat voidaan kytkeä tähtiin, tähtiin nollapisteellä, kolmiolla tai siksak-muotoon nollapisteellä.

Muuntajat eivät tehoa maksimissaan täydellä kuormalla, vaan noin 50 %:n kuormalla. Käämien epänormaali lämpeneminen ilmenee suojausten avaamisen, asennuksen sammumisen ja ennenaikaisen vanhenemisen yhteydessä. Uudistuksessa tehtävä on helpompi kuin uudisrakentamisessa. Voi todellakin luottaa menneiden vuosien sähkölaskuihin.

Usein voidaan nähdä, että tämän kaavan tuloksena on uusi teho, joka on selvästi olemassa olevan muuntajan alapuolella. Lisäinvestointi ei ole merkityksetön. Sähkömuuntaja - Passiivinen komponentti - Elektroniikkakomponentti - Virranjakelu - Sähkömagneettinen laite.

48. Mikä on siksak-liitoksen erikoisuus?

"Siksak"-kaavion ominaisuus on, että käämin jokainen vaihe on jaettu kahteen yhtä suureen osaan (puolivaiheisiin), jotka asetetaan magneettipiirin eri sauvoille ja kytketään toisiinsa sarjaan ja laskuriin.. "Siksakissa" kytketyn käämin vaiheen EMF on yhtä suuri kuin puolivaiheiden EMF:n geometrinen ero, jotka siirtyvät 120 º. Siksi "tähti"-kaavion mukaisesti kytketyn käämin ja "siksak"-kaavion mukaisesti kytketyn käämin vaihe-EMF:n tasa-arvon saavuttamiseksi, jälkimmäisen kierrosten lukumäärää on lisättävä 2/(3) 1/ 2-1,15 kertaa. Tämä on "siksak"-järjestelmän haitta, koska tällaisella kytkennällä käämilangan kulutus kasvaa.

Aiheeseen liittyvä sivu

Sähkömuuntaja on muuntaja, jota käytetään muuttamaan syötetyn jännitteen ja virran arvoja vaihtoehtoinen lähde sähkö, laitteen jännite ja virta erilaisia ​​arvoja, mutta samalla taajuudella ja muodolla. Se suorittaa tämän muunnoksen erinomaisella teholla. Se on samanlainen kuin mekaaninen mekanismi.

Staattiset muuntajat ja kytkimet voidaan erottaa. Staattisessa muuntajassa energiaa siirretään primääristä toisioon muuntajan rungon muodostaman magneettipiirin kautta. Nämä kaksi piiriä yhdistetään sitten magneettisesti. Tämä tarjoaa galvaanisen eristyksen kahden piirin välille. Kytkimessä energiaa siirretään mekaanisesti generaattorin ja sähkömoottorin välillä.

49. Missä muuntajissa siksak-käämikytkentää käytetään?

Kolmivaiheisten muuntajien ensiö- ja toisiokäämit voidaan kytkeä "tähti", "tähti nollapisteellä", "kolmio" tai "siksak nollapisteellä" -kaavioiden mukaisesti.

Siksak-liitäntäkaavio

Poikkileikkauskuva kolmivaiheisesta muuntajasta. Muuntajan asennus. Ensiökäämeissä tai toisiokäämeissä voi olla ulkoiset liitännät, jotka tunnetaan liittiminä, käämin välipisteissä jännitesuhteen valinnan mahdollistamiseksi. Pistorasiat voidaan kytkeä automaattinen laite Käämikytkin taajuudenjakopiiriin. Äänen jakamiseen kaiuttimiin käytetyissä äänitaajuusmuuntajissa on liittimet, joiden avulla voit säätää kunkin kaiuttimen impedanssia.

jäähdytyslaite

Keskijännitemuuntajaa käytetään usein äänitehovahvistimissa. AM-lähettimien modulaatiomuuntajat ovat erityisen identtisiä. Pienjännitesähkön ja elektroniikan alalla muuntajien lämmönpoisto saavutetaan yksinkertaisella luonnollisella ilman konvektiolla primääri- ja toisiokäämi.

Jokainen vaihe koostuu kahdesta identtisestä kelasta, jotka on sijoitettu eri sauvoille ja kytketty toisiinsa vastakkaisiin suuntiin siten, että niihin indusoituneet EMF-vektorit vähennetään.

50. Muuntajan liitäntäryhmä. Määritelmä.

Luennoilta- MUUNTAJIEN KÄÄMIEN RYHMÄT

Muuntajat jaetaan ryhmiin samannimistä liittimistä mitattujen lineaaristen jännitteiden välisen vaihesiirron mukaan.

Jos kyseessä on korkea jännite ja voimakas sähköpiirit muuntajat voidaan varustaa erilaisia ​​järjestelmiä jäähdytys. Jäähdytysjärjestelmä on aina kytketty termostaattina toimivaan lämpötila-anturilaitteeseen. Säiliön sisältämällä öljyllä on kaksi tehtävää: lämmönsiirto ja dielektrinen.

Yksivaiheisen muuntajan toiminta

Lopuksi suuritehoisten lähetysten alalla impedanssi- ja viritysmuuntajat koostuvat joskus valtavasta jäykästä kuparikuristtimesta, jossa puhdas vesi kiertää.

Ihanteellinen tai ihanteellinen muuntaja

Se on virtuaalinen häviötön muuntaja ja sitä käytetään simuloimaan todellisia muuntajia, jotka tunnistetaan ihanteellisen muuntajan ja erilaisten impedanssien yhdistelmäksi.

yksivaiheiset muuntajat. Niissä ensiö- ja toisiokäämien jännitteet voivat olla samassa vaiheessa tai siirtyä 180 o

Yhdisteiden ryhmät on merkitty kokonaisluvuilla alkaen 0 ennen 11. Ryhmänumero määräytyy kulman arvon mukaan, jolla LV-käämin lineaarijännitevektori on jäljessä HV-käämin lineaarista jännitevektoria. Ryhmänumeron määrittämiseksi tämä kulma tulee jakaa 30°:lla.

Siinä tapauksessa, että vuon häviöiden ja vuotojen yhdistelmä jätetään huomiotta, ensiökierrosten lukumäärän suhde toisiokierrosten määrään määrittää täysin muuntajan muunnossuhteen. Koska häviöt jätetään huomiotta, teho siirtyy kokonaan, joten virran intensiteetti toisiossa on käänteinen, mikä on lähes 19 kertaa suurempi kuin ensisijaisessa.

Muuntajan tehohäviö

Näkyvien voimien tasa-arvosta: joko: yksi vetää puoleensa. Tämä on sarja automuuntajia, koska se sisältää vain yhden kelan. Toisiokäämin lähtöhaaraa voidaan liikuttaa ensiökäämin kierroksilla olevalla liukukoskettimella. Eristysmuuntaja on tarkoitettu vain luomiseen sähköeristys useiden piirien välillä turvallisuussyistä tai teknisten ongelmien ratkaisemiseksi. Toisioeristettyjen ensiömuuntajien sarja on tunnustettava eristysmuuntajaksi; Käytännössä nimeä käytetään kuitenkin viittaamaan muuntajiin, joiden lähtöjännitteellä on sama tehollinen arvo kuin tulojännitteellä.

Yksivaihemuuntajille vain kaksi kytkentäryhmää ovat mahdollisia: nolla ja kuudes.

Riippuen käämien kytkentäkaaviosta (U ja D) ja niiden alkujen ja päiden kytkentäjärjestys, saadaan eri vaihekulmat lineaaristen jännitteiden välillä.



Erotusmuuntajassa on kaksi käämiä, jotka ovat melkein samanlaisia ​​kuin ensiö- ja toisiokäämi. Toisiokäämin kierrosluku on usein erityisen hieman suurempi kuin ensiökäämin kierrosluku, toiminnan aikana tapahtuvan pienen jännitteen pudotuksen kompensoimiseksi ensiökäämin ja toisiokäämin johdinosuudet ovat samanlaisia ​​siinä mielessä, että virran intensiteetti on sama. Niitä käytetään laajalti esimerkiksi leikkaussaleissa: lohkon jokainen huone on varustettu omalla eristysmuuntajallaan, jotta vältytään siltä, ​​että siinä ei aiheuta vikaa toisessa huoneessa.

Kun kytketään LV-käämi Zn-kaavion mukaan ja HV-käämi Y-kaavion mukaan vaihejännitteet LV-käämit ovat siirtyneet suhteessa HV-käämin vastaaviin vaihejännitteisiin 330 °:n kulmassa, eli tällaisella kytkennällä meillä on yksitoista ryhmä. Tämä selittyy sillä, että lineaaristen jännitevektorien välillä on sama kulma.

Muuntaja on edelleen impedanssimuuntaja, mutta elektroniikka antaa tämän nimen muuntajille, joita ei käytetä tehopiireissä. Impedanssimuuntaja on pohjimmiltaan suunniteltu sovittamaan vahvistimen lähtöimpedanssi sen kuormitukseen.

Muuntajaa ei käytetä sitten vain laitteiden impedanssin ja lähtötason sovittamiseen mikserin mikrofonituloihin, vaan myös liitettyjen laitteiden lähdön sovittamiseen. Korkeataajuinen tekniikka käyttää myös muuntajia, joissa on ferriitistä tai ilman magneettista piiriä vahvistimen, siirtojohdon ja antennin lähtöimpedanssien sovittamiseksi. Itse asiassa optimaalisen tehonsiirron saavuttamiseksi vahvistimesta antenniin seisovien aaltojen nopeuden on oltava sama. Mittamuuntajat ovat rajapinta sähköverkon ja mittauslaitteen välillä.

Internetistä- Kolmivaihemuuntajien kytkentäryhmän määrittäminen

Muuntajan kytkentäryhmä luonnehtii ensiö- ja toisiokäämien lineaaristen jännitevektorien välistä vaihesiirtoa. Kytkentäryhmä ilmaistaan ​​tavallisesti lukuna, joka saadaan jakamalla 30:llä kulma (asteina), jolla toissijainen jännitysvektori on jäljessä vastaavasta ensisijaisesta jännitysvektorista.

Toissijaisesti käytettävissä oleva teho määräytyy tarpeiden mukaan mittauslaite. Muuntajat ovat olennainen osa sähköverkko. Niiden luotettavuus vaikuttaa suoraan verkon luotettavuuteen. Tämän kriittisen laitteen vikaantuminen voi vaikuttaa koko verkkoon ja aiheuttaa verkon epävakautta. Koska suurjännitemuuntajan vaihtaminen vaatii tietyn määrän organisointia monista syistä, kuten kuljettajien työajasta joskus yli vuoden, on tiedossa, että tämän laitteen valmistelu on hyödyllistä verkon asianmukaisen toiminnan kannalta.

Muuttuessaan sähköenergiaa osa siitä käytetään kattamaan häviöitä, jotka jakautuvat sähköisiin ja magneettisiin. Kaikki tappiot ovat aktiivisia.

Sähköhäviöt johtuen muuntajan käämien lämpenemisestä niiden läpi virrattaessa sähkövirta ja määritetään ensiö- ja toisiokäämien sähköhäviöiden summalla:

Korkeajännitemuuntajan oikea ohjaus vaatii tietoa muuntajan kunnosta. Muuntajassa on useita osia, jotka on tarkastettava ja arvioitava sen yleisen kunnon määrittämiseksi, ja useat testit voivat antaa tämän tiedon. Nämä testit sisältävät muuntajan eristysvastuksen, käämitysvastuksen, pyyhkäisytaajuusvasteen analyysin ja kuormituksen ohjauksen. Transformer Applications -sivulla.

Muuntajien testauslaitteet

Suoritettava testi vaihtelee muuntajan käyttöiän mukaan, mutta sen tulee sisältää vähintään rutiinitarkistus. Tämä vie meidät tärkeään kysymykseen muuntajan testauslaitteiden valinnassa. Siitä huolimatta Testilaitteisto voi minimoida vaikeuden, muuntajien testaus ja arviointi on edelleen haastavaa. Jopa erittäin tarkalla laitteistolla, tulokset eivät välttämättä edusta tarkasti laitteen tilaa. Tämän testin valmistelu voi vaikuttaa muuntajan testiin, ympäristöön tai sen liitosjohtimien tarkistaminen.

,
missä on muuntajan käämien vaiheiden lukumäärä (yleensä 1 tai 3); – tappiot oikosulku nimelliskuormalla.

Sähköhäviöitä kutsutaan muuttujia, koska ne riippuvat kuormitusvirrasta (suhteessa neliöön).

Magneettiset häviöt esiintyy muuntajan magneettipiirissä, koska siinä on vaihtuva magneettivuo. Tämä virtaus aiheuttaa kahden tyyppisiä häviöitä magneettipiirissä: häviöt pyörrevirroista magneettipiirin teräksessä ja häviöt hystereesistä (magnetoinnin käänteinen), jotka liittyvät energiankulutukseen jäännösmagnetismin tuhoamiseksi magneettipiirin ferromagneettisessa materiaalissa. :

Standardointiorganisaatiot eivät enää tarjoa "korjauskerrointa" ja tunnustavat, että jokaisen muuntajan lämpötila ja kunto muuttuvat. Tämä on yksi Meggerin vahvuuksista. Emme vain kerro sinulle testauksen eroista, vaan kehitämme ja integroimme tietoturvamekanismeja ratkaisuihimme.

Olemme jatkuvia innovoijia, jotka ovat päättäneet mennä eteenpäin. Johdintestimme on tehty siten, että ne pysyvät paikoillaan lähettäessään virtaa. Huomio yksityiskohtiin, turvallisuus ja helppokäyttöisyys kuuluvat tuotteisiimme. Keskitymme testauslaitteiden ja -ratkaisujen tarjoamiseen. Luottamuksesi voittaminen ja säilyttäminen on tavoitteemme.

.

Hystereesihäviöt ovat suoraan verrannollisia uudelleenmagnetointitaajuuteen (), ja pyörrevirtahäviöt ovat verrannollisia sen neliöön (). Magneettisten kokonaishäviöiden katsotaan olevan verrannollisia taajuuteen 1,3:n tehoon, ts. . Koska virran taajuus on vakio ja magneettivuon suuruus kuormalla, joka ei ylitä nimellisarvoa, ei käytännössä muutu, magneettiset häviöt otetaan huomioon pysyvä, eli kuormituksesta riippumaton. Tästä syystä magneettihäviöt ovat lähes yhtä suuret kuin tyhjäkäyntihäviöt.

Mitä ratkaisuja on likaiselle sähkölle?

Tästä osiosta löydät luettelon useimmin kysytyistä kysymyksistä. Jos sinulla ei ole vastausta kysymyksiisi, ota rohkeasti yhteyttä alla olevalla lomakkeella. Ratkaisuja on niin paljon, että ongelmia tulee. Olemme koonneet alla olevaan taulukkoon joitakin ratkaisuja ja niiden hintaluokkaa.

Suodattamattomat ylijännitesuojat ovat edullisia ja voivat tarjota suojan ylijännitteiltä tai muilta ylijännitteiltä, ​​mutta ne eivät suodata haitallista melua. Tunnetaan paremmin ylijännitesuojana. Ylijännitesuojasuodattimet ovat edullisia ratkaisuja melun vaimentamiseen ja ylijännitesuojaukseen.

Muuntajan tehokkuus- toisiokäämin lähdön pätötehon (hyödyllinen teho) suhde ensiökäämin tulon pätötehoon (tehotulo):

,
missä on tappioiden summa.

Aktiivinen teho muuntajan toisiokäämin lähdössä:

,
missä on muuntajan vaiheiden lukumäärä; ja - vaihejännitteet ja -virrat; – kuorman tehokerroin; – kuormituskerroin.

Muuntajan nimellisteho:

.
Kolmivaiheisessa muuntajassa

,
missä ja ovat nimelliset (lineaariset) jännitteet ja virrat; ja - nimellisvaihejännitteet ja -virrat.

Kun otetaan huomioon pätötehon riippuvuus muuntajan lähdössä ja häviöt kuormasta, saadaan lauseke hyötysuhteen laskemiseksi:

tai .
Muuntajan hyötysuhde riippuu sekä kuorman suuruudesta että sen luonteesta (), katso kuva 1.18. Maksimihyötysuhde vastaa kuormaa, jolla magneettihäviöt ovat yhtä suuret kuin sähköinen (), mistä


Riisi. 1.18. Magneettisten, sähköisten häviöiden ja hyötysuhteen riippuvuus suhteellisesta toisiokuormitusvirrasta.

Modernissa tehomuuntajat ja suurin hyötysuhde vastaa kuormaa .

Automaattiset muuntajat

Automaattinen muuntaja- tämä on muuntaja, jossa magneettisen lisäksi ensiö- ja toisiokäämien välillä on sähköinen yhteys. Etuliite " auto"(kreikka" itse"") tarkoittaa, että automuuntajassa osa käämistä toimii sekä muuntajan ensiökääminä että toisiokääminä.

Kuva 1.19 esittää automaattisen muuntajan piirin muuntajan kytkemiseksi päälle, joka on suunniteltu siirtämään sähköenergiaa tuloverkosta jännitteellä U lähtöverkkoon jännitteellä .


Riisi. 1.19. Kaaviokaaviot yksivaiheinen ja kolmivaiheinen nostoautomuuntaja, tehoarvojen riippuvuus ja muunnossuhde.

Piirissä käytetään kaksikäämitistä muuntajaa käämeillä 1 ja 2 sijaitsee samassa sauvassa. Käämityksen visualisointiin 1 ja 2 näkyvät tangon eri korkeusosissa. Ensisijainen käämitys muuntaja 1 vaihtaa pienjänniteverkkojännitteeseen U. Toisiokäämi on kytketty puristimen väliin a(X) tuloverkko ja puristin X lähtöverkko niin, että sen jännite lisätään jännitteeseen U ja nosti sen jännitteeseen.

Automaattisen muuntajan toisiokäämi on sähköisessä kosketuksessa tulo- ja lähtöverkkoihin, toisin kuin perinteisessä muuntajassa. Siksi toisiokäämin eristys on suunniteltava suurimmalle jännitteelle ja (kuvan 1.19 mukaisessa jännitteen nostopiirissä - jännitteelle), eikä jännitteelle, kuten tavanomaisessa muuntajassa.

Automaattimuuntajan muunnossuhde:

,
missä .

Automuuntajapiirin sähkömagneettisten prosessien kuvaus sisältää muuntajayhtälöt (vasemmalla) ja automuuntajapiiriä kuvaavat yhtälöt (oikealla).

; ; ; . ; ; ; .

Automaattisen muuntajan kokonaisteho häviöitä lukuun ottamatta voidaan esittää kahdella komponentilla.