Группы соединений обмоток трансформатора

Группа соединений обмоток трансформатора характеризует взаимную ориентацию напряжений первичной и вторичной обмоток.Изменение взаимной ориентации этих напряжений осуществляется соответствующей перемаркировкой начал и концов обмоток.

Стандартные обозначения начал и концов обмоток высокого и низкого напряжения показаны на рис.1.

Рассмотрим вначале влияние маркировки на фазу вторичного напряжения по отношению к первичному на примере однофазного трансформатора (рис. 2 а).

Рис.2

Обе обмотки расположены на одном стержне и имеют одинаковое направление намотки. Будем считать верхние клеммы началами, а нижние - концами обмоток. Тогда ЭДС Ё1 и E2 будут совпадать по фазе и соответственно будут совпадать напряжение сети U1 и напряжение на нагрузке U2 (рис. 2 б). Если теперь во вторичной обмотке принять обратную маркировку зажимов (рис. 2 в), то по отношению к нагрузке ЭДС Е2 меняет фазу на 180°. Следовательно, и фаза напряжения U2 меняется на 180°.

Таким образом, в однофазных трансформаторах возможны две группы соединений, соответствующих углам сдвига 0 и 180°. На практике для удобства обозначения групп используют циферблат часов. Напряжение первичной обмотки U1 изображают минутной стрелкой, установленной постоянно на цифре 12, а часовая стрелка занимает различные положения в зависимости от угла сдвига между U1 и U2. Сдвиг 0° соответствует группе 0, а сдвиг 180° - группе 6 (рис. 3).

Рис.3

В трехфазных трансформаторах можно получить 12 различных групп соединений обмоток. Рассмотрим несколько примеров.

Пусть обмотки трансформатора соединены по схеме Y/Y (рис. 4). Обмотки, расположенные на одном стержне, будем располагать одну под другой.

Зажимы А и а соединим для совмещения потенциальных диаграмм. Зададим положение векторов напряжений первичной обмотки треугольником АВС. Положение векторов напряжений вторичной обмотки будет зависеть от маркировки зажимов. Для маркировки на рис. 4а, ЭДС соответствующих фаз первичной и вторичной обмоток совпадают, поэтому будут совпадать линейные и фазные напряжения первичной и вторичной обмоток (рис. 4, б). Схема имеет группу Y/Y - О.

Рис. 4

Изменим маркировку зажимов вторичной обмотки на противоположную (рис. 5. а). При перемаркировке концов и начал вторичной обмотки фаза ЭДС меняется на 180°. Следовательно, номер группы меняется на 6. Данная схема имеет группу Y/Y - б.

Рис. 5

На рис. 6 представлена схема, в которой по сравнению со схемой рис 4 выполнена круговая перемаркировка зажимов вторичной обмотки (а→b , b→c, с→a). При этом фазы соответствующих ЭДС вторичной обмотки сдвигаются на 120° и, следовательно, номер группы меняется на 4.

Рис. 6

Рис. 7

Схемы соединений Y/Y позволяют получить четные номера групп, при соединении обмоток по схеме Y/Δ номера групп получаются нечетными. В качестве примера рассмотрим схему, представленную на рис. 7. В этой схеме фазные ЭДС вторичной обмотки совпадают с линейными, поэтому треугольник аbс поворачивается на 30° против часовой стрелки по отношению к треугольнику АВС. Но так как угол между линейными напряжениями первичной и вторичной обмоток отсчитывается по часовой стрелке, то группа будет иметь номер 11.

Из двенадцати возможных групп соединений обмоток трехфазных трансформаторов стандартизованы две: Y/Y - 0 и Y/Δ-11. Они, как правило, и применяются на практике

9. Измерительные трансформаторы используют главным образом для подключения электроизмерительных приборов в цепи переменного тока высокого напряжения. При этом электроизмерительные приборы оказываются изолированными от цепей высокого напряжения, что обеспечивает безопасность работы обслуживающего персонала. Кроме того, измерительные трансформаторы дают возможность расширять пределы измерения приборов, т. е. измерять большие токи и напряжения с помощью сравнительно несложных приборов, рассчитанных для измерения малых токов и. напряжений. В ряде случаев измерительные трансформаторы служат для подключения к цепям высокого напряжения обмоток реле, обеспечивающих защиту электрических установок от аварийных режимов.

Измерительные трансформаторы подразделяют на два типа — трансформаторы напряжения и трансформаторы тока. Первые служат для включения вольтметров, а также других приборов, реагирующих на значение напряжения (например, катушек напряжения ваттметров, счетчиков, фазометров и различных реле). Вторые служат для включения амперметров и токовых катушек указанных приборов. Измерительные трансформаторы изготовляют мощностью от пяти до нескольких сотен вольтампер; они рассчитаны для совместной работы со стандартными приборами (амперметрами на 1; 2; 2,5 и 5 А, вольтметрами на 100 и 100 √3 В).

10. Принцип работы сварочного трансформатора Большинство сварочных работ выполняется с применением понижающих сварочных трансформаторов. Это устройство, прежде всего, насыщает дугу необходимым количеством переменного тока. Поэтому, принцип работы сварочного трансформатора тесно связан с условиями, при которых осуществляется качественная сварка деталей. Для того, чтобы в полном объеме выполнять сварочные функции, кроме трансформатора, в конструкцию аппаратуры входит ряд дополнительных приборов. Именно они обеспечивают стабильность и качество электрической дуги между деталями и электродом. Устройство сварочного трансформатора Конструкция сварочного трансформатора состоит из силового трансформатора и устройства для регулировки сварочного тока. Для того, чтобы повысить основные параметры дуги, могут использоваться различные дополнительные устройства. Сюда же входят переключатели, клеммы, провода. Комфорт и удобство обеспечиваются внешними рукоятками, позволяющими легко перемещать аппарат.
Чтобы сварочный процесс протекал нормально, фазы тока и напряжения должны иметь большой сдвиг. Тем самым, обеспечивается устойчивое зажигание электрической дуги переменного тока. При нагрузках в рабочем режиме, потребляемая мощность сварочного трансформатора значительно возрастает. Уменьшить потери магнитного поля можно путем различных регулировок, управляющих его рассеиванием. Принцип действия сварочного трансформатора В основе работы сварочной аппаратуры данного типа лежит максимальная отдача мощности. Вся конструкция рассчитана на высокое значение напряжения при бытовой или промышленной сварке. Тем не менее, все трансформаторы отличаются между собой, как по внешним параметрам, так и по способу регулировки сварочных режимов. При этом, должно обеспечиваться стабильное сварочное напряжение с необходимым значением. Ровное и постоянное горение дуги обеспечивается путем изменения напряжения. Одним из принципов работы аппаратуры является уменьшение стандартного напряжения электрической сети до режима холостого хода, при котором трансформатор поддерживает рабочее напряжение дуги. Как правило, это значение составляет от 60 до 80 вольт. Именно дуга позволяет уменьшить напряжение до определенного значения, позволяющего выполнять сварочные работы. Постоянство напряжения напрямую влияет на качество дуги. Если на входе в трансформатор образуются скачки напряжения, сварочная дуга может прерваться. Для сглаживания таких скачков используются специальные регуляторы или конденсаторы с большой емкостью, играющие роль фильтров.

11. Автотрансформатор - это трансформатор, у которого первичная и вторичная обмотки являются частью друг друга. Если автотрансформатор понижающий, то вторичная обмотка является частью первичной. А если повышающий трансформатор, то первичная обмотка является частью вторичной.

Купить автотрансформатор можно в специализированных магазинах по продаже электротоваров.

Назначение автотрансформатора

Автотрансформаторы обычно используются для преобразования напряжения местной сети в какое-либо напряжение, необходимое для конкретного устройства. Например, преобразование из 220 вольт в 127, или наоборот. Также, их выгодно использовать тогда, когда вторичное напряжение не сильно отличается от первичного.