Προσδιορισμός των χαρακτηριστικών μετασχηματιστή ισχύος χωρίς σήμανση. Πώς να προσδιορίσετε την κύρια περιέλιξη ενός μετασχηματιστή με αντίσταση. Απλές συμβουλές για το πώς να ελέγξετε τον μετασχηματιστή με ένα πολύμετρο για απόδοση Πώς να μάθετε ποια περιέλιξη του μετασχηματιστή

Η λέξη "transformer" προέρχεται από την αγγλική λέξη "μεταμορφώνω"- μεταμόρφωση, αλλαγή. Ελπίζω όλοι να θυμούνται την ταινία «Transformers». Εκεί τα αυτοκίνητα μετατρέπονταν εύκολα σε μετασχηματιστές και το αντίστροφο. Αλλά ... ο μετασχηματιστής μας δεν μεταμορφώνεται σε εμφάνιση. Έχει μια ακόμα πιο εκπληκτική ιδιοκτησία - μετατρέπει μια τάση AC μιας τιμής σε μια τάση AC άλλης τιμής!Αυτή η ιδιότητα του μετασχηματιστή χρησιμοποιείται πολύ ευρέως στη ραδιοηλεκτρονική και στην ηλεκτρική μηχανική.

Τύποι μετασχηματιστών

Μονοφασικοί μετασχηματιστές

Πρόκειται για μετασχηματιστές που μετατρέπουν μονοφασική εναλλασσόμενη τάση μιας τιμής σε μονοφασική εναλλασσόμενη τάση άλλης τιμής.

Βασικά οι μονοφασικοί μετασχηματιστές έχουν δύο περιελίξεις, πρωταρχικόςκαι δευτερεύων. Μια τιμή τάσης εφαρμόζεται στο πρωτεύον τύλιγμα και η τάση που χρειαζόμαστε αφαιρείται από το δευτερεύον. Τις περισσότερες φορές στην καθημερινή ζωή μπορείτε να δείτε το λεγόμενο μετασχηματιστές δικτύου, στο οποίο η κύρια περιέλιξη έχει σχεδιαστεί για τάση δικτύου, δηλαδή 220 V.

Στα διαγράμματα, ένας μονοφασικός μετασχηματιστής υποδεικνύεται ως εξής:


Το πρωτεύον τύλιγμα βρίσκεται στα αριστερά και το δευτερεύον στα δεξιά.

Μερικές φορές απαιτούνται πολλές διαφορετικές τάσεις για την τροφοδοσία διαφορετικών συσκευών. Γιατί να βάλετε έναν μετασχηματιστή σε κάθε συσκευή εάν μπορείτε να λάβετε πολλές τάσεις από έναν μετασχηματιστή ταυτόχρονα; Επομένως, μερικές φορές υπάρχουν πολλά ζεύγη δευτερευουσών περιελίξεων και μερικές φορές ακόμη και κάποιες περιελίξεις λαμβάνονται απευθείας από τις υπάρχουσες δευτερεύουσες περιελίξεις. Ένας τέτοιος μετασχηματιστής ονομάζεται μετασχηματιστής με πολλαπλές δευτερεύουσες περιελίξεις. Στα διαγράμματα μπορείτε να δείτε κάτι σαν αυτό:

Τριφασικοί μετασχηματιστές

Αυτοί οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται κυρίως στη βιομηχανία και τις περισσότερες φορές είναι μεγαλύτεροι από τους απλούς μονοφασικούς μετασχηματιστές. Σχεδόν όλοι οι τριφασικοί μετασχηματιστές θεωρούνται μετασχηματιστές ισχύος. Δηλαδή, χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα όπου πρέπει να τροφοδοτήσετε ισχυρά φορτία. Μπορεί να είναι μηχανές CNC και άλλος βιομηχανικός εξοπλισμός.


Στα διαγράμματα, οι μετασχηματιστές τριών φάσεων υποδεικνύονται ως εξής:


Τα πρωτεύοντα τυλίγματα υποδεικνύονται με κεφαλαία γράμματα και τα δευτερεύοντα με μικρά γράμματα.

Εδώ βλέπουμε τρεις τύπους συνδέσεων περιέλιξης (από αριστερά προς τα δεξιά)

  • αστέρι-αστέρι
  • αστέρι δέλτα
  • αστέρι τρίγωνο

Στο 90% των περιπτώσεων χρησιμοποιείται το αστέρι-αστέρι.

Η αρχή λειτουργίας του μετασχηματιστή

Σκεφτείτε αυτήν την εικόνα:

1 - πρωτεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή

2 – μαγνητικός πυρήνας

3 - δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή

φάείναι η κατεύθυνση της μαγνητικής ροής

U1- τάση στο πρωτεύον τύλιγμα

U2- τάση στο δευτερεύον τύλιγμα

Η εικόνα δείχνει τον πιο συνηθισμένο μονοφασικό μετασχηματιστή.

Το μαγνητικό κύκλωμα αποτελείται από πλάκες από ειδικό χάλυβα. Μια μαγνητική ροή F ρέει μέσα από αυτό (που φαίνεται με βέλη). Αυτή η μαγνητική ροή δημιουργείται από την εναλλασσόμενη τάση της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή. Η τάση αφαιρείται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή.

Πώς είναι όμως αυτό δυνατό; Δεν έχουμε καμία σύνδεση μεταξύ του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος, σωστά; Πώς μπορεί το ρεύμα να ρέει μέσα από ένα ανοιχτό κύκλωμα; Είναι όλα σχετικά με τη μαγνητική ροή που δημιουργεί η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή. Το δευτερεύον τύλιγμα «πιάνει» αυτή τη μαγνητική ροή και τη μετατρέπει σε εναλλασσόμενη τάση με την ίδια συχνότητα.

Επί του παρόντος, οι μετασχηματιστές δημιουργούνται σε διαφορετικό σχέδιο. Αυτός ο σχεδιασμός έχει τα πλεονεκτήματά του, όπως την ευκολία περιέλιξης των πρωτευόντων και δευτερευουσών περιελίξεων, καθώς και μικρότερες διαστάσεις.

Φόρμουλα μετασχηματιστή

Από τι εξαρτάται λοιπόν η τάση που μας δίνει ο μετασχηματιστής στο δευτερεύον τύλιγμα; Και εξαρτάται από τις στροφές που τυλίγονται στις πρωτεύουσες και δευτερεύουσες περιελίξεις!

που

N 1 - ο αριθμός των στροφών της κύριας περιέλιξης

N 2 - ο αριθμός των στροφών της δευτερεύουσας περιέλιξης

I 1 - ισχύς ρεύματος της κύριας περιέλιξης

I 2 - ένταση ρεύματος της δευτερεύουσας περιέλιξης

Ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας παρατηρείται επίσης στον μετασχηματιστή, δηλαδή, ποια ισχύς εισέρχεται στον μετασχηματιστή, τέτοια ισχύς φεύγει από τον μετασχηματιστή:

Αυτός ο τύπος ισχύει για ιδανικός μετασχηματιστής. Ένας πραγματικός μετασχηματιστής θα παράγει ελαφρώς λιγότερη ισχύ στην έξοδο από ό,τι στην είσοδό του. Η απόδοση των μετασχηματιστών είναι πολύ υψηλή και μερικές φορές ακόμη και 98%.

Τύποι μετασχηματιστών ανά τάση εξόδου

Ένας μετασχηματιστής με βήμα προς τα κάτω

Αυτός είναι ένας μετασχηματιστής που μειώνει την τάση. Ας πούμε ότι μπαίνουν 220 V στο πρωτεύον τύλιγμα και παίρνουμε 12 V στο δευτερεύον. Δηλαδή μετατρέψαμε μια μεγαλύτερη τάση σε χαμηλότερη.

μετασχηματιστής ανόδου

Αυτός είναι ένας μετασχηματιστής που ανεβάζει την τάση. Και εδώ όλα είναι οδυνηρά απλά. Ας υποθέσουμε ότι τροφοδοτούμε 10 βολτ στο πρωτεύον τύλιγμα, και ήδη αφαιρούμε 110 V από το δευτερεύον. Δηλαδή, αυξήσαμε την τάση μας αρκετές φορές.

Ταίριασμα μετασχηματιστή

Ένας τέτοιος μετασχηματιστής χρησιμοποιείται για να ταιριάζει μεταξύ των καταρράξεων των κυκλωμάτων.

Μετασχηματιστής απομόνωσης ή απομόνωσης (μετασχηματιστής 220-220)

Ένας τέτοιος μετασχηματιστής χρησιμοποιείται για λόγους ηλεκτρικής ασφάλειας. Βασικά, αυτός είναι ένας μετασχηματιστής με τον ίδιο αριθμό περιελίξεων στην είσοδο και στην έξοδο, δηλαδή, η τάση του στην κύρια περιέλιξη θα είναι ίση με την τάση στη δευτερεύουσα περιέλιξη. Ο μηδενικός ακροδέκτης της δευτερεύουσας περιέλιξης ενός τέτοιου μετασχηματιστή δεν είναι γειωμένος. Επομένως, όταν αγγίζετε μια φάση σε έναν τέτοιο μετασχηματιστή, δεν θα σοκαριστείτε. Μπορείτε να διαβάσετε σχετικά με τη χρήση του στο άρθρο σχετικά.

Πώς να δοκιμάσετε έναν μετασχηματιστή

Περιελίξεις βραχυκυκλώματος

Αν και οι περιελίξεις είναι πολύ κοντά μεταξύ τους, χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό λάκας, το οποίο καλύπτει τόσο το πρωτεύον όσο και το δευτερεύον τύλιγμα. Εάν έχει προκύψει κάπου, τότε ο μετασχηματιστής θα ζεσταθεί πολύ ή θα κάνει ένα δυνατό βουητό κατά τη λειτουργία. Σε αυτή την περίπτωση, αξίζει να μετρήσετε την τάση στη δευτερεύουσα περιέλιξη και να τη συγκρίνετε έτσι ώστε να ταιριάζει με την τιμή του διαβατηρίου.

Σπάσιμο της περιέλιξης του μετασχηματιστή

Με ένα διάλειμμα όλα είναι πολύ πιο εύκολα. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο, ελέγχουμε την ακεραιότητα των πρωτευόντων και δευτερευουσών περιελίξεων.

Στην παρακάτω φωτογραφία, ελέγχω την ακεραιότητα της κύριας περιέλιξης, η οποία αποτελείται από 2650 στροφές. Υπάρχει αντίσταση; Οπότε όλα είναι εντάξει. Η περιέλιξη δεν έχει σπάσει. Αν ήταν ανοιχτό, το πολύμετρο θα έδειχνε «1» στην οθόνη.


Με τον ίδιο τρόπο ελέγχουμε τη δευτερεύουσα περιέλιξη, η οποία αποτελείται από 18 στροφές


Λειτουργία μετασχηματιστή

Λειτουργία μετασχηματιστή με βήμα προς τα κάτω

Έτσι, ο καλεσμένος μας είναι ένας μετασχηματιστής από μια συσκευή καύσης ξύλου:


Η κύρια περιέλιξή του είναι οι αριθμοί 1, 2.

Δευτερεύουσα περιέλιξη - αριθμοί 3, 4.

Ν 1- 2650 στροφές,

Ν 2- 18 στροφές.

Το εσωτερικό του μοιάζει με αυτό:

Συνδέουμε την κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή στα 220 Volt


Βάζουμε το στρίψιμο στο πολύμετρο για να μετρήσουμε το εναλλασσόμενο ρεύμα και μετράμε την τάση στο πρωτεύον τύλιγμα (τάση δικτύου).


Μετράμε την τάση στο δευτερεύον τύλιγμα.


Ήρθε η ώρα να δοκιμάσουμε τις φόρμουλες μας

1,54/224=0,006875 (συντελεστής αναλογίας τάσης)

18/2650=0,006792 (αναλογία περιέλιξης)

Συγκρίνουμε τους αριθμούς ... το λάθος είναι γενικά μια δεκάρα! Η φόρμουλα λειτουργεί! Το σφάλμα σχετίζεται με τις απώλειες θέρμανσης των περιελίξεων του μετασχηματιστή και του μαγνητικού κυκλώματος, καθώς και με το σφάλμα μέτρησης του πολύμετρου. Όσον αφορά την τρέχουσα ισχύ, ένας απλός κανόνας λειτουργεί: Μειώνοντας την τάση αυξάνουμε το ρεύμα και αντίστροφα αυξάνοντας την τάση μειώνουμε το ρεύμα.

αδρανής μετασχηματιστής

Η λειτουργία του μετασχηματιστή στο ρελαντί σημαίνει τη λειτουργία του μετασχηματιστή χωρίς φορτίο στο δευτερεύον τύλιγμα.

Το ινδικό μας χοιρίδιο θα είναι ένας ακόμη μετασχηματιστής


Υπάρχουν δύο ζεύγη δευτερευουσών περιελίξεων εδώ, αλλά θα χρησιμοποιήσουμε μόνο ένα.

Τα δύο κόκκινα καλώδια είναι η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή. Θα τροφοδοτήσουμε τάση από το δίκτυο 220 V σε αυτά τα καλώδια.


Θα αφαιρέσουμε την τάση από το δευτερεύον τύλιγμα από τα δύο μπλε καλώδια.


Για να κάνουμε μετρήσεις, θα χρειαστεί να ρυθμίσουμε το κουμπί για να μετράμε την εναλλασσόμενη τάση. Εάν δεν ξέρετε πώς να μετράτε την εναλλασσόμενη τάση και ρεύμα, σας προτείνω να διαβάσετε αυτό το άρθρο.


Μετράμε την τάση στο πρωτεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή, όπου τροφοδοτούμε 220 V.


Το πολύμετρο δείχνει 230 V. Λοιπόν, συμβαίνει).

Τώρα μετράμε την τάση στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή


Πήρε 22 βολτ.

Αναρωτιέμαι τι ισχύ ρεύματος καταναλώνει ο μετασχηματιστής μας από την πρίζα σε κατάσταση αδράνειας;


Το πολύμετρο έδειχνε 60 milliamps. Είναι κατανοητό, γιατί ο μετασχηματιστής μας δεν είναι τέλειος.

Όπως μπορείτε να δείτε, δεν υπάρχει φορτίο στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή, αλλά εξακολουθεί να "τρώει" την ισχύ του ρεύματος, και ως εκ τούτου την ηλεκτρική ενέργεια από το δίκτυο. Αν υπολογίσουμε την ισχύ, παίρνουμε P=IU=230×0,06=13,8 watt. Και αν παραμείνει ενεργοποιημένο για τουλάχιστον μία ώρα, τότε θα καταναλώσει 13,8 watt *ώρα ή 0,0138 kWh ηλεκτρικής ενέργειας. Και πόσο κοστίζει τώρα ένα κιλοβάτ ρεύμα; Στη Ρωσία, 4-5 ρούβλια. Μια δεκάρα εξοικονομεί ένα ρούβλι. Επομένως, δεν συνιστάται να αφήνετε ηλεκτρικές συσκευές με τροφοδοτικό μετασχηματιστή στο δίκτυο.

Μετασχηματιστής υπό φορτίο

Εμπειρία #1


Αναρωτιέμαι αν η τρέχουσα ισχύς στο πρωτεύον τύλιγμα θα αλλάξει αν φορτώσουμε το δευτερεύον τύλιγμα με τους λαμπτήρες μας; Οι λαμπτήρες άναψαν και η τρέχουσα ισχύς στην κύρια περιέλιξη άλλαξε επίσης ;-)


Όταν μετρήσαμε χωρίς φορτίο, είχαμε 60 milliamps στο πρωτεύον κύκλωμα. Το δευτερεύον κύκλωμα περιέλιξης ήταν ανοιχτό για εμάς, αφού δεν συνδέσαμε κανένα φορτίο. Μόλις συνδέσαμε λαμπτήρες πυρακτώσεως στο δευτερεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή, άρχισαν αμέσως να καταναλώνουν ρεύμα. Αλλά παρεμπιπτόντως, η ισχύς του ρεύματος αυξήθηκε στο πρωτεύον κύκλωμα περιέλιξης, στο επίπεδο των 65,3 milliamps. Αυτό οδηγεί στο συμπέρασμα:

Εάν η ισχύς ρεύματος στο δευτερεύον κύκλωμα περιέλιξης του μετασχηματιστή αυξάνεται, τότε αυξάνεται και η ισχύς ρεύματος στο πρωτεύον κύκλωμα περιέλιξης.

Εμπειρία #2

Ας κάνουμε ένα ακόμη πείραμα. Για να γίνει αυτό, μετράμε την τάση χωρίς φορτίο στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή, τη λεγόμενη κατάσταση αδράνειας.


και τώρα συνδέουμε τις λάμπες μας και μετράμε ξανά την τάση


Ουάου, η τάση μειώθηκε κατά 0,2 V.

Ας μετρήσουμε το ρεύμα στο δευτερεύον τύλιγμα με λαμπτήρες


Πήρε 105 milliamps.

Όλες οι ίδιες παρόμοιες λειτουργίες πραγματοποιούνται για ισχυρή ονομαστική τιμή 10 ohms και ισχύ διασποράς 10 watt. Μετράμε την τάση στη δευτερεύουσα περιέλιξη, όταν η αντίσταση είναι ενεργοποιημένη


Πήραμε 18,9 V. Είδατε πόσο βυθίστηκε η τάση; Αν στο ρελαντί ήταν 22,2 V, τώρα έχει γίνει 18,9 V!

Αναρωτιέμαι πόσο ρεύμα ρέει στο δευτερεύον κύκλωμα στο οποίο είναι ενεργοποιημένη η αντίσταση


Ουάου, σχεδόν 2 αμπέρ.

Συμπέρασμα: όταν το φορτίο είναι ενεργοποιημένο, εμφανίζεται πτώση τάσης. Όσο πιο πολύ πέφτει η τάση, τόσο περισσότερο ρεύμα τρώει το φορτίο. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας παίζει επίσης ρόλο εδώ. ισχύς μετασχηματιστή. Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του μετασχηματιστή, τόσο μικρότερη θα είναι η πτώση τάσης.Η ισχύς του μετασχηματιστή εξαρτάται από τις διαστάσεις του. Όσο μεγαλύτερες είναι οι διαστάσεις, τόσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος του πυρήνα του. Επομένως, ένας τέτοιος μετασχηματιστής μπορεί να παράγει μια αξιοπρεπή ποσότητα ρεύματος στη δευτερεύουσα περιέλιξη με ελάχιστη πτώση τάσης.

Πώς να αντιμετωπίσετε τις περιελίξεις του μετασχηματιστήσαν αυτόν συνδέστε σωστάστο δίκτυο και να μην "καίγονται" και πως προσδιορίζονται τα μέγιστα ρεύματα των δευτερευόντων περιελίξεων ???
Πολλοί άνθρωποι κάνουν αυτές και παρόμοιες ερωτήσεις. αρχάριοι ραδιοερασιτέχνες.
Σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσω να απαντήσω σε παρόμοιες ερωτήσεις και, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα πολλών μετασχηματιστών (φωτογραφία στην αρχή του άρθρου), να ασχοληθώ με καθένα από αυτά .. Ελπίζω ότι αυτό το άρθρο θα είναι χρήσιμο σε πολλούς ραδιοερασιτέχνες.

Αρχικά, ας θυμηθούμε τα γενικά χαρακτηριστικά για τους θωρακισμένους μετασχηματιστές

- Περιέλιξη δικτύου , κατά κανόνα, τυλίγεται πρώτα (πλησιέστερα στον πυρήνα) και έχει τη μεγαλύτερη ενεργή αντίσταση (εκτός αν πρόκειται για μετασχηματιστή ανόδου ή για μετασχηματιστή με περιελίξεις ανόδου).

Η περιέλιξη του δικτύου μπορεί να έχει κρουνούς ή να αποτελείται από δύο μέρη με βρύσες, για παράδειγμα.

- Σειρά σύνδεση περιελίξεων (τμήματα των περιελίξεων) για θωρακισμένους μετασχηματιστές, ως συνήθως, η αρχή με το τέλος ή τα συμπεράσματα 2 και 3 (αν, για παράδειγμα, υπάρχουν δύο περιελίξεις με συμπεράσματα 1-2 και 3-4).

- Παράλληλη σύνδεση περιελίξεων (μόνο για περιελίξεις με τον ίδιο αριθμό στροφών), ως συνήθως, η αρχή γίνεται με την αρχή μιας περιέλιξης και το τέλος με το τέλος μιας άλλης περιέλιξης (nn και kk, ή συμπεράσματα 1-3 και 2-4 - εάν, για παράδειγμα, υπάρχουν πανομοιότυπες περιελίξεις με συμπεράσματα 1-2 και 3-4).

Γενικοί κανόνες για τη σύνδεση δευτερευόντων περιελίξεων για όλους τους τύπους μετασχηματιστών.

Για να ληφθούν διαφορετικές τάσεις εξόδου και ρεύματα φορτίου, μπορούν να ληφθούν περιελίξεις για προσωπικές ανάγκες, εκτός από αυτές που είναι διαθέσιμες στον μετασχηματιστή, με διάφορες συνδέσεις των υπαρχόντων περιελίξεων μεταξύ τους. Εξετάστε όλες τις πιθανές επιλογές.

Τα τυλίγματα μπορούν να συνδεθούν σε σειρά, συμπεριλαμβανομένων των περιελίξεων που τυλίγονται με καλώδια διαφορετικών διαμέτρων, τότε η τάση εξόδου μιας τέτοιας περιέλιξης θα είναι ίση με το άθροισμα των τάσεων των συνδεδεμένων περιελίξεων (Ugen. = U1 + U2... + Un) . Το ρεύμα φορτίου μιας τέτοιας περιέλιξης θα είναι ίσο με το μικρότερο ρεύμα φορτίου των διαθέσιμων περιελίξεων.
Για παράδειγμα: υπάρχουν δύο περιελίξεις με τάσεις 6 και 12 βολτ και ρεύματα φορτίου 4 και 2 αμπέρ - ως αποτέλεσμα, έχουμε μια κοινή περιέλιξη με τάση 18 βολτ και ρεύμα φορτίου 2 αμπέρ.

Οι περιελίξεις μπορούν να συνδεθούν παράλληλα μόνο αν περιέχουν τον ίδιο αριθμό στροφών , συμπεριλαμβανομένων εκείνων που τυλίγονται με σύρμα διαφορετικής διαμέτρου. Η ορθότητα της σύνδεσης ελέγχεται ως εξής. Συνδέουμε δύο καλώδια από τις περιελίξεις και μετράμε την τάση στα υπόλοιπα δύο.
Εάν η τάση διπλασιαστεί, τότε η σύνδεση δεν γίνεται σωστά, σε αυτήν την περίπτωση αλλάζουμε τα άκρα οποιασδήποτε περιελίξεως.
Εάν η τάση στα υπόλοιπα άκρα είναι περίπου μηδέν (μια πτώση μεγαλύτερη από μισό βολτ δεν είναι επιθυμητή, οι περιελίξεις σε αυτήν την περίπτωση θα θερμανθούν στο XX), μη διστάσετε να συνδέσετε τα υπόλοιπα άκρα μεταξύ τους.
Η συνολική τάση μιας τέτοιας περιέλιξης δεν αλλάζει και το ρεύμα φορτίου θα είναι ίσο με το άθροισμα των ρευμάτων φορτίου όλων των περιελίξεων που συνδέονται παράλληλα.(Igen. = I1 + I2... + In) .
Για παράδειγμα: υπάρχουν τρεις περιελίξεις με τάση εξόδου 24 βολτ και ρεύματα φορτίου 1 αμπέρ. Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε μια περιέλιξη με τάση 24 βολτ και ρεύμα φορτίου 3 αμπέρ.

Οι περιελίξεις μπορούν να συνδεθούν σε παράλληλη σειρά (για παράλληλη σύνδεση, βλ. παράγραφο παραπάνω). Η συνολική τάση και ρεύμα θα είναι ίδια όπως σε μια σύνδεση σε σειρά.
Για παράδειγμα: έχουμε δύο σε σειρά και τρεις περιελίξεις συνδεδεμένες παράλληλα (παραδείγματα που περιγράφονται παραπάνω). Συνδέουμε σε σειρά αυτές τις δύο σύνθετες περιελίξεις. Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε μια κοινή περιέλιξη με τάση 42 βολτ (18 + 24) και ρεύμα φορτίου στη μικρότερη περιέλιξη, δηλαδή 2 αμπέρ.

Οι περιελίξεις μπορούν να συνδεθούν σε αντίθετες κατευθύνσεις, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που τυλίγονται με σύρματα διαφορετικής διαμέτρου (επίσης παράλληλες και σειριακά συνδεδεμένες περιελίξεις). Η συνολική τάση μιας τέτοιας περιέλιξης θα είναι ίση με τη διαφορά τάσης μεταξύ των αντίθετων περιελίξεων, το συνολικό ρεύμα θα είναι ίσο με το τύλιγμα με το μικρότερο φορτίο ρεύματος. Μια τέτοια σύνδεση χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να μειωθεί η τάση εξόδου της υπάρχουσας περιέλιξης. Επίσης, για να μειώσετε την τάση εξόδου οποιασδήποτε περιέλιξης, μπορείτε να τυλίγετε μια πρόσθετη περιέλιξη σε όλες τις περιελίξεις με ένα σύρμα, κατά προτίμηση όχι μικρότερης διαμέτρου. το τύλιγμα του οποίου η τάση πρέπει να μειωθεί ώστε να μην μειωθεί το ρεύμα φορτίου. Η περιέλιξη μπορεί να τυλιχτεί χωρίς καν να αποσυναρμολογηθεί ο μετασχηματιστής εάν υπάρχει κενό μεταξύ των περιελίξεων και του πυρήνακαι ενεργοποιήστε το αντίθετα από την επιθυμητή περιέλιξη.
Για παράδειγμα: έχουμε δύο περιελίξεις στον μετασχηματιστή, το ένα 24 βολτ 3 αμπέρ, το δεύτερο 18 βολτ 2 αμπέρ. Τα γυρίζουμε στον πάγκο και ως αποτέλεσμα παίρνουμε μια περιέλιξη με τάση εξόδου 6 βολτ (24-18) και ρεύμα φορτίου 2 αμπέρ.

Ας ξεκινήσουμε με έναν μικρό μετασχηματιστή, τηρώντας τα χαρακτηριστικά που περιγράφονται παραπάνω (αριστερά στη φωτογραφία).
Το εξετάζουμε προσεκτικά. Όλα τα συμπεράσματά του είναι αριθμημένα και τα καλώδια είναι κατάλληλα για τα ακόλουθα συμπεράσματα. 1, 2, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 22, 23 και 27.
Στη συνέχεια, πρέπει να χτυπήσετε όλα τα συμπεράσματα με ένα ωμόμετρο για να προσδιορίσετε τον αριθμό των περιελίξεων και να σχεδιάσετε ένα διάγραμμα μετασχηματιστή.
Αποδεικνύεται η παρακάτω εικόνα.
Συμπεράσματα 1 και 2 - η αντίσταση μεταξύ τους είναι 2,3 Ohm, 2 και 4 - μεταξύ τους είναι 2,4 Ohm, μεταξύ 1 και 4 - 4,7 Ohm (μία περιέλιξη με μέση έξοδο).
Επιπλέον 8 και 10 - αντίσταση 100,5 Ohm (άλλη περιέλιξη). Συμπεράσματα 12 και 13 - 26 Ohm (ακόμα περιέλιξης). Συμπεράσματα 22 και 23 - 1,5 Ohm (τελευταία περιέλιξη).
Οι ακίδες 6, 9 και 27 δεν κουδουνίζουν με άλλες ακίδες και μεταξύ τους - αυτές είναι πιθανότατα περιελίξεις οθόνης μεταξύ του δικτύου και άλλων περιελίξεων. Αυτά τα συμπεράσματα στο τελικό σχέδιο συνδέονται μεταξύ τους και συνδέονται με το σώμα (κοινό σύρμα).
Για άλλη μια φορά, εξετάστε προσεκτικά τον μετασχηματιστή.
Η περιέλιξη του δικτύου, όπως γνωρίζουμε, τυλίγεται πρώτα, αν και υπάρχουν εξαιρέσεις.



Είναι δύσκολο να το δεις στη φωτογραφία, οπότε θα το αντιγράψω. Ένα καλώδιο συγκολλάται στον ακροδέκτη 8, βγαίνει από τον ίδιο τον πυρήνα (δηλαδή, είναι πιο κοντά στον πυρήνα), μετά το καλώδιο πηγαίνει στον ακροδέκτη 10 - δηλαδή, το τύλιγμα 8-10 τυλίγεται πρώτα (και έχει το υψηλότερο ενεργό αντίσταση) και είναι πιθανότατα δίκτυο.
Τώρα, σύμφωνα με τα δεδομένα που λαμβάνονται από την κλήση, μπορείτε επίσης να σχεδιάσετε ένα διάγραμμα μετασχηματιστή.


Απομένει να προσπαθήσουμε να συνδέσουμε την προτεινόμενη κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή σε ένα δίκτυο 220 volt και να ελέγξουμε το ρεύμα χωρίς φορτίο του μετασχηματιστή.
Για να γίνει αυτό, συλλέγουμε την ακόλουθη αλυσίδα.

Σε σειρά με την προτεινόμενη κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή (έχουμε συμπεράσματα 8-10), συνδέουμε μια συνηθισμένη λάμπα πυρακτώσεως με ισχύ 40-65 watt (για πιο ισχυρούς μετασχηματιστές 75-100 watt). Ο λαμπτήρας σε αυτή την περίπτωση θα παίξει το ρόλο ενός είδους ασφάλειας (περιοριστής ρεύματος) και θα προστατεύσει την περιέλιξη του μετασχηματιστή από αστοχία όταν είναι συνδεδεμένος σε δίκτυο 220 volt, εάν έχουμε επιλέξει λάθος τύλιγμα ή το τύλιγμα δεν έχει σχεδιαστεί για 220 βολτ . Το μέγιστο ρεύμα που ρέει σε αυτήν την περίπτωση μέσω της περιέλιξης (με ισχύ λαμπτήρα 40 watt) δεν θα υπερβαίνει τα 180 milliamps. Αυτό θα σώσει εσάς και τον δοκιμασμένο μετασχηματιστή από πιθανά προβλήματα.

Και γενικά, πάρτε το ως κανόνα, εάν δεν είστε σίγουροι για τη σωστή επιλογή της περιέλιξης του δικτύου, τη μεταγωγή του, στους εγκατεστημένους βραχυκυκλωτήρες περιέλιξης, τότε κάνετε πάντα την πρώτη σύνδεση στο δίκτυο με μια λάμπα πυρακτώσεως συνδεδεμένη σε σειρά.



Προσέχοντας, συνδέουμε το συναρμολογημένο κύκλωμα σε ένα δίκτυο 220 volt (έχω λίγο υψηλότερη τάση δικτύου, ή μάλλον, 230 volt).
Τι βλέπουμε; Η λάμπα πυρακτώσεως δεν ανάβει.
Αυτό σημαίνει ότι η περιέλιξη του δικτύου έχει επιλεγεί σωστά και η περαιτέρω σύνδεση του μετασχηματιστή μπορεί να γίνει χωρίς λαμπτήρα.
Συνδέουμε τον μετασχηματιστή χωρίς λαμπτήρα και μετράμε το ρεύμα χωρίς φορτίο του μετασχηματιστή.

Το ρεύμα χωρίς φορτίο (XX) του μετασχηματιστή μετράται ως εξής. συναρμολογείται ένα παρόμοιο κύκλωμα που συναρμολογήσαμε με μια λάμπα (δεν θα σχεδιάσω πια), μόνο αντί για μια λάμπα, είναι ενεργοποιημένο ένα αμπερόμετρο, το οποίο έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση εναλλασσόμενου ρεύματος (επιθεωρήστε προσεκτικά τη συσκευή σας για μια τέτοια λειτουργία). Το αμπερόμετρο ρυθμίζεται πρώτα στο μέγιστο όριο μέτρησης, στη συνέχεια, εάν είναι πολύ, το αμπερόμετρο μπορεί να μεταφερθεί σε ένα χαμηλότερο όριο μέτρησης. Προσέχοντας - συνδέουμε στο δίκτυο 220 volt, κατά προτίμηση μέσω μετασχηματιστή απομόνωσης. Εάν ο μετασχηματιστής είναι ισχυρός, τότε είναι καλύτερο να βραχυκυκλώσετε τους αισθητήρες αμπερόμετρου τη στιγμή που ο μετασχηματιστής είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο είτε με έναν πρόσθετο διακόπτη, είτε απλώς να τους βραχυκυκλώσετε μαζί, καθώς το ρεύμα εκκίνησης του πρωτεύοντος τυλίγματος ο μετασχηματιστής υπερβαίνει το ρεύμα χωρίς φορτίο κατά 100-150 φορές και το αμπερόμετρο μπορεί να αποτύχει. Αφού συνδεθεί ο μετασχηματιστής στο δίκτυο, οι αισθητήρες του αμπερόμετρου αποσυνδέονται και μετράται το ρεύμα.

Το ρεύμα χωρίς φορτίο του μετασχηματιστή θα πρέπει ιδανικά να είναι 3-8% του ονομαστικού ρεύματος του μετασχηματιστή. Θεωρείται κανονικό και το ρεύμα XX είναι 5-10% του ονομαστικού. Δηλαδή, εάν ένας μετασχηματιστής με εκτιμώμενη ονομαστική ισχύ 100 watt, η κατανάλωση ρεύματος της κύριας περιέλιξης του θα είναι 0,45 A, τότε το ρεύμα XX θα πρέπει ιδανικά να είναι 22,5 mA (5% της ονομαστικής) και είναι επιθυμητό να είναι δεν υπερβαίνει τα 45 mA (10 % της ονομαστικής).



Όπως μπορείτε να δείτε, το ρεύμα χωρίς φορτίο είναι λίγο περισσότερο από 28 milliamps, κάτι που είναι αρκετά αποδεκτό (καλά, ίσως λίγο υψηλό), αφού αυτός ο μετασχηματιστής έχει ισχύ 40-50 watt.
Μετράμε την τάση ανοιχτού κυκλώματος των δευτερευόντων περιελίξεων. Αποδεικνύεται στους ακροδέκτες 1-2-4 17,4 + 17,4 βολτ, ακίδες 12-13 = 27,4 βολτ, ακίδες 22-23 = 6,8 βολτ (αυτό είναι σε τάση δικτύου 230 βολτ).
Στη συνέχεια, πρέπει να προσδιορίσουμε τις δυνατότητες των περιελίξεων και τα ρεύματα φορτίου τους. Πώς γίνεται;
Εάν είναι δυνατό και επιτρέπει το μήκος των καλωδίων περιέλιξης που είναι κατάλληλο για τις επαφές, τότε είναι καλύτερο να μετρήσετε τις διαμέτρους των συρμάτων (περίπου έως 0,1 mm - με παχύμετρο και με ακρίβεια με μικρόμετρο).
Εάν δεν είναι δυνατό να μετρήσετε τις διαμέτρους των συρμάτων, τότε προχωρήστε ως εξής.
Φορτώνουμε με τη σειρά κάθε μία από τις περιελίξεις με ένα ενεργό φορτίο, το οποίο μπορεί να είναι οτιδήποτε, για παράδειγμα, λαμπτήρες πυρακτώσεως διαφόρων ισχύος και τάσης (μια λάμπα πυρακτώσεως με ισχύ 40 watt σε τάση 220 βολτ έχει ενεργή αντίσταση 90 -100 ohms σε ψυχρή κατάσταση, λαμπτήρας ισχύος 150 watt - 30 Ohm), αντιστάσεις σύρματος (αντιστάσεις), nichrome coils από ηλεκτρικές εστίες, ρεοστάτες κ.λπ.
Φορτώνουμε μέχρι να μειωθεί η τάση στην περιέλιξη κατά 10% σε σχέση με την τάση ανοιχτού κυκλώματος.
Αργότερα μετρήστε το ρεύμα φορτίου .



Αυτό το ρεύμα θα είναι το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να δώσει η περιέλιξη για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς υπερθέρμανση.
Η τιμή της πτώσης τάσης έως και 10% για σταθερό (στατικό) φορτίο είναι συμβατικά αποδεκτή έτσι ώστε ο μετασχηματιστής να μην υπερθερμαίνεται. Μπορείτε να πάρετε 15%, ή ακόμα και 20%, ανάλογα με τη φύση του φορτίου. Όλοι αυτοί οι υπολογισμοί είναι κατά προσέγγιση. Εάν το φορτίο είναι σταθερό (η πυράκτωση των λαμπτήρων, για παράδειγμα, ένας φορτιστής), τότε λαμβάνεται μια μικρότερη τιμή, εάν το φορτίο είναι παλμικό (δυναμικό), για παράδειγμα ULF (με εξαίρεση τη λειτουργία "A"), τότε ένα μπορεί να ληφθεί αξία έως και 15-20%.
Λαμβάνω υπόψη το στατικό φορτίο, και το έκανα. ρεύμα φορτίου περιέλιξης 1-2-4 (με μείωση της τάσης περιέλιξης κατά 10% σε σχέση με την τάση ανοιχτού κυκλώματος) - 0,85 αμπέρ (ισχύς περίπου 27 watt), περιέλιξης 12-13 (εικόνα παραπάνω) ρεύμα φορτίου 0,19-0, 2 αμπέρ (5 watt) και περιέλιξη 22-23 - 0,5 αμπέρ (3,25 watt). Η ονομαστική ισχύς του μετασχηματιστή είναι περίπου 36 watt (στρογγυλή έως 40)



Άλλοι μετασχηματιστές ελέγχονται με τον ίδιο τρόπο.
Η φωτογραφία του δεύτερου μετασχηματιστή δείχνει ότι τα συμπεράσματα είναι συγκολλημένα στα πέταλα επαφής 1, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 12.
Μετά την κλήση, γίνεται σαφές ότι ο μετασχηματιστής έχει 4 περιελίξεις.
Το πρώτο είναι στις ακίδες 1 και 6 (24 Ohm), το δεύτερο είναι 3-4 (83 Ohm), το τρίτο είναι 7-8 (11,5 Ohm), το τέταρτο είναι 10-11-12 με ένα χτύπημα από τη μέση ( 0,1 + 0,1 Ohm) .

Επιπλέον, φαίνεται ξεκάθαρα ότι οι περιελίξεις 1 και 6 τυλίγονται πρώτα (λευκά καλώδια), μετά έρχεται η περιέλιξη 3-4 (μαύρα καλώδια).
24 Ω ενεργής αντίστασης του πρωτεύοντος τυλίγματος είναι αρκετά. Για πιο ισχυρούς μετασχηματιστές, η ενεργή αντίσταση της περιέλιξης φτάνει σε μονάδες ohms.
Η δεύτερη περιέλιξη είναι 3-4 (83 ohms), πιθανώς αυξανόμενη.
Εδώ μπορείτε να μετρήσετε τις διαμέτρους των συρμάτων όλων των περιελίξεων, εκτός από την περιέλιξη 3-4, τα συμπεράσματα της οποίας είναι κατασκευασμένα από μαύρο, συρματόσχοινο, σύρμα στερέωσης.



Στη συνέχεια, συνδέουμε τον μετασχηματιστή μέσω μιας λάμπας πυρακτώσεως. Η λάμπα δεν ανάβει, ο μετασχηματιστής μοιάζει με ισχύ 100-120, μετράμε το ρεύμα χωρίς φορτίο, αποδεικνύεται 53 milliamps, το οποίο είναι αρκετά αποδεκτό.
Μετράμε την τάση ανοιχτού κυκλώματος των περιελίξεων. Αποδεικνύεται 3-4 - 233 βολτ, 7-8 - 79,5 βολτ και η περιέλιξη 10-11-12 είναι 3,4 βολτ το καθένα (6,8 με μέση έξοδο). Το τύλιγμα 3-4 φορτώνεται έως ότου η τάση πέσει κατά 10% της τάσης ανοιχτού κυκλώματος και μετράμε το ρεύμα που διαρρέει το φορτίο.

Το μέγιστο ρεύμα φορτίου αυτής της περιέλιξης, όπως φαίνεται από τη φωτογραφία, είναι 0,24 αμπέρ.
Τα ρεύματα των άλλων περιελίξεων προσδιορίζονται από τον πίνακα πυκνότητας ρεύματος, με βάση τη διάμετρο του σύρματος των περιελίξεων.
Το τύλιγμα 7-8 τυλίγεται με σύρμα 0,4 και το νήμα 1,08-1,1. Αντίστοιχα, τα ρεύματα είναι 0,4-0,5 και 3,5-4,0 αμπέρ. Η ονομαστική ισχύς του μετασχηματιστή είναι περίπου 100 watt.



Απομένει ακόμη ένας μετασχηματιστής. Έχει μια λωρίδα επαφής με 14 επαφές, η κορυφή 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 και η κάτω, αντίστοιχα, είναι ομοιόμορφες. Θα μπορούσε να αλλάξει σε διαφορετικές τάσεις δικτύου (127.220.237) είναι πολύ πιθανό το πρωτεύον τύλιγμα να έχει πολλές βρύσες ή να αποτελείται από δύο μισά τυλίγματα με βρύσες.
Καλούμε και παίρνουμε αυτή την εικόνα:
Καρφίτσες 1-2 = 2,5 ohms; 2-3 = 15,5 ohms (αυτή είναι μια περιέλιξη με βρύση). 4-5 = 16,4 ohms; 5-6 \u003d 2,7 Ohm (άλλη περιέλιξη με βρύση). 7-8 \u003d 1,4 Ohm (3η περιέλιξη). 9-10 = 1,5 ohms (4η περιέλιξη), 11-12 = 5 ohms (5η περιέλιξη) και 13-14 (6η περιέλιξη).
Συνδέουμε στις ακίδες 1 και 3 ένα δίκτυο με συνδεδεμένο σε σειρά λαμπτήρα πυρακτώσεως.

Η λάμπα καίει με τη μισή λάμψη. Μετράμε την τάση στους ακροδέκτες του μετασχηματιστή, είναι ίση με 131 βολτ.
Έτσι δεν μάντευαν, και η κύρια περιέλιξη εδώ αποτελείται από δύο μέρη και το συνδεδεμένο τμήμα σε τάση 131 βολτ αρχίζει να κορεστεί (το ρεύμα χωρίς φορτίο αυξάνεται) και επομένως το νήμα της λάμπας θερμαίνεται.
Συνδέουμε τους ακροδέκτες 3 και 4 με ένα βραχυκυκλωτήρα, δηλαδή δύο περιελίξεις σε σειρά και συνδέουμε το δίκτυο (με μια λάμπα) στους ακροδέκτες 1 και 6.
Ούρα, η λάμπα δεν είναι αναμμένη. Μετράμε το ρεύμα αδράνειας.



Το ρεύμα χωρίς φορτίο είναι 34,5 milliamps. Εδώ, πιθανότατα (καθώς μέρος της περιέλιξης 2-3 και μέρος της δεύτερης περιέλιξης 4-5 έχουν μεγαλύτερη αντίσταση, αυτά τα μέρη έχουν σχεδιαστεί για 110 βολτ και τα μέρη των περιελίξεων 1-2 και 5-6 είναι 17 βολτ το καθένα, δηλαδή κοινό για ένα μέρος των 1278 βολτ) 220 βολτ συνδέθηκε στους ακροδέκτες 2 και 5 με ένα βραχυκυκλωτήρα στις ακίδες 3 και 4 ή αντίστροφα. Μπορείτε όμως να το αφήσετε όπως το συνδέσαμε, δηλαδή όλα τα μέρη των περιελίξεων να είναι σε σειρά. Για μετασχηματιστή, είναι μόνο καλύτερο.
Τα πάντα, βρέθηκε το δίκτυο, οι περαιτέρω ενέργειες είναι παρόμοιες με αυτές που περιγράφονται παραπάνω.

Μετασχηματιστές ράβδων, χαρακτηριστικά

Υπάρχουν περισσότερα μετασχηματιστές ράβδωνφαίνονται έτσι

Αρκετά κοινά τρανς, παρεμπιπτόντως, χρησιμοποιήθηκαν σε πολλές τηλεοράσεις των εποχών "σωλήνων" ...

Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά τους:

Οι μετασχηματιστές ράβδων, κατά κανόνα, έχουν δύο συμμετρικά πηνία και η περιέλιξη του δικτύου χωρίζεται σε δύο πηνία, δηλαδή, στροφές 110 (127) βολτ τυλίγονται στο ένα πηνίο και στο άλλο. Η αρίθμηση των καλωδίων του ενός πηνίου είναι παρόμοια με του άλλου, οι αριθμοί των απαγωγών στο άλλο πηνίο επισημαίνονται (ή συμβατικά σημειώνονται) με μια διαδρομή, δηλ. 1", 2" κ.λπ.

Η περιέλιξη του δικτύου, κατά κανόνα, τυλίγεται πρώτα (πιο κοντά στον πυρήνα).

Η περιέλιξη του δικτύου μπορεί να έχει κρουνούς ή να αποτελείται από δύο μέρη (για παράδειγμα, ένα τύλιγμα - ακίδες 1-2-3 ή δύο μέρη - ακίδες 1-2 και 3-4).

Σε έναν μετασχηματιστή ράβδου, η μαγνητική ροή κινείται κατά μήκος του πυρήνα (σε "κύκλο, έλλειψη") και η κατεύθυνση της μαγνητικής ροής μιας ράβδου θα είναι αντίθετη από την άλλη, επομένως, για να συνδέσει τα δύο μισά των περιελίξεων στο σειρές, σε διαφορετικά πηνία, συνδέονται οι επαφές με το ίδιο όνομα ή η αρχή στην αρχή (από άκρη σε άκρη), δηλ. 1 και 1", το δίκτυο τροφοδοτείται σε 2-2", ή 2 και 2", το δίκτυο τροφοδοτείται στη συνέχεια σε 1 και 1".

Για μια σειριακή σύνδεση περιελίξεων που αποτελείται από δύο μέρη σε ένα πηνίο - οι περιελίξεις συνδέονται ως συνήθως, η αρχή στο τέλος ή το τέλος στην αρχή, (nk ή kn), δηλαδή η έξοδος 2 και 3 (αν, για Για παράδειγμα, υπάρχουν 2 περιελίξεις με αριθμούς ακίδων 1-2 και 3-4), επίσης στο άλλο πηνίο. Περαιτέρω σειριακή σύνδεση των δύο μισών περιελίξεων που προκύπτουν σε διαφορετικά πηνία, βλέπε παραπάνω παράγραφο.

Για παράλληλη σύνδεση περιελίξεων ( μόνο για περιελίξεις με τον ίδιο αριθμό στροφών ) σε ένα πηνίο, η σύνδεση γίνεται ως συνήθως (n-n και k-k, ή ακροδέκτες 1-3 και 2-4 - εάν, για παράδειγμα, υπάρχουν πανομοιότυπες περιελίξεις με τους ακροδέκτες 1-2 και 3-4). Για διαφορετικά πηνία, η σύνδεση γίνεται ως εξής, προς-n-έξοδο και n-προς-έξοδο, ή συνδέονται καλώδια 1-2 "και 2-1" - εάν, για παράδειγμα, υπάρχουν πανομοιότυπες περιελίξεις με καλώδια 1- 2 και 1 "-2" .

Για άλλη μια φορά, σας υπενθυμίζω την τήρηση των προφυλάξεων ασφαλείας και είναι καλύτερο να έχετε έναν μετασχηματιστή απομόνωσης στο σπίτι για πειράματα με τάση 220 βολτ (μετασχηματιστής με περιελίξεις 220/220 volt για γαλβανική απομόνωση από βιομηχανικό δίκτυο), που θα προστατεύσει από ηλεκτροπληξία εάν αγγίξετε κατά λάθος το γυμνό άκρο του σύρματος.

Σημειώσεις και προσθήκες:

* συγγραφέας άρθρου Νικολάι Πετρούσοφ
* Υλικό από το site Για να βοηθήσει τον ραδιοερασιτέχνη

Ένας μετασχηματιστής είναι μια απλή ηλεκτρική συσκευή που μετατρέπει την τάση και το ρεύμα. Η είσοδος και μία ή περισσότερες περιελίξεις εξόδου τυλίγονται σε έναν κοινό μαγνητικό πυρήνα. Μια εναλλασσόμενη τάση που εφαρμόζεται στο πρωτεύον τύλιγμα προκαλεί ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο προκαλεί την εμφάνιση μιας εναλλασσόμενης τάσης της ίδιας συχνότητας στις δευτερεύουσες περιελίξεις. Ανάλογα με την αναλογία του αριθμού των στροφών, ο συντελεστής μετάδοσης αλλάζει.

Για να ελέγξετε για σφάλματα μετασχηματιστή, πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε τα συμπεράσματα όλων των περιελίξεων του. Αυτό μπορεί να γίνει από αυτό, όπου υποδεικνύονται οι αριθμοί καρφίτσας, ο χαρακτηρισμός τύπου (τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα βιβλία αναφοράς), με αρκετά μεγάλο μέγεθος, υπάρχουν ακόμη και σχέδια. Εάν ο μετασχηματιστής βρίσκεται απευθείας σε κάποια ηλεκτρονική συσκευή, τότε όλα αυτά θα διευκρινιστούν από το διάγραμμα κυκλώματος για τη συσκευή και τις προδιαγραφές.

Έχοντας καθορίσει όλα τα συμπεράσματα, μπορείτε να ελέγξετε δύο ελαττώματα με ένα πολύμετρο: ένα σπάσιμο της περιέλιξης και ένα βραχυκύκλωμα στη θήκη ή σε άλλη περιέλιξη.

Για να προσδιορίσετε το σπάσιμο, είναι απαραίτητο να "κουδουνίσετε" κάθε περιέλιξη με τη σειρά του στη λειτουργία ωμόμετρου, η απουσία μετρήσεων ("άπειρη" αντίσταση) υποδηλώνει ένα σπάσιμο. Το ψηφιακό πολύμετρο μπορεί να δώσει αναξιόπιστες μετρήσεις κατά τον έλεγχο περιελίξεων με μεγάλο αριθμό στροφών λόγω της υψηλής επαγωγής τους.

Για να αναζητήσετε βραχυκύκλωμα στη θήκη, ένας αισθητήρας πολύμετρου συνδέεται στον ακροδέκτη περιέλιξης και ο δεύτερος με τη σειρά του αγγίζει τους ακροδέκτες άλλων περιελίξεων (ένα από τα δύο είναι αρκετό) και τη θήκη (το σημείο επαφής πρέπει να καθαριστεί χρώμα και βερνίκι). Δεν πρέπει να υπάρχει βραχυκύκλωμα, επομένως είναι απαραίτητο να ελέγχετε κάθε έξοδο.

Βραχυκύκλωμα περιστροφής μετασχηματιστή: πώς να προσδιορίσετε

Ένα άλλο κοινό ελάττωμα των μετασχηματιστών είναι ένα βραχυκύκλωμα ενδιάμεσης στροφής· είναι σχεδόν αδύνατο να το αναγνωρίσετε μόνο με ένα πολύμετρο. Η ενσυνειδητότητα, η έντονη όραση και η όσφρηση μπορούν να βοηθήσουν εδώ. Το σύρμα μονώνεται μόνο λόγω της επίστρωσής του με βερνίκι· σε περίπτωση διάσπασης της μόνωσης μεταξύ παρακείμενων στροφών, η αντίσταση εξακολουθεί να παραμένει, γεγονός που οδηγεί σε τοπική θέρμανση. Κατά τη διάρκεια της οπτικής επιθεώρησης, ένας μετασχηματιστής που μπορεί να επισκευαστεί δεν πρέπει να έχει μαύρισμα, ραβδώσεις ή πρήξιμο του γεμίσματος, απανθρακοποίηση χαρτιού ή μυρωδιά καύσης.

Εάν καθοριστεί ο τύπος του μετασχηματιστή, τότε από το βιβλίο αναφοράς μπορείτε να μάθετε την αντίσταση των περιελίξεων του. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο σε λειτουργία megger. Αφού μετρήσουμε την αντίσταση μόνωσης των περιελίξεων του μετασχηματιστή, τη συγκρίνουμε με την αναφορά: διαφορές άνω του 50% υποδηλώνουν αστοχία περιέλιξης. Εάν δεν υποδεικνύεται η αντίσταση των περιελίξεων του μετασχηματιστή, τότε δίνεται πάντα ο αριθμός των στροφών και ο τύπος του σύρματος και θεωρητικά, εάν είναι επιθυμητό, ​​μπορεί να υπολογιστεί.

Μπορούν να δοκιμαστούν οι οικιακές μετασχηματιστές υποβάθμισης;

Μπορείτε να δοκιμάσετε να ελέγξετε με ένα πολύμετρο και με κοινούς κλασικούς μετασχηματιστές που χρησιμοποιούνται σε τροφοδοτικά για διάφορες συσκευές με τάση εισόδου 220 βολτ και σταθερά εξόδου από 5 έως 30 βολτ. Προσεκτικά, εξαλείφοντας την πιθανότητα επαφής γυμνών καλωδίων, τροφοδοτούνται 220 βολτ στην κύρια περιέλιξη. Εάν υπάρχει μυρωδιά, καπνός, ο μπακαλιάρος πρέπει να απενεργοποιηθεί αμέσως, το πείραμα είναι ανεπιτυχές, η κύρια περιέλιξη είναι ελαττωματική.
Εάν όλα είναι καλά, τότε αγγίζοντας μόνο τους ανιχνευτές του ελεγκτή, μετράται η τάση στις δευτερεύουσες περιελίξεις. Η διαφορά από την αναμενόμενη κατά περισσότερο από 20% κάτω δείχνει μια δυσλειτουργία αυτής της περιέλιξης.

Για τη συγκόλληση στο σπίτι, απαιτείται μια λειτουργική και παραγωγική συσκευή, η απόκτηση της οποίας είναι πλέον πολύ ακριβή. Είναι πολύ πιθανό να συναρμολογηθεί από αυτοσχέδια υλικά, έχοντας προηγουμένως μελετήσει το αντίστοιχο σχήμα.

Τι είναι τα ηλιακά πάνελ και πώς να τα χρησιμοποιήσετε για να δημιουργήσετε ένα σύστημα παροχής ενέργειας στο σπίτι, θα πει σε αυτό το θέμα.

Ένα πολύμετρο μπορεί επίσης να βοηθήσει αν υπάρχει ο ίδιος, αλλά προφανώς καλός μετασχηματιστής. Οι αντιστάσεις περιελίξεων συγκρίνονται, μια εξάπλωση μικρότερη από 20% είναι ο κανόνας, αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι για τιμές μικρότερες από 10 ohms, δεν θα μπορεί κάθε δοκιμαστής να δώσει σωστές μετρήσεις.

Το πολύμετρο έκανε ό,τι καλύτερο μπορούσε. Για περαιτέρω επαλήθευση, θα χρειαστείτε επίσης έναν παλμογράφο.

Λεπτομερείς οδηγίες: πώς να ελέγξετε τον μετασχηματιστή με ένα πολύμετρο σε βίντεο

Οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλες τις ηλεκτρικές συσκευές, τόσο βιομηχανικές όσο και οικιακές.

Ας αφήσουμε τους μετασχηματιστές που χρησιμοποιούνται από εταιρείες ενέργειας εκτός του πεδίου εφαρμογής του άρθρου και ας εξετάσουμε τις συσκευές μετατροπής τάσης που χρησιμοποιούνται σε τροφοδοτικά για οικιακές ηλεκτρικές συσκευές.

Πώς λειτουργεί ένας μετασχηματιστής και σε τι χρησιμεύει;

Ο μετασχηματιστής ανήκει σε στοιχειώδεις ηλεκτρικές συσκευές. Η αρχή της λειτουργίας του βασίζεται στη διέγερση ενός μαγνητικού πεδίου και στον αμφίδρομο μετασχηματισμό του.

Σπουδαίος! Είναι δυνατό να προκληθεί μαγνητικό πεδίο στον πυρήνα μόνο με τη βοήθεια εναλλασσόμενου ρεύματος. Επομένως, μετασχηματιστές που λειτουργούν με συνεχές ρεύμα δεν υπάρχουν. Εάν είναι απαραίτητο να μετατραπεί μια άμεση τάση, γίνεται πρώτα εναλλασσόμενη ή παλμική. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας κύριες γεννήτριες.

Ένα πρωτεύον τύλιγμα τυλίγεται σε έναν μόνο μαγνητικό πυρήνα, στον οποίο εφαρμόζεται μια εναλλασσόμενη τάση με πρωτεύοντα χαρακτηριστικά. Στις υπόλοιπες περιελίξεις που τυλίγονται στον ίδιο πυρήνα, προκαλείται εναλλασσόμενη τάση. Η διαφορά στον αριθμό των στροφών σε σχέση με το πρωτεύον καθορίζει τον συντελεστή μετάδοσης.

Πώς να υπολογίσετε την περιέλιξη ενός μετασχηματιστή;

Για παράδειγμα, το πρωτεύον αποτελείται από 2200 στροφές και τροφοδοτείται με 220 βολτ εναλλασσόμενης τάσης. Για κάθε 10 στροφές ενός τέτοιου μετασχηματιστή, υπάρχει 1 βολτ. Αντίστοιχα, για να λάβουμε την απαιτούμενη τιμή τάσης στις δευτερεύουσες περιελίξεις, είναι απαραίτητο να την πολλαπλασιάσουμε επί 10 και θα πάρουμε τον αριθμό των στροφών του δευτερεύοντος.

Για να πάρουμε 24 βολτ, χρειαζόμαστε 240 στροφές της δευτερεύουσας περιέλιξης. Εάν θέλετε να πάρετε πολλές τιμές από έναν μετασχηματιστή, μπορείτε να τυλίξετε πολλές περιελίξεις.
Πώς να ελέγξετε τον μετασχηματιστή και να προσδιορίσετε τις περιελίξεις του;

Το τέλος μιας περιέλιξης συνδέεται συχνά με την αρχή της επόμενης. Για παράδειγμα, έχουμε δύο δευτερεύοντα πηνία για 240 και 200 ​​στροφές συνδεδεμένα σε σειρά. Στη συνέχεια, στην περιέλιξη I θα υπάρχουν 24 βολτ, στο II - 20 βολτ. Και αν αφαιρέσετε την τάση από τα ακραία συμπεράσματα, θα πάρετε 44 βολτ.


Η επόμενη τιμή είναι η μέγιστη ισχύς φορτίου. Αυτή είναι μια σταθερή τιμή. Εάν το πρωτεύον έχει σχεδιαστεί για ισχύ 220W, τότε μπορεί να περάσει ρεύμα 1Α μέσα από αυτό. Κατά συνέπεια, σε τάση 20 βολτ στο δευτερεύον τύλιγμα, το ρεύμα λειτουργίας μπορεί να φτάσει τα 11 Α.

Με βάση την απαιτούμενη ισχύ, υπολογίζεται η διατομή του μαγνητικού κυκλώματος (πυρήνας) και η διατομή του αγωγού από τον οποίο τυλίγονται οι περιελίξεις.

Για να κατανοήσετε την αρχή του υπολογισμού του μαγνητικού κυκλώματος, ρίξτε μια ματιά στον συνημμένο πίνακα:


Αυτός είναι ένας τυπικός υπολογισμός για έναν πυρήνα σχήματος W που χρησιμοποιείται στους περισσότερους οικιακούς μετασχηματιστές. Ο μαγνητικός πυρήνας συναρμολογείται από πλάκες από ηλεκτρικό χάλυβα ή κράματα με βάση το σίδηρο με την προσθήκη νικελίου. Ένα τέτοιο υλικό κάνει εξαιρετική δουλειά στη διατήρηση ενός σταθερού μαγνητικού πεδίου.

Στη σύγχρονη τεχνολογία, οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται αρκετά συχνά. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται για την αύξηση ή τη μείωση των παραμέτρων του εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος. Ο μετασχηματιστής αποτελείται από την είσοδο και πολλές (ή τουλάχιστον μία) περιελίξεις εξόδου σε έναν μαγνητικό πυρήνα. Αυτά είναι τα κύρια συστατικά του. Συμβαίνει ότι η συσκευή αποτύχει και καθίσταται απαραίτητη η επισκευή ή η αντικατάστασή της. Για να προσδιορίσετε εάν ο μετασχηματιστής λειτουργεί, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνοι σας ένα οικιακό πολύμετρο. Λοιπόν, πώς να ελέγξετε τον μετασχηματιστή με ένα πολύμετρο;

Βασικές αρχές και αρχή λειτουργίας

Ο ίδιος ο μετασχηματιστής ανήκει σε στοιχειώδεις συσκευές και η αρχή της λειτουργίας του βασίζεται στον αμφίδρομο μετασχηματισμό του διεγερμένου μαγνητικού πεδίου. Ενδεικτικά, ένα μαγνητικό πεδίο μπορεί να προκληθεί μόνο χρησιμοποιώντας εναλλασσόμενο ρεύμα. Εάν πρέπει να δουλέψετε με μια σταθερά, πρέπει πρώτα να τη μετατρέψετε.

Μια κύρια περιέλιξη τυλίγεται στον πυρήνα της συσκευής, στην οποία παρέχεται μια εξωτερική εναλλασσόμενη τάση με ορισμένα χαρακτηριστικά. Ακολουθείται από αυτό ή πολλές δευτερεύουσες περιελίξεις, στις οποίες προκαλείται εναλλασσόμενη τάση. Ο συντελεστής μετάδοσης εξαρτάται από τη διαφορά στον αριθμό των στροφών και τις ιδιότητες του πυρήνα.

ποικιλίες

Υπάρχουν πολλοί τύποι μετασχηματιστών στην αγορά σήμερα. Ανάλογα με το σχέδιο που επιλέγει ο κατασκευαστής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια ποικιλία υλικών. Όσον αφορά το σχήμα, επιλέγεται αποκλειστικά από την ευκολία τοποθέτησης της συσκευής στη θήκη της συσκευής. Η ισχύς σχεδιασμού επηρεάζεται μόνο από τη διαμόρφωση και το υλικό του πυρήνα. Ταυτόχρονα, η κατεύθυνση των στροφών δεν επηρεάζει τίποτα - οι περιελίξεις τυλίγονται τόσο προς όσο και μακριά το ένα από το άλλο. Η μόνη εξαίρεση είναι η ίδια επιλογή κατεύθυνσης εάν χρησιμοποιούνται πολλαπλές δευτερεύουσες περιελίξεις.

Για τη δοκιμή μιας τέτοιας συσκευής, αρκεί ένα συμβατικό πολύμετρο, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί ως ελεγκτής μετασχηματιστή ρεύματος. Δεν απαιτούνται ειδικές συσκευές.

Διαδικασία ελέγχου

Η δοκιμή του μετασχηματιστή ξεκινά με τον ορισμό των περιελίξεων. Αυτό μπορεί να γίνει με σήμανση στη συσκευή. Θα πρέπει να αναφέρονται οι αριθμοί pin, καθώς και οι ονομασίες τύπου τους, κάτι που σας επιτρέπει να δημιουργήσετε περισσότερες πληροφορίες από τους καταλόγους. Σε ορισμένες περιπτώσεις, υπάρχουν ακόμη και επεξηγηματικά σχέδια. Εάν ο μετασχηματιστής είναι εγκατεστημένος σε κάποιο είδος ηλεκτρονικής συσκευής, τότε το διάγραμμα ηλεκτρονικού κυκλώματος αυτής της συσκευής, καθώς και μια λεπτομερής προδιαγραφή, θα μπορέσουν να διευκρινίσουν την κατάσταση.

Έτσι, όταν καθοριστούν όλα τα συμπεράσματα, έρχεται η σειρά του δοκιμαστή. Με αυτό, μπορείτε να εγκαταστήσετε τις δύο πιο συνηθισμένες δυσλειτουργίες - ένα βραχυκύκλωμα (στην θήκη ή μια γειτονική περιέλιξη) και μια διακοπή περιέλιξης. Στην τελευταία περίπτωση, στη λειτουργία ωμόμετρου (μέτρηση αντίστασης), όλες οι περιελίξεις επανέρχονται με τη σειρά τους. Αν κάποια από τις μετρήσεις δείχνει μία, δηλαδή άπειρη αντίσταση, τότε υπάρχει διάλειμμα.

Υπάρχει μια σημαντική απόχρωση εδώ. Είναι καλύτερο να ελέγξετε σε μια αναλογική συσκευή, καθώς μια ψηφιακή μπορεί να δώσει παραμορφωμένες μετρήσεις λόγω υψηλής επαγωγής, κάτι που ισχύει ιδιαίτερα για περιελίξεις με μεγάλο αριθμό στροφών.

Όταν ελέγχεται ένα βραχυκύκλωμα στη θήκη, ένας από τους ανιχνευτές συνδέεται με τον ακροδέκτη περιέλιξης, ενώ ο δεύτερος οδηγεί στα συμπεράσματα όλων των άλλων περιελίξεων και της ίδιας της θήκης. Για να ελέγξετε το τελευταίο, θα πρέπει πρώτα να καθαρίσετε το σημείο επαφής από βερνίκι και μπογιά.

Ορισμός σφάλματος παρεμβολής

Μια άλλη κοινή αστοχία του μετασχηματιστή είναι το βραχυκύκλωμα διακοπής. Είναι σχεδόν αδύνατο να ελέγξετε έναν παλμικό μετασχηματιστή για μια τέτοια δυσλειτουργία μόνο με ένα πολύμετρο. Ωστόσο, εάν εμπλέκετε την αίσθηση της όσφρησης, την προσοχή και την ευκρινή όραση, το πρόβλημα μπορεί κάλλιστα να λυθεί.

Λίγη θεωρία. Το σύρμα στον μετασχηματιστή είναι μονωμένο αποκλειστικά με δική του επίστρωση βερνικιού. Εάν υπάρχει βλάβη μόνωσης, η αντίσταση μεταξύ των παρακείμενων στροφών παραμένει, με αποτέλεσμα να θερμαίνεται το σημείο επαφής. Γι' αυτό το πρώτο βήμα είναι να επιθεωρήσετε προσεκτικά τη συσκευή για εμφάνιση ραβδώσεων, μαυρίσματος, καμένου χαρτιού, πρηξίματος και μυρωδιάς καψίματος.

Στη συνέχεια, προσπαθούμε να προσδιορίσουμε τον τύπο του μετασχηματιστή. Μόλις ληφθεί αυτό, σύμφωνα με εξειδικευμένα βιβλία αναφοράς, μπορείτε να δείτε την αντίσταση των περιελίξεων του. Στη συνέχεια, αλλάζουμε τον ελεγκτή στη λειτουργία μεγομόμετρο και αρχίζουμε να μετράμε την αντίσταση μόνωσης των περιελίξεων. Σε αυτή την περίπτωση, ο ελεγκτής παλμικού μετασχηματιστή είναι ένα κανονικό πολύμετρο.

Κάθε μέτρηση πρέπει να συγκρίνεται με αυτή που καθορίζεται στο εγχειρίδιο. Εάν υπάρχει απόκλιση μεγαλύτερη από 50%, τότε η περιέλιξη είναι ελαττωματική.

Εάν η αντίσταση των περιελίξεων δεν υποδεικνύεται για τον ένα ή τον άλλο λόγο, πρέπει να παρέχονται άλλα δεδομένα στο βιβλίο αναφοράς: ο τύπος και η διατομή του σύρματος, καθώς και ο αριθμός των στροφών. Με τη βοήθειά τους, μπορείτε να υπολογίσετε μόνοι σας τον επιθυμητό δείκτη.

Έλεγχος οικιακών συσκευών υποβάθμισης

Θα πρέπει να σημειωθεί η στιγμή του ελέγχου των κλασικών μετασχηματιστών υποβάθμισης με δοκιμαστή-πολύμετρο. Μπορείτε να τα βρείτε σχεδόν σε όλα τα τροφοδοτικά που μειώνουν την τάση εισόδου από 220 βολτ στην τάση εξόδου 5-30 βολτ.

Το πρώτο βήμα είναι να ελέγξετε την πρωτεύουσα περιέλιξη, η οποία τροφοδοτείται με τάση 220 βολτ. Σημάδια μιας πρωτογενούς αστοχίας περιέλιξης:

  • η παραμικρή ορατότητα καπνού.
  • η μυρωδιά της καύσης?
  • ρωγμή.

Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να σταματήσετε αμέσως το πείραμα.

Εάν όλα είναι καλά, μπορείτε να προχωρήσετε στη μέτρηση στις δευτερεύουσες περιελίξεις. Μπορείτε να τα αγγίξετε μόνο με τις επαφές του δοκιμαστή (probes). Εάν τα αποτελέσματα που λαμβάνονται είναι μικρότερα από τα αποτελέσματα ελέγχου κατά τουλάχιστον 20%, τότε η περιέλιξη είναι ελαττωματική.

Δυστυχώς, είναι δυνατό να δοκιμαστεί ένα τέτοιο τρέχον μπλοκ μόνο εάν υπάρχει ένα εντελώς παρόμοιο και εγγυημένο μπλοκ εργασίας, καθώς από αυτό θα συλλεχθούν τα δεδομένα ελέγχου. Θα πρέπει επίσης να θυμόμαστε ότι όταν εργάζεστε με δείκτες της τάξης των 10 ohms, ορισμένοι ελεγκτές ενδέχεται να παραμορφώσουν τα αποτελέσματα.

Μέτρηση ρεύματος χωρίς φορτίο

Εάν όλες οι δοκιμές έχουν δείξει ότι ο μετασχηματιστής είναι πλήρως λειτουργικός, δεν θα είναι περιττό να γίνει άλλη διάγνωση - για το ρεύμα του μετασχηματιστή ρελαντί. Τις περισσότερες φορές, είναι ίσο με 0,1-0,15 της ονομαστικής τιμής, δηλαδή το ρεύμα υπό φορτίο.

Για τη διεξαγωγή της δοκιμής, η συσκευή μέτρησης τίθεται σε λειτουργία αμπερόμετρου. Σημαντικό σημείο! Το πολύμετρο θα πρέπει να συνδεθεί βραχυκυκλωμένο στον υπό δοκιμή μετασχηματιστή.

Αυτό είναι σημαντικό γιατί κατά την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στην περιέλιξη του μετασχηματιστή, η ισχύς ρεύματος αυξάνεται έως και αρκετές εκατοντάδες φορές σε σύγκριση με την ονομαστική. Μετά από αυτό, οι ανιχνευτές δοκιμής ανοίγουν και οι ενδείξεις εμφανίζονται στην οθόνη. Είναι αυτοί που εμφανίζουν την τιμή του ρεύματος χωρίς φορτίο, το ρεύμα χωρίς φορτίο. Με παρόμοιο τρόπο, οι δείκτες μετρώνται στις δευτερεύουσες περιελίξεις.

Για τη μέτρηση της τάσης, ένας ρεοστάτης συνδέεται συχνότερα με τον μετασχηματιστή. Εάν δεν είναι διαθέσιμο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια σπείρα βολφραμίου ή μια σειρά από λαμπτήρες.

Για να αυξήσετε το φορτίο, αυξήστε τον αριθμό των λαμπτήρων ή μειώστε τον αριθμό των στροφών της σπείρας.

Όπως μπορείτε να δείτε, δεν απαιτείται καν ειδικός ελεγκτής για επαλήθευση. Ένα κανονικό πολύμετρο θα κάνει. Είναι πολύ επιθυμητό να έχουμε τουλάχιστον κατά προσέγγιση κατανόηση των αρχών λειτουργίας και του σχεδιασμού των μετασχηματιστών, αλλά για μια επιτυχημένη μέτρηση, αρκεί απλώς να μπορείτε να αλλάξετε τη συσκευή σε λειτουργία ωμόμετρου.