Что такое коэффициент трансформации

Что такое коэффициент трансформации

Его можно также рассчитать, поделив соответствующие показатели ЭДС в обмотках. В идеальных условиях (если отсутствуют электрические потери) показатель коэффициента трансформации рассчитывается отношением напряжений на зажимах обмоток. У трансформаторов, имеющих более двух обмоток, этот параметр определяется для каждой обмотки поочередно.

коэффициент трансформации трансформатора

Коэффициент трансформации понижающих трансформаторов превышает единицу, повышающих – находится в пределах от 0 до 1. Фактически коэффициент трансформации показывает, во сколько раз трансформатор понижает поданное на него напряжение.

С помощью коэффициента трансформации есть возможность проверить правильность количества витков, поэтому он определяется для всех имеющихся фаз и на каждом из ответвлений. Подобные измерения и расчеты помогают выявить обрывы проводов в обмотках и узнать полярность каждой из обмоток.

Значение коэффициента трансформации определить можно несколькими способами:

измерением напряжений на обмотках двумя вольтметрами;

с помощью моста переменного тока;

по паспортным данным.

Реальный показатель рекомендуется измерять с использованием 2-х вольтметров. Номинальный показатель коэффициента трансформации также возможно вычислить, используя номинальные значения напряжений на обмотках в режиме ХХ (холостого хода), указанные в паспорте трансформатора.

Трехобмоточные трансформаторы требуют выполнения измерений минимум для 2-х пар обмоток, имеющих меньший ток короткого замыкания. Если электрические элементы трансформатора расположены в защитном кожухе, под которым скрыты некоторые ответвления, то коэффициент трансформации определяется только для выведенных наружу зажимов обмоток.

Для однофазных трансформаторов рабочее значение коэффициента трансформации рассчитывают путем деления напряжения, подведенного к первичной цепи, на одновременно измеренное напряжение во вторичной цепи.

Для трехфазных трансформаторов эта процедура может выполняться несколькими методами: с подключением к высоковольтной обмотке напряжения от трехфазной сети, путем запитывания однофазным напряжением, с выведенной нулевой точкой и без нее. В любом случае на одноименных зажимах противоположных обмоток замеряют показания линейных напряжений.

К обмоткам нельзя подключать напряжение, выше или существенно ниже номинального, значение которого указано в паспорте. В таком случае возрастает погрешность измерений из-за потерь тока, потребляемого подключенным измерительным прибором, и тока холостого хода.

Для проведения измерений должны использоваться вольтметры с классом точности в пределах 0,2..0,5. Ускорить и упростить определение коэффициента трансформации могут универсальные приборы (например, УИКТ-3), позволяющие производить измерения без подключения сторонних источников переменного напряжения.

Под занавес, я хочу вам предложить посмотреть отличный интернет-магазин, где можете найти и приобрести газовый обогреватель для дачи хорошего качества.

Определение коэффициента трансформации силовых трансформаторов

Коэффициентом трансформации (К) называется отношение напряжения обмотки ВН к напряжению обмотки НН при холостом ходе трансформатора:

Для трехобмоточных трансформаторов коэффициентом трансформации является отношение напряжений обмоток ВН/СН, ВН/НН и СН/НН.

Значение коэффициента трансформации позволяет проверить правильное число витков обмоток трансформатора, поэтому его определяют на всех ответвлениях обмоток и для всех фаз. Эти измерения, кроме проверки самого коэффициента трансформации, дают возможность проверить правильность установки переключателя напряжения на соответствующих ступенях, а также целость обмоток.

Если трансформатор монтируется без вскрытия и при этом ряд ответвлений, недоступен для измерений, определение коэффициента трансформации производится только для доступных ответвлений.

При испытании трехобмоточных трансформаторов коэффициент трансформации достаточно проверить для двух пар обмоток, причем измерения рекомендуется проводить на тех обмотках, для которых напряжение короткого замыкания наименьшее.

В паспорте каждого трансформатора даются номинальные напряжения обеих обмоток, относящиеся к режиму холостого хода. Поэтому номинальный коэффициент трансформации можно легко определить по их отношению.

Измеренный коэффициент трансформации на всех ступенях переключателя ответвлений не должен отличаться более чем на 2 % от коэффициента трансформации на том же ответвлении на других фазах или от паспортных данных, или от данных предыдущих измерений. В случае более значительного отклонения должна быть выяснена его причина. При отсутствии виткового замыкания трансформатор может быть введен в работу.

Коэффициент трансформации определяют следующими методами:

а) двух вольтметров;

б) моста переменного тока;

в) постоянного тока;

г) образцового (стандартного) трансформатора и др.

Коэффициент трансформации рекомендуется определять методом двух вольтметров (рис. 1).

Принципиальная схема для определения коэффициента трансформации методом двух вольтметров для однофазных трансформаторов дана на рис. 1,а. Напряжение, подводимое к двум обмоткам трансформатора, одновременно измеряют двумя разными вольтметрами.

При испытании трехфазных трансформаторов одновременно измеряют линейные напряжения, соответствующие одноименным зажимам обеих проверяемых обмоток. Подводимое напряжение не должно превышать номинального напряжения трансформатора и быть чрезмерно малым, чтобы на результаты измерений не могли повлиять ошибки вследствие потери напряжения в обмотках от тока холостого хода и тока, обусловленного присоединением измерительного прибора к зажимам вторичной обмотки.

Рис. 1. Метод двух вольтметров для определения коэффициентов трансформации: а – для двухобмоточных и б – трехобмоточных трансформаторов

Подводимое напряжение должно быть от одного (для трансформаторов большой мощности) до нескольких десятков процентов номинального напряжения (для трансформаторов небольшой мощности), если испытания проводятся с целью проверки паспортных данных трансформаторов.

В большинстве случаев к трансформатору подводят напряжение от сети 380 В. В случае необходимости вольтметр присоединяется через трансформатор напряжения или включается с добавочным сопротивлением. Классы точности измерительных приборов – 0,2–0,5. Допускается присоединять вольтметр V1 к питающим проводам, а не к вводам трансформатора, если это не отразится на точности измерений из-за падения напряжения в питающих проводах.

При испытании трехфазных трансформаторов симметричное трехфазное напряжение подводят к одной обмотке и одновременно измеряют линейные напряжения на линейных зажимах первичной и вторичной обмоток.

При измерении фазных напряжений допускается определение коэффициента трансформации по фазным напряжениям соответствующих фаз. При этом проверку коэффициента трансформации производят при однофазном или трехфазном возбуждении трансформатора.

Если коэффициент трансформации был определен на заводе-изготовителе, то при монтаже целесообразно измерять те же напряжения. При отсутствии симметричного трехфазного напряжения коэффициент трансформации трехфазных трансформаторов, имеющих схему соединения обмоток Д/У или У/Д, можно определить при помощи фазных напряжений с поочередным закорачиванием фаз.

Для этого одну фазу обмотки (например, фазу А), соединенную в треугольник, закорачивают соединением двух соответствующих линейных зажимов данной обмотки. Затем при однофазном возбуждении определяют коэффициент трансформации оставшейся свободной пары фаз, который при данном методе должен быть равным 2 Kф для системы Д/У при питании со стороны звезды (рис. 2) или Kф/2 для схемы У/Д при питании со стороны треугольника, где Kф – фазный коэффициент трансформации (рис. 3).

Рис. 2. Определение коэффициентов трансформации трансформатора, соединенного по схеме Д/У, при несимметричном трехфазном напряжении: а – первое; б – второе и в – третье измерения

Аналогичным образом производят измерения при накоротко замкнутых фазах В и С. При испытании трехобмоточных трансформаторов коэффициент трансформации достаточно проверить для двух пар обмоток (см. рис. 1,б).

Если у трансформатора выведена нейтраль и доступны все начала и концы обмоток, то определение коэффициента трансформации можно производить для фазных напряжений. Проверку коэффициента трансформации по фазным напряжениям производят при однофазном или трехфазном возбуждении трансформатора.

Для трансформаторов с РПН разница коэффициента трансформации не должна превышать значения ступени регулирования. Коэффициент трансформации при приемосдаточных испытаниях определяется дважды – первый раз до монтажа, если паспортные данные отсутствуют или вызывают сомнения, и второй раз непосредственно перед вводом в эксплуатацию при снятии характеристики холостого хода.

Рис. 3. Определение коэффициентов трансформации трансформатора, соединенного по схеме У/Д, при несимметричном трехфазном напряжении: а – первое; б – второе и в – третье измерения

Рис. 4. Принципиальная схема универсального прибора типа УИКТ-3

Для ускорения измерения коэффициента трансформации применяется универсальный прибор типа УИКТ-3, которым можно измерить коэффициенты трансформации силовых и измерительных трансформаторов тока и напряжения без применения постороннего источника переменного тока. Одновременно с измерением коэффициента трансформации определяется полярность первичной и вторичной обмоток. Погрешность в измерении не должна превышать 0,5 % измеряемой величины.

Принцип работы прибора основан на сравнении напряжений, индуктируемых во вторичной и первичной обмотках трансформатора, с падением напряжения на известных сопротивлениях (рис. 4). Сравнение производится по мостовой схеме.

Проверка коэффициента трансформации

Проверка коэффициента трансформации (КТ) силовых трансформаторов проводится с целью подтверждения соответствия реального КТ номинальному.

1.1. Коэффициент трансформации определяют на всех ответвлениях обмоток для всех фаз, причем на ответвлениях обмоток, недоступных для переключения на собранном трансформаторе, его определяют до полной сборки трансформатора.

При испытании трехобмоточных трансформаторов и трансформаторов с расщепленными обмотками коэффициент трансформации достаточно проверить для двух пар обмоток, причем измерения на всех ответвлениях каждой из обмоток достаточно провести один раз.

1.2. Если устройство переключения ответвлений обмоток имеет предызбиратель ответвлений, которым проводят реверсирование регулировочной части обмотки или переключение грубых ступеней регулирования, то измерения допускается проводить при одном положении предызбирателя ответвлений, соответствующем меньшему из значений напряжений на регулируемой обмотке. При этом дополнительно проводят по одному измерению на всех других положениях предызбирателя ответвлений.

1.3. При испытании трехфазных трансформаторов при трехфазном возбуждении измеряют линейные напряжения, соответствующие одноименным линейным зажимам проверяемых обмоток. При возможности измерения фазных напряжений допускается определять коэффициент трансформации по фазным напряжениям соответствующих фаз. Коэффициент трансформации по фазным напряжениям проверяют при однофазном или трехфазном возбуждении трансформатора.

При испытании трехфазных трансформаторов с обмотками, соединенными по схемам «звезда-треугольник» и «треугольник-звезда», коэффициент трансформации по фазным напряжениям определяют при поочередном коротком замыкании фаз. При этом одну из соединенных в «треугольник» фаз (например фазу А) замыкают, затем при однофазном возбуждении линейных концов определяют коэффициент трансформации оставшейся свободной пары фаз, который при данном методе должен быть равным 2 Кф (если обмотка ВН соединена в «звезду») и 0,5 Кф (если обмотка НН соединена в «звезду»), где — фазный коэффициент трансформации. Аналогично проводят измерения при коротком замыкании фаз В и С.

При испытании трансформаторов с теми же схемами соединения обмоток допускается проводить измерения при трехфазном возбуждении, если установлено, что отличие наибольшего и наименьшего линейных напряжений не превышает 2%.

Что такое коэффициент трансформации в измерительных трансформаторах и на что он влияет?

Что такое коэффициент трансформации в измерительных трансформаторах и на что он влияет?

Коэффициент трансформации является одной из главных характеристик трансформатора, в том числе измерительного. Численное значение коэффициента показывает, во сколько раз уменьшается первичное значение измеряемой величины в результате её преобразования. Измерительные трансформаторы имеют коэффициент больше единицы, так как они работают только как понижающие. Трансформаторы для измерения тока и напряжения относятся к этой категории.

Коэффициент трансформации ТТ

Для преобразования токовых значений служат токовые измерительные трансформаторы (ТТ), соответственно, коэффициент трансформации ТТ (Kтт) определяется как отношение величин токов первичных и вторичных цепей.

В этой формуле I1 — значение тока, протекающего в измеряемой цепи, I2 — ток вторичной обмотки, к которой подключены приборы измерения, учёта и контроля.

Приборы, осуществляющие измерение и учёт электроэнергии в сетях различного напряжения унифицированы и рассчитаны на питание вторичным напряжением измерительных трансформаторов. По этой причине ТТ обычно имеют вторичную обмотку с номиналом 5А, либо 1А независимо от номинала первичного тока и класса напряжения.

Коэффициент трансформации ТТ принято обозначать в виде дроби, в числителе которой указан номинал первичного тока, а в знаменателе – вторичного (то есть 5А или 1А).

Поскольку ТТ является средством измерения, погрешность значения Kтт строго нормируется. Величина максимальной погрешности Kтт определяет принадлежность трансформатора тока к определённому классу точности. Требования к классу точности определяются нормативными документами (ПУЭ) и зависят от конкретных условий использования ТТ — виду измерения или учёта, класса напряжения электроустановки и т.п.

В эксплуатации одним из главных условий, обеспечивающих заявленную погрешность измерения трансформатора тока, является загрузка ТТ в допустимых пределах. Это означает, что мощность нагрузки, подключенной к вторичным цепям не должна превышать номинального значения. Загрузка ТТ увеличивается с увеличением сопротивления нагрузки. Наименьшая нагрузка имеет место в короткозамкнутом режиме, разрыв вторичной цепи при работе ТТ не допускается.

Коэффициент трансформации ТН

В случае с трансформатором напряжения (ТН), коэффициентом трансформации (Kтн) является отношение величины напряжения первичной электрической сети, к которой подключен ТН, к вторичному напряжению. Таким образом,

Где U1 и U2 соответственно первичное и вторичное напряжение.

Номинальные параметры вторичных обмоток ТН всех классов напряжения унифицированы, однако, ввиду разнообразия исполнений и способов подключения, вторичные обмотки могут иметь номиналы 100, 100/√3 или 100/3 вольт.

Важной характеристикой ТН является класс его точности, определяющийся максимальной величиной погрешности измерения. Как и в случае с трансформаторами тока, главным условием сохранения погрешности в допустимых пределах является загрузка ТН в пределах допустимых значений, то есть в рамках его номинальной мощности. Наиболее лёгким режимом для ТН является холостой ход, в случае короткого замыкания возникает аварийная ситуация

Коэффициент трансформации силовых трансформаторов

Преобразование электрической энергии с изменением её напряжения осуществляют трансформаторы, называемые силовыми. В данном случае трансформация может быть как с понижением, так и с повышением. Коэффициент при этом определяется отношением напряжений разных ступеней. Для расчёта коэффициента вычисляется отношение напряжений обмотки питания и обмотки на стороне потребителя. Так, для повышающего преобразования

Здесь Uнн — значение U на низкой стороне, Uвн — на высокой соответственно. Мощность в этом случае передаётся от низкой стороны и числовое значение K меньше единицы.

В случае трансформатора понижающего

Мощность здесь направлена от высокой стороны к низкой и K больше единицы.

При расчётах K вместо значений U используют также числа витков обмоток.

Величина коэффициента трансформации силового трансформатора не имеет такого важного значения и не нормируется столь жёстко, как для ТТ или ТН. Здесь гораздо важнее обеспечение качества электроэнергии, передаваемой потребителю. Поэтому трансформаторы электросетевых подстанций оборудованы специальными устройствами, регулирующими коэффициент K (РПН, ПБВ) с целью поддержания U на стороне потребителя в допустимых пределах.
Измерение коэффициента трансформации в процессе эксплуатации производится путём одновременного замера U на разных обмотках и последующего расчёта. Данная процедура позволяет выявить такой вид повреждения обмоток, как междувитковое замыкание.

Как рассчитать коэффициент трансформации

Коэффициентом трансформации «k» называется отношение напряжения U1 на концах первичной обмотки трансформатора к напряжению U2 на выводах его вторичной обмотки, определенному на холостом ходу (когда вторичных обмоток несколько, то коэффициентов k – тоже несколько, они определяются в этом случае по очереди). Это отношение принимается равным соотношению количеств витков в соответствующих обмотках.

Величина коэффициента трансформации легко вычисляется путем деления показателей ЭДС обмоток исследуемого трансформатора: ЭДС первичной обмотки — на ЭДС вторичной.

Коэффициент трансформации имеет очень важное значение как величина, при помощи которой вторичная обмотка приводится к первичной. В эксплуатационных условиях имеет большое значение коэффициент трансформации напряжения, под которым понимают отношение номинальных напряжений трансформатора.

Для однофазных трансформаторов между коэффициентами трансформации ЭДС и напряжений нет разницы, но в трехфазных трансформаторах следует строго различать их друг от друга.

В идеале потери мощности (на токи Фуко и на нагрев проводников обмоток) в трансформаторе полностью отсутствуют, поэтому и коэффициент трансформации для идеальных условий рассчитывается простым делением напряжений на выводах обмоток. Но ничего идеального в мире нет, поэтому иногда необходимо прибегать к замерам.

В реальности мы всегда имеем дело с повышающим или с понижающим трансформатором. У трансформаторов напряжения повышающих коэффициент трансформации всегда меньше единицы (и больше нуля), у понижающих — больше единицы. То есть коэффициент трансформации свидетельствует о том, во сколько раз ток вторичной обмотки под нагрузкой отличается от тока первичной обмотки, или во сколько крат напряжение вторичной обмотки меньше подаваемого на первичную обмотку.

Например, понижающий трансформатор ТП-112-1 имеет по паспорту коэффициент трансформации 7,9/220 = 0,036, значит номинальному току (по паспорту) вторичной обмотки в 1,2 ампера соответствует ток первичной обмотки 43 мА.

Зная коэффициент трансформации, измерив его например двумя вольтметрами на холостом ходу, можно убедиться в правильности соотношения количеств витков в обмотках. Если зажимов несколько, то измерения проводят на каждом ответвлении. Измерения такого рода помогают обнаруживать поврежденные обмотки, определять их полярности.

Есть несколько путей определения коэффициента трансформации:

путь непосредственного измерения напряжений вольтметрами;

методом моста переменного тока (например портативным прибором типа «коэффициент» для анализа параметров трехфазных и однофазных трансформаторов);

по паспорту данного трансформатора.

Для нахождения реального коэффициента трансформации традиционно применяют два вольтметра . Номинальный коэффициент трансформации рассчитывают путем деления значений напряжений, измеренных на холостом ходу (они и указаны в паспорте на трансформатор).

Если проверяется трехфазный трансформатор, то измерения следует провести для двух пар обмоток с наименьшим током КЗ. Когда трансформатор имеет выводы, часть которых скрыта под кожухом, то значение коэффициента трансформации определяется только для тех концов, которые доступны снаружи для присоединения приборов.

Если трансформатор однофазный, то рабочий коэффициент трансформации легко рассчитать, разделив напряжение приложенное к первичной обмотке, на в этот же момент измеренное вольтметром напряжение на вторичной обмотке (с подключенной нагрузкой ко вторичной цепи).

Применительно к трехфазным трансформаторам, данная операция может быть выполнена различными путями. Первый путь — подача на высоковольтную обмотку трехфазного напряжения от трехфазной сети, или второй путь — подача однофазного напряжения только на одну высоковольтную обмотку из трех, без выведения или с выведением нулевой точки. В каждом варианте измеряют линейные напряжения на одноименных зажимах первичных и вторичных обмоток.

В каждом случае нельзя подавать на обмотки напряжение существенно превосходящее номинальное значение, указанное в паспорте, ведь тогда погрешность измерения окажется высокой из-за потерь даже на холостом ходу.

Наилучший метод — измерение соотношений напряжений между вторичной и первичной обмотками с применением высокоточных вольтметров (класса точности максимум 0,5). Еще лучше, если есть возможность, применять специальный прибор типа «коэффициент-3» — универсальный измеритель коэффициента трансформации, который не потребует присоединения к трансформатору дополнительных источников сетевого напряжения.

Для анализа трансформаторов тока, для расчета его коэффициента трансформации, собирают цепь, где ток величиной от 20 до 100 % номинала пропускают по первичной обмотке трансформатора, при этом измеряется и вторичный ток.

Так и находят коэффициент трансформации трансформатора тока опытным путем: численную величину заданного первичного тока I1 делят на значение измеренного тока во вторичной обмотке I2. Это и будет коэффициент трансформации трансформатора тока. Найденное значение сравнивают с паспортным, если паспорт имеется.

Трансформатор тока с несколькими вторичными обмотками может быть опасен. Прежде чем начинать измерения, все вторичные обмотки трансформатора тока закорачивают, иначе в них может навестись ЭДС, измеряемая киловольтами, что опасно для жизни человека и для оборудования. Большинство трансформаторов тока требуют заземления магнитопровода, для этого на их корпусах есть специальная клемма, обозначенная буквой «З» — заземление.

Коэффициент трансформации

Смотреть что такое «Коэффициент трансформации» в других словарях:

Коэффициент трансформации — трансформатора это величина, выражающая масштабирующую (преобразовательную) характеристику трансформатора относительно какого нибудь параметра электрической цепи (напряжения, тока, сопротивления и т. д.). Содержание 1 Общие… … Википедия

коэффициент трансформации — Отношение напряжений на зажимах двух обмоток в режиме холостого хода. Примечания: 1. Для двух обмоток силового трансформатора, расположенных на одном стержне, коэффициент трансформации принимается равным отношению чисел их витков 2. В трехфазном… … Справочник технического переводчика

Коэффициент трансформации — 9.1.7. Коэффициент трансформации Отношение напряжений на зажимах двух обмоток в режиме холостого хода. Примечания: 1. Для двух обмоток силового трансформатора, расположенных на одном стержне, коэффициент трансформации принимается равным отношению … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент трансформации — transformacijos koeficientas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. step up ratio of transformation; transformation coefficient; transformation ratio vok. Übersetzungsverhältnis, n; Transformationsübersetzung, f;… … Automatikos terminų žodynas

коэффициент трансформации — transformacijos koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Transformatorių apibūdinantis dydis, išreiškiamas pirminės ir antrinės apvijos elektrovarų, įtampų, srovių stiprių arba vijų skaičių dalmeniu. atitikmenys:… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

коэффициент трансформации — keitimo santykis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Keitiklio parametras, keičiamąjį signalą siejantis su pakeistuoju signalu, pvz., B = kA; čia A – keičiamasis signalas, B – pakeistasis signalas, k – keitimo santykis.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

коэффициент трансформации — keitimo santykis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. transformation ratio vok. Übersetzung, f rus. коэффициент трансформации, m pranc. rapport de transformation, m … Fizikos terminų žodynas

Коэффициент трансформации — – отношение напряжения на зажимах двух обмоток трансформатора в режиме холостого хода. ГОСТ 16110 82 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

коэффициент трансформации ответвления (пары обмоток) — Коэффициент, равный номинальному коэффициенту трансформации: умноженному на коэффициент ответвления обмотки с ответвлениями, если это обмотка высшего напряжения; деленному на коэффициент ответвления обмотки с ответвлениями, если это обмотка… … Справочник технического переводчика

коэффициент трансформации трансформатора малой мощности — Отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки [ГОСТ 20938 75] Тематики трансформатор Классификация >>> Синонимы коэффициент трансформации EN low power transformer turns ratio DE Übersetzungsverhältnis des… … Справочник технического переводчика

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Трансформатор — электронное устройство, способное менять рабочие величины, измеряется коэффициентом трансформации, k. Это число указывает на изменение, масштабирование какого-либо параметра, например напряжения, тока, сопротивления или мощности.

Что такое коэффициент трансформации

Трансформатор не меняет один параметр в другой, а работает с их величинами. Тем не менее его называют преобразователем. В зависимости от подключения первичной обмотки к источнику питания, меняется назначение прибора.

В быту широко распространены эти устройства. Их цель — подать на домашнее устройство такое питание, которое бы соответствовало номинальному значению, указанному в паспорте этого прибора. Например, в сети напряжение равно 220 вольт, аккумулятор телефона заряжается от источника питания в 6 вольт. Поэтому необходимо понизить сетевое напряжение в 220:6 = 36,7 раз, этот показатель называется коэффициент трансформации.

Чтобы точно рассчитать этот показатель, необходимо вспомнить устройство самого трансформатора. В любом таком устройстве имеется сердечник, выполненный из специального сплава, и не менее 2 катушек:

• первичной;
• вторичной.

Первичная катушка подключается к источнику питания, вторичная — к нагрузке, их может быть 1 и более. Обмотка — это катушка, состоящая из намотанного на каркас, или без него, электроизоляционного провода. Полный оборот провода называется витком. Первая и вторая катушки устанавливаются на сердечник, с его помощью энергия передается между обмотками.

Коэффициент трансформации трансформатора

По специальной формуле определяется число проводов в обмотке, учитываются все особенности используемого сердечника. Поэтому в разных приборах в первичных катушках число витков будет разным, несмотря на то что подключаются к одному и тому же источнику питания. Витки рассчитываются относительно напряжения, если к трансформатору необходимо подключить несколько нагрузок с разным напряжением питания, то количество вторичных обмоток будет соответствовать количеству подключаемых нагрузок.

Зная число витков провода в первичной и вторичной обмотке, можно рассчитать k устройства. Согласно определения из ГОСТ 17596-72 «Коэффициент трансформации — отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной или отношение напряжения на вторичной обмотке к напряжению на первичной обмотке в режиме холостого хода без учета падения напряжения на трансформаторе.» Если этот коэффициент k больше 1, то прибор понижающий, если меньше — повышающий. В ГОСТе такого различия нет, поэтому большее число делят на меньшее и k всегда больше 1.

В электроснабжении преобразователи помогают снизить потери при передаче электроэнергии. Для этого напряжение, вырабатываемое электростанцией, увеличивается до нескольких сотен тысяч вольт. Затем этими же устройствами напряжение понижается до требуемого значения.

На тяговых подстанциях, обеспечивающих производственный и жилой комплекс электроэнергией, установлены трансформаторы с регулятором напряжения. От вторичной катушки отводятся дополнительные выводы, подключение к которым позволяет менять напряжение в небольшом интервале. Это делается болтовым соединением или рукояткой. В этом случае коэффициент трансформации силового трансформатора указывается в его паспорте.

Определение и формула коэффициента трансформации трансформатора

Получается, что коэффициент — это постоянная величина, показывающая масштабирование электрических параметров, она полностью зависит от конструкторских особенностей устройства. Для разных параметров расчет k производится по-разному. Существуют следующие категории трансформаторов:

• по напряжению;
• по току;
• по сопротивлению.

Перед определением коэффициента необходимо замерить напряжение на катушках. ГОСТ указано, что производить такое измерение нужно при холостом ходе. Это когда к преобразователю не подключена нагрузка, показания могут быть отображены на паспортной табличке этого устройства.

Затем показания первичной обмотки делят на показания вторичной, это и будет коэффициентом. При наличии сведений о количестве витков в каждой катушке производят дробление числа витков первичной обмотки на число витков вторичной. При этом расчете пренебрегают активным сопротивлением катушек. Если вторичных обмоток несколько, для каждой находят свой k.

Трансформаторы тока имеют свою особенность, их первичная обмотка включается последовательно нагрузке. Перед вычислением показателя k измеряют ток первичной и вторичной цепи. Производят разложение значения первичного тока на ток вторичной цепи. При наличии паспортных данных о количестве витков допускается произвести вычисление k путем деления числа оборотов провода вторичной обмотки на число оборотов провода первичной.

При расчете коэффициента для трансформатора сопротивления, его еще называют согласующим, сначала находят входное и выходное сопротивление. Для этого вычисляют мощность, которая равняется произведению напряжения и тока. Затем мощность делят на квадрат напряжения и получают сопротивление. Дробление входного сопротивления трансформатора и нагрузки по отношению к его первичной цепи и входного сопротивления нагрузки во вторичной цепи даст k прибора.

Есть другой способ вычисления. Необходимо найти коэффициент k по напряжению и возвести его в квадрат, результат будет аналогичным.

Разные виды трансформаторов и их коэффициенты

Хотя конструктивно преобразователи мало чем отличаются друг от друга, назначение их достаточно обширно. Существуют следующие виды трансформаторов, кроме рассмотренных:

• силовой;
• автотрансформатор;
• импульсный;
• сварочный;
• разделительный;
• согласующий;
• пик-трансформатор;
• сдвоенный дроссель;
• трансфлюксор;
• вращающийся;
• воздушный и масляный;
• трехфазный.

Особенностью автотрансформатора является отсутствие гальванической развязки, первичная и вторичная обмотка выполнены одним проводом, причем вторичная является частью первичной. Импульсный масштабирует короткие импульсные сигналы прямоугольной формы. Сварочный работает в режиме короткого замыкания. Разделительные используются там, где нужна особая безопасность по электротехнике: влажные помещения, помещения с большим количеством изделий из металла и подобное. Их k в основном равен 1.

Пик-трансформатор преобразует синусоидальное напряжение в импульсное. Сдвоенный дроссель — это две сдвоенные катушки, но по своим конструктивным особенностям относится к трансформаторам. Трансфлюксор содержит сердечник из магнитопровода, обладающего большой величиной остаточной намагниченности, что позволяет использовать его в качестве памяти. Вращающийся передает сигналы на вращающиеся объекты.

Воздушные и масляные трансформаторы отличаются способом охлаждения. Масляные применяются для масштабирования большой мощности. Трехфазные используются в трехфазной цепи.

Более подробную информацию можно узнать о коэффициенте трансформации трансформатора тока в таблице.

Почти у всех перечисленных приборов есть сердечник для передачи магнитного потока. Поток появляется благодаря движению электронов в каждом из витков обмотки, и силы токов не должны быть равны нулю. Коэффициент трансформации тока зависит и от вида сердечника:

• стержневой;
• броневой.