Трансформаторами называют устройства, которые передают электричество из одной цепи в другую с изменением уровня напряжения, но без изменения частоты. Сегодня они предназначены для использования источника переменного тока, это означает, что колебание напряжения питания зависит от колебаний тока. Таким образом, увеличение тока приведет к увеличению напряжения, и наоборот.
Трансформаторы помогают повысить безопасность и эффективность энергосистем, повышая и понижая уровни напряжения по мере необходимости. Они широко используются в промышленном сегменте, а также при распределении и регулировании мощности на большие расстояния.
Трансформаторы имеют три важных компонента: магнитный сердечник, первичная обмотка и вторичная обмотка. Первичная обмотка – это та часть, которая подключена к электрическому источнику, откуда изначально создается магнитный поток. Эти катушки изолированы друг от друга, и основной поток индуцируется в первичной обмотке, откуда он подается к магнитному сердечнику и связан с вторичной обмоткой трансформатора через канал с малым сопротивлением. Сердечник передает поток на вторичную обмотку, чтобы создать магнитную цепь, которая закрывает поток, и внутри сердечника размещается канал с низким сопротивлением, чтобы максимизировать связь потока. Вторичная обмотка помогает завершить движение потока, который начинается на первичной стороне, и с помощью сердечника достигает вторичной обмотки. Вторичная обмотка способна улавливать импульс, потому что обе обмотки намотаны на один и тот же сердечник, и, следовательно, их магнитные поля помогают создавать движение. Во всех типах трансформаторов магнитный сердечник собирается путем укладки многослойных стальных листов, оставляя минимальный необходимый воздушный зазор между ними для обеспечения непрерывности магнитного пути.
Типы трансформаторов
Трансформаторы могут быть классифицированы на различные категории в зависимости от их конечного использования, конструкции, поставки и назначения.
По виду
- Трансформатор с сердечником. Этот трансформатор имеет две горизонтальные секции с двумя вертикальными ветвями и прямоугольный сердечник с магнитной цепью. Цилиндрические катушки (ВН и НН) размещены на центральной ветви трансформатора с сердечником.
- Трансформатор типа «оболочка». Трансформатор типа «оболочка» имеет двойную магнитную цепь и центральный элемент с двумя внешними элементами.
По количеству фаз
- Однофазный трансформатор. Однофазный трансформатор имеет только один набор обмоток. Отдельные однофазные устройства могут давать те же результаты, что и трехфазные передачи, когда они внешне связаны между собой.
- Трехфазный трансформатор. Трехфазный трансформатор имеет три комплекта первичной и вторичной обмоток для формирования группы из трех однофазных трансформаторов. Трехфазный трансформатор в основном используется для производства, передачи и распределения электроэнергии в промышленности.
Целеполагание
- Повышающий трансформатор. Этот тип определяется количеством витков провода. Таким образом, если вторичный комплект имеет большее число витков, чем первичная сторона, то это означает, что напряжение будет соответствовать тому, которое составляет основу повышающего трансформатора.
- Понижающий трансформатор. Этот тип обычно используется для понижения уровня напряжения в сети передачи и распределения электроэнергии, поэтому его механизм является полной противоположностью повышающему трансформатору.
По типу использования
- Силовой трансформатор. Обычно используется для передачи электроэнергии и имеет высокий рейтинг.
- Распределительный трансформатор. Этот электрический трансформатор имеет сравнительно низкую номинальную мощность и используется для распределения электроэнергии.
- Измерительный трансформатор. Он подразделяется на трансформаторы тока и напряжения.
Эти трансформаторы используются для одновременной защиты и защиты приборов.
По типу охлаждения
- Самоохлаждаемые масляные трансформаторы. Этот тип обычно используется в небольших трансформаторах и предназначен для охлаждения себя окружающим воздушным потоком.
- Масляные трансформаторы с водяным охлаждением. В этом типе электрического трансформатора используется теплообменник, который облегчает передачу тепла от масла к охлаждающей воде.
- Трансформаторы с воздушным охлаждением (Air Blast). В этом типе трансформатора выделяемое тепло охлаждается с помощью вентиляторов, которые обеспечивают циркуляцию воздуха на обмотках и сердечнике.
Все трансформаторы имеют некоторые общие черты независимо от их типа
- частота входной и выходной мощности одинакова;
- все трансформаторы используют законы электромагнитной индукции;
- первичная и вторичная катушки не имеют электрического соединения (за исключением автотрансформаторов). Передача энергии происходит через магнитный поток;
- для передачи энергии не требуются движущиеся части, поэтому нет потерь на трение или обмотку, как с другими электрическими устройствами;
- потери, которые происходят в трансформаторах, меньше, чем в других электрических устройствах, и включают в себя:
* потери меди (потеря электроэнергии в тепле, создаваемом циркуляцией токов вокруг медных обмоток, считается самой большой потерей в трансформаторах);
* потери в сердечнике (потери на вихревые токи и гистерезис, вызванные отставанием магнитных молекул в ответ на переменный магнитный поток внутри сердечника).
Большинство трансформаторов очень эффективны, обеспечивают от 94% до 96% энергии при полной нагрузке. Трансформаторы очень высокой мощности могут выдавать до 98%, особенно если они работают с постоянным напряжением и частотой.
Основные области применения электрического трансформатора включают в себя:
- повышение или понижение уровня напряжения в цепи переменного тока;
- увеличение или уменьшение значения индуктора или конденсатора в цепи переменного тока;
- предотвращение прохождения постоянного тока из одной цепи в другую;
- изоляция двух электрических цепей;
- повышение уровня напряжения в месте выработки электроэнергии до передачи и распределения.
- общие области применения трансформатора включают насосные станции, железные дороги, промышленность, коммерческие предприятия и энергоблоки.
Компания AMCOR специализируется на поставках и сервисном обслуживании промышленного оборудования. Мы предлагаем нашим заказчикам поставки трансформаторов в минимально возможные сроки, в любой регион, с подтверждением качества и последующего гарантийного обслуживания.
