Дискова обмотка

Обмотки поділяють по:

Призначенню

Основні - обмотки трансформатора, до яких підводиться енергія перетворюється або від яких відводиться енергія перетвореного змінного струму.

Регулюючі - при невисокому струмі обмотки і не дуже широкому діапазоні регулювання, в обмотці можуть бути передбачені відводи для регулювання коефіцієнта трансформації напруги.

Допоміжні - обмотки, призначені, наприклад, для харчування %22мережі"мережі власних потреб з потужністю істотно меншою, ніж номінальна потужність трансформатора, для компенсації третин гармонійної магнітного поля, підмагнічування магнітної системи постійним струмом, і т. п.

Виконанню

Рядова обмотка - витки обмотки розташовуються в осьовому напрямку в усій довжині обмотки. Наступні витки намотуються щільно один до одного, не залишаючи проміжного простору.

Гвинтові обмотка - гвинтова обмотка може представляти собою варіант багатошарової обмотки з відстанями між кожним витком або заходом обмотки.

Дискова обмотка - дискова обмотка складається з ряду дисків, з'єднаних послідовно. У кожному диску витки намотуються в радіальному напрямку у вигляді спіралі у напрямку всередину і назовні на сусідніх дисках.

Фольгова обмотка - фольгові обмотки виконуються з широкого мідного або алюмінієвого листа товщиною від десятих часток міліметра до декількох міліметрів.

3.3.1 Схеми і групи з'єднання обмоток трифазних двообмоткових трансформаторів

Існують три основних способи з'єднання фазових обмоток кожного боку трифазного трансформатора:

Y-з'єднання, так званої з'єднання зіркою, де всі три обмотки з'єднані разом одним кінцем кожної з обмоток в одній точці, званої нейтральною точкою або зіркою

D-з'єднання, так зване дельта-з'єднання, або з'єднання трикутником, де три фазних обмотки з'єднані послідовно і утворюють кільце (або трикутник)

Z-з'єднання, так зване з'єднання зигзагом

Первинна, вторинна і третинна боку трансформатора можуть бути з'єднані будь-яким з трьох способів, показаним вище. Дані способи пропонують кілька різних комбінацій з'єднань в трансформаторах з різними характеристиками, %22вибір"вибір яких також може бути обумовлений типом сердечника.

Y-з'єднання зазвичай є природним вибором для самих високих напруг, коли нейтральна точка призначена для зарядки. У будь-якому випадку в цілях захисту від перенапруги або для прямого заземлення передбачено наявність нейтрального прохідного ізолятора. В останньому випадку в цілях економії рівень ізоляції нейтралі може бути нижче, ніж рівень ізоляції фазного кінця обмотки. З'єднана зіркою обмотка також має ту перевагу, що перемикання регулювання коефіцієнта трансформації може бути передбачено на нейтральному кінці, де також може бути розміщений перемикач числа витків. Тому перемикач числа витків зможе функціонувати при напрузі низького логічного рівня, а різниця напруг між фазами також буде незначна. У порівнянні з витратами, витраченими на встановлення перемикача числа витків, при більш високому рівні напруги економічні витрати будуть нижчими.

З'єднання зіркою використовується на одній стороні трансформатора, інша сторона має бути з'єднана трикутником, особливо у випадках, якщо нейтраль з'єднання зіркою планується для зарядки. З'єднання обмотки трикутником забезпечує баланс ампер-виток для струму нульової %22послідовності"послідовності, що настає після нейтралі, і кожної фази з'єднання зіркою, що дає прийнятний рівень повного опору нульової послідовності. Без з'єднання трикутником обмотки струм нульової послідовності привів би до утворення поля струмів нульової послідовності в серцевині. Якщо сердечник має три стержні, це поле від ярма до ярма проникне крізь стінки бака і призведе до виділення тепла. У випадку з броньовим сердечником, або за наявності п'яти стрижнів сердечника, це поле проникне між розкрученими бічними стрижнями і повне опір нульової послідовності істотно підвищиться. Внаслідок цього ток, у випадку пробою на землю може стати настільки слабким, що захисна реле не спрацює.

У з'єднаної трикутником обмотці струм, що протікає по кожній фазової обмотці дорівнює фазного струму, розділеному на , У той час як у з'єднанні зіркою, лінійний струм кожної фазної обмотки ідентичний лінійному току мережі. З іншого боку, для однакового напруги з'єднання трикутником вимагає наявності триразового кількості витків в порівнянні з з'єднанням зіркою. З'єднання обмотки трикутником вигідно використовувати у високовольтних трансформаторах, коли сила струму висока, а напруга відносно низьке, як наприклад, в обмотці нижчої напруги в підвищують трансформаторах.

З'єднання обмотки трикутником дозволяє циркулювати трійковим синусоїдальним струмам всередині трикутника, утвореного трьома послідовно з'єднаними фазними обмотками. Троїчним синусоїдальні струми необхідні, щоб уникнути спотворення потоку магнітної індукції в сердечнику, а також перекручування при синусоїдальної формі наведеної напруги. Троїчним синусоїдальні струми у всіх трьох фазах мають однакову тривалість, дані струми не можуть циркулювати в обмотці, з'єднаної зіркою, поки нейтраль обмотки не замкнута.

Недолік трійчастий синусоїдальних струмів в намагничивающей струмі може призвести до значних спотворень наведеної напруги, у випадках, якщо у сердечника 5 стрижнів, або він виконаний в броньовому варіанті. З'єднана трикутником обмотка трансформатора усуне дане порушення, так як обмотка з з'єднанням трикутником забезпечить загасання гармонійних струмів. Іноді в трансформаторах передбачено наявність третинної D-з'єднаної обмотки, передбаченої не для зарядки, а для запобігання спотворення напруги і зниження повного опору нульової послідовності. Такі обмотки називаються компенсаційними. Розподільні трансформатори, призначені для зарядки, між фазою і нейтраллю на боці першого контуру, забезпечені зазвичай з'єднаної трикутником обмоткою. Проте струм у з'єднаної трикутником обмотці може бути дуже слабким для досягнення мінімуму номінальної потужності, а необхідний розмір провідника обмотки надзвичайно незручний для заводського виготовлення. У подібних випадках високовольтна обмотка може бути з'єднана зіркою, а вторинна обмотка - зигзагоподібно. Струми нульової послідовності, що циркулюють у двох відводах зигзагоподібно з'єднаної обмотки будуть балансувати один одного, повне опір нульової послідовності вторинної сторони головним чином визначається полем розсіювання магнітного поля між двома розгалуженнями обмоток, і виражається дуже незначною цифрою.

При використанні з'єднання пари обмоток різними способами можливо досягти різних ступенів напруги зсуву між сторонами трансформатора.

Зсув фаз між ЕРС первинної і вторинної обмоток прийнято виражати групою сполук. Для опису напруги зсуву між первинною і вторинною, або первинної та третинної обмотками, традиційно використовується приклад з циферблатом годинника. Так як це зрушення фаз може змінюватися від 0 ° до 360 °, а кратність зсуву становить 30 °, то для позначення групи сполук вибирається ряд чисел від 1 до 12, в якому кожна одиниця відповідає куту зсуву в 30 °. Одна фаза первинної вказує на 12, а відповідна фаза іншого боку вказує на іншу цифру циферблата.

Найбільш часто використовувана комбінація Yd11 означає, наприклад, наявність 30 º зсуву нейтралі між напругами двох.

Схеми і групи з'єднання обмоток трифазних двообмоткових трансформаторів

Схема з'єднання обмоток		Діаграма 005010118векторів напруги холостого ходу *	Умовне позначення
ВН	НН
			У/Д-11

Примітка: на діаграмі зеленим кольором позначені вектора обмотки ВН, синім - ПН, червоним зміщення вектора AB.

У залізничних трансформаторах також зустрічається група з'єднань «розімкнутий трикутник - неповна зірка».

3.4 Бак

Бак в першу чергу представляє собою резервуар для масла, а також забезпечує фізичний захист для активного компонента. Він також служить в якості опорної конструкції для допоміжних пристроїв і апаратури управління.

Перед заповненням маслом бака з активним компонентом всередині з нього викачується все повітря, який може піддати небезпеці діелектричну міцність ізоляції трансформатора (тому бак призначений для витримування тиску атмосфери з мінімальною деформацією).

Ще одним явищем, що враховуються при проектуванні баків, є збіг звукових частот, що виробляються сердечником трансформатора, і частот резонансу деталей бака, що може посилити шум, випромінюваний в навколишнє середовище.

Конструкція бака допускає температурно-залежне розширення масла. Частіше за все встановлюється окремий розширювальний бачок, який також називається розширювачем.

При збільшенні номінальної потужності трансформатора дія великих струмів всередині і зовні трансформатора впливає на конструкцію. Те ж саме відбувається з магнітним потоком розсіювання всередині бака. Вставки з немагнітного матеріалу навколо потужнострумових прохідних ізоляторів знижують ризик перегріву. Внутрішнє облицювання бака з високопроводящіх щитків не допускає потрапляння потоку через стінки бака. З іншого боку, 09001051118матеріал з низьким магнітним опором поглинає потік перед його проходженням через стінки бака.

Коефіцієнт трансформації – величина, що дорівнює відношенню напруг у первинній і вторинній обмотках трансформатора під час холостого ходу (без навантаження):

                                                                                    .

Якщо k<0, трансформатор називається підвищувальним. Підвищувальний трансформатор збільшує напругу. У ньому кількість витків n₂ у вторинній обмотці має бути більшою за кількість витків у первинній обмотці, тобто n₁ <n₂.

Якщо k>0, трансформатор називається понижувальним. Понижувальний трансформатор зменшує напругу.

У ньому n₁ >n₂.

Будь-який трансформатор можна використати як підвищувальний, так і понижувальний.

ККД трансформатора визначається за такою формулою:

                                                                                   

У сучасних потужних трансформаторах сумарні втрати енергії не перевищують 2 – 3%, їх ККД досягає 97 – 98%.

17.

1.Активний опір в колі змінного струму.

Якщо опір постійному струмові кола дорівнює якомусь певному значенні, то під час протікання по цьому колу змінного струму опір зросте і дорівнюватиме деякій іншій величині. Дослід показує, що із збільшенням частоти змінного струму опір теж зростає.

Опір провідника (резистора) змінному струмові називається активним опором.

Активний опір R_a – це опір, в якому енергія, що надходить від генератора, перетворюється у внутрішню енергію провідника:

                                      

                                    

 

Із векторної діаграми видно, що коливання сили струму та напруги при активному навантаженні збігаються по фазі.

Операці́йний підси́лювач  (0001109118000000200рос. операционный усилитель, 00030109118000000200англ. operational amplifier, 091005118000000200нім. Operationsverstärker m) — 0910410801802001%22підсилювач"підсилювач постійного струму з 0081051050110001800809010410801802001%22диференційним%20входом"диференційним входом, що має високий 090051111101005105040011%22коефіцієнт%20підсилення"коефіцієнт підсилення. Призначений для виконання різноманітних операцій над аналоговими сигналами, переважно, в схемах з від'ємним зворотним зв'язком (ВЗЗ). Операційні підсилювачі застосовуються в різноманітних схемах радіотехніки, автоматики, інформаційно-вимірювальної техніки, — там, де необхідно підсилювати сигнали, в яких є постійна складова.

В даний час ОП отримали широке застосування, як у вигляді окремих мікросхем, так і у вигляді функціональних блоків — у складі складніших мікросхем. Така популярність обумовлена тим, що ОП є універсальним блоком з характеристиками, близькими до ідеальних, на основі якого можна побудувати безліч різноманітних електронних вузлів.

Негативний зворотний зв'язок (НЗЗ) — тип 0020101008090702180700зворотного зв'язку, при якому вихідний сигнал передається назад на вхід для погашення частини вхідного сигналу09050300108020080907020101008090702180700%⁵B¹%^{5D"[HYPERLINK "%BA%22%5B1%5D"1HYPERLINK "%BA%22%5B1%5D"]}.

Принцип НЗЗ

Негативний зворотний зв'язок робить систему стійкішою до випадкової зміни параметрів.