1.4 Некоторые виды трансформаторов и их применение
Для питания промышленных электроустановок применяют многообмоточные трансформаторы, у которых на одном сердечнике размещено две или больше двух обмоток на одну фазу. Такого типа трансформаторы применяют в энергетических установках (трёхобмоточные с двумя вторичными обмотками), в бытовых электроприборах, аппаратуре автоматики и радио, вычислительной технике.
Трансформаторы с одной вторичной обмоткой, которая разделяется на две части путём перемещения токосъёмного контакта, называют автотрансформаторами.
а)
б)
Рисунок 1.5 – Принципиальные схемы автотрансформаторов с изменением
напряжения (а) и тока нагрузки (б)
Коэффициент трансформации может изменяться у автотрансформаторов в пределах 1,5 ÷3,0.
Для дуговой сварки металлических изделий используют сварочные трансформаторы, ниже приведена простейшая схема такого трансформатора.
Рисунок 1.6 – Принципиальная схема сварочного трансформатора
Для
трансформаторов дуговой сварки металла
с U1=220/380
В и UX.X.
=
60-70 В, сosφ
= 0,4-0,5. Значение тока регулируется
изменением зазора
.
Этот метод является устаревшим, так как для регулирования тока при проведении сварки в настоящее время используют «инверторы». Название прибора взято по наименованию его выходного элемента – инвертора тока. Эти электронные приборы предназначены для преобразования постоянного тока в переменный ток заданной амплитуды. Принцип действия «инвертора тока» прост: сначала переменный ток питающей линии преобразуется выпрямителем в постоянный ток, а затем – инвертором тока в переменный ток заданной амплитуды.
Для измерения значений напряжений и токов высоковольтных трансформаторов, а также при измерении напряжений и токов, потребляемых промышленными установками, используют в составе датчиков так называемые измерительные трансформаторы.
а) б)
Рисунок 1.7 – Принципиальные схемы измерительных трансформаторов
напряжения (а) и тока (б)
Ключ «SA» замыкается при отключении приборов. Режим работы измерительного трансформатора напряжения близок к холостому ходу. Режим работы измерительного трансформатора тока близок к короткому замыканию. Один из выводов и кожух измерительного трансформатора заземляют для повышения безопасности обслуживания приборов.
Источники вторичного питания
Для получения электрической энергии нужного вида приходится преобразовывать электрическую энергию переменного тока в энергию постоянного тока (выпрямление) либо энергию постоянного тока – в энергию переменного тока (инвертирование). Выпрямление осуществляется с помощью устройств, называемых выпрямителями, а инвертирование производится инверторами. Выпрямители и инверторы являются вторичными источниками электропитания. Они состоят из функциональных узлов, выполняющих одну или несколько функций: выпрямление, инвертирование, стабилизацию, регулирование значений электрических характеристик.
Современные микроэлектронные устройства предъявляют следующие требования к качеству потребляемой электрической энергии:
- высокая стабильность питающего (первичного) напряжения;
- требуемая форма (обычно синусоидальная) переменного напряжения;
- высокая стабильность частоты и угла сдвига фаз переменного питающего напряжения;
- минимально возможный уровень пульсации питающего постоянного напряжения.