Знаете ли вы, что существуют нагруженные и ненагруженные трансформаторы, работа которых значительно отличается? Имея понятие о том, в чем их разница, можно научиться контролировать мощность и напряжение электричества.
Во время работы с оборудованием происходят незначительные потери мощности. Поэтому, потребители получают не все 100% электроэнергии. Нагревается трансформатор, а также магнитопровод с обмотками. Разные конструкции имеют неодинаковые показатели.
Типы
Трансформатор работает только благодаря току. Меняется поступающее напряжение, чтобы не допустить взрыва электроприборов. Есть четыре вида подобных устройств:
- Силовой.
- Разделительный.
- Согласующий.
- Измерительный.
Силовой зачастую применяется для подключения к энергетической цепи. В таком случае может иметься больше двух мотков. Прибор бывает, как для бытовой сети, так и промышленной.
Особенность установки
Отличительными являются автотрансформаторы, которые имеют всего лишь один совмещенный моток.
Однофазовое и многофазовое оборудование имеет разную номинальную мощность. Диапазон составляет от 10 до 1000 кВА. Средние типы обладают мощностью 20-630 кВА. Параметрам свыше 1000 кВА понадобится установка высоких мощностей.
Основные режимы работы
Зависимо от силы сопротивления и нагрузки, у трансформаторов существует несколько режимов работы:
- Холостой ход.
- Короткое замыкание.
Обладая информацией о схеме замещения, можно исследовать нужные режимы работы трансформатора.
Холостой ход
Когда переменный ток проходит по первичному мотку, во внутреннем стержне возникает магнитный поток с переменами, накаляющий электродвижущую силу индукции каждой обмотки. Сердечник контролирует магнитное поле, из-за чего поток присутствует только в сердечнике и равномерен во всех сечениях.
Режим холостого хода или разомкнутая цепь второй обмотки уменьшает ток из-за сопротивления мотка. В таком состоянии потребляется небольшая мощность.
Под нагрузкой
Состояние короткого замыкания – это режим, во время которого провода вторичного мотка замкнуты токопроводом, а сопротивление равно нулю. В эксплуатационном состоянии короткое замыкание активирует аварийный режим, потому что при таких обстоятельствах вторичный и первичный токи увеличиваются в 10-20 раз.
Поэтому, цепи с трансформаторами защищены автоматическим отключением.
Метод проведения опыта
Утраты холостого хода вычисляются во время настройки режима. Для подготовки к операции отключается подача тока в обмотку. Они остаются разомкнутыми. Далее цепи снабжаются электроэнергией, но только на первом контуре. Приспособление должно работать под установленным напряжением.
Сквозь первичный контур сварочной или силовой установки проходит ток под названием ХХ. Величина равна 3-9% от заданных показателей. При этом на мотке второстепенного контура нет подачи электроэнергии. На исходном контуре производится поток вектора магнитной индукции, который обеспечивает ток, пересекающий оборот двух обмоток. Также появляется электродвижущая мощность самоиндукции на первичном, а взаимоиндукция – на вторичных контурах.
Отличительные особенности работы нагруженного трансформатора
Кратко о том, какие качества выделяют нагруженные трансформаторные устройства.
При нагрузке, в отличии от холостого хода, к трансформаторному вторичному мотку присоединяется пользователь электроэнергии. Это замыкает начальную и второстепенную обмотку, после чего в них начинает проходить переменный ток, который увеличивает силу магнита в первичной и вторичной обмотке. Колебания магнитодвижущих сил обмоток практически не отличаются, максимум на 2-3 процента.
Магнитная сила вторичной обмотки устроена так, что практически полностью возмещает первичную. Колебание суммарной силы, действующая в магнитопроводе, равна двум-трем процентам от магнитной силы одной из обмоток. Поток накаляется под влиянием суммарной силы, из-за чего амплитуда потока не зависит от основного, вторичного мотка и примерно равна колебанию в холостом обороте.
Нагруженный трансформатор кроме главного магнитного потока обладает еще и рассеянным, который частично замыкается по воздуху. Потоки индуцируются в первом, а также втором мотке рассеяния электродвижущей силы.
Мощность первичной цепи во время нагрузки трансформатора примерно равняется мощности во вторичной. Увеличивая в несколько раз напряжение через трансформатор, во столько же понижается сила тока.
