Применение понижающих трансформаторов в промышленности

Трансформатор – это электрическое устройство, не имеющее подвижных частей, способное менять напряжение тока без изменения частоты. Такие аппараты могут выполнять различные функции, и в данной статье мы рассмотрим применение понижающих трансформаторов.

Понижающий трансформатор служит для преобразования высокого напряжения и низкого тока на одной стороне в низкое напряжение и высокий ток на другой стороне. Благодаря своей функциональности и свойствам, этот тип трансформатора широко используется в различных электрических устройствах и системах.

Когда речь идет об операциях с напряжением, применение трансформаторов можно разделить на два типа: низкое напряжение (до 1 кВ) и высокое напряжение (выше 1 кВ). Понижающие трансформаторы, как правило, применяются в системах с высоким напряжением, таких как подстанции и электростанции, где требуется снижение высокого напряжения до более низкого уровня, без изменения частоты тока.

Это особенно важно для безопасности и эффективности передачи электрической энергии. Понижающие трансформаторы обеспечивают снижение напряжения для подключения к электронным устройствам и оборудованию, которые не могут работать с высокими напряжениями. Они также играют важную роль в снабжении электричеством домашних устройств и хозяйственных предприятий.

Один из способов снизить напряжение в электронных устройствах - это использование понижающего трансформатора. Это особый компонент электрической схемы, который позволяет снизить высокое бытовое напряжение (220/120 В) на вторичной стороне, чтобы соответствовать низкому напряжению, необходимому для работы электроники (например, 5В или ниже).

Трансформаторы с высокой рабочей частотой (кГц) применяются в электронных устройствах с большей номинальной мощностью. Это позволяет сделать трансформаторы компактными и легкими, так как трансформаторы с более низкой рабочей частотой (50/60 Гц) были бы слишком громоздкими и тяжелыми.

Понижающие трансформаторы также широко используются в нашей повседневной жизни, например, в зарядных устройствах для мобильных устройств. Они обеспечивают необходимое низкое напряжение для безопасной и эффективной зарядки гаджетов.

  • Один из способов достичь разных уровней напряжения в электрической сети - использование понижающих трансформаторов. Эти устройства выполняют важную функцию, снижая номинальное напряжение сети до требуемого уровня для потребителей энергии. Они установлены на различных участках энергосистемы, чтобы обеспечить эффективную и надежную передачу электроэнергии.
  • Трансформация напряжения выполняется с помощью применения основного принципа закона электродинамики - закона электромагнитной индукции. Путем обмотки первичной и вторичной обмоток трансформатора различным образом, можно получить желаемое значение выходного напряжения.
  • При перетоке переменного тока через первичную обмотку трансформатора, создается переменное магнитное поле. Это поле воздействует на вторичную обмотку, что приводит к индукции тока во вторичной обмотке. Величина этого тока зависит от отношения числа витков в первичной и вторичной обмотках, известного как "отношение трансформации". Именно это отношение определяет, насколько сильно будет понижено или повышено напряжение.
  • Понижающие трансформаторы также играют важную роль в защите от перенапряжений. Они предотвращают передачу высоких напряжений в системы потребителей, что может привести к повреждению оборудования и авариям. Благодаря своей способности снижать напряжение, они обеспечивают безопасность и надежность энергосистемы.
  • В современных энергосистемах понижающие трансформаторы используются не только для передачи энергии, но и для поддержания стабильного напряжения в системе. Они способны автоматически регулировать напряжение в зависимости от изменений нагрузки, что позволяет снизить потери энергии и обеспечить эффективную работу всей системы.
  • Для связи систем передачи с разными уровнями напряжения применяются трансформаторы понижающего напряжения. Они снижают уровень напряжения от максимального до более низкого значения (например, от 765/220 кВ до 410/220 кВ или от 220/110 кВ). Эти трансформаторы имеют огромные размеры и очень высокую мощность, достигающую 1000 МВА.
  • В случае, когда требуется снизить небольшое количество оборотов трансформатора, применяются автотрансформаторы. Они позволяют автоматически изменять коэффициенты трансформации.
  • Далее происходит преобразование напряжения от передачи к распределению. Трансформаторы на этом уровне обычно имеют отношения напряжений 220/20 кВ или 110/20 кВ. Вторичные напряжения могут быть также равны 35 кВ или 10 кВ. Номинальная мощность таких трансформаторов составляет до 60 мВА, но обычно используется 20 мВА.
  • В подобных трансформаторах почти всегда устанавливаются переключатели нагрузки, обеспечивающие возможность изменять нагрузку.

    • Трансформаторы понижающие напряжение

    Конечный шаг в процессе преобразования напряжения - приведение напряжения к домашнему напряжению. Малые распределительные трансформаторы с номинальной мощностью до 5 мВА (чаще всего 1 мВА) и номинальными значениями напряжения 35, 20 и 10 кВ на стороне ВН и 400/200 В на стороне НН используются для этой цели. Они обладают высоким коэффициентом оборота.

    Различные типы трансформаторов понижающего напряжение

    Существует множество различных моделей и видов трансформаторов понижающего напряжение.

    Однофазный трансформатор

    Однофазные трансформаторы являются наиболее распространенным видом. Они обычно используются в бытовых условиях и подключаются к однофазной сети. Фазные и нулевые провода подключаются к первичной обмотке трансформатора.

    Трехфазный трансформатор

    Трехфазные трансформаторы используются в промышленной и коммерческой сферах. Они предназначены для подключения к трехфазной сети и имеют три обмотки для каждой из фаз.

    Основное применение трансформаторов - в промышленности, однако они также находят применение в быту. Одна из их функций - понижение высокого напряжения около 380 В до необходимого значения в трехфазной сети.

    Многообмоточный трансформатор

    Многообмоточный трансформатор - это трансформатор, который имеет две или более обмотки. Это позволяет получать несколько различных значений напряжения и тока от одного источника. Такой тип трансформатора часто используется в ситуациях, где требуется наличие различных уровней напряжения для разных устройств или систем.

    Тороидальный трансформатор

    Тороидальный трансформатор - это тип трансформатора, который, по сравнению с другими видами, имеет легкий вес и компактные размеры. Он часто используется в радиоэлектронике, так как обладает способностью обеспечивать высокую плотность тока. Данное преимущество обусловлено хорошим охлаждением обмотки трансформатора. Благодаря своей форме тора, обмотка в тороидальных трансформаторах имеет более короткую длину, что делает их более эффективными и недорогими в производстве. Также они способны выдерживать более высокие температуры по сравнению с другими типами трансформаторов.

    |