Прогрев кабеля трансформатором: Прогрев кабеля

Содержание

Прогрев кабеля

Несмотря на то, что споры по поводу «прогрева» кабелей не утихают, многие покупатели уже воспользовались данной возможностью и остались не просто довольны, а поражены полученным результатом. Не секрет, что несколько лет назад велись споры даже о влиянии кабелей на звук. Сейчас уже сложно представить себе человека, утверждающего, что система с любым кабелем звучит одинаково. Все знают, что кабель — полноправный компонент качественной аудиосистемы.

Аудиомания всегда стремится предложить вам нечто совершенно особенное и уникальное — то, что вы не встретите больше нигде. Особенно приятно, что с нашей помощью вы можете улучшить свою систему, не потратив на это ни копейки.

Вы не сможете не оценить результат после того, как ваши кабели будут «прогреты» при помощи революционной системы Nordost Vidar, и вы должны помнить, что эта услуга предоставляется нами совершенно бесплатно.

Любой купленный у нас кабель может пройти данную процедуру. Цикл «прогрева» длится 24 часа. Итак, если вы вдруг собрались в отпуск, почему бы не оставить ваши кабели на прогрев при помощи Nordost Vidar, пока вы сами будете греться под жарким солнышком?

Как это всё работает?

Nordost Vidar — это профессиональное устройство, разработанное для того, чтобы помочь вашим аудио- и видеокабелям работать с максимальной отдачей. Хорошо известно, что система звучит лучше после того, как кабель уже использовался по назначению какое-то время. Причиной являются изменения, происходящие в проводнике и изоляторе кабеля.

Кроме того, часто в новых кабелях имеется статическое напряжение — это объясняется технологией их производства. Это может привести к жёсткому, излишне окрашенному, лишённому детальности звучанию. Следовательно, для оптимального звука статическое напряжение необходимо нейтрализовать.

Nordost Vidar в процессе прогрева выполняет три основные функции:

устраняет статическое напряжение;
поставляет глубокий сигнал широкого диапазона, что обеспечивает необходимые изменения в металле проводника;
передаёт сигнал сверхвысокой частоты (сверхзвуковой сигнал), сглаживающий поверхность проводника.

В конструкции Nordost Vidar использованы самые качественные компоненты. Каждый проводник питается от отдельного усилителя. Всего таких усилителей 44, они соединены в режиме моста. Схема прохождения тока позволяет поддерживать одинаковый вольтаж на всех усилителях.

Nordost Vidar функционирует посредством эксклюзивного способа передачи смешанного сигнала. Часть сигнала создаёт вибрации на сверхнизких частотах, другая же часть — ультравысокие частоты. Результат превосходит даже диапазон передачи видеосигнала. Передающийся сигнал пульсирует по всей длине кабеля.

В процессе «прогрева» сверхнизкие частоты проникают вглубь проводника, в то время как высокие «скользят» по его поверхности. Такой метод передачи сигнала называют гармоническим биением или гетеродинным. Причём, это биение проникает во все слои, из которых состоит кабель.

Система Nordost Vidar также обладает уникальной возможностью приводить в движение электроны, находящиеся над проводником, и перемещать их в изоляционный слой. Nordost Vidar не только передаёт описанные выше сигналы по всей длине кабеля, система также посылает аналогичный сигнал от центра проводника к его поверхности. Именно эта функция и позволяет избавиться от статического напряжения.

Что же мы получаем в итоге?

Конечным результатом «прогрева» кабелей при помощи Nordost Vidar является расширение звуковой сцены, увеличение детальности и качества воспроизведения звука в целом. Система Nordost Vidar способна прогреть любые цифровые или аналоговые аудиокабели, межблочные видеокабели с разъёмами RCA, XLR или BNC, акустические кабели, а также кабели для тонармов.

При оформлении заказа на кабельную продукцию в нашем магазине, либо уже после покупки, Вам стоит лишь попросить наших продавцов «прогреть» Ваш новый замечательный кабель, и эта услуга будет оказана совершенно бесплатно.

* слово «прогрев» в данном контексте условно, оно употребляется исключительно из-за устоявшегося названия данной процедуры на русском языке.

Более подробно о «прогреве» проводов читайте в статьях:

«Прогрев проводов» как метафизическое явление. Часть 1

«Прогрев проводов» как метафизическое явление. Часть 2

«Прогрев проводов» как метафизическое явление. Часть 3

Допустимые температуры кабелей при прокладке и способы их прогрева

Електроенергетика мережi, обладнання

Деталі: Категорія: Кабели

монтаж
кабель
температура

Независимо от места и способа прокладки, рода изоляции жил и напряжения кабелей прокладку их, как правило, следует осуществлять при положительной температуре окружающего воздуха.
Кабели в холодное время года прокладывают без предварительного подогрева, если температура воздуха в течение 24 ч до начала работ не была ниже:

0 °С — для силовых бронированных и небронированных кабелей с бумажной изоляцией (низкой, нестекающей и обедненно-пропитанной) в свинцовой или алюминиевой оболочке; -г7 °С — для контрольных и силовых кабелей напряжением до 35 кВ с пластмассовой или резиновой изоляцией и оболочкой с волокнистыми материалами в защитном покрове, а также с броней из стальных лент или проволок; -15 °С — для контрольных и силовых кабелей напряжением до 10 кВ с поливинилхлоридной или резиновой изоляцией и оболочкой без волокнистых материалов в защитном покрове, а также с броней из профилированной стальной оцинкованной ленты;
-20 °С — для небронированных контрольных и силовых кабелей с полиэтиленовой изоляцией и оболочкой без волокнистых материалов в защитном покрове, а также с резиновой изоляцией в свинцовой оболочке.

При температуре воздуха ниже минимально допустимой, при которой можно прокладывать кабель без предварительного подогрева, прокладка силовых кабелей с нормальной, нестекающей и обеднённо-пропитанной бумажной, а также с пластмассовой изоляцией и оболочкой допускается только после предварительного подогрева кабеля перед прокладкой и выполнения прокладки в сжатые сроки.
Прогрев кабелей перед прокладкой производят внутри стационарных или передвижных помещений, а прокладку выполняют при температуре от 0 до -10 °С в течение не более 1 ч; от -11 до -19 °С — не более 40 мин; от — 20 °С и ниже — не более 30 мин.

При невозможности прокладки кабеля в указанный срок в процессе прокладки должен обеспечиваться постоянный подогрев кабеля или прокладка его должна производиться с перерывами, во время которых кабель подлежит дополнительному подогреву.

Небронированные кабели с алюминиевой оболочкой в поливинилхлоридном шланге, даже предварительно подогретые, не допускается прокладывать при температуре окружающего воздуха ниже -20 °С. При температуре окружающего воздуха ниже -40 °С прокладка кабелей всех марок не допускается.
При температуре прокладки ниже -20 °С кабели в течение всего периода раскатки подогревают. Электропитание для прогрева подводят к наружному концу кабеля, укладываемому в начале трассы и закрепляемому в непосредственной близости от источника подогрева (при этом прокладку кабеля осуществляют с барабана, перемещаемого вдоль трассы).

При прокладке предварительно подогретого кабеля создают повышенный запас 3…4% по длине вместо 1…2%, так как после охлаждения длина кабеля сокращается значительнее, чем в обычных условиях.
Быстро прогреть кабель можно трехфазным током от присоединяемого к сети 220 или 380 В специального трехфазного трансформатора мощностью 20 кВ • А, вторичная обмотка которого имеет 10 ступеней напряжения (от 7 до 98 В). Такой прогрев кабелей проводят при постоянном контроле температуры токопроводящих жил, чтобы не допустить увеличения ее выше 40 °С. Схема прогрева кабеля с помощью трехфазного трансформатора приведена на рис.

Схемы прогрева кабелей: а — трехфазным током; б — однофазным сварочным трансформатором 1 — токопроводящие жилы внутреннего конца кабеля; 2 — прогреваемый кабель; 3 — токопроводящие жилы наружного конца кабеля; 4 — трансформатор тока; 5 — трансформатор, 6 — регулируемый трансформатор

Кабель можно прогреть также однофазным или постоянным током. В качестве источника тока в этом случае можно использовать сварочный трансформатор (например, СТЭ-32) или сварочный генератор, позволяющий регулировать силу тока более плавно и в широких пределах. На рис. б приведена схема прогрева кабеля однофазным током. В цепь вторичной обмотки трансформатора здесь включен дроссель, который позволяет регулировать силу тока в кабеле. Отметим, что при данной схеме прогрева в одной из жил кабеля будет течь ток в два раза больший, чем в двух других, и он будет нагреваться несколько неравномерно.
Практически работы по прогреву кабелей электрическим током проводят в следующем порядке.

Разделывают оба конца кабеля и на его внутреннем конце соединяют опрессовкой накоротко все жилы (при прогреве однофазным или постоянным током соединяют также две жилы на наружном конце). Место соединения покрывают изоляционной лентой. Оба конца кабеля заделывают герметично. Для заделки конца с закороченными жилами к металлической оболочке припаивают свинцовый колпачок так, чтобы жилы примерно на 50 мм не доходили до его торца. Для заделки другого конца кабеля, к которому подводится ток, используется временная воронка из рубероида, толя или электрокартона с заливкой ее битумной кабельной массой. Такую воронку можно использовать и для герметизации конца с закороченными жилами кабелей с пластмассовой изоляцией. Если необходимо прогреть несколько кабелей одновременно, их соединяют между собой последовательно.
На время прогрева устанавливают дежурство и принимают меры пожарной безопасности (доставляют огнетушители, песок, лопаты и др.).

Нагрев жил кабеля контролируют по показаниям термометра установленного на его оболочке, при этом следует учитывать, что температура жил кабеля, рассчитанного на напряжение 1 кВ, выше показываемой термометром температуры оболочки в среднем на 10 °С.
Силу тока прогрева контролируют по амперметру, при этом не должно быть превышения номинальных значений плотности тока для кабелей данного сечения. Допустимые значения силы тока при прогревании кабеля приведены в табл.

Прогрев кабеля током следует прекращать по достижении температуры наружного покрова внешних витков кабеля +20 °С, если температура наружного воздуха не ниже -10 °С и, соответственно, +30 °С при температуре наружного воздуха -20 °С.

Допустимые значения силы тока при прогревании кабелей, А

Сечение жил кабеля, мм²	Допустимый ток, А, для жил
Сечение жил кабеля, мм²	медных	алюминиевых
70	145	115
95	195	150
120	233	180
150	310	210

Продолжительность прогрева кабеля в помещениях или тепляках: 72 ч при температуре воздуха 5. ..10 °С, 24 ч — при 10…25 °С, 18 ч — при 25…40 °С.
При температуре окружающего воздуха ниже -40 °С прокладка кабелей всех марок не допускается.

Перегрев кабеля может привести к пробою изоляции. Пробой твердых диэлектриков — это электрический или тепловой процесс. Электрический пробой начинается с явления ударной ионизации, возникающей при больших напряжениях. Процесс ударной ионизации в твердом диэлектрике сходен с процессом ударной ионизации в газах, но протекает при значительно больших напряжённостях электрического поля. В результате частых соударений свободных электронов с молекулами и атомами диэлектрика освобождаются новые электроны. Они создают электронную лавину, пронизывающую твердый диэлектрик по всей его толщине, и он теряет свои электроизоляционные свойства.
Электрический пробой твердых диэлектриков на практике встречается редко, но он может возникнуть в тех случаях, когда потери энергии в диэлектрике незначительны и обеспечен хороший отвод тепла. При электрическом пробое электрическая прочность мало зависит от толщины диэлектрика и его температуры.

Тепловой пробой — это явление теплового разрушения диэлектрика: расплавление или прожигание по каналу между двумя его противоположными электродами.

Схема теплового пробоя диэлектрика:

1,3 — металлические электроды; 2 — диэлектрик, 4 — канал с повышенной проводимостью

Часть объема диэлектрика (канал) может обладать повышенной электрической проводимостью, вследствие чего в нем будет проходить заметный ток проводимости, который вызовет выделение тепла и нагрев этого канала, понижение его электрического сопротивления и, следовательно, возрастание тока сквозной проводимости. При этом происходит дополнительное выделение тепла в канале и перегрев этой части диэлектрика. При дальнейшем повышении напряжения ток проводимости в канале еще больше возрастёт, а выделяемое им тепло может вызвать сплошное прожигание или расплавление твёрдого диэлектрика.
Электрическая прочность при тепловом пробое в значительной степени зависит от температуры и толщины диэлектрика. С повышением температуры или при увеличении толщины твердого диэлектрика отвод тепла из него затрудняется, что приводит к перегреву места пробоя и его тепловому разрушению при меньшей напряженности электрического поля.

Попередня
Наступна

Близьки публікації

Правила будови, виготовлення, монтажу, ремонту і безпечної експлуатації вибухозахищених вентиляторів
Sumitomo electric уклала контракт на постачання підводного кабелю 525 кВ
Siemens Energy отримала найбільший контракт на підключення до електромережі
EirGrid та RTE підписали основні контракти для Celtic Interconnector
Программа подготовки электромонтера по ремонту, монтажу кабельных линий

Наверх

Трансформатор перегревается

Часто задаваемые вопросы Руководство по поиску и устранению неисправностей

Изоляция трансформатора обычно рассчитана на 220°C, но может быть ниже для некоторых конструкций, включая контрольные или герметизированные. Стандарты допускают, чтобы температура крышки корпуса трансформатора была на 65°C выше температуры окружающей среды. Когда температура превышает номинальную для системы изоляции или корпуса, происходит перегрев.

Сгоревшая, потемневшая или поврежденная изоляция могут быть очевидны вместе с запахом гари. Самая горячая часть трансформатора — это катушка в верхней части сердечника. Запрещается прикасаться к трансформаторам, находящимся под напряжением. Если изоляция повреждена или виден дым, возможно, потребуется вернуть устройство для проверки и замены или ремонта.

Чек:	Решение:
Убедитесь, что общая нагрузка не превышает номинальной мощности трансформатора в кВА.	Уменьшите размер или нагрузку или замените трансформатор большей мощности. В некоторых случаях можно добавить вентиляторы для увеличения охлаждения и максимальной нагрузки .
Убедитесь, что температура окружающей среды не превышает номинальные параметры трансформатора.	Переместить в зону с более низкой температурой окружающей среды, снизить нагрузку, снизить температуру окружающей среды в основном месте или заменить трансформатором с малым превышением температуры. Трансформаторам, установленным в небольших помещениях, потребуется надлежащая вентиляция помещения .
Убедитесь, что соединения отводов установлены одинаково на всех теплообменниках.
Убедитесь, что трансформатор правильно рассчитан на гармоническую нагрузку, проверьте высокие токи нейтрали.	Уменьшите или устраните гармонические нагрузки или замените трансформатор более мощным блоком или блоком с соответствующим номиналом k.
Убедитесь, что вентиляционные отверстия трансформатора не заблокированы. Трансформаторы, приобретенные в виде блоков с сердечником и катушкой и размещенные в корпусах, не поставляемых HPS, требуют, чтобы интегратор правильно выбрал размеры корпуса и требования к охлаждению .	Переместите трансформатор в место с лучшей вентиляцией. Переместите трансформатор подальше от стен, оборудования или потолочных выступов , которые могут препятствовать потоку воздуха. Не устанавливайте вентиляторы для охлаждения трансформатора. Неправильно установленные вентиляторы 9 мая0022 фактически препятствуют потоку воздуха и могут привести к повреждению трансформатора.
Неверное входное напряжение	Убедитесь, что отводы правильно настроены для входного напряжения. В зависимости от нагрузки и типа трансформатора непрерывные перенапряжения или понижения напряжения до 5-10% могут вызвать перегрев.
Проверить ток холостого хода.	Если ток без нагрузки велик (зависит от КПД трансформатора, но ток без нагрузки обычно меньше 2-3% от кВА), осмотрите сердечник и катушки на наличие повреждений. В большинстве случаев вы не сможете проверить изоляцию между сердечником и катушкой без возвращения на завод для проверки и разборки. При коротком замыкании между жилой и катушкой блок придется заменить или отремонтировать.
Чрезмерный и продолжительный воздушный поток, вызванный внешним ветром или вентиляторами, обычно движущимися горизонтально к земле, может нарушить конвекционное охлаждение и вызвать перегрев при высоких нагрузках.	Переместите трансформатор в место с меньшим ветром или заблокируйте его.
Трансформаторы с вентиляторным охлаждением имеют сломанные или смещенные вентиляторы.	Вентиляторы необходимо заменить или отрегулировать.
Коэффициент малой мощности	Низкий коэффициент мощности может привести к чрезмерному току и более высоким общим нагрузкам. Измерители тока должны иметь возможность регистрировать суммарных тока. Некоторые цифровые счетчики могут быть неточными.
Несбалансированные нагрузки могут вызвать чрезмерный нагрев.	Нагрузки должны быть сбалансированы в пределах 20 % от максимального кВА. Никакая индивидуальная нагрузка не должна превышать удельную нагрузку нагрузки для каждой фазы (1/3 от общего количества кВА для трехфазных блоков).
Трансформатор устанавливается над источником тепла, например другим трансформатором.	Переместите либо трансформатор, либо источник тепла. Перенаправьте поток горячего воздуха от нижнего объекта в сторону от охлаждающие входы и поверхности вышестоящего объекта. Замените верхний блок трансформатором с малым превышением температуры.
Проверьте, не искажено ли выходное напряжение.	Сильно искаженное выходное напряжение может быть признаком того, что имеется неисправность витков, и трансформатору грозит немедленный выход из строя. Трансформатор необходимо обесточить и мегомметр. Поврежденная катушка может потребовать замены или утилизации трансформатора.
Проверьте выходные цепи, чтобы убедиться, что каждая ветвь трансформатора работает, а защита от перегрузки по току в порядке.	Если перегорел предохранитель на одной или нескольких ветвях, определите и устраните неисправность и замените предохранитель. Это больше для выходов трансформатора треугольника, особенно если три однофазных блока используются в банке треугольника.
Если используется трансформатор изоляции привода (DIT), убедитесь, что номинальная мощность DIT кВА снижена в соответствии с размерными таблицами HP в каталоге.	Если мощность двигателя неизвестна, используйте 0,746 кВт/л.с. для определения эквивалентной мощности нагрузки. DIT не являются устройствами с текущим рейтингом , для выбора правильного размера DIT необходимо использовать таблицы выбора HP. Экструзионные приложения, как правило, являются худшими.
Проверьте, работают ли два или более трансформатора параллельно для питания одной нагрузки.	Трансформаторы, работающие параллельно, встречаются редко. Большие циркулирующие токи и неравномерная нагрузка могут быть результатом 9Трансформаторы 0022 соединены параллельно. Трансформатор может быть заменен одним блоком, способным питать всю нагрузку .
Кабельные соединения обесцвечиваются при нагревании.	Тросы следует периодически подтягивать. Поверхность должна быть очищена от любой изоляции, нанесенной в процессе вакуумной пропитки под давлением . Острые края необходимо сгладить.
Из основания трансформатора видны искры или дым, но трансформатор не вышел из строя и не слышно звука дуги.	Во время процесса VPI сосульки изоляции могут образовываться под тарнсформером и иногда выступать в качестве заземления. Если будет обнаружен достаточно рано, сосульку можно будет удалить, и трансформатор не будет поврежден.
Чрезмерное количество пыли может заблокировать вентиляционные отверстия	Пыль необходимо выдувать, когда трансформатор обесточен.
Обесцвеченная изоляция	Возможно, повреждена изоляция трансформатора, и ее необходимо отремонтировать или заменить.
Видимое пламя или дым	Возможно, повреждена изоляция трансформатора, и ее необходимо отремонтировать или заменить.

Объяснение электрического трансформатора — инженерное мышление

Изучите основы трансформаторов и принцип их работы в этой статье.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube.

Это трансформатор. Мы находим их повсюду, они необходимы для нашего современного образа жизни. Они обеспечивают связь между нашими домами и электростанциями. В этой статье я собираюсь показать вам, как они работают, почему они издают такой шум и как их рассчитать.

Что такое трансформатор?

Трансформеры выглядят примерно так. Мы найдем их проиллюстрированными такими символами на электрических чертежах. Трансформаторы — это просто устройства, используемые для передачи электрической энергии. Он может изменять напряжение и ток в процессе, что очень полезно. Однако они работают только с переменным током, с постоянным током не работают.

Большинство бытовых приборов оцениваются в ваттах или киловаттах, но трансформаторы оцениваются в единицах ВА для вольт-ампер или даже киловольт-ампер, мы узнаем почему позже в статье.

Мы можем найти небольшие трансформаторы, используемые в дверных звонках или зарядных устройствах для ноутбуков, у нас есть более крупные версии для снабжения наших домов и предприятий, а также огромные трансформаторы, которые питают целые районы городов и даже городов.

Итак, где вы видели используемые трансформаторы, дайте мне знать в разделе комментариев ниже.

Существует множество различных способов изготовления трансформатора. У меня есть несколько небольших общих примеров здесь. Но, по сути, это одно и то же. У них две отдельные катушки проволоки, намотанные на железный сердечник. Генератор или источник питания подключается к одной катушке, известной как первичная сторона, а затем нагрузка, на которую нам нужно подавать питание, подключается к другой катушке, известной как вторичная сторона.

Если я разберу его, мы увидим, что это просто два отдельных витка проволоки и множество листов железа. Вот и все. Трансформатор просто преобразует мощность между катушками.

Электричество опасно, поэтому не пытайтесь делать это дома, если вы не квалифицированы и не компетентны.

Итак. Если мы используем что-то, называемое повышающим трансформатором, то мы можем увеличить напряжение на выходе. Если мы используем понижающий трансформатор, то мы можем уменьшить напряжение на выходе. Но зачем нам это? Ну, электростанция может вырабатывать 12000 вольт. Но вашему дому нужно от 120 до 240 вольт. Электростанция, вероятно, находится на большом расстоянии, поэтому в кабелях будет большое сопротивление, что приведет к огромным потерям энергии в пути.

Вместо этого мы используем повышающий трансформатор, чтобы увеличить напряжение примерно до 400 000 вольт. Затем, когда мы добираемся до города, мы используем понижающий трансформатор, чтобы уменьшить это напряжение примерно до 11 000 вольт для местного распределения, а затем снова уменьшить его примерно до 240 вольт для наших домов.

Увеличивая напряжение через трансформатор, мы уменьшаем ток. Потери энергии в кабеле зависят от электрического тока и сопротивления кабеля.

Если этот кабель имеет сопротивление, например, 5 Ом, и мы попытаемся передать через него 10 кВт при 240 Вольтах, мы потеряем около 87%, потому что ток большой, а напряжение низкое, поэтому потери огромны. Но если мы отправим его на 400 000 вольт, мы потеряем крошечную долю 1%, потому что ток низкий. Таким образом, мы можем передавать мощность дальше и эффективнее при высоких напряжениях.

В качестве примечания, причина, по которой дома в Северной Америке могут иметь либо 120, либо 240 В, заключается в том, что они используют 3-проводную систему, где дополнительный провод подключается к центру вторичной катушки. Поэтому мы можем использовать только половину катушки, чтобы получить 120 вольт, или полную катушку, чтобы получить 240 вольт. Тем не менее, в большинстве стран мира используется около 230 вольт, и для этого они используют только 2-проводную систему, которая имеет гораздо более простую конструкцию и обеспечивает большую мощность в розетках. А это пригодится например, чтобы быстро вскипятить воду в чайнике.

Кстати, ранее я подробно рассказывал о системах электроснабжения жилых домов, посмотрите ЗДЕСЬ.

Как это работает

Когда мы пропускаем электрический ток через провод, вокруг провода создается магнитное поле. Если мы изменим направление тока, изменится и магнитное поле. Мы можем увидеть это, поместив циркуль вокруг проволоки.

Когда мы подключаем генератор переменного тока к замкнутому контуру провода, магнитное поле внутри генератора будет в основном толкать и притягивать электроны в проводе, так что они постоянно меняют направление между движением вперед и назад. Следовательно, магнитное поле постоянно реверсируется. Из-за этого напряжение будет варьироваться между максимальным и минимальным значениями. Вот почему мы видим синусоидальную форму, если подключаем осциллограф к розетке. Этот шаблон повторяется 50 или 60 раз в секунду в зависимости от того, является ли источник питания частотой 50 или 60 Гц. Частота переменного тока в Северной Америке составляет 60 герц, но в большинстве стран мира она составляет 50 герц. С трансформатором частота, которую мы вводим, является частотой, которую мы получаем. Мы можем просто увеличивать или уменьшать напряжение, но не частоту.

Когда мы сворачиваем проволоку в катушку, это магнитное поле становится еще сильнее. Провод должен быть изолирован эмалевым покрытием, чтобы обеспечить протекание тока по всей длине, иначе он просто пойдет по кратчайшему пути и не будет работать.

Если мы поместим вторую катушку провода в непосредственной близости от первой катушки, то магнитное поле индуцирует напряжение в этой второй катушке, потому что это магнитное поле будет толкать и притягивать электроны во второй катушке, заставляя их двигаться. Следовательно, это трансформер.

То же самое произойдет, если мы проведем магнит мимо катушки с проволокой. Магнит будет индуцировать напряжение в катушке.

Ключевым компонентом здесь является то, что магнитное поле постоянно меняет полярность, а также интенсивность. Это возмущает свободные электроны и заставляет их двигаться. Мы называем это электродвижущей силой.

Однако работает только с переменным током. Не получится, если мы подключим к трансформатору источник постоянного тока. Поток электронов по-прежнему будет создавать магнитное поле вокруг первичной катушки, но оно будет постоянным, с фиксированной полярностью и интенсивностью. Таким образом, это не будет мешать электронам во вторичной обмотке.

Единственный раз, когда он будет создавать электродвижущую силу с использованием постоянного тока, это кратковременно, когда переключатель размыкается и закрывается, потому что это возбуждает и обесточивает магнитное поле катушки, поэтому оно изменяется. Или, в качестве альтернативы, мы могли бы изменить напряжение, потому что это также будет увеличивать и уменьшать магнитное поле катушки.

Обратите внимание, что когда я пропускаю постоянный ток через этот трансформатор, мы получаем очень короткий всплеск напряжения по мере увеличения и уменьшения магнитного поля. Но если я использую источник переменного тока, мы получаем постоянное выходное напряжение, потому что магнитное поле постоянно меняется. Вот почему мы используем переменный ток.

Теперь мы можем просто использовать два отдельных витка провода в качестве трансформатора, он будет работать, но не очень хорошо. Проблема в том, что мы теряем большую часть магнитного поля, потому что оно не находится в зоне действия вторичной катушки. Итак, между катушками помещаем сердечник из ферромагнитного железа. Это концентрирует магнитное поле и направляет его на вторичную катушку, так что трансформатор работает более эффективно.

Однако это не идеальное решение. Это приведет к вихревым токам, протекающим вокруг сердечника, которые нагревают трансформатор и, следовательно, тратят энергию. Чтобы уменьшить это, сердечник сделан из множества тонких ламинированных листов, которые ограничивают движение вихревых токов и уменьшают их влияние. Хотя мы по-прежнему теряем часть магнитного поля из-за потока рассеяния, а также получаем некоторые потери из-за помех, возникающих в стыках. Мы также теряем энергию в проводе и катушках, потому что они всегда будут иметь некоторое сопротивление, а это выделяет тепло. Итак, в трансформаторе у нас есть потери в меди, а также потери в железе.

Переменный ток заставляет листы расширяться и сжиматься на крошечные, крошечные величины, что вызывает вибрацию между листами, и поэтому мы получаем этот жужжащий звук.

Повышающий трансформатор работает просто за счет большего количества витков провода на вторичной стороне. Это увеличивает напряжение, но уменьшает ток. Понижающий трансформатор работает за счет меньшего количества витков провода на вторичной стороне. Это снижает напряжение, но увеличивает ток. Это не волшебное устройство, которое производит больше энергии, чем получает.

Например, понижающий трансформатор может получать 240 вольт и выдавать 120 вольт, мы видим, что напряжение уменьшается вдвое, а ток удваивается. Если мы умножим напряжение и ток, мы увидим одно и то же значение с каждой стороны. Это значение вольт-ампер, которое представляет собой мощность или полную мощность, и оно должно оставаться неизменным, поэтому, если напряжение изменяется, ток должен изменяться пропорционально для поддержания мощности.

Почему трансформаторы используют единицы кВА вместо киловатт?

Трансформатор просто передает мощность между катушками, поэтому мы используем вольтамперные единицы. Киловатты зависят от того, что вы подключаете к трансформатору. Производитель не знает, что вы будете подключать к трансформатору, поэтому указывает общую номинальную полную мощность в вольт-амперах. И это потому, что в цепях переменного тока нагрузка зависит от фактической мощности в киловаттах, умноженной на коэффициент мощности, который в основном является эффективностью, и это зависит от устройства.

Некоторое количество энергии потребляется, но она не производит работы, она просто тратится впустую в виде тепла, и мы называем это реактивной мощностью в единицах В.А.Р. Коэффициент мощности — это просто отношение истинной мощности к кажущейся мощности. (PF=KW/KVA)

Если вы думаете о стакане пива. Жидкое пиво — полезная штука, это ваша истинная мощность в киловаттах. Но всегда есть немного пены, которая бесполезна, мы этого не хотим. Это реактивная мощность или вольт-ампер реактивный. Вы платите за общий объем стакана, вне зависимости от того, сколько внутри пены и пива, это ваша кажущаяся мощность, в вольт-амперах. Если у вас есть хороший бармен, вы получите немного пены и много пива за свои деньги. Если у вас плохой бармен, то за ваши деньги вы получите много пены и мало пива.

Производитель трансформатора фактически заявляет, что трансформатор может выдержать такой большой стакан, но вам решать, сколько пива и пены вы положите в него. Чем меньше пены вы пытаетесь пройти, тем больше пива вы можете получить. Таким образом, чем эффективнее устройство, которое вы подключаете, тем больше вещей вы можете запитать.

Трансформаторы также часто используются в выпрямительных цепях для преобразования переменного тока в постоянный. Трансформатор снижает напряжение, а затем некоторые диоды преобразуют его в грубый постоянный ток, а конденсатор затем сглаживает его в хороший чистый источник питания. Вы можете подробно узнать, как это работает, в нашей предыдущей статье 9.0174 ЗДЕСЬ.

Базовые расчеты трансформаторов

Давайте проведем базовые расчеты трансформаторов, предполагая, что они идеальны и не имеют потерь.

Если бы у нас был трансформатор с 1000 витков на первичной обмотке и 100 на вторичной, и мы подали бы на него 120 вольт, какое напряжение мы бы увидели на вторичной обмотке? Мы можем использовать эту формулу, чтобы узнать это, и мы видим, что ответ — 12 вольт, так что это понижающий трансформатор.

Что, если бы мы знали только выходное напряжение и количество витков. Ну, мы могли бы найти входное напряжение, используя эту формулу; и мы вводим значения, чтобы получить ответ.

Если бы мы хотели найти количество витков на вторичной стороне и знали напряжения и витки на первичной обмотке, то мы могли бы использовать эту формулу, чтобы получить ответ.

Если бы мы хотели найти количество витков на первичном ide, мы могли бы использовать эту формулу, и это даст нам ответ.

Если бы у нас был ток 1,2 ампера на вторичной обмотке, то мы находим ток первичной обмотки, используя эту формулу, и видим, что ответ равен 0,12 ампера
Мы также могли бы найти ответ, если бы знали вторичный ток и оба напряжения, используя эту формулу формула

Если бы мы знали ток на первичной стороне и напряжения на первичной и вторичной обмотках, мы могли бы найти вторичный ток, используя эту формулу, или мы также могли бы найти ответ, используя эту формулу.

Затем мы проверяем, что мощность одинакова на обеих сторонах трансформатора, путем умножения напряжения и тока.

Прогрев кабеля трансформатором: Прогрев кабеля