§ 5.1. Трансформаторы с плавным регулированием напряжения. Регулировка напряжения трансформатора по первичной обмоткеЭлектронный трансформатор - регулировка мощности. - Интересное - Каталог статейВ данной статье расскажу о давно набравшем популярность среди радиолюбителей устройстве, о котором упоминалось в радиожурналах ещё в 70-е годы.Уже в то время многие радиолюбители использовали для питания своих конструкций, таких как усилители мощности, автогенераторные импульсные источники питания (ИИП). Широкое распространение среди радиолюбителей получил автогенераторный полу-мостовой инвертор (Полумост). При использовании пропорционально-токового управления высоковольтными биполярными транзисторами, достигается хороший КПД преобразователя. В наше время такой автогенераторный полумост нашёл своё применение как замена крупногабаритного сетевого трансформатора. Данное устройство можно найти в любом хозяйственном или магазине электротоваров. Скрывается же наш простейший ИИПпод названием –Электронный трансформатор.
Многие радиолюбителеи конструируют на основе такого простейшего импульсника различные блоки питания, зарядные устройства, различные индукционные нагреватели, используют вместо привычного сетевого трансформатора для питания низковольтных паяльников и естественно для питания низковольтных ламп накаливания. Чаще всего блок питания на основе такого устройства делается путём подключения к выходу электронного трансформатора двух-полупериодного или мостового выпрямителя на ультра-быстрых диодах, или диодах Шоттки.
После получения постоянного напряжения на выходе получившегося импульсного блока питания можно подключать различную нагрузку. Для запуска без нагрузки вводят ОС по напряжению, но не каждому хватает терпения и смекалки для настройки стабильной работы этой ОС. Иногда может потребоваться регулировка выходного напряжения, например : -регулировка оборотов микро-дрели -регулировка температуры низковольтного паяльника -регулировка яркости ламп накаливания (диммирование) -регулировка тока заряда АКБ Данные функции вполне реально осуществить на любом электронном трансформаторе (Feron, Taschibraи т.д.) и при любой мощности этого простого, дешёвого и компактного импульсника. Давайте рассмотрим схему большинства таких электронных трансформаторов.
На транзисторах Q1 и Q2, конденсаторах C1, C2, также на силовом трансформаторе и коммутирующем T1, собран полу-мостовой автогенераторный инвертор. Выпрямленное сетевое напряжение поступает на делитель из конденсаторов C1,C2 и силовые транзисторы. Попеременно открываясь транзисторы поочерёдно проводят ток. Первичная обмотка силового трансформатора подключена к делителю из конденсаторов и к средней точке соединения транзисторов. При подаче запускающего импульса от цепи автозапуска, транзистор Q2 открывается и ток от конденсаторного делителя течёт через первичную обмотку силового трансформатора и транзистор Q2. После Q2закрывается, при этом открывается транзистор Q1, ток протекает от конденсаторного делителя, через первичную обмотку силового тр. И транзистор Q1. В конце каждого полупериода сети инвертор отключается и происходит перезапуск от дополнительной цепи. На элементахR2,R3,D5,C3,D6собрана цепь авто-запуска, которая в начале каждого полупериода сети запускает полу-мостовой автогенераторный ИИП. Конденсатор C3 заряжаетсядо напряжения пробоясимметричного динистора D6, которое равно 32в. При достижении этого напряжения динистор DB3 открывается, C3 разряжается через динистор на базу Q2, происходит запуск схемы. Изменяя время формирования запускающего импульса, можно добиться запуска инвертора как вначале, середине, так и к концу полу-периода .Тем самым становится возможной регулировка выходной мощности данного блока питания. Принцип регулировки здесь как и у симисторного регулятора мощности.(Фазовый метод регулировки). В таком виде схема запуска не пригодна для корректной регулировки, её нужно немного изменить. Однако мне попался электронный трансформатор с более подходящей для регулировки схемой запуска.
Потребовалось заменить резистор 470к на 100к и последовательно с ним припаял переменный резистор на 680к, конденсатор 10нф заменил на 68нф 250в. Схема с регулировкой мощности
Первый запуск как всегда делаем через лампу накаливания на 60вт и с мелкой нагрузкой. Без нагрузки страховочная лампа светиться недолжна. Регулировка получилась плавной, галогенные лампочки можно регулировать от тусклого свечения нити, до максимума накала. Также переделка позволяет сделать простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, с добавлением всего лишь выпрямителя на ультра-быстрых диодах или на сборкеШоттки. Для сравнения фото эл. Трансформатора с регулировкой и без неё:
Также есть видео, в котором переделываю данный электронный трансформатор под регулировку мощности + демонстрация данного устройства в работе Надеюсь многим придётся по душе данная переделка, которая совмещает в себе лёгкость и компактность электронного трансформатора,его мощьность и функцию симисторного регулятора мощности на борту. Blaze Electronics
www.art-lus.ru § 5.1. Трансформаторы с плавным регулированием напряженияДля плавного регулирования напряжения возможно применение скользящих по поверхности витков обмотки контактов, аналогично тому, как это сделано в регулировочном автотрансформаторе (см. рис. 3.5). При этом плавность регулировки ограничивается значением напряжения между двумя смежными витками (0,5—1,0 В). По такому принципу выполняют однофазные и трехфазные трансформаторы и автотрансформаторы мощностью до 250 кВ-А. Однако наличие скользящих контактов снижает надежность и ограничивает применение этих трансформаторов. Более надежны бесконтактные конструкции регулировочных трансформаторов. Рассмотрим некоторые из них. Трансформатор с подвижным сердечником. Первичная обмотка этого трансформатора. выполнена из двух катушек, уложенных в кольцевых выемках магнитопровода (рис. 5.1, а). Катушкиw’1 иw’2 включены так, что создают магнитные потоки, направленные встречно друг другу. Внутри неподвижной части магнитопровода расположен подвижный сердечник ПС со вторичной обмоткой w2. При среднем положении ПС в обмотке w2 не наводится ЭДС, так как действие первичных катушек взаимно компенсируется.
Рис. 5.1. Трансформатор с подвижным сердечником При смещении ПС влево или вправо от среднего положения вторичной обмотки в последней наводится ЭДС . При этом фаза (направление) зависит от того в зоне какой из первичных катушек находится вторичная обмотка: при перемещении этой обмотки из зоны одной первичной катушки в зону другой катушки фаза ЭДС изменится на 180°. Если такой трансформатор включить в сеть аналогично вольтдобавочному трансформатору (см. § 1.15), как это показано на рис. 5.1,6, то, изменяя положение сердечника вторичной обмотки (ПС), можно плавно регулировать вторичное напряжение (продольное регулирование) Трансформатор, регулируемый подмагничиваннем шунтов. В последнее время получили применение трансформаторы и автотрансформаторы, регулируемые подмагничиванием шунтов и обозначаемые соответственно ТРПШ и АРПШ. Рассмотрим принцип действия однофазного трансформатора ТРПШ. Магнитопровод трансформатора состоит из четырех стержней (рис. 5.2, а): двух крайних, называемых главными стержнями, и двух средних, называемыхшунтами. Первичная обмотка состоит из трех катушек: две катушки (w’1гиw’’1г) расположены на главных (крайних) стержнях и одна катушка (w2ш) —на шунтах. При этом все три катушки соединены последовательно и согласно. Вторичная обмотка также состоит из трех последовательно соединенных катушек (w’2Г, w’’2T иw2ш), расположенных аналогично первичным, но катушкаw2швключена встречно относительно катушекw’2rиw’’2r. Кроме катушек переменного тока ТРПШ имеет две катушки постоянного тока — катушки подмагничиванияwп, расположенные на шунтах и соединенные последовательно. При включении первичной обмотки в сеть переменного тока катушкиw’1гиw"1r создают переменный магнитный поток Фг, который замыкается по главным стержням и ярмам, сцепляется с катушкамиw’2rиw’’2rи наводит в них ЭДС и. Катушкаw1ш также создает переменный магнитный поток Фш, разделенный на две части, каждая из которых замыкается по одному из шунтов и одному из главных стержней. При этом в одном изстержней (правом) потоки и складываются, а в другом (левом) — вычитаются. Магнитный поток , сцепляясь с катушкойw2ш, наводит в ней ЭДСE2ш, но так какw2швключенавстречно вторичным катушкам главных стержней, то напряжение на выходе трансформатора (5.1)
Рис. 5.2. Трансформатор, регулируемый подмагничиванием При прохождении постоянного тока по катушкам подмагничивания wп возрастает магнитное насыщение шунтов, при этом их магнитное сопротивление увеличивается и магнитный поток Фш шунтов уменьшается. В итоге уменьшается ЭДС , что ведет к росту вторичного напряжения (5.1). Следовательно, плавному изменению постоянного тока в цепи подмагничивания соответствует плавное изменение напряжения на выходе ТРПШ (рис. 5.2, б). Электрическое управление вторичным напряжением трансформатора упрощает дистанционное управление трансформатором или же его автоматизацию. Наряду с однофазными существуют трехфазные ТРПШ и АРПШ. studfiles.net Регулируемый трансформаторный блок питанияИменно трансформатор стал краеугольным камнем всего переменного электротока. Преобразование одного постоянного напряжение в другое достаточно сложное как по компонентам, так и по настройке. С переменным током все намного проще: все преобразования напряжений на одной частоте осуществляет трансформатор. Просто, дешево и надежно. Трансформатор представляет собой две катушки из изолированного провода, намотанных на каркас. Каждая катушка имеет свои выводы. Наматываются катушки в одну сторону, если намотать одну катушку в одну сторону, а вторую в противоположную, то эффект трансформатора не проявится, а катушки нагрузятся друг на друга и быстро сгорят. Каркас с обмотками сам по себе ничего не представляет и если включить в сеть просто катушку на каркасе, то обмотка просто сгорит, потому что реактивная составляющая будет очень маленькой. Чтобы увеличить реактивную составляющую нужно вовнутрь каркаса вставить металлические пластины, изолированные друг от друга. Если пластины заменить на цельный кусок стали, то трансформатор работать будет, но перегреваться будет страшно и добиться КПД в 98% будет невозможно. Чем лучше сталь, чем она сильнее стянута ярмом, чем лучше лак, тем выше КПД трансформатора. Перед переделкой трансформатора необходимо убедиться в его работе. Для этого на выход трансформатора вешается лампочка, а на вход подается напряжение. Если лампочка светится и трансформатор не гудит и не жужжит на улей, то все хорошо и можно приступать к перемотке.
На трансформаторах помечают обмотки. U1 - напряжение сети, иными словами первичная обмотка. Рядом с этим контактом - напряжение этой сети. Для данного трансформатора напряжение сети 220 В. Также есть вторичная обмотка, но она не отмечена. Трансформатор явно перематывался. Поэтому проверить вторичное напряжение можно только подав на первичку питание. Трансформатор ОСМ 0,4 кВА, значит максимальная мощность подключаемой нагрузки 400 Вт. При измерении вторичного напряжение получилось 110 В.
Также в пользу сторонней перемотки трансформатора говорит состояние обмотки - без лака.
Бывает, что катушка трансформатора сгорела - перегрузка или витковое замыкание. Если обмотки не были защищены предохранителями, то лак на меди сгорит, провоцируя дополнительное витковое замыкание. Такой трансформатор нужно перематывать с применением нового обмоточного провода.
Минус такого трансформатора в способе крепления сердечника. Сердечник состоит из пластин, которые скрепляются друг с другом при помощи лака, а все четыре "U"-образные части стянуты стальной полосой. Полоса натягивается шпилькой.
Для перематывания этот трансформатор подходит идеально. Если на выходе сейчас переменки 110 В, то после перемотки станет все обмотки со средней точкой по 55 В. Если перевести это в постоянный ток, то на каждой обмотке будет висеть 55*2^0,5=77,78 В. Вот и отлично. Уменьшать напряжение можно диммером, включенным в разрыв первичной обмотки. Для перематывания нужно разобрать сердечник. Разборку сердечника нужно проводить осторожно чтобы не повредить обмотку. Осторожно расшатать, отверткой расширить щель между четвертинами и вытянуть четвертинки одну за другой.
Следует отметить, что между обмоткой и сердечником стоит кусок фанеры - для физического отделения обмотки от стали.
При намотке каждый слой изолируется друг от друга при помощи лакоткани или слюды. Можно изолировать и хлопчатобумажной тканью, если впоследствии пропитывать лаком. Последовательно виток за витком нужно смотать всю вторичную обмотку и посчитать витки.
Сматывать обмотку нужно на какой-нибудь каркас, чтобы не запутать проволоку. Неудобно в данном трансе было наличие обмотки двумя проволоками. Прямо на каркасе нужно нарисовать стрелку намотки обмотки, чтобы не забыть куда мотать. Витков получилось 149. Здесь нельзя поделить проволоку на две равные части и намотать обмотки. Также не стоит наматывать по 74 витка: при небольшом перекосе может не хватить провода для доматывания симметрии. Я наматывал 70 витков, далее отвод средней точки и затем еще 70, а там уже регулировал. Естественно, что каждый слой нужно отделять изоляцией. Изолента для этого не подойдет - температура правления не та.
Чем аккуратнее виток к витку намотать всю обмотку, тем легче будет надеть сердечник на каркас. Если мотать абы как, то на каркас обмотка точно не влезет. Отвод средней точки не разрезается, а продолжается. При отводе обмотка пересекает всю катушки, поэтому этот участок нужно изолировать лентой и продолжить намотку.
Собираем трансформатор как разбирали. Обязательно нужно положить все прокладки. Если все хорошо - включаем трансформатор в сеть. Необходимо добиться равенства плечей обмоток трансформатора. Первая половина обмотки имеет 70 витков, вторую наматываем также 70 витков и собираем трансформатор. Включаем и измеряем. В трансформации участвуют только те обмотки, которые обвивают сердечник. Оставшийся метр провода не влияет на напряжение, поэтому зачищаем его конец и промеряем плечи. Если первое больше, то не разбирая транса через зазоры осторожно протягиваем еще полвитка и измеряем, если же первое меньше, то сматываем по полвитка. Нужно добиться симметрии. Когда симметрия найдена, отрезаем лишнее и припаиваем к контактам. Главное чтобы не сильно гудел. Если шум небольшой, то собираем схему с регулированием. Сеть, диммер, трансформатор. Диммер имеет предохранитель, так что все нормально в плане защиты.
Измеряем осциллографом синусоиду на выходе обмотки. Видно, что в верхних точках проявляется кратковременный провал - это вводит диммер. Диммер открыт на полную.
Цена деления амплитуды 20 В/дел. Итого у нас 60 вольт. Плавно крутим ручку диммера и наблюдаем, как время провала увеличивается.
Время провала увеличивается, в результате амплитуда падает, Здесь уже вольт 50 в пике. Среднее напряжение на половине периода также падает, что и уменьшает напряжение.
При выкручивании диммера на минимальное напряжения оставляет от половины периода лишь небольшой всплеск 40 В. Трансформатор при выкручивании диммера губит все меньше и меньше. При минимальном напряжении транс вообще не губит. После транса нужно поставить один диодный мост и пару конденсаторов. Диодам все равно что выпрямлять, так что постоянка выходит ровной. Конденсаторы сглаживают все всплески на диодах.
Конденсаторов нужно обязательно два. Если применить один и включить на "+" и "-" диодного моста, то ничего путного относительно нулевой точки не получится.
Всем удачной сборки. www.volt-220.com Трансформаторы с плавным регулированием напряжения⇐ ПредыдущаяСтр 41 из 111Следующая ⇒
Для плавного регулирования напряжения возможно применение скользящих по поверхности витков обмотки контактов, аналогично тому, как это сделано в регулировочном автотрансформаторе (см. рис. 3.5). При этом плавность регулировки ограничивается значением напряжения между двумя смежными витками (0,5—1,0 В). По такому принципу выполняют однофазные и трехфазные трансформаторы и автотрансформаторы мощностью до 250 кВ-А. Однако наличие скользящих контактов снижает надежность и ограничивает применение этих трансформаторов. Более надежны бесконтактные конструкции регулировочных трансформаторов. Рассмотрим некоторые из них. Трансформатор с подвижным сердечником.Первичная обмотка этого трансформатора. выполнена из двух катушек, уложенных в кольцевых выемках магнитопровода (рис. 5.1, а). Катушки w’1и w’2включены так, что создают магнитные потоки, направленные встречно друг другу. Внутри неподвижной части магнитопровода расположен подвижный сердечник ПС со вторичной обмоткой w2. При среднем положении ПС в обмотке w2не наводится ЭДС, так как действие первичных катушек взаимно компенсируется. Рис. 5.1. Трансформатор с подвижным сердечником При смещении ПС влево или вправо от среднего положения вторичной обмотки в последней наводится ЭДС . При этом фаза (направление) зависит от того в зоне какой из первичных катушек находится вторичная обмотка: при перемещении этой обмотки из зоны одной первичной катушки в зону другой катушки фаза ЭДС изменится на 180°. Если такой трансформатор включить в сеть аналогично вольтдобавочному трансформатору (см. § 1.15), как это показано на рис. 5.1,6, то, изменяя положение сердечника вторичной обмотки (ПС), можно плавно регулировать вторичное напряжение (продольное регулирование) Трансформатор, регулируемый подмагничиваннем шунтов.В последнее время получили применение трансформаторы и автотрансформаторы, регулируемые подмагничиванием шунтов и обозначаемые соответственно ТРПШ и АРПШ. Рассмотрим принцип действия однофазного трансформатора ТРПШ. Магнитопровод трансформатора состоит из четырех стержней (рис. 5.2, а): двух крайних, называемых главными стержнями, и двух средних, называемых шунтами. Первичная обмотка состоит из трех катушек: две катушки (w’1г и w’’1г) расположены на главных (крайних) стержнях и одна катушка (w2ш) — на шунтах. При этом все три катушки соединены последовательно и согласно. Вторичная обмотка также состоит из трех последовательно соединенных катушек (w’2Г, w’’2Tи w2ш ), расположенных аналогично первичным, но катушка w2ш включена встречно относительно катушек w’2r и w’’2r. Кроме катушек переменного тока ТРПШ имеет две катушки постоянного тока — катушки подмагничивания wп, расположенные на шунтах и соединенные последовательно. При включении первичной обмотки в сеть переменного тока катушки w’1г и w"1rсоздают переменный магнитный поток Фг, который замыкается по главным стержням и ярмам, сцепляется с катушками w’2r и w’’2r и наводит в них ЭДС и . Катушка w1ш также создает переменный магнитный поток Фш, разделенный на две части, каждая из которых замыкается по одному из шунтов и одному из главных стержней. При этом в одном из стержней (правом) потоки и складываются, а в другом (левом) — вычитаются. Магнитный поток , сцепляясь с катушкой w2ш, наводит в ней ЭДС E2ш, но так как w2ш включена встречно вторичным катушкам главных стержней, то напряжение на выходе трансформатора (5.1) Рис. 5.2. Трансформатор, регулируемый подмагничиванием При прохождении постоянного тока по катушкам подмагничивания wпвозрастает магнитное насыщение шунтов, при этом их магнитное сопротивление увеличивается и магнитный поток Фш шунтов уменьшается. В итоге уменьшается ЭДС , что ведет к росту вторичного напряжения (5.1). Следовательно, плавному изменению постоянного тока в цепи подмагничивания соответствует плавное изменение напряжения на выходе ТРПШ (рис. 5.2, б). Электрическое управление вторичным напряжением трансформатора упрощает дистанционное управление трансформатором или же его автоматизацию. Наряду с однофазными существуют трехфазные ТРПШ и АРПШ.
mykonspekts.ru 5.3 Системы регулирования напряжения в силовых трансформаторахДля нормальной работы потребителей необходимо поддерживать определённый уровень напряжения на шинах станций и подстанций. Предусматривается несколько способов регулирования напряжения, наиболее распространённые основываются на изменение коэффициента трансформации трансформаторов. Известно, что коэффициент трансформации определяется как отношение первичного напряжения к вторичному, или , где w1,w2 — число витков первичной и вторичной обмоток соответственно. Отсюда . Обмотки трансформаторов снабжаются дополнительными ответвлениями, с помощью которых можно изменять коэффициент трансформации. Переключение ответвлений может происходить без возбуждения (ПБВ), т. е. после отключения всех обмоток от сети или под нагрузкой (РПН). Устройство ПБВ позволяет регулировать напряжение в пределах ±5% и не позволяет регулировать напряжение в течение суток, так как это потребовало бы частого отключения трансформатора для производства переключений, что по условиям эксплуатации практически недопустимо. Обычно ПБВ используется только для сезонного регулирования напряжения. Регулирование под нагрузкой (РПН) за счет специальных технических решений позволяет переключать ответвления обмотки трансформатора без разрыва цепи. Устройство РПН предусматривает регулирование напряжения в различных пределах в зависимости от мощности и напряжения трансформатора (от ±10 до +16 % ступенями приблизительно по 1,5 %). 5.4 Параллельное включение трансформаторовПараллельное включение нескольких трансформаторов широко применяется в электрических системах. Во многих случаях только при использовании параллельного включения ряда трансформаторов, каждый из которых принимает на себя известную долю общей нагрузки, могут быть трансформированы те огромные мощности, которые требуется передавать на большие расстояния и многократно преобразовывать в современных энергосистемах. Заменить несколько параллельно включенных трансформаторов крупной подстанции одним трансформатором, рассчитанным на всю передаваемую мощность, нельзя уже потому, что такой трансформатор имел бы слишком большие размеры и встретились бы непреодолимые трудности при его изготовлении на заводе и транспортировке к месту установки. Однако и на подстанциях меньшей мощности включают несколько трансформаторов параллельно, так как при этом лучше решаются задачи резервирования и расширения подстанции. При выходе из строя одного трансформатора остальные продолжают работать и могут принять на себя увеличенную нагрузку, а неисправный трансформатор может быть заменен резервным, стоимость которого сравнительно невелика по сравнению со стоимостью всех установленных трансформаторов. Кроме того, при достаточно большом количестве установленных на подстанции трансформаторов всегда может быть включено на параллельную работу такое их число, при котором каждый из них несёт оптимальную нагрузку и преобразует энергию с минимальными потерями. Выбор количества параллельно включенных трансформаторов подстанции представляет собой оптимизационную технико-экономическую задачу, в которой оптимизируются суммарные затраты на эксплуатацию и изготовление установленных трансформаторов. При этом нужно учитывать, что стоимость потерь энергии и стоимость изготовления трансформаторов уменьшаются с ростом мощности трансформаторов в единице, а стоимость резервирования, наоборот, возрастает. Условия включения трансформаторов на параллельную работу. Для исключения ошибок при включении условились соединять между собой электрически одинаково обозначенные выводы трансформаторов, работающих параллельно. Схема параллельного включения двух однофазных трансформаторов α и β показана на рис. 5.5. Как видно, одноименные выводы трансформаторов α и β (Aα, Aβ;Xα,Xβ;aα, aβ;xα, xβ) присоединяются соответственно к одной и той же шине.
Рис. 5.5. . Схема параллельного включения однофазных двухобмоточных трансформаторов, имеющих группу соединения1/1/0 Сформулируем условия, при которых допустимо параллельное включение трансформаторов на холостом ходу при отсоединённой нагрузке Z (разомкнутом выключателе К2). Очевидно, выводы первичных обмоток трансформаторов Aα, Aβ;Xα, Xβ могут быть присоединены указанным образом к первичной сети без соблюдения каких-либо дополнительных условий. После включения первичных обмоток на напряжение U1=Ulα=Uβ между разъединёнными выводами вторичных обмоток аαхα и аβ хβ будут действовать соответственно напряжения
и . Выводы хα и хβ вторичных обмоток трансформаторов могут быть объединены безболезненно. Но на ключе К1, с помощью которого объединяются зажимы аα и аβ, может появиться ЭДС . Объединение выводов аα и аβ не будет сопровождаться появлением уравнительных токов в обмотках только при
т.е. при одинаковых вторичных ЭДС . Для этого необходимо соблюдение следующих условий: 1.Включаемые параллельно трансформаторы должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации. При n12α=n12β и U1α=U1β вторичные ЭДС одинаковы E2α=E2β. 2.Включаемые параллельно трансформаторы должны иметь одинаковые группы соединения. При одинаковых номерах групп соединения Nα=Nβ=N ЭДС E2α и E2β повёрнуты на одинаковый угол θN относительно не отличающихся друг от друга первичных ЭДС E1α=E1β=-U1 и, следовательно, совпадают по фазе: . Эти условия распространяются и на трехфазные трансформаторы, при параллельном включении которых также объединяются одинаково обозначенные линейные и нулевые выводы. При этом при выполнении условий включения получаются одинаковые по значению и по фазе вторичные линейные ЭДС. Третьим дополнительным условием является требование, чтобы параллельно включаемые трансформаторы имели одинаковые относительные напряжения короткого замыкания (на практике допускается различие в напряжении короткого замыкания до 10%). Если это условие не будет выполняться, то трансформаторы будут не равномерно загружаться током нагрузки. В цепи трансформатора с большим uk будет протекать меньшая доля тока нагрузки, и он будет недогружен, а в цепи трансформатора с меньшим uk будет протекать большая доля тока нагрузки, и он будет перегружен studfiles.net Регулирование напряжения трансформаторовКоличество просмотров публикации Регулирование напряжения трансформаторов - 489 Ступенчатое регулирование – осуществляется путём изменения числа витков первичной или вторичной обмотки. Регулирование напряжения при этом получается не плавным, а ступенчатым. Число витков вторичной обмотки можно изменять сравнительно просто, и такой способ широко применяют на электроподвижном составе переменного тока. Для этого вторичную обмотку разбивают на ряд ступеней (секций), к выводам которых соответствующими переключателями может подключаться приёмник электрической энергии, Присоединяя приёмник к тому или иному выводу трансформатора, можно изменять число включенных во вторичную обмотку витков, т. е. напряжение, подводимое к приёмнику. Такой способ называют регулированием на стороне низшего напряжения. Регулирование вторичного напряжения путём изменения числа витков первичной обмотки трансформатора можно осуществлять в сравнительно узких пределах. Такой способ применяют на трансформаторах тяговых подстанций с целью компенсации колебаний напряжения в питающей подстанции сети (напряжение этих трансформаторов может изменяться от + 5 до – 10% номинального значения). Использовать данный способ для регулирования в широких пределах не представляется возможным. Напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора, можно также регулировать изменяя напряжение, подаваемое на его первичную обмотку используя регулировочный автотрансформатор. Размещено на реф.рфТакой способ называют регулированием на стороне высшего напряжения трансформатора. Этот способ применяют на некоторых электровозах переменного тока (ЧС4 и др.). Каждый из рассмотренных способов регулирования напряжения имеет свои достоинства и недостатки. При регулировании на стороне низшего напряжения переключатели приходится рассчитывать на большие токи, что усложняет их конструкцию. При регулировании на стороне высшего напряжения удаётся значительно упростить конструкцию переключающих аппаратов, т. к. токи в обмотках трансформатора обратно пропорциональны их напряжениям (практически токи в первичной обмотке трансформатора мощного электровоза составляет (200÷300) А, а во вторичной обмотке достигает нескольких тысяч ампер). При этом массогабариты трансформатора при этом возрастают, а его КПД уменьшается. Вместе с тем, переключающую аппаратуру приходится выполнять с усиленной изоляцией и с высокой степенью точности, т. к. несогласованность работы отдельных выключателей на стороне высшего напряжения может привести к тяжёлым авариям. Регулирование напряжения путём подмагничивания сердечника - осуществляется с помощью магнитных шунтов, подмагничиваемых постоянным током, и менять, таким образом, их магнитное сопротивление для переменного потока, создаваемого первичной обмоткой. Трансформатор с подмагничиванием сердечника имеет основной магнитопровод и два магнитных шунта͵ отделённых друг от друга изолирующими прокладками. Первичная обмотка состоит из двух катушек, соединённых параллельно. Каждая из них охватывает основной стержень и два стержня магнитных шунтов. Вторичная обмотка из двух параллельно включенных катушек, намотанных на стержни основного магнитопровода. На стержнях магнитных шунтов расположена обмотка управления, состоящая из четырёх катушек, соединённых последовательно так, чтобы магнитные потоки, созданные каждой парой катушек одного магнитного шунта͵ складывались, а ЭДС, индуцируемые в них переменным магнитным потоком первичной обмотки, взаимно компенсировались. При отсутствии постоянного тока в обмотке управления магнитный поток трансформатора, создаваемый первичной обмоткой, равномерно распределяется между основным магнитопроводом и магнитными шунтами, при этом во вторичной обмотке индуцируется минимальное напряжение. При протекании по обмоткам управления постоянного тока сердечники магнитных шунтов насыщаются и их магнитное сопротивление возрастает. При этом магнитный поток первичной обмотки вытесняется в основной магнитопровод, увеличивая проходящий по нему магнитный поток. Это приводит к увеличению напряжения, индуцируемого во вторичной обмотке. Когда сердечники магнитных шунтов будут полностью насыщены, магнитный поток в основном магнитопроводе будет максимальным и с трансформатора будет сниматься максимальное напряжение. Т. о., изменяя ток управления, можно плавно регулировать вторичное напряжение. Регулирование напряжения с помощью вольтдобавочного трансформатора – осуществляется последовательно включенными трансформатором и регулировочным автотрансформатором с переключающим устройством. Принцип регулирования состоит в том, что напряжение вторичной обмотки вольтдобавочного трансформатора, изменяемое переключающим устройством, суммируется с напряжением линии. При этом переключателем продольного регулирования можно изменять фазу напряжения вторичной обмотки вольтдобавочного трансформатора на ± 180°, так что одно его положение будет соответствовать увеличению напряжения линии, а другое – уменьшению. referatwork.ru Электронный регулятор тока для сварочного трансформатора. - Конструкции простой сложности - Схемы для начинающихВажной особенностью конструкции любого сварочного аппарата является возможность регулировки рабочего тока. известны такие способы регулировки тока в сварочных трансформаторах: шунтирование с помощью дросселей всевозможных типов, изменение магнитного потока за счет подвижности обмоток или магнитного шунтирования, применение магазинов активных балластных сопротивлений и реостатов. Все эти способы имеют как свои преимущества, так и недостатки. Например, недостатком последнего способа, является сложность конструкции, громоздкость сопротивлений, их сильный нагрев при работе, неудобство при переключении.Наиболее оптимальным является способ ступенчатой регулировки тока, с помощью изменения количества витков, например, подключаясь к отводам, сделанным при намотке вторичной обмотки трансформатора. Однако, этот способ не позволяет производить регулировку тока в широких пределах, поэтому им обычно пользуются для подстройки тока. Помимо прочего, регулировка тока во вторичной цепи сварочного трансформатора связана с определенными проблемами. В этом случае, через регулирующее устройство проходят значительные токи, что является причиной увеличения ее габаритов. Для вторичной цепи практически не удается подобрать мощные стандартные переключатели, которые бы выдерживали ток величиной до 260 А. Если сравнить токи в первичной и вторичной обмотках, то оказывается, что в цепи первичной обмотки сила тока в пять раз меньше, чем во вторичной обмотке. Это наталкивает на мысль поместить регулятор сварочного тока в первичную обмотку трансформатора, применив для этой цели тиристоры. На рис. 20 приведена схема регулятора сварочного тока на тиристорах. При предельной простоте и доступности элементной базы этот регулятор прост в управлении и не требует настройки. VS1, VS2 - Е122-25-3 С1, С2 - 0,1 мкФ 400 В R1, R2 - 200 R3, R4 - 220 R5, R6 - 1 кОм R7 - 68 кОм Регулирование мощности происходит при периодическом отключении на фиксированный промежуток времени первичной обмотки сварочного трансформатора на каждом полупериоде тока. Среднее значение тока при этом уменьшается. Основные элементы регулятора (тиристоры) включены встречно и параллельно друг другу. Они поочередно открываются импульсами тока, формируемыми транзисторами VT1, VT2. При включении регулятора в сеть оба тиристора закрыты, конденсаторы С1 и С2 начинают заряжаться через переменный резистор R7. Как только напряжение на одном из конденсаторов достигает напряжения лавинного пробоя транзистора, последний открывается, и через него течет ток разряда соединенного с ним конденсатора. Вслед за транзистором открывается и соответствующий тиристор, который подключает нагрузку к сети. Изменением сопротивления резистора R7 можно регулировать момент включения тиристоров от начала до конца полупериода, что в свою очередь приводит к изменению общего тока в первичной обмотке сварочного трансформатора Т1. Для увеличения или уменьшения диапазона регулировки можно изменить сопротивление переменного резистора R7 в большую или меньшую сторону соответственно. Транзисторы VT1, VT2, работающие в лавинном режиме, и резисторы R5, R6, включенные в их базовые цепи, можно заменить динисторами (рис. 2) В качестве VT1, VT2 хорошо зарекомендовали себя транзисторы старого образца типа П416, ГТ308, однако эти транзисторы, при желании, можно заменить современными маломощными высокочастотными транзисторами, имеющими близкие параметры. Переменный резистор типа СП-2, а постоянные резисторы типа МЛТ. Конденсаторы типа МБМ или К73-17 на рабочее напряжение не менее 400 В. Все детали устройства с помощью навесного монтажа собираются на текстолитовой пластине толщиной 1...1,5 мм. Устройство имеет гальваническую связь с сетью, поэтому все элементы, включая теплоотводы тиристоров, должны быть изолированы от корпуса. Правильно собранный регулятор сварочного тока особой наладки не требует, необходимо только убедиться в стабильной работе транзисторов в лавинном режиме или, при использовании динисторов, в стабильном их включении. cxema.my1.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Рис. 1 Принципиальная схема регулятора тока сварочного трансформатора: VT1, VT2 -П416 
Рис. 2 Принципиальная схема замены транзистора с резистором на динистор, в схеме регулятора тока сварочного трансформатора. Aноды динисторов следует соединить с крайними выводами резистора R7, а катоды подключить к резисторам R3 и R4. Если регулятор собрать на динисторах, то лучше использовать приборы типа КН102А. 
