Линейный штыревой изолятор-трансформатор тока. Трансформатор тока линейныйЛинейный трансформатор без сердечника и его характеристикиТрансформатором называется устройство для передачи энергии из одной части электрической цепи в другую, действие которого основано на использовании явления взаимоиндукции. Трансформатор как электрическое устройство относится к классу электрических машин и применяется для повышения или понижения амплитудных значений переменных напряжений и токов. С этой точки зрения различают повышающие и понижающие трансформаторы. Конструктивно трансформатор состоит из двух или более индуктивно связанных катушек, называемых обмотками. Обмотки трансформатора обычно наматываются изолированным медным проводом на общем каркасе или безкаркасно одна на другую и разделяются диэлектрическими прокладками. После чего в каркас вставляется замкнутый ферромагнитный сердечник, что позволяет существенно уменьшить магнитный поток рассеяния трансформатора. Поскольку магнитная проницаемость ферромагнитных материалов зависит от напряженности магнитного поля, создаваемого в нём токами обмоток трансформатора, то в общем случае такой трансформатор является нелинейным устройством, и процессы в нём описываются нелинейным дифференциальным уравнением. К одной из обмоток трансформатора, которая называется первичной обмоткой, подключается источник переменного напряжения или тока. К остальным обмоткам, называемым вторичными обмотками, подключаются нагрузки. Трансформатор без ферромагнитного сердечника является линейным, и процессы в нём описываются линейны дифференциальным уравнением.  . Если к вторичной обмотке подключенная нагрузка, то под действие э.д.с.  в ней пойдет ток  . Последний вызывает своё потокосцепление, часть которого возбуждает в первичной обмотке э.д.с. взаимоиндукции  . Тогда уравнения трансформатора, составленные в комплексной форме по второму закону Кирхгофа, будет иметь вид:
где Полученные уравнения равносильны следующим:
Если токи В режим холостого хода, то есть при отсутствии нагрузки, ток вторичной обмотки трансформатора равен нулю
Найденное значение тока называется током намагничивания или током холостого хода, трансформатора. Если первичная обмотка подключена источнику напряжения, близкому к идеальному, то действующие значения напряжения на обмотках трансформатора практически остаются такими же, какими они были в режиме холостого хода. Возникновение тока вторичной обмотки трансформатора вызывает увеличение тока первичной обмотке, что приводи к увеличению мощности, потребляемой трансформатором от источника напряжения. Изменение тока вторичной обмотки приводит к пропорциональному изменению тока первичной обмотки, а также мощности, потребляемой от источника напряжения. Определим входное сопротивление трансформатора, вторичная обмотка которого нагружена комплексным сопротивление
и подставляя найденное выражение в первое уравнение, находим входное сопротивление трансформатора
где Трансформатор, у которого ток намагничивания равен нулю, что возможно только при условии
где  (  ) и, называется повышающим, а трансформатор, у которого  (  ) — понижающим.
Поскольку коэффициент трансформации Если потери мощности непосредственно в трансформаторе достаточно малы, то можно приближенно его рассматривать как идеальный. В этом случае мощности в первичной и вторичной обмотках трансформатора одинаковы
Если к выводам вторичной обмотки идеального трансформатора подключить сопротивление нагрузки
Отсюда следует, что входное сопротивление идеального трансформатора имеет такой же характер, как и сопротивление нагрузки и отличается от него только по модулю в Если первичная обмотка подключена источнику напряжения, близкому к идеальному, то действующие значения напряжений на обмотках трансформатора практически остаются неизменными при различных токах этих обмоток. При подключении ко вторичной обмотке трансформатора сопротивления нагрузки в этой обмотке возникает ток, который увеличивается при уменьшении сопротивления нагрузки, приводит к пропорциональному увеличению мощности, потребляемой нагрузкой. При этом ток первичной обмотки трансформатора также увеличивается пропорционально току нагрузки, что приводит к увеличению мощности, потребляемой трансформатором от источника напряжения. В реальном трансформаторе, в отличие от идеального, имеют место потери энергии, а также запасание энергии в электрическом поле паразитных емкостей. Кроме того, индуктивность обмоток реального трансформатора имеет конечное значение, а потокосцепления рассеяния не равны нулю. Поэтому при разработке конструкции трансформатора принимаются меры, направленные на приближение его свойств к свойствам идеального трансформатора. Несмотря на то, что реальный трансформатор по своим свойствам отличается от идеального, аналитические выражения, полученные для идеального трансформатора, широко используются при расчете реальных трансформаторов.
Похожие статьи:poznayka.org Линейный штыревой изолятор-трансформатор тока
№ 146824 Класс 2) с, 14оз СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Подписная группа М 91 Е. С. Бурковский ЛИНЕИНЫИ ШТЫРЕВОИ ИЗОЛЯТОР— ТРАНСФОРМАТОР ТОКА Заявлено 20 июня 1961 г. за ¹ 735645/24 7 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 9-за 1962 г. Предлагаемый линейный штыревой изолятор относится к известному типу изоляторов, на головке которых помещается первичная обмотка трансформатора тока, а вторичная размещается внутри изолятора. Такие изоляторы используются как трансформатор тока и конденсатор в схемах защиты линий высокого напряжения при коротких замыканиях на землю. Особенностью изолятора — трансформатора тока, составляющего предмет изобретения, является размещение сердечника из трансформаторной стали с вторичной обмоткой внутри удлиненной головки изолятора, чем обеспечивается повышение коэффициента связи между обмотками трансформатора. Для использования предлагаемого изолятора — трансформатора тока для емкостного отбора мощности предусмотрена незамкнутая прокладка из фольги, помещенная на вторичной обмотке и являющаяся од ной из обкладок конденсатора, второй обкладкой которого служит первичная обмотка трансформатора тока. На чертеже изображен предлагаемый линейный штыревой изолятор — трансформатор тока, продольный разрез. Первичной обмоткой 1 трансформатора тока служит провод прямоугольного сечения, навитый на головку 2 изолятора, а вторичной 3— катушка с сердечником 4, расположенная внутри головии 2 изолятора. Используя емкость между первичной обмоткой 1 и незамкнутой обкладкой 5 из фольги, наложенной на вторичную обмотку, можно тот же изолятор использовать для емкостного отбора мощности от линии электропередачи. Три таких трансформатора тока, соединенные в фильтр тока нулевой последовательности, и три конденсатора (на тех же изоляторах), соединенные в фильтр напряжения нулевой последовательности, дают возможность получить схему, реагирующую на все основные виды повреждений в сети — короткие замыкания и замыкания на землю. И 146824 Емкость такого изолятора может быть использована в качестве емкости конденсатора связы для высокочастотной связи по линии электропередачи. Предмет чзобретения 1. Линейный штыревой изолятор — трансформатор тока с первичной обмоткой, помещенной на головке, и вторичной обмоткой, размещенной внутри изолятора, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента связи между указан ными обмотками трансформатора, головка изолятора выполнена удлиненной и внутри нее размещен сердечник из трансформаторной стали с вторичной обмоткой. 2. Линейный штыревой изолятор по п. 1, отл и ч а ющи йся тем, что, с целью использования его для емкостного отбора мощности, на вторичной обмотке помещена незамкнутая прокладка из фольги, являющаяся одной из обкладок конденсатора, второй обкладкой которого служит первичная обмотка трансформатора тока. Составитель описания Л. О. Сольц Редактор 3. А. Москвина Техред А. А. Камышникова Корректор В Андрианов Подп. к печ. 20Х1-62 г. Формат бум. 70+108 / 6 Объем 0 18 изд. л. Зак. 6729 Тираж 1050 Цена 4 коп. ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр. М. Черкасский пер., д. 2/6. Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.   www.findpatent.ru Линейный дифференциальный трансформатор | ТеорияЭтот датчик используется для измерения перемещения по прямой линии (поэтому его называют линейным). Приборы этого типа способны измерять расстояния менее 0,5 мм и более 0,5 м, либо боковые уклонения от центрального положения. На рисунке показан принцип действия линейного дифференциального трансформатора.
Рис. Принцип действия линейного дифференциального трансформатора Прибор имеет одну первичную и две вторичные обмотки. На первичную обмотку подается переменное напряжение, и за счет трансформации во вторичных обмотках наводятся напряжения переменного тока. Вторичные обмотки соединены встречно-последовательно, так что выходной сигнал прибора является разностью между напряжениями вторичных обмоток. Когда ферромагнитный сердечник находится в центральном положении, выходной сигнал датчика равен нулю. Как только сердечник смешается в ту или иную сторону от центрального положения, выходное напряжение в одной обмотке растет, а в другой падает, создавая напряжение, которое в рабочем диапазоне пропорционально смещению сердечника. Для преобразования этого смещения в сигнал постоянного напряжения (обычно ±5 В) можно использовать фазовый детектор. Для датчика, перемещаемого в пределах ±12 мм, это обеспечивает чувствительность в 0,42 В/мм. Линейные дифференциальные трансформаторы находят применение в некоторых датчиках давления в коллекторе, где диафрагма преобразует изменения давления в линейное перемещение. ustroistvo-avtomobilya.ru Трансформаторы токаТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА ТТТрансформаторы обеспечивают преобразование переменного тока произвольного значения в переменный ток нормированного значения, а также обеспечивают изолирование приборов во вторичной цепи от высокого напряжения. Научно-производственное предприятие ГАММАМЕТ производит трансформаторы тока на кольцевых магнитопроводах, работающие в частотном диапазоне от 20Гц до 100кГц. Ниже в таблице приведен выборочный список трансформаторов, на которые имеется документация на изготовление. По техническому заданию заказчика разрабатываются трансформаторы, не входящие в приведенный ряд.
* Первичной обмоткой является проводник, пропущенный в окно трансформатора, кроме ТТ1013, у которого имеется многовитковая первичная обмотка. www.gammamet.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Рассмотрим линейный трансформатор, который состоит из двух обмоток (рис. 9.6), включённых встречно, к первичной обмотке которого приложено гармоническое напряжение 
. Это напряжение вызывает в первичной обмотке ток 
. Часть потокосцепления, обусловленного током 
, 
— индуктивности обмоток трансформатора; 
и 
. При этом ток первичной обмотки трансформатора будет равен
.
. Поскольку напряжение на нагрузке 
, то уравнения трансформатора можно записать в виде:
— вносимым сопротивление из цепи вторичной обмотки в цепь первичной обмотки.
, называется идеальным трансформатором, и его уравнения имеют вид:
;
,
— коэффициент трансформации, равный отношению числа витков обмоток.
является действительным числом, то напряжение и ток вторичной обмотки идеального трансформатора имеют такие же начальные и мгновенные фазы, как соответствующие напряжения и ток первичной обмотки и отличаются от них только по амплитуде. Коэффициент полезного действия такого трансформатора равен единице.
и можно считать, что действующие значения токов в обмотках трансформатора приблизительно обратно пропорциональны действующим значениям напряжениям
.
, то входное сопротивление идеального трансформатора со стороны первичной обмотки будет равно
.
раз.
