Где используется трансформатор 12 вольт с переменным током

Обновлено: 28.04.2024

Трансформатор 220 на 12 вольт где применяется. Разновидности и модификации. Выбор готового решения

Низковольтные источники света на сегодняшний день приобрели достаточно широкую популярность. Встраиваемые осветительные приборы с галогенными лампами часто встречаются в офисных помещениях, строениях частного сектора, в квартирах многоэтажек, в подсветке витрин магазинов и многих других местах, где требуется освещение.

Главным достоинством такого осветительного прибора является длительный эксплуатационный ресурс и безопасность при использовании светильника, которая обусловлена низким уровнем напряжения. Но для подключения галогенных ламп на 12 вольт обязательно наличие правильно выбранного трансформатора.

Поскольку один первичный провод соединен с концами обмотки, стеклоочиститель может пройти мимо этой точки и, таким образом, обеспечить напряжение выше входного сигнала, обычно выход 110 В может достигать около 130 В на вторичной стороне. Поскольку автотрансформатор имеет только одну обмотку, существует только один размер провода, поэтому максимальный входной ток также является максимальным выходным током. Если 110-вольтовый автотрансформатор рассчитан на 10 ампер, то максимальный выходной ток составляет 10 ампер независимо от напряжения.

Автотрансформатор является хорошей альтернативой понижающему трансформатору, когда диапазон требуемых напряжений находится на верхнем конце или весь диапазон напряжений, но становится более дорогим, если диапазон находится на нижнем конце, потому что у вас много неиспользуемых обмоток, Переходный трансформатор более экономичен.

Низковольтный галогенный светильник может работать от сети переменного тока только через специальный адаптер питания - понижающий трансформатор. На сегодняшний день самыми популярными считаются электромагнитный и электронный трансформаторы для галогенных источников света.

Электромагнитное адаптирующее устройство отличается большими габаритами и весом из-за чего ограничивается его сфера применения. Такие приборы малоэффективны и сильно чувствительны к изменениям напряжения в сети переменного тока. В свою очередь, электронные устройства для галогенных ламп на 12 вольт более безопасны и имеют много дополнительных функций: они снабжаются устройством защиты от перегрева, колебаний напряжения и имеют функцию мягкого пуска ламп, сильно повышающую их срок службы.

Фазы и подключение нескольких обмоток

Для резки горячей проволочной пены в большинстве применений автотрансформатор намного дороже, чем понижающие трансформаторы. Если требуемое напряжение составляет более 24 вольт, может быть рассмотрен автотрансформатор. Как часто изменения напряжения называются частотами и используются для вызова циклов в секунду, но теперь они называются Герцем. о двух волновых формах, таких как у вас в двух витках, связь между двумя синусоидальными волнами является фазой. Если синусоидальные волны выстраиваются в линию, они находятся в фазе, если положительный пик одной волны выстраивается в линию с отрицательным пиком другая волна, две волны на 180 ° не соответствуют фазе.

Чтобы качественно контролировать работу галогенного осветительного прибора обязательно используют трансформатор, понижающий выходное напряжение до 12 вольт. Благодаря этому достигается защита ламп от перенапряжения и скачков электроэнергии.

Такие преобразователи нормализируют входящее электричество и выдают на выходе нужный уровень напряжения от 6 до 24 вольт в зависимости от используемой галогенной лампы. На сегодняшний день существует два основных типа понижающих трансформаторов в зависимости от конструктивного исполнения прибора:

Фаза между одним концом катушки и другой фазой также на 180 ° не соответствует фазе. Когда один конец находится на положительном пике, другой конец будет находиться на противоположном пике Так как между двумя точками тока должно быть различие в напряжении, то два конца обмотки должны быть в любое время в противоположном направлении. Разность фаз между двумя обмотками зависит от направления обмоток и от того, как они подключены, поэтому в электрических схемах точка на одном конце обмотки указывает начало этой обмотки.

Однако при соединении двух катушек очень важно правильно их подключить. Для последовательного соединения вы должны соединить конец одной обмотки с началом другой обмотки. Если вы подключите начало одной обмотки к концу другой обмотки в последовательном соединении, поля будут отменены, и вы получите нулевой вывод. Это не повредит трансформатор, но вы не получите выходного напряжения.

тороидальные обмоточные преобразователи;
электронные или импульсные понижающие трансформаторы.

Стандартные обмоточные трансформаторы считаются самыми доступными и простыми в плане эксплуатации , а также обладают хорошими мощностными показателями. К такому прибору легко подключить галогенный источник света.

При параллельном подключении двух обмоток необходимо подключить старт одной обмотки к началу другой обмотки и к двум концам обмоток. В параллельном соединении подключение проводов в обратном направлении приведет к выгоранию трансформатора, если он не будет надлежащим образом защищен предохранителем или автоматическим выключателем. Будьте очень осторожны при соединении двух катушек вместе.

Подключение ламп к трансформатору

Это в основном просто обзор для непрофессионала. Хотя физически трансформатор - довольно простое устройство с несколькими частями, то, как он работает, довольно сложно. У него также есть много других статей по электронике, включая источники питания. Генератор переменного тока представляет собой электромеханическое устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Генератор переменного тока назван так потому, что он генерирует переменный электрический ток. Эта энергия может быть преобразована из одного напряжения в другое с помощью трансформатора.

Принцип работы такого преобразователя основан на электромагнитной взаимосвязи катушек прибора. Но из-за использования последних такой трансформатор имеет серьёзные недостатки - большой вес, достигающий нескольких килограмм и габариты , которые занимают много места. Именно по этой причине такие устройства понижающее напряжение не получили широкого применения в быту.

Стрите ½ дюйма изоляции от концов каждого провода. Прикрепите один конец первого провода к одной из клемм первичной обмотки трансформатора и припаяйте провод к клемме. Присоедините один конец второго провода к клемме первичной обмотки трансформатора и припаяйте провод к клемме.

Прикрепите один конец третьего провода к одной из клемм вторичной обмотки трансформатора и припаяйте провод к клемме. Присоедините один конец четвертого провода к клемме вторичной обмотки трансформатора и припаяйте провод к клемме. Слейте кольцевую клемму через свободный конец третьего провода и припаяйте клемму к проводу. Слейте оставшуюся кольцевую клемму над свободным концом четвертого провода и припаяйте клемму к проводу.

Плюс ко всему электромагнитное преобразующее устройство сильно греется в процессе работы что, может негативно отразиться на галогенных лампах. Помимо этого, перегрев тороидальных обмоточных трансформаторов может приводить к скачкам напряжения в доме, тем самым пагубно сказываясь на других бытовых устройствах.

В свою очередь, низковольтные импульсные преобразователи, которые также называют электронными трансформаторами, получили максимально широкий спектр применения как в быту, так и на производстве. Такая популярность в первую очередь обусловлена незначительной массой и габаритами прибора. Помимо этого, такой прибор качественно понижает напряжение , при этом не нагреваясь в процессе работы. К единственным недостаткам такого трансформатора для галогенных ламп на 12 вольт можно зачислить достаточно высокую стоимость прибора.

Прикрепите свободный конец первого провода к одному из выходных клемм генератора переменного тока и припаяйте провод к клемме. Прикрепите свободный конец второго провода к оставшемуся выходу генератора переменного тока и припаяйте провод к клемме. 12-вольтовый генератор переменного тока Электрический трансформатор Электрический провод Электрические клещи Электронный припой Паяльник Кольцевые клеммы. В этом проекте мы покажем, как включить трансформатор в схему.

Трансформатор является очень важной частью для многих типов схем. Трансформаторы позволяют использовать множество функций в цепи. И они широко используются в использовании. Поэтому знание способов их использования очень важно для построения схемы. Поэтому мы перейдем к использованию трансформаторов.

В последнее время на рынке электроники появились импульсные понижающие трансформаторы, которые ещё на стадии производства оснащаются встроенной защитой от короткого замыкания и перенапряжения, что значительно продлевает срок службы как преобразователя, так и источников света.

Такие электронные преобразователи зачастую используют для монтажа галогенных источников света в мебельной промышленности или подвесных потолках. По принципу работы такой трансформатор отличится от обмоточного аналога тем, что преобразование энергии достигается за счёт полупроводниковых устройств и электронных запчастей.

Но сначала знайте, что в основном есть 2 типа трансформаторов. Существуют повышающие трансформаторы и понижающие трансформаторы. В зависимости от использования трансформаторов оба они чрезвычайно важны для разных цепей. Для создания преобразователей мощности используются повышающие трансформаторы. Поэтому для этого необходимы повышающие трансформаторы.

Еще одно очень важное применение повышающих трансформаторов - это преобразование мощности в источник питания страны. Это очень распространенное применение повышающих трансформаторов. У понижающих трансформаторов также есть свои применения. Они, вероятно, использовали еще больше.

Особенности выбора трансформатора

В процессе выбора трансформатора для галогенных светильников на 12 вольт обязательно учесть определённые факторы. В первую очередь определяют тип устройства: электронный или электромагнитный адаптер . В последнее время предпочтение отдают электронным преобразователям для галогенных источников света, которые благодаря своей незначительной массе и габаритам могут использоваться в любой сфере электротехники.

Как это достигается через понижающий трансформатор. И этот тип схемы очень распространен. Вот почему понижающие трансформаторы еще более распространены и используются, чем повышающие трансформаторы. И, конечно же, понижающие трансформаторы также используются, когда вам нужно преобразовать энергию из страны, которая использует меньшую мощность для страны, которая использует большую мощность.

Таким образом, зная все это использование трансформаторов, будь то повышение или понижение, показывает, насколько важны трансформаторы. Они жизненно важны для многих, многих схем, практически всех схем, имеющих вилку. Таким образом, в этой схеме очень просто, мы демонстрируем, как подключить силовой трансформатор, чтобы мы могли работать в цепи.

Главным параметром понижающего трансформатора вне зависимости от типа устройства является мощность прибора . Из-за того, что в большинстве случаев используется параллельная схема подключения галогенных ламп, то мощностные показатели трансформатора должны приравниваться к суммарной мощности всех осветительных приборов. Например, если подключается две лампы по 40 Вт, то мощность преобразователя составляет 80 Вт плюс запас 10-15%.

В этой схеме мы будем использовать понижающий трансформатор. Поэтому трансформаторы жизненно важны. Схема, которая демонстрирует, как включить трансформатор в схему, показана ниже. Ниже представлен макет схемы выше. Это низкочастотное устройство с огромной эффективностью преобразования. Преобразование постоянного тока в переменный ток достигается с помощью мощного тороидального трансформатора. Энергосберегающий режим с приоритетом потребления батареи.

Контроллер защищает перезаряжаемую батарею и используется для всех типов батарей. Если электрическая мощность 220 В больше не доступна, инвертор автоматически переключается на аккумулятор. Приоритет батареи - работа панели солнечных батарей Если приоритет установлен на батареях, инвертор сначала потребляет батарею, хранящуюся в батареях, до тех пор, пока минимальное напряжение батареи не достигнет 5 В, а затем автоматически переключится на сеть или генератор. Аккумулятор автоматически заряжает до 13, 3 В выпрямитель, а затем переключается обратно в режим работы от батареи.

Естественно, приобретение трансформатора с чрезмерным мощностным запасом нецелесообразно по той простой причине, что в значительной степени возрастает стоимость прибора. Помимо этого, такое несоответствие приводит к поломке преобразователя, а часто и галогенных ламп. Каждый адаптер имеет минимальные показатели нагрузки , необходимые для стабильной работы прибора.

Выходные параметры напряжения трансформатора должны соответствовать номинальным показателям галогенных ламп. Стандартные источники света выпускаются с номинальными параметрами напряжения 6, 12 и 24 В. Но самую большую популярность получили 12 вольтовые источники света . Если галогенное освещение монтируется в помещениях с высокой влажностью, то нужно приобретать преобразователь, имеющий гальваническую развязку.

Для подключения к адаптеру большого числа осветительных приборов на 12 вольт не всегда целесообразно использовать один дорогой прибор с большими мощностными показателями. Зачастую лучше приобрести несколько бюджетных устройств с меньшей мощностью и использовать их для подключения отдельных групп галогенных источников света.

Такой вариант более практичен, так как в случае выхода из строя одного из нескольких адаптеров гореть не будет только одна группа светильников, в то время как все остальные лампы будут и дальше освещать квартиру. При этом замена одного маломощного прибора для ламп будет значительно дешевле , чем покупка дорогостоящего мощного понижающего трансформатора, так как его цена пропорциональна его мощностным показателям.

Особенности установки трансформатора

Для подключения нескольких галогенных источников света на 12 вольт к одному понижающему трансформатору используют несколько популярных вариантов:

в разрыв одноклавишного выключателя;
с помощью объединения галогенных ламп в отдельные группы.

В стандартной схеме подключения оранжевый и синий провода подсоединяются на первичные зажимы L и N входа преобразователя. В свою очередь, галогенные лампы подсоединяются на вторичные клеммы выхода понижающего трансформатора. При этом прокладка проводов должна выполняться медными кабелями соответствующего сечения, что обеспечит минимальные потери энергии.

Чтобы достичь равномерности свечения галогенных источников света их подключение производится идентичными проводниками по параллельной схеме. При этом сечение проводов должно составлять минимум 1,5 мм квадратных . Если необходимо подключение большого количества групп, параллельно соединённых галогенных ламп, а клемм на выходе понижающего преобразователя недостаточно, то в магазинах электрических запчастей продаются дополнительные клеммы, главное, чтобы хватило мощности прибора.

Также немаловажное значение играет длина проводки в идеале она должна составлять не более 3 м . Такие параметры считаются оптимальными для снижения энергопотерь и предотвращения нагрева проводников. Очень длинная проводка сильно греется, отдавая часть тепла галогенным светильникам, которые по этой причине могут часто выходить из строя или иметь разную степень свечения. В ситуации, когда уменьшение длины электрических проводов по какой-либо причине невозможно, увеличивают сечение последних.

Правила подключения преобразователя напряжения

Процедура подключения галогенных ламп к понижающему трансформатору подразумевает соблюдение определённых правил электромонтажа освещения.

При параллельной схеме подключения галогенных ламп должна соблюдаться одинаковая длина и сечение электрических проводников, идущих непосредственно к разным источникам света. Иначе 12 вольтовые лампы будут иметь разную степень свечения, и освещение в помещении будет неравномерным.
По причине того, что галогенная лампа сильно греется, минимальное расстояние источника света до понижающего трансформатора должно быть больше 20 см.
Если используется электронный преобразователь напряжения, то максимальная длина проводки от прибора к лампам не должна превышать 5 м. При этом, чем больше длина проводки, тем больше должно быть её сечение. В противном случае провода попросту начнут греться, а этот крайне нежелательно.
Недопустимо производит монтаж трансформатора на легковоспламеняющихся поверхностях без использования дополнительной защиты из негорючих материалов.

Только придерживаясь вышеперечисленных несложных правил подключение галогенных ламп на 12 вольт к понижающему трансформатору будет выполнено с соблюдением всех требований безопасности.

Низковольтные галогенные светильники или лампа 220 вольт

Естественно, многие небезосновательно утверждают, что проще для освещения в квартире использовать стандартные лампы накаливания 220 вольт . Отчасти это, верно, но, несмотря на первичные затраты на установку преобразователя для подключения низковольтных светильников такое освещение обладает целым рядом преимуществ.

В первую очередь, эксплуатационный ресурс и надёжность галогенного светильника с лихвой перекроют затраты на установку трансформатора. Плюс, ко всему благодаря тому, что современные адаптеры оснащаются дополнительными системами защиты от перепада напряжения и короткого замыкания 12 вольтовые источники света будут работать намного дольше, чем стандартные лампы накаливания 220 вольт.

Для подключения галогенных ламп на 12 вольт используют трансформатор 220 вольт, 12 вольт — оптимальное напряжение для работы большого количества ламп, к которым относятся галогенные, светодиодные и некоторые лампы-«экономки».

Сегодня чаще всего для создания яркого и экономного освещения используют систему галогенных ламп, подключенных посредством трансформатора на 12 вольт. Помимо того, что галогенное освещение обладает полным и ярким спектром света, его можно устанавливать в непосредственной близости к местам повышенной влажности, так как такие лампы имеют повышенный уровень энергобезопасности.

Виды и строение трансформаторов на 12В

Современная промышленность выпускает два основных типа трансформаторов:

Электромагнитные, или, как их еще называют, тороидальные. Такое название возникло из-за их формы, то есть кольца (или тороида), на котором установлена обмотка из большого количества витков медной проволоки. Они обладают значительным запасом надежности, а их цена достаточно невысока. Главный недостаток — большие размеры и вес (около 3-3,5 кг), что ограничивает их использование в системах освещения подвесных потолков, мебели и компактных лампах. Для них также характерны сильная восприимчивость к скачкам напряжения и перегрев.
Электронные, или импульсные. Их явное преимущество — небольшие размеры, малый вес и наличие стабилизатора напряжения, что увеличивает срок службы подключенных к нему приборов. Большинство моделей импульсных трансформаторов обладает защитой от короткого замыкания, плавным пуском и отсутствием перегревания. Вследствие своих параметров такие приборы чаще всего используют для монтажа систем освещения в подвесных и натяжных потолках и мебели.

Принцип действия электронных трансформаторов заключается в преобразовании 220 вольт в 12 посредством электроники и полупроводниковых элементов.

Один из незначительных недостатков трансформаторов такого типа состоит в том, что их запрещено включать в сеть, если к ним не подключена достаточная нагрузка. Данный параметр указывается на корпусе изделия и в большинстве случаев составляет от 40 Вт.

Как выбрать трансформатор для галогенных ламп?

Выбор трансформатора следует начинать с определения его типа. Для создания системы освещения рекомендуется использовать более современные электронные устройства, так как они имеют компактные размеры, большую надежность и идеально подходят для использования в домашних условиях.

Следующий шаг — выбор мощности трансформатора. В данном случае главное — правильно рассчитать будущую нагрузку, которую будут создавать подключенные к нему электроприборы. Слишком большая мощность будет нецелесообразной, а низкая мощность может привести к постоянным перегревам и повышению шанса на возникновение короткого замыкания.

Для определения оптимальной мощности трансформатора следует просуммировать мощности ламп, которые будут к нему подключены. К примеру, вы планируете создать систему освещения в ванной, которая должна состоять из четырех галогенных ламп (мощностью 35 Вт каждая). Суммарная мощность в данном случае будет составлять 140 Вт. Не рекомендуется брать трансформатор с мощностью «впритык» к требуемой, лучше оставить некоторый запас на тот случай, если потребуется подключение дополнительного освещения или нужно будет установить дополнительную лампу. В данном случае принимаем коэффициент запаса 0.15, что означает добавление минимум 15% к мощности трансформатора. В результате получаем показатель 161 Вт. Так как стандартные мощности выпускаемых устройств составляют 50, 60, 70, 105, 150, 200, 250, 300 и 400 Вт, оптимальное значение для нас — 200 Вт.

Для проверки общей надежности системы часто используют трансформатор нагрузочный НТ-12, позволяющий определить максимальную нагрузку на систему, при которой срабатывает автоматическая защита от короткого замыкания. Но для приборов небольшой мощности (с правильно подобранными параметрами трансформатора) угроза короткого замыкания очень незначительна.

Подключение ламп к трансформатору

Для создания простой системы освещения ламп на 12В потребуются следующие элементы:

Одноклавишный выключатель. Для установки выключателя внутри ванной следует выбирать модель устройства с защитой от влаги не ниже IP X3, а лучше — IP X4, где Х — степень защиты от пыли (в данном случае может быть любой), а цифра — степень защиты от влаги. Показатель 3 означает защиту от брызг, которые летят под углом до 60°, 4 — стойкость к всесторонним брызгам и каплям.
При вынесении выключателя за границы помещения с повышенной влажностью тип выключателя не имеет значения, но проводку следует осуществлять скрытым способом согласно требованиям правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Распределительная коробка. Используется для упрощения последующего ремонта или переоборудования системы освещения. В условиях ванной комнаты лучше всего использовать модели с защитой от пыли и влаги не ниже IP55.
Импульсный трансформатор 220 12 вольт. Как уже упоминалось ранее, данное устройство используется для преобразования напряжения сети с 220 до 12В.
Система освещения с галогенными лампами. Все лампы подключаются к трансформатору параллельно клеммам устройства с маркировкой Output («Выход»). Подсоединение производится при помощи отдельных медных проводов, сечение которых составляет не менее 1,5 мм 2 . Чтобы добиться равномерного свечения всех ламп, следует выбирать провода со строго одинаковыми сечением и длиной.

Электрические провода, подключенные к выключателю, подводят к распределительной коробке, где их соединяют с кабелями, подключенными к входным клеммам трансформатора. При этом важно соблюдать цветовую маркировку кабелей, так как это облегчит будущий возможный ремонт или переоборудование системы освещения. От трансформатора посредством клемм выхода провода параллельно подключают к галогенным лампам, соблюдая одинаковую длину и сечение отдельных проводов.

Существуют и другие, более сложные схемы подключения системы освещения. Например, при парном количестве ламп их разбивают на две группы, каждую из которых подключают к отдельному трансформатору. В результате получаем две относительно независимые группы светильников. При выходе из строя трансформатора в одной части системы вторая продолжает полноценно функционировать. Еще одно преимущество такого способа подключения состоит в том, что стоимость двух отдельных трансформаторов невысокой мощности может оказаться даже ниже, чем цена одного мощного устройства.

Похожим образом, имея два трансформатора, легко осуществить подключение к двухклавишному выключателю, что позволит управлять двумя независимыми друг от друга половинами системы освещения.

Заключение по теме

Использование трансформатора 220 12 вольт дает возможность создать надежную, безопасную и экономную систему освещения галогенными лампами в ванной комнате, туалете, кухне или коридоре.

Такое освещение имеет высокую защиту от короткого замыкания и позволяет произвести установку даже в условиях повышенной влажности (в ванной или на кухне).

Простота создания галогенного освещения посредством подключения к импульсному трансформатору позволяет осуществить ее даже новичкам, главное — придерживаться техники безопасности при работе с электрическим оборудованием и использовать влагозащищенные элементы системы.

Трансформаторы, понижающие напряжение с 220В до 12В выдают постоянный или переменный ток?

Трансформироваться может только переменный ток! Понижающий или повышающий трансформаторы имеют на выходе то, что и на входе - переменный ток, только разной величины. А что бы подключить потребитель постоянного тока на выходе трансформатора необходимо иметь выпрямительный мост, сглаживающий фильтр и желательно стабилизатор.

Александр С.Гуру (3286) 9 лет назад

уже давно выпускаются импульсные блоки питания для галогенок,а название осталось-трансформатор.

Александр С.Гуру (3286) 9 лет назад

Трансформироваться может только переменный ток,а также импульсный.

оракулГений (77825) 9 лет назад

Остальные ответы

скорее всего переменный, поставь между ними диодный мост-выпрямитель.

если есть просто катушка, то переменный, а если есть 4 диода ( маленькие штучки с двух сторон с выходами) тогда постоянка))) ) лучше воспользоваться мультиметром)))

Трансформатор выдает только переменный ток, но если после трансформатора поставить т. н "выпрямитель" то будет постоянный

Компьютерный кулер работает на постоянном токе.

Речь скорее всего идет об электронном трансформаторе для галогеновых ламп. Вполне возможно, что с него выходит пульсирующий постоянный ток - зависит от схемы. Узнать можно с помощью автоматического вольтметра, осциллографа или опытным путем: подключите старый кулер к трансформатору и увидите.

если электронный- то ток переменный ( но далек от синусоиды) Подключить кулер можно, добавить нужно мост диодный и конденсатор сглаживающий. И напряжение возрастет вольт до18.. Так что кренку (7812) поставить желательно.

Что нужно знать о трансформаторах тока

В статье читатель узнает, что такое трансформатор тока, где они применяются. Мы постараемся дать краткую характеристику видам и типам устройства, объясним принцип действия. Также предлагаем ознакомиться с видеороликом в конце текста для лучшего понимания материала.

Без такого привычного устройства современный мир был бы невозможен в том виде, каком мы к нему привыкли. Его задача – помочь передавать энергию на большие расстояния. Тех, кто дочитает материал до конца, ждет приятный бонус: файл с книгой о трансформаторах тока Афанасьева А.А. По любым вопросам не стесняйтесь писать в комментариях, опытные эксперты будут рады вам помочь.

Опорные трансформаторы тока.

Что это за устройство

Трансформатор представляет собой устройство, которое преобразовывает напряжение переменного тока (повышает или понижает). Состоит трансформатор из нескольких обмоток (двух или более), которые намотаны на общий ферромагнитный сердечник.

Если трансформатор состоит только из одной обмотки, то он называется автотрансформатором. Современные трансформаторы тока бывают: стержневыми, броневыми или тороидальными. Все три типа трансформаторов имеют похожие характеристики, и надежность, но отличаются друг от друга способом изготовления.

В трансформаторах стержневого типа обмотка намотана на сердечник, а в трансформаторах стержневого типа обмотка включается в сердечник. В трансформаторе стержневого типа обмотки хорошо видны, а из сердечника видна только нижняя и верхняя часть.

Сердечник броневого трансформатора скрывает в себе практически всю обмотку. Обмотки трансформатора стержневого типа расположены горизонтально, в то время как это расположение в броневом трансформаторе может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Независимо от типа трансформатора, в его состав входят такие три функциональные части: магнитная система трансформатора (магнитопровод), обмотки, а также система охлаждения.

Схематичный рисунок опорного трансформатора тока.

Это устройство, первичная обмотка которого последовательно включена в рабочую цепь, а вторичная служит для проведения измерений. Подобные устройства используются не только в лабораториях для оценки величин. Истинное место трансформаторов тока возле электростанций, где они помогают контролировать режимы, внося коррективы в процесс эксплуатации оборудования.

Достаточно часто трансформаторы используются при передаче электроэнергии на дальние расстояния. Непосредственно на электрогенерирующих предприятиях они позволяют существенно повысить напряжение, которое вырабатывается источником переменного тока.

Повышая напряжение до 1150 кВт, трансформаторы обеспечивают более экономную передачу электроэнергии: значительно снижаются потери электричества в проводах и появляется возможность уменьшить площадь сечения кабелей, используемых в линиях электропередач.

Область применения

Трансформаторы получили широкое распространение, как в промышленности, так и в быту. Одной из основных областей их промышленного применения является передача электроэнергии на дальние расстояния и ее перераспределение.

Не менее известны сварочные (электротермические) трансформаторы. Как видно из названия, данный тип устройств применяется в электросварке и для подачи питания на электротермические установки. Трансформаторы тока принято классифицировать по роду тока. Измеряемое напряжение различается по роду. Для проведения измерений в цепи постоянного тока используется нарезка сигнала на импульсы. Напрямую трансформация невозможна:

для переменного тока;
для постоянного тока.

Будет интересно➡ Устройство тороидального трансформатора и его преимущества

По назначению: мы уже сказали, что часто трансформаторы тока применяются для измерений (к примеру, кВт ч). Называют системы, где требуется защитить персонал для повышения безопасности.

Также достаточно широкой областью применения трансформаторов является обеспечение электропитания различного оборудования. Трансформаторы делят в зависимости от назначения. Выносные измерительные трансформаторы тока используются для обеспечения работоспособности цепей учета электроэнергии защиты энергетических линий и силовых автотрансформаторов. В зависимости от выполняемых функций различают следующие виды:

измерительные — подающее ток на приборы измерения и контроля;
защитные — подключаемые к защитным цепям;
промежуточные — используется для повторного преобразования.

Они имеют различные размеры и эксплуатационные показатели. Могут размещаться в корпусах небольших приборов или являться отдельными, габаритными устройствами.

Принцип работы устройства

Принцип работы трансформатора основан на эффекте электромагнитной индукции. Классическая конструкция состоит из металлического магнитопровода и электрически не связанных обмоток, выполненных из изолированного провода. Та обмотка, на которую подается электроэнергия, называется первичной. Вторая — подсоединённая к устройствам, потребляющим ток, называется вторичной.

После того как трансформатор подсоединяют к источнику переменного тока в его первичная обмотка формирует переменный магнитный поток. По магнитопроводу он передается на витки вторичной обмотки, индуцируя в них переменную ЭДС (электродвижущую силу). При наличии устройства потребления в цепи вторичной обмотки возникает электрический ток.

Соотношение между входным и выходным напряжением трансформатора прямо пропорционально отношению количества витков соответствующих обмоток. Эта величина называется коэффициентом трансформации: Ктр=W1/W2=U1/U2, где:

W1, W2 — количество витков первичной и вторичной обмоток соответственно;
U1, U2 — входное и выходное напряжения соответственно.

Обмотки могут быть расположены либо в виде отдельных катушек, либо одна поверх другой. У маломощных устройств обмотки выполняются из провода с хлопчатобумажной или эмалевой изоляцией.

Микротрансформатор имеет обмотки из алюминиевой фольги толщиной не более 20—30 мкм. В качестве изолирующего материала выступает оксидная пленка, полученная естественным окислением фольги. Подробнее принцип работы трансформатора тока рассмотрен в видеоролике:

Вкратце принцип работы и устройство трансформатора тока заключается в подаче питания от источника электричества. Наиболее актуальным является использование для снижения первичных показателей тока до величины, применяемой в измерительных и защитных цепях, сигнализации и управления.

Во вторичной обмотке отмечаются показатели тока 5 А или 1 А. Измерительные устройства подключаются к вторичной обмотке, а к первичной подключается цепь, в которой измеряют ток. Для расчета тока во второй обмотке используют показания в первичной обмотке и делят на коэффициент трансформации.

Режимы работы трансформатора

Существуют такие три режима работы трансформатора: холостой ход, режим короткого замыкания, рабочий режим. Трансформатор «на холостом ходу», когда выводы от вторичных обмоток никуда не подключены.

Если сердечник трансформатора изготовлен из магнитомягкого материала, тогда ток холостого хода показывает, какие в трансформаторе происходят потери на перемагничивание сердечника и вихревые токи.

В режиме короткого замыкания выводы вторичной обмотки соединены между собой накоротко, а на первичную обмотку подают небольшое напряжение, с таким расчетом, чтобы ток короткого замыкания был равен номинальному току трансформатора.

Величину потерь (мощность) можно посчитать, если напряжение во вторичной обмотке умножить на ток короткого замыкания. Такой режим трансформатора находит свое техническое применение в измерительных трансформаторах.

Схема режима работы трансформатора тока.

Если подключить нагрузку к вторичной обмотке, то в ней возникает ток, индуцирующий магнитный поток, направленный противоположно магнитному потоку в первичной обмотке. Теперь в первичной обмотке ЭДС источника питания и ЭДС индукции питания не равны.

Будет интересно➡ Трансформаторы для светодиодных лент, мнение специалистов

Поэтому ток в первичной обмотке увеличивается до тех пор, пока магнитный поток не достигнет прежнего значения. Для трансформатора в режиме активной нагрузки справедливо равенство:

где U2, U1 – мгновенные напряжения на концах вторичной и первичной обмоток, а N1, N2 – количество витков в первичной и вторичной обмотке.

Если U2> U1, трансформатор называется повышающим, в противном случае перед нами понижающий трансформатор. Любой трансформатор принято характеризовать числом k, где k – коэффициент трансформации.

Виды и типы трансформаторов

Трансформаторы — это достаточно широко распространенные устройства, поэтому существует множество их разновидностей. По конструктивному исполнению и назначению они делятся на несколько видов.

Автотрансформаторы.
Импульсные трансформаторы.
Разделительный трансформатор.
Пик-трансформатор.

Стоит выделить способ классификации трансформаторов по способу их охлаждения. Различают сухие устройства с естественным воздушным охлаждением в открытом, защищенном и герметичном исполнении корпуса и с принудительным воздушным охлаждением.

Сравнительные характеристики различных видов трансформаторов.

Устройства с жидкостным охлаждением могут использовать различные типы теплообменной жидкости. Чаще всего это масло, однако встречаются модели, где в качестве теплообменного вещества используется вода или жидкий диэлектрик.

Кроме того, производят трансформаторы с комбинированным охлаждением жидкостно-воздушным. При этом каждый из способов охлаждения может быть как естественным, так и с принудительной циркуляцией. Трансформаторы тока имеют три основных вида. Наиболее применяемые из них:

Сухие.
Тороидальные.
Высоковольтные (масляные, газовые).

У сухих трансформаторов первичная обмотка без изоляции. Свойства тока во вторичной обмотке зависят от коэффициента преобразования.

Тороидальные исполнения трансформаторов устанавливают на шины или кабели. Поэтому первичная обмотка для них не нужна, в отличие от обычных трансформаторов напряжения и тока. Первичный ток протекает по шине, которая проходит в центре трансформатора. Он дает возможность вторичной обмотке фиксировать показатели тока.

Такие трансформаторы тока редко используются для замера параметров тока, так как их надежность и точность измерений оставляет желать лучшего. Они чаще используются для дополнительной защиты от короткого замыкания.

Характеристики трансформаторов

К основным техническим характеристиками трансформаторов можно отнести:

уровень напряжения: высоковольтный, низковольтный, высоко потенциальный;
способ преобразования: повышающий, понижающий;
количество фаз: одно- или трехфазный;
число обмоток: двух- и многообмоточный;
форму магнитопровода: стержневой, тороидальный, броневой.

Один из основных параметров — это номинальная мощность устройства, выраженная в вольт-амперах. Точные граничные показатели могут несколько различаться в зависимости от количества фаз и других характеристик. Однако, как правило, маломощными считаются устройства, преобразовывающие до нескольких десятков вольт-ампер.

Приборами средней мощности считаются устройства от нескольких десятков до нескольких сотен, а трансформаторы большой мощности работают с показателями от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт-ампер.

Рабочая частота – различают устройства с пониженной частотой (менее стандартной 50 Гц), промышленной частоты – ровно 50 Гц, повышенной промышленной частоты (от 400 до 2000 Гц) и повышенной частоты (до 1000 Гц).

Принцип работы трансформатора тока.

Параметры трансформаторов тока

При выборе для работы в тандеме с трёхфазным счётчиком первым делом обращают внимание на коэффициент трансформации. Ряд значений стандартизирован, и нужно выбирать приборы, способные работать в паре. Выше говорилось, что в иных случаях коэффициент трансформации возможно менять, и нужно этим пользоваться.

Будет интересно➡ Что такое импульсный трансформатор и как его рассчитать

Помимо рабочего напряжения роль играет ток в первичной обмотке (исследуемой сети). Понятно, что с ростом увеличивается нагрев, и однажды токонесущая часть может сгореть. Это требование не столь актуально для трансформаторов без первичной обмотки. Номинальный вторичный ток обычно равен 1 либо 5 А, что служит критерием для согласования с сопрягаемыми устройствами.

Полагается обращать внимание на сопротивление нагрузки в цепи измерения. Вряд ли найдётся счётчик, выбивающийся из общего ряда, но нужно контролировать момент. В противном случае не гарантируется точность показаний. Коэффициент нагрузки обычно не ниже 0,8.

Это уже касается измерительных приборов, с индуктивностями в составе. ГОСТ нормирует значение в вольт-амперах. Для получения сопротивления в омах требуется поделить цифру на квадрат тока вторичной обмотки.

Предельные режимы работы обычно характеризуются током электродинамической стойкости, возникающим при коротком замыкании. В паспорте пишут значение, при котором прибор проработает сколь угодно долго без выхода из строя.

В условиях короткого замыкания ток столь силен, что начинает оказывать механическое воздействие. Порой вместо тока электродинамической стойкости указывается кратность его к номинальному.

Остаётся лишь произвести операцию умножения. Указанный параметр не касается приборов без первичной обмотки. Вдобавок определяется ток термической стойкости, который трансформатор выдерживает без критического перегрева. Этот вид устойчивости способен выражаться кратностью.

Отличие трансформатора тока от трансформатора напряжения

Одним из некоторых отличий является способ создания изоляции между двумя обмотками. Первичную обмотку в трансформаторах тока изолируют соответственно параметрам принимаемого напряжения. Вторичная обмотка имеет заземление.

Трансформаторы тока работают в условиях, подобных к случаю короткого замыкания, так как у них небольшое сопротивление вторичной обмотки. В этом и заключается назначение трансформаторов, измеряющих ток, а также отличие от трансформатора напряжения по условиям работы.

Для трансформатора напряжения при коротком замыкании его работа опасна из-за риска возникновения аварии. Для трансформатора тока такой режим работы вполне приемлемый и безопасный. Хотя бывают у таких трансформаторов также угрозы аварии, но для этого устанавливают свои системы и средства защиты.

Заключение

Надеемся, что теперь вам полностью понятен принцип работы трансформаторов тока. Предлагаем скачать файл с книгой о трансформаторах тока Афанасьева А.А., в котором подробно рассмотрены все нюансы работы с трансформаторами тока. Если хотите регулярно узнавать новую информацию по этой теме, а также по теме металлоискателей и радиодеталей: подписывайтесь на нашу группу в социальной сети «Вконтакте».

Читайте также: