Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Соединение обмоток трансформатора (параллельное, последовательное и смешанное соединение)

Соединение обмоток трансформатора (параллельное, последовательное и смешанное соединение).

Соединение обмоток трансформатора (параллельное и последовательное)Трансформатор является электротехническим устройством, которое способно преобразовывать электрическую энергию посредством электромагнитных полей. Конструкция классического трансформатора представляет собой магнитопровод, состоящий из пластин (с хорошими ферромагнитными свойствами) и имеющий замкнутый контур (может быть круглым, Ш-образным, П-образным). На этот ферромагнитный сердечник наматываются обмотки медного провода. Обычно это первичная и вторичная обмотка.

Смысл трансформатора заключается в том, что при подачи переменного тока на первичную обмотку вокруг сердечника образуется переменное электромагнитное поле. Это поле порождает во вторичной обмотке ЭДС (электродвижущую силу). Значение тока и напряжения на вторичной намотке будет зависит от пропорциональности количества витков между первичной и вторичной обмоткой. Но и первичная обмотка должна быть рассчитана на свои величины тока и напряжения, поскольку неверное количество витков и сечения провода намоток влияют на КПД трансформатора (коэффициент полезного действия).

Намотки трансформатора можно соединять между собой определенным образом. Соединение обмоток трансформатора бывает параллельным, последовательным и смешанным. Итак, у нас имеется трансформатор, у которого есть две первичные обмотки и две вторичные. Его первичные обмотки рассчитаны на переменное напряжение с величиной 110 вольт. Вторичные по 6 вольт. Если у нас сеть на 220 вольт, то мы должны первичные обмотки соединить последовательно (110 + 110 = 220), после чего смело может на эту объединенную первичную обмотку подавать 220 вольт. Хотя если сеть у нас оказалась на 110 вольт, то подавать это напряжение можно на любую намотку, рассчитанную на 110 вольт.

Итак, на вторичной обмотке у нас на каждой будет переменное напряжение по 6 вольт. Если мы их объединим последовательно, то в итоге получим удвоенное напряжение 12 вольт. Если же мы эти вторичные обмотки соединить параллельно, то в этом случае напряжение останется прежним, а именно 6 вольт, но вот сила тока уже увеличится вдвое. Учтите, что количество витков у трансформатора влияет на напряжение, а сечение провода намотки на его силу тока. Обязательным условием для параллельного соединения должно быть одинаковость намоток по количеству витков. Если этой одинаковости не будет, то напряжение этой разницы станет негативно влиять на работу трансформатора, уменьшая его КПД и вызывая дополнительный нагрев сердечника.

Соединение обмоток трансформатора смешанным типом подразумевает по собой одновременное соединение и параллельными и последовательными способом. В этом случае будет повышаться и сила тока на намотках и напряжение. А что будет если мы будем соединять обмотки трансформатора, имеющие разное сечение? Если это параллельное соединение, то это равносильно тому, что сечение обмоток будет просто суммироваться (будет повышаться сила тока, которое соответствует общему, суммарному сечению провода намоток). Если же это последовательное соединение обмоток трансформатора, то итоговая сила тока будет соответствовать обмотке, у которой наименьший диаметр провода.

Читайте так же:
Кронштейны для прокладки кабеля по стене

Можно ли у двух одинаковых трансформатов вторичные обмотки соединить параллельно для увеличения мощности ?

Можно ли у двух одинаковых трансформатов вторичные обмотки соединить параллельно для увеличения мощности ?

Почему бы и нет? Главное -вольтаж на вторичках должен совпадать.
Чем точнее, тем лучше.Иначе — один из них будет источником питания
для другого . Т.е. будут греться.

Интересный вопрос. А как по-вашему, что Вы делаете, когда мотаете обмотку в два провода? Или литцендратом?

После выпрямителей можно параллелить и с не очень точно совпадающим напряжением.

Использую подобное включение часто. Но для увеличения мощности надо ещё и первичные запараллелить (они, ведь, тоже одинаковые), или последовательно соединить.
Мне приходится «мудрить» подобным образом с высоковольтными трансформаторами (строчниками). Для увеличения мощности я выходные обмотки включаю последовательно, чтобы сделать двухполупериодное выпрямление, как в трансе со средней точкой. Но соединить в строчниках начало одной обмотки с концом другой нельзя (пробьёт обмотку одного из трансовна сердечник). Поэтому соединяю между собой «холодные» концы, которые дают среднюю точку, а высоковольтные идут на свои однополупериодные выпрямители (умножители). Противофазность высоковольтных обмоток обеспечиваю противовазным соединением первичных обмоток, когда последовательно (предпочтительнее), когда параллельно.

ВиНи если я вас правильно понял, то вы соеденяете последовательно как первичную, так и вторичную обмотки.
В моем случае силовые трансформаторы 220 > 12.

Не знаю, уловили ли вы нюанс с последовательным соединением обмоток в моём случае, но из двух вариантов ответов на ваш вопрос я могу ответить ДА.
В вашем случае следует соединить параллельно (не забывая о правильной фазировке) и первичные (220 В) и вторичные (12 В) обмотки. Если выходное напряжение надо увеличить (удвоить), то вторичные обмотки соедините последовательно.

HardMaster: Можно ли у двух одинаковых трансформатов вторичные обмотки соединить параллельно для увеличения мощности ?
Лучше не надо. Ярким примером вам будет параллельное соединение двух батареек. Вы где-нибудь видели такое соединение?

И объясните, что вы имеете в виду под увеличением мощности? Мощность, отдаваемая трансформатором, в основном определяется конструкцией сердечника, а не числов вторичных обмоток и количеством витков в них. Конкретный трансформатор не даст вам больше мощности с нескольких обмоток, чем с одной.

Читайте так же:
Какое масло заливается в токарный станок 16к20

GM: И объясните, что вы имеете в виду под увеличением мощности?
GM: Конкретный трансформатор не даст вам больше мощности с нескольких обмоток, чем с одной.
Параллельное соединение обмоток улучшит нагрузочную способность вторички, за счет уменьшения падения напряжения на сопротивлении провода. По этому, при параллельном соединении обмоток, за счет поднятия напряжения (под нагрузкой), реальный блок питания со стабилизатором будет способен стабилизировать напряжение при большем токе нагрузки, а значит, можно говорить, что увеличится мощность блока питания.

Спец: что Вы делаете, когда мотаете обмотку в два провода?

Эти два провода на одном железе, в одном магнитном потоке. Двух одинаковых трансов не найдется даже с конвейера.
Нормально и даже приоритетно — небольшие, локальные БП поближе к потребителю.

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Как подключить два трансформатора

Проблема в следуюшем- нужен сетевой транс с напряжением на вторичке 220 вольт, найти такой не могу а мотать оооочень не хочется. Можно ли взять два трансформатора 220 > 12 вольт и соединить их 12 вольтные обмотки? Какие могут быть минусы при таком подходе?

Вопрос в донку, так как такая ситуация возникает довольно часто – можно ли соединять вторичками трансы с разными напряжениями, допустим 12 и 9 вольт, чтобы получить в зависимость от потребности большее или меньшее напряжение?

Мне часто задают вопрос: «Можно ли соединять параллельно одинаковые вторичные обмотки силовых трансформаторов?» Вопрос, безусловно, правильный, и на него нужно отвечать. Ныне в устаревшей аппаратуре можно найти большое количество готовых силовых трансформаторов заводского изготовления, которые радиолюбители приспосабливают под свои запросы. Очень часто эти трансформаторы не совсем подходят по параметрам, например, по требуемому току нагрузки.

Как подключить два трансформатораНо если в трансформаторе имеется несколько одинаковых обмоток, возникает мысль увеличить выходной ток, соединив эти обмотки параллельно. Казалось бы, соединяй выводы одинаковых обмоток между собой и все! Но не все так просто. Во- первых, обмотки нужно соединить синфазно. Для проверки синфазности вторичных обмоток соединяем одни из выводов двух обмоток, включаем трансформатор в сеть и измеряем напряжение между оставшимися свободными концами. Если это напряжение близко к нулю, значит, обмотки соединены противофазно последовательно.

Когда на выводах удвоенное напряжение одной из обмоток, они соединены синфазно последовательно. В первом случае свободные концы обмоток можно соединить вместе и получить параллельное включение обмоток. Во втором случае концы одной из обмоток нужно поменять местами. Однако малейшая неидентичность обмоток способна повлиять на параметры силового трансформатора: его габаритная мощность и КПД при этом уменьшаются, а нагрев обмоток увеличивается.

Читайте так же:
Как делать отверстия в керамической плитке

Как подключить два трансформатораФактически соединять параллельно можно обмотки таких трансформаторов, при изготовлении которых специально принимаются меры для получения идентичности обмоток. Например, в паспортах на трансформаторы типа ТПП (трансформаторы питания полупроводниковой аппаратуры) указывается на допустимость параллельного соединения одинаковых обмоток.
Чаще всего радиолюбительские конструкции питаются постоянным током, поэтому проблему соединения обмоток параллельно лучше рассматривать в комплексе с выпрямителем.

Возьмем, скажем, унифицированный трансформатор ТН-60 (трансформатор накальный), имеющий 4 одинаковые вторичные обмотки по 6,3 В (две обмотки имеют еще и отводы на 5 В), рассчитанные каждая на ток 6 А. Для получения токов, вчетверо больших, необходимо соединить обмотки так, как показано на рис.1 (включение обмоток с однополупериодным выпрямлением). Поскольку из-за конструктивного разброса параметров обмотки могут иметь немного отличающиеся напряжения, большее потребление тока (при идентичных диодах) будет от той обмотки, напряжение которой выше.

Как подключить два трансформатораДиоды позволяют развязать обмотки друг от друга, т.е. теперь каждая обмотка работает только на общую нагрузку, а не на другую обмотку. В результате, мы получили выпрямленное напряжение с четырех обмоток с максимальным током нагрузки 24 А (через каждый диод будет проходить только четвертая часть общего тока нагрузки). Схема двухполупериодного выпрямления приведена на рис.2. Такое соединение выводов обмоток также обеспечивает независимое питание нагрузки. В случае параллельного включения нечетного числа обмоток возможно лишь однополупериодное выпрямление.

Для питания различных конструкций часто применяется напряжение 12 В, поэтому соединение обмоток для такого применения можно выполнить согласно рис.3. В этом случае через каждый диод будет проходить половина тока нагрузки. Чтобы получить выходное стабилизированное напряжение около 13,8 В, принятое как стандарт в радиопередающей аппаратуре, необходимо применять стабилизаторы с низким падением напряжения на регулирующем элементе [1, 2].

Минимально необходимый перепад напряжений на регулирующем элементе таких стабилизаторов составляет около 0,5 В. Его устанавливают при максимальном токе нагрузки, подбирая емкость конденсатора фильтра после выпрямителя. Чем больше емкость этого конденсатора, тем больший выходной ток можно «отобрать» от стабилизатора при заданном входном напряжении.

Автор: Гость Виталий, 4 ноября 2017 в Песочница (Q&A)

Рекомендованные сообщения

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы оставляете комментарий в качестве гостя. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Читайте так же:
Блок питания 18v для шуруповерта

Включение трансформаторов на параллельную работу

Параллельная работа трансформаторов, т. е. включение их на одни сборные шины ВН и НН, а также СН, возможна: а) при равенстве их первичных и их вторичных напряжений; б) при равенстве напряжений короткого замыкания; в) тождественности групп соединения обмоток. На этих же условиях возможна параллельная работа и автотрансформаторов, а также трансформаторов с автотрансформаторами.
У трансформаторов, имеющих разные номинальные напряжения или разные коэффициенты трансформации, напряжения на зажимах вторичных обмоток неодинаковы. При включении таких трансформаторов на параллельную работу в замкнутых контурах первичных и вторичных обмоток возникнут уравнительные токи, обусловленные разностью вторичных напряжений.
Уравнительный ток равен:

где D U = U 1 — U 2 — разность вторичных напряжений трансформаторов; ZK 1 и ZK 2 — сопротивления первого и второго трансформаторов, определяемые по формуле

где u к% — напряжение КЗ трансформатора.
Пример. Два трансформатора с разными значениями вторичных напряжений включаются на параллельную работу. Трансформаторы имеют следующие параметры: S 1 = S 2 =10000 кВ·А ; U 1 =6600 В; U 2 =6300 В; uk 1 = u к2 =8% ; группы соединения обмоток U/D-11. Определить уравнительный ток после включения на параллельную работу.
Решение. Номинальные токи трансформаторов

Разность вторичных напряжений

Из примера видно, что при неравенстве вторичных напряжений трансформаторы будут загружаться уравнительным током даже в режиме холостого хода. При работе под нагрузкой уравнительный ток налoжится на ток нагрузки. Уравнительный ток, загружая обмотки трансформаторов, увеличивает потери энергии в них и снижает суммарную мощность подстанции. Поэтому разность вторичных напряжений при включении трансформаторов на параллельную работу должна быть минимальной. Отклонения по коэффициенту трансформации допускаются в пределах ±0,5% номинального значения. Напряжение короткого замыкания ик является постоянной для каждого трансформатора величиной, зависящей исключительно от его конструкции. При работе трансформатора под нагрузкой необходимо равенство их ик. Это объясняется тем, что нагрузка между трансформаторами распределяется прямо пропорционально их мощностям и обратно пропорционально напряжениям короткого замыкания. В общем случае неравенство ик приводит к недогрузке одного трансформатора и перегрузке другого. Если два трансформатора номинальной мощности S 1 и S 2 имеют различные напряжения короткого замыкания u к1 и u к2 соответственно, то распределение общей нагрузки S между ними определяется по формуле

где S ‘ и S " — реальные нагрузки первого и второго трансформаторов; u ‘к — некоторое эквивалентное напряжение короткого замыкания параллельно включенных трансформаторов.
Пример. На параллельную работу включаются два трансформатора мощностью S 1 =S 2 =10000 кВ·А , имеющих напряжения короткого замыкания u к1 =8%, u к2 =6,5% . Суммарная мощность нагрузки потребителей S = 20000 кВ·А. Определить, как распределится нагрузка между трансформаторами.
Решение. Эквивалентное напряжение короткого замыкания

Читайте так же:
Изобретение эдисоном фонографа год

Разность напряжений ДU при сдвиге векторов вторичных напряжений

Таким образом, при включении на параллельную работу трансформаторов с различными напряжениями короткого замыкания трансформатор с меньшим uk примет на себя бόльшую нагрузку .Некоторое перераспределение (выравнивание) нагрузки в данном случае можно получить путем изменения коэффициента трансформации, т. е. повышением вторичного напряжения недогруженного трансформатора. Но пользоваться этим способом в эксплуатации не следует, так как при этом возрастают потери от уравнительного тока.
Наилучшее использование установленной мощности трансформаторов возможно только при равенстве напряжений короткого замыкания. Однако в эксплуатации допускается включение на параллельную работу трансформаторов с отклонениями ик на основном ответвлении не более чем на ± 10%. Такое допущение связано с технологией изготовления трансформаторов, т. е. с отступлениями в размерах обмоток, влияющих на ик.

Рис. 1. 8. Разность напряжений ДU при сдвиге векторов вторичных напряжений U 1 и U 2 по фазе на угол d
Не рекомендуется включение на параллельную работу трансформаторов с отношением номинальных мощностей более 1:3. Это вызвано тем, что даже при небольших перегрузках трансформаторы меньшей мощности будут больше загружаться в процентном отношении и, особенно в том случае, если они имеют меньшие ик. Поэтому при отношении мощностей трансформаторов более 1: 3 целесообразно при возрастании нагрузок совсем отключить трансформатор меньшей мощности, чтобы не подвергать его недопустимой перегрузке.
Параллельная работа трансформаторов, принадлежащих к разным группам соединений обмоток, невозможна по той причине, что между вторичными обмотками одноименных фаз соединяемых трансформаторов появляется разность напряжений, обусловленная углом сдвига 5 между векторами вторичных напряжений (рис. 1.8). Уравнительный ток при сдвиге векторов на угол 5 определяется по формуле

где u к1 и u К2 — напряжения короткого замыкания первого и второго трансформаторов; I 1 и I 2 — номинальные токи первого и второго трансформаторов соответственно.
Пример. Подсчитаем значение уравнительного тока, предположив, что на параллельную работу оказались включенными два трансформатора с одинаковыми номинальными токами (I 1 = I 2 = I ) и одинаковыми напряжениями короткого замыкания (uk 1 =ик2=ик), но при наличии сдвига векторов линейных напряжений вторичных обмоток на угол 60° (например, группы соединений Y/D-11 и Y/D-1). В этом случае уравнительный ток равен:

Например, при ик=6,5% уравнительный ток достигает почти восьмикратного значения номинального, что равносильно короткому замыканию.
Группы соединения обмоток в ряде случаев могут быть изменены путем перемаркировки выводов и соответствующего присоединения к ним шин. В других случаях необходимо вскрытие трансформатора для изменения группы соединения его обмоток.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector