Transformátory stejnosměrného napětí a proudu

Při zvažování činnosti zesilovače již bylo poznamenáno, že pro vytvoření potřebné vnější charakteristiky trakčního generátoru bylo nutné realizovat vztah mezi provozním proudem zesilovače a napětím a proudem generátoru. V zesilovači k tomu slouží řídící demagnetizační vinutí. Jako zdroje energie slouží sekundární vinutí distribučního transformátoru, v jehož obvodech jsou zařazeny stejnosměrné transformátory napětí a proudu. V důsledku toho mají za úkol regulovat proud v řídicím vinutí v závislosti na napětí a proudu trakčního generátoru; Již z názvů těchto elektrických zařízení vyplývá, že jeden z nich reguluje amplitudu podle velikosti napětí generátoru a druhý podle velikosti proudu generátoru.
Stejnosměrné transformátory napětí a proudu jsou podle principu činnosti nejjednodušší magnetické zesilovače s jedním pracovním a jedním řídícím vinutím bez zpětné vazby.
DC transformátor (obr. 226, a) má dvě toroidní (kulatá) jádra, která jsou vyrobena z permalloyové pásky o tloušťce 0,2 mm. Permalloy je slitina železa a niklu s vysokými feromagnetickými vlastnostmi. Každé jádro obsahuje jednu cívku pracovního vinutí; Ovládací vinutí překlenuje obě jádra. Vinutí je vyrobeno z měděného drátu o průměru 1 mm. Jádra a vinutí jsou vyplněna epoxidovou směsí, která zabraňuje vnikání vlhkosti do vinutí a zajišťuje dlouhodobý spolehlivý provoz transformátorů. Úhelníky, stažené k sobě pomocí čepů, se používají k instalaci transformátoru na dieselovou lokomotivu. Řídicí vinutí stejnosměrného transformátoru je připojeno přes rezistor na svorky trakčního generátoru. Proto je magnetizační proud transformátoru úměrný napětí generátoru. Jako v každém magnetickém zesilovači je proud v obvodu pracovních vinutí úměrný magnetizačnímu proudu, a tedy v tomto případě úměrný napětí generátoru. Jinými slovy, s rostoucím napětím trakčního generátoru se úměrně zvyšuje výstupní proud stejnosměrného transformátoru. Automatizační obvody využívají slabé proudy, takže maximální výstupní proud transformátoru nepřesahuje 3 A.

Rýže. 226. Transformátory a) stejnosměrné napětí (DVT); b) stejnosměrný proud (DC)

Stejnosměrný proudový transformátor (obr. 226, b) je podobný designu jako stejnosměrný napěťový transformátor, ale nemá speciální ovládací vinutí. Pro magnetizaci stejnosměrného transformátoru se středovým otvorem jeho toroidního jádra protáhnou ohebné vodiče napájecího obvodu. Na dieselových lokomotivách 2TE10L, 2TE10V jsou stejnosměrným transformátorem vedeny dva dráty, kterými prochází proud dvou trakčních elektromotorů. Při zvýšení proudu trakčních motorů a následně i generátoru se zvyšuje magnetizace stejnosměrného transformátoru a zvyšuje se výstupní proud jeho pracovního vinutí. Proud v pracovním obvodu transformátoru je tedy úměrný celkovému proudu dvou trakčních motorů. Maximální proud v pracovním obvodu transformátoru jen nepatrně překračuje 3 A. Stejnosměrný transformátor jakoby přeměňuje velký proud v silovém obvodu na proporcionální slabý proud pro použití v systému automatické regulace napětí trakčního generátoru.
Celková hmotnost zesilovače a stejnosměrných a napěťových transformátorů je cca 28 kg. Odtud můžete vidět, jak lehká a kompaktní jsou střídavá zařízení pro regulaci napětí trakčního generátoru. Tato zařízení nemají rotující třecí části, které vyžadují mazání, údržbu nebo opravu, a proto jsou spolehlivé a trvanlivé v provozu.
Podívejme se podrobněji na činnost měřicích transformátorů v obvodu regulace napětí trakčního generátoru. Každá sekce dieselových lokomotiv 2TE10L a 2TE10V je vybavena jedním stejnosměrným transformátorem napětí TPN a čtyřmi transformátory stejnosměrného proudu TPT1–TPT4. Vodiče obvodů prvního a čtvrtého trakčního motoru procházejí prvním transformátorem PT1, pátý a šestý motor prochází transformátorem TPT2, třetí a šestý motor prochází transformátorem TPT4 a první a druhý motor prochází TPT227. Použití čtyř stejnosměrných transformátorů s magnetizací z proudu různých motorů umožnilo výrazně zlepšit protismykové vlastnosti dieselové lokomotivy. Ve schématu znázorněném na Obr. 1, a, je pro zjednodušení znázorněn jeden stejnosměrný transformátor a transformátor stejnosměrného napětí. Pracovní vinutí obou transformátorů jsou začleněna do obvodu řídicího vinutí zesilovače prostřednictvím jednotky elektrických zařízení zvaných selektivní, tedy selektivní (z latinského slova selectio – výběr). Selektivní jednotka má předřadné odpory SBTN a SBTT, dva usměrňovací můstky B2 a BXNUMX a také odpor SOU v obvodu řídicího vinutí zesilovače OA.

Rýže. 227 Selektivní jednotka a charakteristika trakčního generátoru

Předpokládejme, že dieselagregát lokomotivy pracuje na 15. pozici regulátoru. Když je proud Ig v silovém obvodu malý, napětí Ug na svorkách generátoru dosáhne maximálních hodnot (obr. 227, b); proud v obvodu pracovního vinutí stejnosměrného transformátoru bude také největší. Napětí na rezistoru CBTN, usměrněné můstkem B1, je přivedeno do části obvodu sestávajícího z rezistorů SOU a řídicího vinutí operačního zesilovače zesilovače. Současně vzhledem k malému proudu ve výkonovém obvodu bude proud v obvodu pracovního vinutí transformátoru TPT a úbytek napětí na rezistoru SBTT zanedbatelný. Usměrňovací můstek B2 bude zablokován zvýšeným napětím přiváděným z můstku B1; Řídicím vinutím zesilovače prochází pouze proud obvodu pracovního vinutí transformátoru TPN. V důsledku toho je TFT transformátor odpojen od napájecího obvodu regulačního vinutí. Toto pokračuje, dokud proud trakčního generátoru nedosáhne hodnoty Iгг, odpovídající bodu Г jeho vnější charakteristiky. V úseku charakteristiky DG se s nárůstem proudu trakčního generátoru poněkud sníží napětí na jeho svorkách v důsledku zvýšení úbytku napětí ve vnitřním obvodu generátoru a vlivem reakce kotvy. Zároveň však klesá proud v řídicím vinutí transformátoru TPN a tím i proud v obvodu řídicího vinutí zesilovače. Nakonec se buzení generátoru poněkud zvýší. Tím se zabrání znatelnému poklesu napětí generátoru. Například ve jmenovitém provozním režimu dieselového generátoru (nk = 15) vede zvýšení proudu v napájecím obvodu na téměř 3000 A ke snížení napětí generátoru pouze o 20 V. Při proudu generátoru Iгг se úbytek napětí na rezistorech СБТН a СБТТ stane stejný a otevře se usměrňovací můstek B2. Řídicí vinutí zesilovače dostává další výkon (při zachování napájení z transformátoru TPN). Další zvýšení proudu generátoru způsobí zvýšení napájení řídicího vinutí zesilovače zajišťující pokles napětí generátoru podle lineární charakteristiky GB. Tento proces je doprovázen kontinuálním zvyšováním proudu v pracovním vinutí transformátoru TPT a snižováním proudu v pracovním vinutí transformátoru TPN. Nakonec, když proud generátoru Iгб odpovídá bodu B charakteristiky, je usměrňovací můstek B1 uzamčen napětím přiváděným do obvodu řídicího vinutí zesilovače z transformátorového obvodu TPT přes usměrňovací můstek B2. V úseku charakteristiky BA je při mírném zvýšení proudu generátoru a následně i proudu v řídicím vinutí zesilovače dosaženo požadovaného poklesu napětí generátoru. Nárůst proudu generátoru je prakticky omezený, což zabraňuje jeho přetížení.
Selektivní jednotka následně zajišťuje selektivní napájení řídicího vinutí zesilovače z jednoho nebo obou měřicích transformátorů v závislosti na síle proudu a napětí generátoru.
Charakteristika generátoru získaná pouze pomocí měřicích transformátorů a selektivní jednotky se nazývá selektivní. V oblasti provozních proudů generátoru se napětí mění podle lineárního zákona, což nezajišťuje striktní stálost výkonu dieselového generátoru. Vnější charakteristika generátoru se stává hyperbolickou díky použití regulačního vinutí zesilovače a indukčního snímače v dieselovém regulátoru.
Selektivní jednotka tvoří charakteristiku generátoru a při chodu naftového motoru v nižších polohách ovladače PC. Ve jmenovitém režimu projdou pod charakteristikou generátoru (viz obr. 227, b).

Belyakov_Eduard Transformers 521 zobrazení Otázka položená před 3 lety

Odpovědi na otázku: 32

Makarov před 3 lety

DUBINA ——fyzika na 1 — —princip činnosti transformátoru. střídavé magnetické pole generuje střídavé elektrické pole a naopak.

Strelkov před 3 lety

Neznáš zákon džungle.

Kulakov_Valentin před 3 lety

Přečtěte si Maxwella! Téma zpracoval dobře!

Kabanov_Filipp před 3 lety

Funguje to, ale ne moc dlouho. http://otvet.mail.ru/question/2783650/
Princip činnosti transformátoru: Na primární vinutí přivedeme napětí (řekněme 220 (V)) s průmyslovou frekvencí 50 Hz (případně s větším či menším počtem závitů (a dokonce se stejným – stabilizačním transformátorem), jelikož transformátor je vratné zařízení). Vzniká střídavé magnetické pole (magnetický tok), které se uzavírá v magnetickém obvodu transformátoru. Střídavé magnetické pole indukuje EMF v závitech sekundárního vinutí (navíc frekvence ZŮSTÁVÁ STEJNÁ!! (proud je střídavý – Sergey ******** udělal chybu. Transformátor nemůže být usměrňovač.)) V závislosti na počtu závitů sekundárního vinutí funguje transformátor jako zvyšovací nebo klesající transformátor.
Účelem magnetického obvodu transformátoru je zajistit, aby se magnetický tok rozptyloval v prostoru co nejméně (vzduch je médium s poměrně velkým magnetickým odporem. Díky tomu při použití magnetického obvodu snižujeme ztráty, a tím zvyšujeme účinnost. Teoreticky bude transformátor fungovat i bez magnetického obvodu (příkladem jsou vysokofrekvenční transformátory), ale jeho účinnost bude nízká). Magnetický obvod je také laminovaný (z desek z elektrooceli (tloušťka od 0,15 do 0,40 mm – záleží na frekvenci přiváděného napětí. Čím je vyšší, tím jsou desky tenčí)) . To se provádí za účelem snížení vířivých proudů (Foucaultových proudů) v magnetickém obvodu (vedou k silnému zahřívání).

Kornilov_Anatoliy před 3 lety

Když se zapne a vypne, funguje při přepětí.

nefunguje. Pouze střídavý proud v primárním vinutí vytváří v jádře střídavé magnetické pole, které je nezbytné pro generování proudu v sekundárním vinutí.

Alisa před 3 lety

který je na kotoučích? ne, protože dI/dt=0 proud je konstantní a samoindukční emf bude =0 ve vstupní cívce

Dani před 3 lety

V principu to funguje. Přiveďte konstantní napětí na primární vinutí a na sekundárním se objeví transformované napětí.
Radost ale bude trvat jen pár milisekund. Lineárně rostoucí proud v primárním vinutí způsobí přetížení zdroje a lineárně rostoucí magnetický tok v jádře způsobí jeho saturaci. A tím to všechno končí.
Pokud je tedy potřeba transformovat konstantní napětí, uchýlí se ke střídání – přepínají vstupní napětí tam a zpět při určité frekvenci. Samozřejmě budete muset přepnout i na výstupu (pokud potřebujete obnovit konstantu).

Borisov_Vyacheslav před 3 lety

Nefunguje to, ale jednou to může vybouchnout.

Lavrentev_Vitaliy před 3 lety

V pulzních napájecích zdrojích.

Rostislav před 3 lety

Ne. K fenoménu indukce, „na kterém“ to funguje, dochází pouze při protékání střídavého proudu.

Novikov_Valentin před 3 lety

ne nemůže, pouze střídavý a pulzní proud

Rostislav před 3 lety

ano můžete, ale nebude to fungovat

Lobanov před 3 lety

má velmi nízký DC odpor
Můžete ho zapnout, ale zahřeje se a nebude fungovat.
P.S. pomůže vám školní učebnice fyziky

Semjonov_Vladimir před 3 lety

Přenos energie z primárního vinutí na sekundární je Faradayův zákon: změna magnetického toku způsobuje vzhled emf. Čili, aby se v sekundárním vinutí indukovalo napětí, musí se magnetický tok skrz něj (který vzniká proudem v primárním vinutí) ZMĚNIT. Stejnosměrný proud nemůže vytvořit měnící se magnetický tok (snad kromě okamžiku zapnutí), proto transformátor nebude fungovat na stejnosměrný proud. A co je to transformátor, který nefunguje, z pozice zdroje, který se na něj dívá? Kousek drátu. Jednoduše ohmický odpor primárního vinutí jsou jednotky ohmů. To znamená, že když to připojíte ke zdroji 220 V, poteče jím strašný proud a prostě se spálí trafo (nebo vypadnou pojistky).
A aby se magnetické pole v jádře neustále měnilo, musíte odebírat střídavý proud.

Barykov před 3 lety

ne ve všech případech. transformátor vysílače s jedním vinutím je napájen stejnosměrným proudem (klidový proud tranzistoru nebo lampy)
Výkonové transformátory nelze připojit na stejnosměrný proud, protože vinutí má nízký elektrický odpor proti stejnosměrnému proudu a dojde k jeho poruše.

Kuzmin_Kirill před 3 lety

Prostě nedojde k žádným změnám magnetických čar v sekundáru a nebude tam žádný indukční proud.

Mamontov před 3 lety

To nebude fungovat. To je vše. Existují stejnosměrné měniče na střídavé, mají transformátory, primární vinutí je připojeno ke generátoru a sekundární již vyrábí střídavý proud. STUDIJTE FYZIKU.

. Jedná se o elektrolytický kondenzátor.

Petrov před 3 lety

Agáve! :):)Přidáno. Chyba, omlouvám se, nepodařilo se mi to smazat!

Bobrov_Valeriy před 3 lety

Patentované v Ruské federaci a mezinárodní přihlášky „PCT“ a „Euro“ byly podány pro stejnosměrné výkonové transformátory, které se Pyotr Kapitsa kdysi neúspěšně pokusil vynalézt.

Gennadiy před 3 lety

ne, k tomu používají konvektor, elektronické zařízení, mimochodem, tento problém byl v autě snadno vyřešen, nainstalovali mechanický jistič, který přeměnil stejnosměrný proud na střídavý a poté jej zvýšil

Kirillov_Filipp před 3 lety

No, o takových věcech jsem neslyšel, možná byly vynalezeny, ale v přírodě se zatím nevyskytují. A i když nějakým způsobem fungují, je nepravděpodobné, že by to bylo elektromagnetickou indukcí, a proto je to jiné zařízení, které bych, abych do pojmů nevnášela nejistotu, nazval jiným slovem.

DC transformátor je jedním ze zařízení, které bylo považováno za nemožné. Je skutečně nemožné získat stejnosměrný proud v sekundárním vinutí supravodivého transformátoru. Pokud na jeho primární vinutí přivedete stejnosměrný proud, objeví se v sekundárním vinutí (při zapnutí – moje poznámka) slabý proudový impuls, který ale rychle odezní díky elektrickému odporu sekundárního vinutí.
Pokud je sekundární obvod transformátoru supravodivý, pak když je do primárního vinutí přiváděn proud, bude se v sekundárním vinutí indukovat EMF, což způsobí proud, který nemůže vyhasnout, i když již nebude přítomen EMF, který jej způsobil. Pomocí takových stejnosměrných transformátorů bylo možné napájet tenkými vodiči malý proud do kryostatu s kapalným heliem a transformovat jej až na 25 tisíc A.

Gorbačov před 3 lety

Uspořádáno na stejném principu – ne. Ale v podobných případech lze pro snížení napětí použít takzvané reostaty.

Vorobyov před 3 lety

Na principu elektromagnetické indukce a bez přídavných zařízení převádějících stejnosměrný proud na střídavý nebo pulzní rozhodně ne.

Belyakov před 3 lety

Existuje, je designově poměrně složitý, ale přesto.
http://www.findpatent.ru/patent/220/2207696.html
DC transformátor
Autoři patentů:
Lutidze Sh.
Jafarov E.A.
DC transformátor (RU 2207696):
http://www.findpatent.ru/patent/220/2207696.html
© FindPatent.ru – vyhledávání patentů, 2012-2016

Knyazev_Valeriy před 3 lety

Slyšel jsem o nich, ale v praxi jsem je neviděl.

Zuev_Mihail před 3 lety

Ano, mám! Říká se tomu snímač indukčního proudu. K dispozici je také diferenciální DC transformátor. Oba se používají na mnoha místech, pokud vím – na stejnosměrných elektrických vlacích.

První se skládá ze dvou kroužků z elektrooceli, omotaných drátem jako běžný transformátor. Tento vodič vede střídavý proud, v tomto případě s frekvencí 50 Hz. Druhý prstenec jsou také dvě nezávislé tlumivky, kterými uvnitř prstence prochází vodič od trakčních motorů s proudem. Vinutí na diodovém můstku v měřicí jednotce jsou zapojena v opačných směrech. Tlumivka má vlastnost lineárně měnit svůj indukční odpor v závislosti na magnetizaci, kterou drát se stejnosměrným proudem vytváří uvnitř kroužků. Dva kroužky s vinutím tvoří proudový transformátor. Zvýšil se proud – klesl indukční odpor – zvýšilo se napětí na měřicím můstku. S poklesem proudu je vše naopak.

Druhý typ je nejběžnější transformátor. Dvě primární a jedno sekundární vinutí. Primární vinutí jsou zapojena do série a skládají se z vodiče z kladného pólu motorů a čítacího vodiče ze záporného pólu motorů. Třetí vinutí je víceotáčkové a jde přímo k jednotce diferenciální ochrany. Funguje to takto: pokud se proudy ROSTOU a klesají ROVNOMĚRNĚ, pak se na třetím vinutí neindukuje žádný proud a ochrana nepracuje. V případě poruchy některého motoru na karoserii se proud rychle zvyšuje na kladném napájení, ale se zpožděním na záporném. Z tohoto důvodu se na třetím vinutí indukuje EMF, protože jádro prošlo obrácením magnetizace, a tedy půlvlnou proudu. To způsobí vypnutí diferenciálu. ochrana.

Belousov_Evgeniy před 3 lety

Existuje. viz RF patent 2070765

Vážení přátelé, pokud primárním vinutím protéká stejnosměrný proud (kmitočet – nula) a toto primární vinutí je nad stacionárním tokem (nebo uvnitř) vodivé látky – jedná se o druh sekundárního vinutí, pak v této vodivé látce vzniká stejnosměrný indukční proud. Primární vinutí „vidí“ sekundární vinutí jako ohmickou zátěž – vytvoří odpor. Pokud tedy nakreslím schéma tohoto zařízení, bude to schéma klasického transformátoru s primárním a sekundárním vinutím s ohmickou zátěží, vázaným indukčně. Jsou možné elektrické výpočty všech parametrů. Samozřejmě, že v systému je nenulová frekvence, když přepnete na referenční rámec proudění – primární vinutí se od vás s rychlostí proudění vzdaluje a vy vidíte změnu magnetického pole v čase a buzení vírového elektrického pole, a tedy proudu v proudovém vodiči. V referenční soustavě primárního vinutí všechny stacionární – stejnosměrné proudy – DC transformátor. Ve vztahu k proudům v toku je to generátor proudu v něm. Taková zařízení se nazývají generátory MHD, pokud proudem je slabě ionizovaný hustý plyn nebo tekutý kov pohybující se přes magnetické pole vytvořené primárním vinutím. Ve vesmíru takto vzniká zemská magnetosféra s dlouhým geomagnetickým ohonem: primárním vinutím je prstencový stejnosměrný proud, který vytváří magnetický dipól Země, a sekundárním vinutím je proudění slunečního větru, kde dochází k buzení magnetopauzy a ocasních proudů.

V klasickém smyslu je transformátor jádro se dvěma vinutími (primární a sekundární) nebo třífázový transformátor se šesti vinutími. Může pracovat pouze na střídavý proud. DC transformátor je nesprávný název pro elektromagnetické statické zařízení, které nemá nic společného s pojmem transformátor. Má své jméno. A přestaňte studenty mást používáním stejného názvu na zásadně odlišná zařízení.