Трансформатором называют электронное устройство, которое меняет величину и измеряется специальным коэффициентом. Полученное число показывает изменения тока, мощности, сопротивления или других показателей.
Определение устройства
Коэффициентом трансформации называется показатель, который взаимодействует с текущими величинами. При этом трансформатор не меняет параметры, а лишь обрабатывает показатели и сортирует их по величинам. Из-за этой характеристики трансформатор называют преобразователем. Его применение зависит от типа подключения, используемой обмотки и источника питания.
Трансформаторы являются распространенными устройствами, их постоянно используют в быту, чтобы питание соответствовало текущему номинальному значению, которое прописано в документации используемой техники. К примеру, если напряжение ровняется 220 В, а телефону для зарядки достаточно 6 В, то его требуется понизить почти в 37 раз. Именно этот показатель напряжения и является коэффициентом.
Формула
Преобразователи используют для изменения уровня напряжения или развязки крупных цепей. Прибор состоит из магнитного провода, стальных пластинок и обмоток.
Интересно! Преобразователь повышает или понижает исходное значение, чтобы наладить работу используемых приборов.
Перед тем как определить коэффициент трансформации трансформатора, потребуется выяснить показатели ЭДС на всех видах обмоток. От этого параметра зависит то, как первичная обмотка проводится к вторичной.
Коэффициент трансформации равен делению ЭДС первой обмотки на показатель второй. Если используется однофазное устройство, то существенной разницы нет, а в трехфазных приборах следует строго соблюдать эту последовательность и отличать их друг от друга.
Если найти коэффициент мощности при соблюдении правил, то потерь вообще не будет наблюдаться. Когда этого не получается добиться, приходится делать замеры по формуле, представленной ниже.
Обычно в быту используются повышающие или понижающие трансформаторы. У них напряжение всегда меньше единицы, а повышающие обладают значением больше 1.
Чтобы определить коэффициент трансформации трансформатора, требуется понимание того, как он влияет на протекающие процессы: путем вычислений становится понятно, что показатель указывает на количество раз, в которых вторичная обмотка отличается от первичной. В некоторых случаях вычисления проводят для того, чтобы обнаружить, насколько сильно коэффициент трансформации меньше, если он поступает на первичную обмотку.
Если применить теорию на практическом примере с моделью ТП-112-1, то станет понятно, что в паспорте указано значение в 7,9 единиц. Его делят на 220 В и получается 0,036. Из этого следует, что на вторичную обмотку приходится 1,2 А, а на первичную — 43 мА.
Если знать, как и в чем измеряется этот коэффициент, то значения удастся вычислить двумя вольтметрами. После этого человек поймет, соответствует ли соотношение витков в обмотке необходимым показателям. При наличии нескольких зажимов потребуется выполнить измерения у каждого ответвления.
Как определить параметр
Есть несколько вариантов того, как обнаружить коэффициент трансформации:
- Через измерения приборами. Он подходит одно- и трехфазным трансформаторам, а также портативным приборам. Для этого используется подходящий метод и вычисляется переменный ток.
- По паспорту. Если опытным путем не удалось вычислить величины, то достаточно найти документы в комплекте и посмотреть, что там указано.
Методы расчета коэффициента
Для определения показателя используется 3 способа:
- использование вольтметров для распознавания напряжения;
- мост переменного тока, который подходит однофазным, трехфазным и небольшим приборам;
- обнаружение информации по паспорту прибора, который идет в комплекте.
В ГОСТах указано, что предпочтительней вычислять коэффициент через метод моста. Два вольтметра тоже допустимо использовать, но в этом случае показатели получаются не такими точными.
Людям без опыта и специальных навыков удобней использовать несколько вольтметров, для этого необходимо пройти несколько этапов:
- Убрать ток с трансформатора.
- Перевести устройство на холостой ход, снять нагрузку с цепи.
- К обмоткам подключить вольтметры, которые соответствуют им по классу точности.
- К обмотке с высоким напряжением подсоединить питание. Оно не должно превышать номинальное значение или быть выше его на 1%.
- Снять полученные данные и записать их.
- Выполнить расчет по формуле, которая указана выше.
Интересно! Высчитывать коэффициент для многофазных трансформаторов сложнее, он в большей степени зависит от сочетания схем и того, в какой форме выполнена вторичная обмотка.
Виды трансформаторов
Если уже удалось разобраться с тем, что называют коэффициентом трансформации, то стоит учесть еще и то, что показатель зависит от величины вторичного тока и показателя напряжения. Через формулы определяется то, понижающее или повышающее устройство используется для равномерной нагрузки.
Силовой
На силовых приборах коэффициент трансформации определяют с учетом информации о том, что такой прибор является повышающим или понижающим. Для получения показателя используется коэффициент, его определяют через трансформатор.
Если он меньше 1, то устройство считается повышающим. Его называют таким, когда значение у вторичной обмотки выше, чем у первичной. Когда показатель меньше 1, то устройство признается понижающим. Здесь на первой обмотке витков меньше.
Показатель рассчитывается по единой формуле. В ней U — обмотка, N — число имеющихся витков, I — ток.
Трансформатор тока
Такое устройство считается измерительным трансформатором, оно используется для создания переменного тока на вторичной обмотке. При этом показатель должен оставаться пропорциональным первичному. Трансформатор уменьшает ток, чтобы его значение оказалось в несколько раз ниже. Также устройство используют для того, чтобы контролировать фактический ток, проходящий в линиях.
Здесь уже используется другая формула, при этом значения обычно намного больше, чем у силовых моделей. Иногда величины достигают 40 тыс. единиц.
Для этого берется ТТ с теми значениями, что выделены в таблице.
Трансформатор напряжения
Такие устройства являются однофазными, их присоединяют к киловольтметрам или фазометрам, чтобы происходило требуемое чередование. Также они определяют мощность и подключают защитные реле, если оборудование работает на промышленных частотах.
Трансформаторы выпускаются на 3,6 или 10 кВ, они имеют магнитный провод и конструкцию из стали, которая обладает прочным стержнем.
Коэффициент для трансформаторов высчитывается по простой формуле.
Если рассматривать его на примере фото, то потребуется первое выделенное значение разделить на второе, в результате чего получится 350.
Автотрансформатор
Он состоит из 2 катушек, которые прикреплены к железным сердечникам. Переменный ток магнитного поля через первую обмотку по магнитным колебаниям переходит ко второй катушке, при этом сохраняется частота. Это устройство отличается тем, что вторичная обмотка становится частью первичных витков.
Для изготовления такого прибора используется минимум цветных металлов, а энергия передается под воздействием электромагнитного поля входящего потока. Автотрансформатор отличается от других устройств маленьким весом и компактностью.
Коэффициент устройства считают по более сложной формуле.
Коэффициент трансформации позволяет понять, насколько сильно напряжение в одной обмотке отличается от другого, и как при этом на него воздействуют другие нагрузки. Чтобы вычислить его, необходимо знать не только формулу, но и используемый тип устройства.
Как вам статья?
