Как определить обмотки неизвестного трансформатора, первичную и вторичную обмотки

Использование мультиметра для проверки понижающего трансформатора

Как проверить трансформатор или как определить обмотки трансформатора.

У понижающих трансформаторов сопротивление сетевой обмотки намного выше сопротивления вторичной обмотки и может отличаться в сотни раз.

Несколько первичных обмоток
Может быть несколько первичных (сетевых) обмоток или одна обмотка может иметь отводы, если трансформатор универсальный и предназначен для использования при различных напряжениях сети.

В двухкаркасных трансформаторах на сердечниках первичные обмотки располагаются на обоих сердечниках.

Приведенную ниже схему можно использовать для проверки соединительных трансформаторов. Если неправильный первичное напряжение трансформатораЕсли первичное напряжение трансформатора определено неверно, предохранитель FU защитит сеть от короткого замыкания, а трансформатор — от повреждения.

Видео: Простой способ диагностики силового трансформатора

Когда вы не знаете тип трансформатора, и особенно когда вы не знаете его паспортных данных, вы можете использовать простой тестер и лампочку.

Еще раз напоминаю, что необходимо соблюдать меры предосторожности, а для экспериментов с 220 В лучше всего иметь дома разделительный трансформатор (трансформатор с обмоткой 220/220 В для гальванической развязки от промышленной сети), который защитит вас от поражения током, если вы случайно коснетесь оголенного конца провода.

Подключение неизвестного трансформатора к сети.

Как разобраться в обмотках трансформатора, как подключить его к сети и не «сгореть», как определить максимальный ток вторичной обмотки. Эти и подобные вопросы задают многие начинающие радиолюбители. В этой статье я постараюсь ответить на такие вопросы и на примере нескольких трансформаторов (фото в начале статьи) рассмотреть каждый из них… Надеюсь, что эта статья будет полезна многим радиолюбителям.

Для начала запомните общие характеристики бронированных трансформаторов

— Сетевая обмотка обычно наматывается первой (ближе всего к сердечнику) и имеет наибольшее активное сопротивление (если только это не повышающий трансформатор или трансформатор с анодными обмотками).

— Сетевая обмотка может быть разветвленной или состоять, например, из двух частей с ответвлениями.

— В броневых трансформаторах обмотки (части обмоток) соединяются последовательно, как обычно, начиная с конца или с выводов 2 и 3 (если, например, есть две обмотки с выводами 1-2 и 3-4).

— Параллельное соединение обмоток (только для обмоток с одинаковым количеством витков), как обычно, начинается с начала одной обмотки и заканчивается концом другой (N и K, или клеммы 1-3 и 2-4 — если, например, имеются одинаковые обмотки с клеммами 1-2 и 3-4).

Общие правила соединения вторичных обмоток для всех типов трансформаторов.

Для получения различных выходных напряжений и токов нагрузки для индивидуальных нужд, различные обмотки могут быть получены путем различных комбинаций имеющихся обмоток друг с другом. Давайте рассмотрим все возможные варианты. — Обмотки могут быть соединены последовательно, включая обмотки, намотанные с разными диаметрами, в этом случае выходное напряжение такой обмотки будет равно сумме напряжений соединенных обмоток (суммарное U = U1 + U2… + Un). Ток нагрузки такой обмотки будет равен наименьшему току нагрузки среди имеющихся обмоток. Например: имеются две обмотки с напряжениями 6 и 12 В и токами нагрузки 4 и 2 ампера — в результате получается общая обмотка с напряжением 18 В и током нагрузки 2 ампера. — Обмотки могут быть соединены параллельно только если они имеют одинаковое количество оборотов

Обмотки могут быть соединены параллельно, только если они содержат одинаковое количество витков, даже если они намотаны проводами разного диаметра. Чтобы проверить правильность подключения, выполните следующие действия. Соедините два провода от обмоток вместе и измерьте напряжение на двух других проводах. Если напряжение удваивается, значит, соединение неправильное, в этом случае поменяйте местами концы любой из обмоток. Если напряжение на других концах равно нулю или около нуля (разница более чем в полвольта нежелательна, в этом случае обмотки будут нагреваться на холостом ходу), то можно смело соединять другие концы вместе. Общее напряжение такой обмотки не меняется, а ток нагрузки будет равен сумме токов нагрузки всех параллельно соединенных обмоток. (I в сумме = I1 + I2… + In) . Например: имеется три обмотки с выходным напряжением 24 В и током нагрузки 1 А каждая. В результате получится обмотка с выходным напряжением 24 В и током нагрузки 3 ампера. — Обмотки могут быть соединены параллельно-последовательно (см. параграф выше об особенностях параллельного соединения). Общее напряжение и ток будут такими же, как и при последовательном соединении. Например: две обмотки, соединенные последовательно, и три обмотки, соединенные параллельно (примеры описаны выше). Соедините эти две обмотки последовательно. В результате общая обмотка имеет напряжение 42 В (18+24), а ток нагрузки в наименьшей обмотке составляет 2 ампера. — Обмотки могут быть соединены параллельно, в том числе обмотки с разным диаметром провода (также параллельно и последовательно). Общее напряжение такой обмотки будет равно разности напряжений противоположных обмоток, общий ток будет равен наименьшему току нагрузки обмотки. Эта комбинация используется, когда необходимо снизить выходное напряжение существующей обмотки. Кроме того, для уменьшения выходного напряжения любой обмотки на все витки может быть намотана дополнительная обмотка проводом, предпочтительно диаметром не менее диаметра обмотки, напряжение которой необходимо уменьшить, так что ток нагрузки не уменьшается. Обмотка может быть намотана без демонтажа трансформатора, если есть зазор между обмоткой и сердечником, и может быть подключена параллельно с требуемой обмоткой. Например: у нас есть две обмотки на трансформаторе, одна 24 В 3 А, другая 18 В 2 А. Соединяем их параллельно и получаем выходное напряжение 6 В (24-18) и ток нагрузки 2 А. Но это чисто теоретически, на практике КПД такой комбинации будет ниже, чем если бы трансформатор имел одну вторичную обмотку.
оНапряжение высшей обмотки уменьшается по отношению к напряжению холостого хода, а напряжение низшей обмотки уменьшается по отношению к напряжению холостого хода.еЧем больше ток, протекающий через обмотки, тем больше эффект. В результате общее расчетное напряжение (при расчетном токе) будет ниже.
Начнем с небольшого трансформатора, отвечающего описанным выше характеристикам (слева на рисунке). Давайте рассмотрим его подробнее. Все выходы пронумерованы, а провода идут к следующим контактам: 1, 2, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 22, 23 и 27. Затем исследуйте все провода омметром, чтобы определить количество витков, и нарисуйте схему трансформатора. Появится следующее изображение. Клеммы 1 и 2 — сопротивление между ними 2,3 Ом, 2 и 4 — 2,4 Ом между ними, между 1 и 4 — 4,7 Ом (одна обмотка с центральной клеммой). Следующие 8 и 10 — сопротивление 100,5 Ом (разная намотка). Штырьки 12 и 13 — 26 Ом (разная обмотка). Клеммы 22 и 23 — 1,5 Ом (последняя обмотка). Клеммы 6, 9 и 27 не соединены с другими клеммами или друг с другом — вероятно, это экранирующие обмотки между сетевой и другими обмотками. В готовой конструкции эти провода соединены друг с другом и подключены к шасси (общий провод). Еще раз внимательно осмотрите трансформатор. Сетевая обмотка, как вы знаете, наматывается первой, хотя бывают и исключения.

Фотография не очень хорошо видна, поэтому я продублирую ее. Провод, который выходит из сердечника (т.е. находится ближе всего к сердечнику), подключается к контакту 8, а затем провод к контакту 10. То есть, обмотка 8-10 намотана первой (и имеет наибольшее сопротивление) и, скорее всего, является сетевой обмоткой. Теперь вы можете нарисовать схему трансформатора на основе данных, полученных в результате измерений проводов.

Остается попробовать подключить первичный трансформатор к сети 220 В и проверить ток холостого хода трансформатора. Для этого соберите следующую схему.

Последовательно с обозначенной первичной обмоткой трансформатора (в нашем случае клеммы 8-10) подключите обычную лампу накаливания мощностью 40-65 ватт (для более мощных трансформаторов 75-100 ватт). Лампа в данном случае будет действовать как своего рода предохранитель (ограничитель тока), и защитит обмотку трансформатора от повреждения при подключении к 220 В, если мы выбрали неправильную обмотку или обмотка не подходит для 220 В. В этом случае максимальный ток, протекающий через обмотку (при мощности лампы 40 ватт), не превысит 180 миллиампер. Это избавит вас и проверяемый трансформатор от возможных неприятностей.

-Вообще говоря, если вы не уверены в выборе сетевой обмотки, ее коммутации, установленных перемычках обмоток, то первое подключение к сети всегда следует выполнять с лампой накаливания последовательно.

Аккуратно подключите собранную схему к сети 220 В (в моем случае напряжение в сети немного выше, точнее 230 В). Что мы видим? Лампа накаливания не горит. Это означает, что сетевая обмотка выбрана правильно и дальнейшее подключение трансформатора можно производить без лампы. Подключите трансформатор без лампы и измерьте ток холостого хода трансформатора.

Ток холостого хода (ТХ) трансформатора измеряется так же, как и с лампой (я не буду рисовать его снова), но вместо лампы подключается амперметр, предназначенный для измерения переменного тока (внимательно проверьте свой прибор на этот режим). Сначала амперметр устанавливается на максимальный предел измерения, затем, если амперметра достаточно, его можно переключить на нижний предел измерения. Примечание — подключайте к сети 220 В, предпочтительно через разделительный трансформатор. Если трансформатор большой мощности, щупы амперметра должны быть закорочены дополнительным переключателем или просто замкнуты, так как пусковой ток первичной обмотки трансформатора в 100-150 раз превышает ток холостого хода и может вызвать неисправность амперметра. После подключения трансформатора щупы амперметра отсоединяются и измеряется ток.

В идеале ток холостого хода трансформатора должен составлять 3-8% от номинального тока трансформатора. Ток холостого хода в 5-10% от номинального тока является вполне нормальным. Это означает, что если трансформатор мощностью 100 Вт имеет первичный ток 0,45 А, ток холостого хода должен составлять 22,5 мА (5% от номинального тока), а в идеале не должен превышать 45 мА (10% от номинального тока).

Как видите, ток холостого хода составляет чуть более 28 миллиампер, что вполне приемлемо (возможно, немного завышено), поскольку мощность трансформатора, похоже, составляет 40-50 ватт. Мы измеряем напряжения холостого хода вторичных обмоток. Получается, что на клеммах 1-2-4 17,4 + 17,4 В, клеммы 12-13 = 27,4 В, клеммы 22-23 = 6,8 В (при напряжении сети 230 В). Затем определите емкость обмоток и их токи нагрузки. Как это делается? Если есть возможность и позволяет длина проводов обмотки, подходящих к контактам, то лучше измерить диаметры проводов (грубо до 0,1 мм — штангенциркулем, а точнее микрометром) и по таблице ЗДЕСЬ, при средней плотности тока 3-4 А/мм.кв. — Найдите токи, которые способны обеспечить обмотки. Если нет возможности измерить диаметр проволоки, сделайте следующее. Нагрузите каждую обмотку по очереди активным зарядом, которым может быть что угодно, например, лампочка разной мощности и напряжения (лампочка 40 Вт при 220 В имеет активное сопротивление 90-100 Ом в холодном состоянии, лампочка 150 Вт имеет активное сопротивление 30 Ом), проволочные резисторы (сопротивления), нихромовые катушки от электроплит, реостаты и т.д. Нагружайте до тех пор, пока напряжение на обмотке не станет на 10% ниже напряжения холостого хода. Затем измерьте ток нагрузки.

Этот ток является максимальным током, который обмотка сможет выдавать непрерывно без перегрева.

Предположите падение напряжения до 10% для постоянной (статической) нагрузки, чтобы предотвратить перегрев трансформатора. Вы можете взять 15% или даже 20%, в зависимости от характера нагрузки. Все эти расчеты являются приблизительными. Если нагрузка постоянная (например, лампочка, зарядное устройство), то берем меньшее значение, если нагрузка импульсная (динамическая), например, УНЧ (кроме режима «А»), то можно взять большее значение, до 15-20%.

Я беру статическую нагрузку и имею: обмотки 1-2-4 ток нагрузки (при снижении напряжения на обмотке на 10% от напряжения холостого хода) 0,85 ампера (около 27 ватт мощности), обмотки 12-13 (на фото выше) ток нагрузки 0,19-0,2 ампера (5 ватт) и обмотки 22-23 0,5 ампера (3,25 ватт). Номинал трансформатора составляет около 36 Вт (округляем до 40). Да, я также хочу поговорить о сопротивлении первичной обмотки. Для маломощных трансформаторов это могут быть десятки или даже сотни Ом, а для мощных — несколько Ом. Очень часто на форуме задают подобные вопросы: «Я измерил сопротивление первичной обмотки TC250 с помощью мультиметра и обнаружил, что оно составляет 5 Ом. Не слишком ли он мал для сети 220 В, боюсь его подключать. Подскажите, пожалуйста, нормально ли это?». Поскольку все мультиметры измеряют сопротивление постоянному току (активное сопротивление), вам не стоит беспокоиться, поскольку для переменного тока частотой 50 Гц обмотка будет иметь другое сопротивление (индуктивное сопротивление), которое будет зависеть от индуктивности обмотки и частоты переменного тока. Если у вас есть возможность измерить индуктивность, вы можете самостоятельно рассчитать сопротивление обмотки переменного тока (индуктивное сопротивление). Например, измеренная индуктивность первичной обмотки составила 6 Гн, перейдите сюда и введите эти данные (индуктивность 6 Гн, частота сети 50 Гц), увидите, что результат равен 1884,959 (округлим до 1885), это и будет индуктивное сопротивление этой обмотки при частоте 50 Гц. Из этого можно рассчитать ток холостого хода этой обмотки для 220 В — 220/1885=0,116 А (116 миллиампер), да, еще можно добавить сопротивление 5 Ом, чтобы было 1890. Конечно, для 400 Гц будет совсем другое сопротивление этой обмотки.

Остальные трансформаторы проверяются аналогичным образом. На фотографии второго трансформатора видно, что выводы припаяны к штырьковым разъемам 1, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 12. После тестирования мы обнаружили, что трансформатор имеет 4 обмотки. Первый находится на контактах 1 и 6 (24 Ом), второй 3-4 (83 Ом), третий 7-8 (11,5 Ом) и четвертый 10-11-12 с конусом посередине (0,1+0,1 Ом).

И вы можете ясно видеть, что сначала намотаны обмотки 1 и 6 (белые выводы), а затем обмотки 3-4 (черные выводы). Достаточно активного сопротивления первичной обмотки 24 Ом. У более мощных трансформаторов активное сопротивление обмотки увеличивается до нескольких Ом. Вторая обмотка 3-4 (83 Ом), вероятно, повышающая обмотка. Здесь можно измерить диаметры проводов всех обмоток, кроме обмотки 3-4, выводы которой выполнены из черного витого монтажного провода.

Затем соедините трансформатор с лампочкой. Лампа не горит, трансформатор выглядит на 100-120, мы измеряем ток холостого хода, и он оказывается равным 53 миллиамперам, что вполне приемлемо. Мы измеряем напряжения холостого хода обмоток. Получается, что 3-4 — 233 В, 7-8 — 79,5 В, а обмотка 10-11-12 на 3,4 В (6,8 со средним выводом). Обмотка 3-4 нагружается до падения напряжения на 10% от напряжения холостого хода, и измеряется ток, протекающий через нагрузку.

Максимальный ток нагрузки этой обмотки, как видно на рисунке, составляет 0,24 ампера. Токи остальных обмоток определяются по таблице плотности тока, исходя из диаметра провода обмотки. Обмотка 7-8 намотана проводом 0,4, а нить накала — проводом 1,08-1,1. Токи соответственно 0,4-0,5 и 3,5-4,0 ампера. Номинальная мощность трансформатора составляет около 100 Вт.

Оставался еще один трансформатор. Она имела контактную планку с 14 контактами, верхние 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 и нижние четные контакты соответственно. Он может переключаться на разные напряжения сети (127,220,237), вполне возможно, что первичная обмотка имеет несколько отводов или состоит из двух половинок обмотки с отводами. После подключения тестовых проводов получаем следующую картину: провода 1-2 = 2,5 Ом; 2-3 = 15,5 Ом (одна обмотка); 4-5 = 16,4 Ом; 5-6 = 2,7 Ом (следующая обмотка); 7-8 = 1,4 Ом (третья обмотка); 9-10 = 1,5 Ом (четвертая обмотка); 11-12 = 5 Ом (пятая обмотка) и 13-14 (шестая обмотка). Подключите сетевое питание с лампочкой последовательно к контактам 1 и 3.

Лампочка горит при половинной нагрузке. Измерьте напряжение на клеммах трансформатора, оно составляет 131 вольт. Итак, вы не догадались, первичная обмотка здесь состоит из двух частей, и подключенная часть при напряжении 131 вольт начинает входить в насыщение (увеличивается ток холостого хода), поэтому нить лампы нагревается. Подключите перемычку между контактами 3 и 4, таким образом, две последовательные обмотки, и подключите сеть (с лампой) к контактам 1 и 6. Ура, лампа погасла. Измерьте ток без нагрузки.

Ток холостого хода составляет 34,5 миллиампер. Здесь, скорее всего (так как часть 2-3 и часть второй обмотки 4-5 имеют более высокое сопротивление, эти части рассчитаны на 110 В, а части обмоток 1-2 и 5-6 на 17 В, так что всего 1278 В на одну часть) 220 В подключается к клеммам 2 и 5 с перемычкой на приложениях 3 и 4, или наоборот. Но можно также оставить их так, как мы их соединили, т.е. все части обмоток последовательно. Это лучшее решение для трансформатора. Вот и все, сеть найдена, дальнейшие действия аналогичны описанным выше.

Еще немного о стержневых трансформаторах. Вот, например, один из них (фото выше). Какие черты их объединяют?

— Стержневые трансформаторы обычно имеют две симметричные обмотки, при этом сетевая обмотка разделяется на две обмотки, т.е. на одной обмотке находятся витки 110 (127) вольт, а на другой — 110 (127) вольт. Нумерация выводов на одной катушке такая же, как и на другой, номера выводов на другой катушке обозначены (или условно обозначены) пунктирной линией, т.е. 1′, 2′ и т.д.

— Сетевая обмотка обычно наматывается первой (ближе всего к сердечнику).

— Сетевая обмотка может быть раздельной или состоять из двух частей (например, одна обмотка — клеммы 1-2-3; или две части — клеммы 1-2 и 3-4).

-В трансформаторе магнитный поток движется вдоль сердечника (по «окружности, эллипсу»), и направление магнитного потока одного сердечника будет противоположно направлению магнитного потока другого, поэтому для последовательного соединения двух половин обмотки, на разных катушках соединяем одинаковые контакты или начало к началу (конец к концу), т.е. 1 и 1′, сетка подводится к 2-2′, или 2 и 2′, сетка подводится к 1 и 1′.

— В случае последовательного соединения обмоток, состоящих из двух частей на одной катушке — обмотки соединяются как обычно, начиная с конца или заканчивая началом, (n-to или k-to), т.е. контакты 2 и 3 (если, например, есть 2 обмотки с номерами контактов 1-2 и 3-4), т.е. также на второй катушке. О дальнейшем соединении двух получившихся полуобмоток на разных катушках см. параграф выше. (Пример такого соединения на схеме трансформатора

). — В случае параллельного соединения обмоток (только для обмоток с одинаковым числом витков

) в одной катушке, подключение производится как обычно (н-т и к-т, или клеммы 1-3 и 2-4 — если, например, имеются одинаковые обмотки с клеммами 1-2 и 3-4). Для разных катушек соединение k- и n-образное, или соедините контакты 1-2′ и 2-1′, если, например, имеются одинаковые обмотки с контактами 1-2 и 1′-2′.

Еще раз напоминаю, что нужно соблюдать меры предосторожности, и лучший способ экспериментировать с 220 вольтами — иметь дома разделительный трансформатор (трансформатор с обмотками 220/220 вольт для гальванической развязки от сети), чтобы защитить себя от поражения током, если вы случайно коснетесь оголенного конца провода.

Если у вас есть вопросы по статье, или вы нашли трансформатор (подозревая, что это силовой трансформатор), задайте вопрос ЗДЕСЬ, мы поможем разобраться в его обмотках и подключении к сети.

Если трансформатор маркирован, то вопрос о том, как определить его параметры, очевиден, достаточно набрать эти данные в поисковой системе, и вы сразу получите ссылку на документацию нашего трансформатора. Однако может случиться так, что разметки нет, и в этом случае придется рассчитывать параметры самостоятельно.
Для того чтобы определить номинальный ток и мощность неизвестного трансформатора на основании его внешнего вида, необходимо сначала понять, какие физические параметры устройства являются определяющими в данном контексте. Этими параметрами в первую очередь являются эффективная площадь поперечного сечения магнитопровода и площадь поперечного сечения первичной и вторичной обмоток.

Обмотки трансформатора

Эти витки провода в трансформаторе называются обмотками. Обмотки состоят в основном из лакированной медной проволоки. Такой провод находится в лакированной изоляции, поэтому провода в обмотке не имеют короткого замыкания между собой. Провод обмотки трансформатора выглядит примерно так.

ПЭТБ-2

Он может иметь различные диаметры. Он зависит от нагрузки, на которую рассчитан трансформатор.

Простейший однофазный трансформатор имеет две такие обмотки.

Обмотка, на которую подается напряжение, называется первичной обмоткой. В народе это называют «первичным». Обмотка, с которой снимается напряжение, называется вторичной или «вторичной» обмоткой.

Чтобы узнать, какая из них первичная, а какая вторичная, достаточно посмотреть на табличку трансформатора.

паспортная табличка трансформатора

I/P: 220M50Hz (КРАСНЫЙ-КРАСНЫЙ) — Это говорит нам о том, что два красных провода — это первичные провода трансформатора, на которые мы подаем сетевое напряжение 220 вольт. Почему я считаю, что это правильный выбор? I/P — это сокращение от InPut, что означает «вход».

O/P: 12V 0.4A (ЧЕРНЫЙ, ЧЕРНЫЙ) — Вторичная обмотка трансформатора с выходным напряжением 12 В (OutPut). Максимальный ток, который этот трансформатор может подавать на нагрузку, составляет 0,4 Ампера или 400 мА.

При ремонте бытовой техники часто возникает необходимость самостоятельно намотать катушку трансформатора. Для этого используются сборные сердечники, состоящие из отдельных пластин. Части соединяются между собой замком, образуя жесткую конструкцию. Намотка проволоки осуществляется с помощью самодельного устройства, работающего по принципу кривошипа.

Автоматизированный расчет обмоток трансформатора

Выбор правильного трансформатора важен не только при ремонте электрических сетей, систем освещения и цепей управления. Эти расчеты также важны для радиолюбителей, которые хотят сделать свою собственную катушку для устройства, которое они строят.

Для этого существуют удобные калькуляторы, которые обладают широким набором функций и работают на основе различных методов расчета.


Специальные программы позволяют легко рассчитать трансформатор.

Простейший способ расчета параметров маломощного однофазного трансформатора. Для этого в специальной программе необходимо задать следующие параметры:

  • напряжение, подаваемое на первичную обмотку катушки, в большинстве случаев это напряжение для бытового использования
  • напряжение 220 В;
  • напряжение на вторичной обмотке;
  • ток во вторичной обмотке.

Затем определите тип трансформатора (броневой или стержневой), мощность вторичной обмотки, магнитную индуктивность сердечника и плотность тока в обмотке.

Результат расчета представлен в удобной таблице, в которой приведены такие значения, как высота сердечника и жилы, сечение проводника, количество витков и мощность обмотки.

Автоматизированные расчеты значительно упрощают теоретическую часть процесса конструирования трансформатора, позволяя сосредоточиться на важных деталях.

Ветви вторичной обмотки не обрабатываются, монтажный провод припаивается к первой ветви.

Определение намотки путем визуального осмотра

Процесс определения начала и конца обмотки трансформатора должен начинаться с визуального осмотра изоляции. Иногда на нем есть диаграмма для определения полярности. Более старые модели маркируются цифровыми кодами, значение которых можно найти в справочниках.

Если маркировка отсутствует, полярность можно определить по диаметру отрезков провода, доступных для крепления. Провод первичной обмотки имеет меньшее сечение, если это понижающий трансформатор. Обратное верно для повышающего трансформатора, но такие устройства встречаются редко.

При изготовлении преобразователей обычно сначала наматывается первая катушка, поэтому выводы располагаются ближе к сердечнику. Если трансформатор сетевой и небольшой, то катушки размещаются на пластиковом каркасе, разделенном на 2 секции.

Ветви вторичной обмотки не обрабатываются, монтажный провод припаивается к первой ветви.

Трансформатор тока до 1000 вольт имеет одну вторичную обмотку, но высоковольтные трансформаторы имеют как минимум две, а иногда и больше. Он работает так же, как повышающий трансформатор, поэтому все сказанное в начале статьи о соотношении токов в них справедливо и для него.

Трансформатор

Словотрансформатор«происходит от английского слова «transform» — преобразовывать, изменять. Но дело в том, что сам трансформатор никак не может измениться, изменить форму и так далее. Он обладает еще более удивительным свойством — он преобразует переменное напряжение одного значения в переменное напряжение другого значения. Разве это не чудо? В этой статье мы рассмотрим следующие вопросы трансформаторы напряжения.

Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения можно считать скорее термином электротехники, чем электроники. Самый обычный однофазный трансформатор напряжения выглядит следующим образом.

Если снять верхнюю крышку трансформатора, то хорошо видно, что он состоит из некоего железного каркаса, собранного из металлических пластин, и двух катушек, намотанных на этот железный каркас. Здесь мы видим, что от одной катушки отходят два черных провода.

и от другой катушки два красных провода

Эти две катушки накладываются на сердечник трансформатора. Таким образом, в результате получается что-то вроде этого.

Но потом становится интересно. Если вы подадите переменное напряжение на одну из этих катушек, вы получите переменное напряжение и на другой катушке. Но как это возможно? Ведь эти обмотки вообще не соприкасаются друг с другом и изолированы друг от друга. Потрясающе! Это то, что известно как электромагнитная индукция.

Проще говоря, когда на первичную обмотку подается переменное напряжение, в сердечнике создается переменное магнитное поле той же частоты. Вторая катушка принимает это переменное магнитное поле и уже на ее концах возникает переменное напряжение.

Обмотки трансформатора

Эти самые витки провода в трансформаторе называются обмотками. Обмотки состоят в основном из лакированной медной проволоки. Такой провод находится в лакированной изоляции, чтобы провода в обмотке не замыкались друг на друга. Провод обмотки трансформатора выглядит примерно так.

Он может иметь различные диаметры. Это зависит от нагрузки, для которой был спроектирован трансформатор.

Простейший однофазный трансформатор имеет две такие обмотки.

Обмотка, на которую подается напряжение, называется первичной обмоткой. В народе это известно как «правая намотка». Обмотка, с которой уже подается напряжение, называется вторичной или «вторичной» обмоткой.

Чтобы узнать, какая обмотка является первичной, а какая вторичной, достаточно посмотреть на заводскую табличку трансформатора.

I/P: 220M50Hz (КРАСНЫЙ-КРАСНЫЙ) — Это говорит нам о том, что два красных провода — это первичные провода трансформатора, на которые мы подаем напряжение сети 220 В. Почему я считаю, что это правильный выбор? I/P — это сокращение от InPut, что означает «вход».

O/P: 12V 0.4A (ЧЕРНЫЙ, ЧЕРНЫЙ) — Вторичная обмотка трансформатора с выходным напряжением 12 В (OutPut). Максимальный ток, который этот трансформатор может выдать на нагрузку, составляет 0,4 Ампера или 400 мА.

Как работают трансформаторы

Чтобы понять, как это работает, давайте посмотрим на рисунок.

Здесь мы видим простую модель трансформатора. При подаче переменного напряжения U1 на вход, в первичной обмотке возникает ток I1. Поскольку первичная обмотка намотана на замкнутый магнитопровод, в первичной обмотке начинает нарастать магнитный поток, который индуцирует во вторичной обмотке напряжение U2 и ток I2. Как вы можете видеть, между первичной и вторичной сторонами трансформатора нет электрического контакта. В электронике это называется гальванически изолированные.

Формула для трансформатора

Формула для трансформатора выглядит следующим образом.

U2 — вторичное напряжение

U1 — первичное напряжение

N1 — количество первичных обмоток

N2 — количество витков вторичной обмотки

k = коэффициент трансформации

Закон сохранения энергии применим и к трансформатору, т.е. мощность, поступающая в трансформатор, равна мощности, выходящей из него:

Эта формула действительна для для идеального трансформатора. С другой стороны, настоящий трансформатор будет генерировать немного меньше мощности, чем его входной сигнал. КПД трансформаторов очень высок, иногда достигает 98%.

Однофазные трансформаторы

Это трансформаторы, которые преобразуют однофазное переменное напряжение одного значения в однофазное переменное напряжение другого значения.

Как правило, однофазные трансформаторы имеют две обмотки, основной и дополнительно. На первичную обмотку подается одно значение напряжения, а вторичная обмотка используется для получения необходимого нам напряжения. В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с так называемым сетевые трансформаторыв которых первичная обмотка рассчитана на сетевое напряжение, т.е. 220 В.

Однофазный трансформатор обозначается на схемах следующим образом:

Первичная обмотка находится слева, а вторичная обмотка — справа.

Иногда для питания различных приборов требуется несколько разных напряжений. Зачем ставить трансформатор на каждое устройство, если можно получить несколько напряжений от одного трансформатора одновременно? Поэтому иногда имеется несколько пар вторичных обмоток, а иногда даже некоторые из них получены непосредственно из существующих вторичных обмоток. Такой тип трансформатора называется трансформатором с несколькими вторичными обмотками. Нечто подобное можно увидеть в схемах:

Трехфазные трансформаторы

Эти трансформаторы чаще всего используются в промышленности и часто имеют большие размеры, чем обычные однофазные трансформаторы. Почти все трехфазные трансформаторы считаются силовыми трансформаторами. Они используются в цепях, где требуется питание мощных нагрузок. Они могут включать станки с ЧПУ и другое промышленное оборудование.

На схемах трехфазные трансформаторы обозначаются следующим образом:

Первичные обмотки обозначаются большими буквами, а вторичные — маленькими.

Здесь мы видим три типа соединения обмоток (слева направо)

  • звезда-дельта
  • звезда-дельта
  • звезда-треугольник

Звезда — звезда используется в 90% всех случаев.

Понижающий трансформатор

Это трансформатор, понижающий напряжение. Предположим, мы подключаем 220 В к первичной обмотке и 12 В к обратной обмотке. В этом случае коэффициент трансформации (k) будет больше 1.

повышающий трансформатор

Это трансформатор, который повышает напряжение. Предположим, что мы подключаем 10 В к первичной обмотке и 110 В к вторичной обмотке. Таким образом, мы увеличили напряжение в 11 раз. Повышающие трансформаторы имеют коэффициент трансформации меньше 1.

Изоляция или разделительный трансформатор

Этот трансформатор используется из соображений электробезопасности. По сути, это трансформатор с одинаковым количеством витков на входе и выходе, т.е. его первичное напряжение будет равно вторичному.

Нейтральная клемма вторичной обмотки такого трансформатора не заземлена. Поэтому прикосновение к фазе такого трансформатора не приведет к поражению электрическим током. О его использовании вы можете прочитать в статье LATP.

Развязывающие трансформаторы имеют коэффициент трансформации равный 1.

Согласующий трансформатор

Он используется для согласования входного и выходного сопротивления между каскадами схемы.

Работа понижающего трансформатора на практике

Понижающий трансформатор — это трансформатор, который на выходе выдает более низкое напряжение, чем на входе. Коэффициент трансформации (k) понижающего трансформатора больше 1 . Понижающие трансформаторы являются наиболее распространенным классом трансформаторов в электротехнике и электронике. Давайте посмотрим, как это работает на примере трансформатора 220 В -> 12 В.

Итак, у нас есть простой однофазный понижающий трансформатор.

Здесь мы будем проводить различные эксперименты.

Подключите красный первичный провод к 220 В и измерьте напряжение на вторичной обмотке трансформатора без нагрузки. 13, 21 В, хотя трансформатор маркирован для питания 12 В.

Теперь подключите нагрузку к вторичной обмотке и посмотрите, упало ли напряжение.

Интересно, какой ток потребляет наша лампочка? Мы вставляем мультиметр в разрыв цепи и измеряем его.

Судя по заводской табличке, он говорит, что может подавать на нагрузку 400 мА и напряжение будет 12 В, но, как вы видите, при нагрузке, близкой к 400 мА, наше напряжение упало почти до 11 В. Вот вам и китайский трансформатор. Его нельзя нагружать током более 400 мА. Если вы это сделаете, напряжение упадет еще больше, и трансформатор нагреется как утюг.

Как проверить наличие короткого замыкания в обмотках

Хотя обмотки прилегают друг к другу очень плотно, они отделены друг от друга лаковым диэлектриком, которым покрыты и первичная, и вторичная обмотки. Если между проводами есть короткое замыкание, трансформатор будет сильно нагреваться или издавать сильный гудящий шум во время работы. Также будет пахнуть горелым лаком. Если это так, стоит измерить вторичное напряжение и сравнить его с номинальным.

Проверка на наличие обрыва обмотки

Если в обмотке есть обрыв, дело обстоит гораздо проще. Для этого мы используем мультиметр для проверки целостности первичной и вторичной обмоток. Таким образом, сопротивление первичной обмотки нашего трансформатора составляет чуть более 1 кОм. Таким образом, обмотка не повреждена.

Сохранить статью?
Услуги электромонтажа в Москве