変流器は、基本的な値を維持しながら、さまざまな電気的パラメータを同様のものに変更するための機器として、現代のエネルギーで広く使用されています。機器の動作は、正弦波状に変化する磁場と電場に関連する誘導の法則に基づいています。変圧器は、モジュールに準拠して電流の一次値を変換し、元のデータに比例して角度を伝達します。デバイスの使用範囲と接続されている消費者の数に基づいて機器を選択する必要があります。
変流器とは何ですか？
この機器は、特定の物理的パラメータで電流を供給するために、産業、都市通信、エンジニアリングネットワーク、生産、およびその他の分野で使用されます。一次巻線のターンに電圧が印加され、磁気放射の作用の結果として、交流が形成されます。同じ放射が残りのターンを通過するため、EMF力が移動し、2次ターンが短絡した場合、または電気回路に接続した場合、システムに2次電流が流れます。
最新の変流器を使用すると、その使用によって動作する機器に害を及ぼさないようなパラメータでエネルギーを変換できます。さらに、一次列と二次列のターンが互いに確実に分離されているため、機器と人員の安全性を最大限に高めて、増加した負荷を測定することができます。
変圧器の目的
変流器が必要な理由を判断するのは非常に簡単です。範囲には、エネルギー量が変換されるすべての業界が含まれます。これらのデバイスは、AC回路を作成するときに測定器やリレーと並行して使用される補助装置の1つです。このような場合、変圧器はエネルギーを変換して、パラメーターのデコードや、特性の異なる機器を1つの回路に接続するのに便利です。
また、変圧器の測定機能を区別します。これらは、測定器を接続するために必要な電圧を上げて電気回路を始動するのに役立ちますが、これを直接行うことはできません。このような変圧器の主なタスクは、電流パラメータに関する受信情報を、二次タイプの巻線に接続されている測定操作用の機器に転送することです。この装置はまた、回路内の電流を制御することを可能にします。リレーを使用して最大電流パラメーターに達すると、バーンアウトや人員への危害を避けるために装置をオフにする保護がアクティブになります。
動作原理
このような機器の動作は誘導の法則に基づいており、これに従って電圧が一次巻線に入り、電流が生成された巻線抵抗に打ち勝ち、磁気回路に磁束が形成されます。流れは電流に対して垂直方向に流れるため、損失が最小限に抑えられ、2次巻線のターンと交差すると、EMF力がアクティブになります。その影響の結果として、コイルの抵抗よりも強い電流がシステムに現れ、2次巻線の出力の電圧が低下します。
したがって、変圧器の最も単純な設計は、金属のコアと、互いに接続されておらず、絶縁されたワイヤとして作られた一対の巻線で構成されています。場合によっては、負荷は一次ターンにのみ行き、二次ターンには行きません。これはいわゆるアイドルモードです。一方、エネルギーを消費する機器が二次巻線に接続されている場合、電流がターンを通過し、起電力が発生します。 EMFパラメータは、巻数によって決まります。一次ターンと二次ターンの起電力の比率は、それらの数の比率から計算される変換比率として知られています。一次巻線または二次巻線の巻数を変更することにより、エネルギーの最終消費者の電圧を調整できます。
変流器の分類
そのような機器にはいくつかの種類があり、目的、設置方法、変換段階の数、およびその他の要因を含むいくつかの基準に従って分類されます。変流器を選択する前に、次のパラメータを考慮する必要があります。
- 予定。この基準に従って、測定モデル、中間モデル、および保護モデルが区別されます。そのため、リレー保護システムやその他の回路でアクションを計算するためにデバイスを接続する場合は、中間タイプのデバイスが使用されます。これとは別に、インジケーターの精度を高める実験用変圧器は区別され、多くの変換係数があります。
- インストール方法。外部設置用と内部設置用の変圧器があります。外観が異なるだけでなく、外部の影響に対する耐性の指標も異なります（たとえば、屋外で使用するデバイスは、降水や温度の変化から保護されます）。オーバーヘッドトランスとポータブルトランスも区別されます。後者は比較的小さな質量と寸法を持っています。
- 巻線タイプ。変圧器は、シングルターンおよびマルチターン、コイル、ロッド、バスバーです。一次巻線と二次巻線の両方が異なる可能性があり、その違いは絶縁（乾燥、磁器、ベークライト、オイル、コンパウンドなど）にも関係します。
- 変換ステップのレベル。機器は1段および2段（カスケード）にすることができ、1000 Vの電圧制限は最小にすることも、逆に最大にすることもできます。
- デザイン。この基準によれば、2種類の変流器が区別されます-オイルとドライです。最初のケースでは、巻線ターンと磁気回路は、特殊な油性液体が入った容器に入っています。これは、絶縁の役割を果たし、媒体の動作温度を制御できるようにします。 2番目のケースでは、冷却は空中で発生します。このようなシステムは、火災の危険性が高まるため、内部に油変圧器を設置できないため、工業用および住宅用の建物で使用されます。
- 電圧タイプ。トランスは降圧と昇圧が可能です。最初のケースでは、一次巻線の電圧が低下し、2番目のケースでは電圧が上昇します。
- 別の分類オプションは、電力による変流器の選択です。このパラメータは、機器の目的、接続されている消費者の数、それらのプロパティによって異なります。
パラメータと特性
このような機器を選択する際には、アプリケーションの範囲とコストに影響を与える主要な技術的パラメータを考慮する必要があります。主な品質：
- 定格負荷または電力：この基準による選択は、変圧器の特性の比較表を使用して行うことができます。パラメータ値は厳密に正規化されており、選択した精度クラスの機器の通常の動作を決定するのに役立つため、他の電流特性を決定します。
- 定格電流。このインジケータは、デバイスが臨界温度まで過熱することなく機能できる期間を決定します。変圧器設備では、原則として、暖房のレベルに関してしっかりとした予備があり、最大18〜20％の過負荷で、通常モードで動作します。
- 電圧。インジケータは、巻線の絶縁の品質にとって重要であり、機器のスムーズな動作を保証します。
- エラー。この現象は磁束の影響で発生します。誤り率は一次電流と二次電流の正確なデータの差です。トランスコアの磁束の増加は、誤差の比例した増加に寄与します。
- 一次巻線と二次巻線の電流の比率である変換比。係数の実際の値は、エネルギー変換中の損失の程度に等しい量だけ公称値と異なります。
- 公称値に対する実際の形式の一次電流に関連して表される限界多重度。
- 二次型巻線のターンで発生する電流の多重度。
変流器の重要なデータは、等価回路によって決定されます。これにより、アイドルから全負荷まで、さまざまなモードで機器の特性を調べることができます。
主なインジケーターは、特別なマーキングの形でデバイスの本体に示されています。また、機器の持ち上げと取り付けの方法に関するデータ、2次ターンの電圧上昇に関する警告情報（350ボルト以上）、接地パッドの存在に関する情報が含まれている場合があります。エネルギー変換器のマーキングは、ステッカーまたは塗料の形で貼られています。
考えられる誤動作
他の機器と同様に、変圧器は時々故障し、診断付きの資格のあるサービスが必要です。デバイスをチェックする前に、故障とは何か、それらに対応する兆候は何かを知る必要があります。
- ケース内の不均一なノイズ、パチパチ音。この現象は通常、接地要素の破損、巻線ターンによるケースのオーバーラップ、または磁気回路に使用されるシートのプレスの弱体化を示します。
- ケースの加熱が多すぎる場合は、消費側の電流強度を上げてください。この問題は、絶縁層の摩耗または機械的損傷による巻線の短絡、短絡による頻繁な過負荷によって引き起こされる可能性があります。
- 絶縁体のひび割れ、滑り放電。これらは、運転開始前に製造上の欠陥が特定されなかった場合、異物のキャスト、および異なる値のフェーズの入力間のオーバーラップが発生した場合に表示されます。
- 排気構造の膜が破壊される間に排出される石油。この問題は、絶縁摩耗、オイルレベルの低下、電圧降下、またはスルータイプの短絡状態での過電流の出現による界面短絡によって説明されます。
- ガスケットや変圧器のタップからオイルが漏れています。主な理由は、ノードの溶接品質の低さ、シーリングの低さ、ガスケットまたはラップされていないバルブプラグの破壊です。
- ガス保護リレーをオンにします。この現象は、巻線の短絡、開回路、スイッチングデバイスの接点の焼損、またはトランスハウジングへの短絡が原因で発生するオイルの分解時に発生します。
- ガス保護リレーをオフにします。この問題は、界面の閉鎖、内部または外部部分の過電圧の結果としての油性液体の活発な分解、またはいわゆる「鋼の火災」によって引き起こされます。
- トリップした差動保護。この誤動作は、インレットハウジングに故障がある場合、フェーズ間にオーバーラップがある場合、またはその他の場合に発生します。
デバイス機能の効率を最大化するには、サーマルイメージャーを使用して定期的に検証を実行する必要があります。この装置では、接点の品質の低下と動作温度の低下を診断できます。検証中、スペシャリストは次の範囲の操作を実行します。
- 電圧と電流を読み取ります。
- 外部ソースを使用して負荷をチェックします。
- 作業スキームのパラメータの決定。
- 変換率の計算、指標の比較と分析。
変圧器の計算
このデバイスの動作の基本原理は、次の式によって決定されます。 U1 / U2 = n1 / n2、その要素は次のようにデコードされます。
- U1とU2は、一次巻線と二次巻線の電圧です。
- n1とn2-それぞれ一次型と二次型の巻線の番号。
コアの断面積を決定するために、別の式が使用されます： S =1.15*√P、電力はワットで測定され、面積は平方センチメートルで測定されます。装置で使用されているコアが文字Wの形状である場合、セクションインデックスは中央のロッドに対して計算されます。一次レベルの巻線の巻数を決定するときは、次の式が使用されます n = 50 * U1 / S、 コンポーネント50は不変ではありませんが、電磁干渉の発生を防ぐための計算では、代わりに値60を設定することをお勧めします。別の式は次のとおりです。 d =0.8*√I、ここで、dはワイヤの断面、Iは電流強度インジケータです。ケーブルの直径を計算するために使用されます。
計算中に得られた数値は、四捨五入された値に調整されます（たとえば、37.5 Wの推定電力は40に切り上げられます）。四捨五入は切り上げのみ可能です。これらの式はすべて、220ボルトのネットワークで動作する変圧器を選択するために使用されます。高周波線を作成するときは、他のパラメータや計算方法が使用されます。
同様の記事：
