Տրանսֆորմատորները զգալի դեր են խաղում էլեկտրատեխնիկայում՝ կատարելով փոխակերպման, մեկուսացման, չափման և պաշտպանության գործառույթները: Այս տեսակի սարքերի ամենատարածված խնդիրներից մեկը ընթացիկ անհատական պարամետրերի կարգավորումն է: Մասնավորապես, լարման տրանսֆորմատորները (VT) սպառողների տեսանկյունից փոխակերպում են առաջնային էլեկտրացանցերի աշխատանքը օպտիմալ արժեքների:
Սարքավորումների ընդհանուր ձևավորում
Տրանսֆորմատորի տեխնիկական հիմքը ձևավորվում է էլեկտրամագնիսական լցոնմամբ, որն ապահովում է սարքի ֆունկցիոնալ գործընթացները։ Սարքավորման չափերը կարող են տարբեր լինել՝ կախված շղթայում հզորության բեռի պահանջներից: Տիպիկ նախագծում տրանսֆորմատորն ունի ընթացիկ մուտքային և ելքային սարքեր, իսկ հիմնական աշխատանքային տարրերը կատարում են լարման փոխակերպման առաջադրանքներ: Մեկուսիչների, ապահովիչների և ռելեի պաշտպանության սարքի մի շարք պատասխանատու են տեխնոլոգիական գործընթացների հուսալիության և անվտանգության ապահովման համար: Ժամանակակից ցածր լարման տրանսֆորմատորի նախագծման մեջՏրամադրվում են նաև անհատական գործառնական պարամետրերի գրանցման սենսորներ, որոնց ցուցիչները ուղարկվում են կառավարման վահանակ և դառնում են կարգավորող մարմիններին հրահանգների հիմք: Էլեկտրական բաղադրիչների շահագործումն ինքնին պահանջում է էլեկտրամատակարարում, հետևաբար, որոշ փոփոխություններում փոխարկիչները համալրվում են էներգիայի ինքնավար աղբյուրներով՝ գեներատորներով, կուտակիչներով կամ մարտկոցներով:
Տրանսֆորմատորային միջուկներ
ՎՏ-ի հիմնական աշխատանքային տարրերն են, այսպես կոչված, միջուկները (մագնիսական միջուկները) և ոլորունները: Առաջինները երկու տեսակի են՝ գավազանով և զրահով: Մինչև 50 Հց ցածր հաճախականության տրանսֆորմատորների մեծ մասի համար օգտագործվում են ձողային միջուկներ: Մագնիսական շղթայի արտադրության մեջ օգտագործվում են հատուկ մետաղներ, որոնց բնութագրերը որոշում են կառուցվածքի աշխատանքային հատկությունները, օրինակ, առանց բեռի հոսանքի կատարումը և մեծությունը: Լարման տրանսֆորմատորի միջուկը ձևավորվում է խառնուրդի բարակ թիթեղներով, որոնք մեկուսացված են լաքի և օքսիդի շերտերի միջև: Մագնիսական շղթայի պտտվող հոսանքների ազդեցության աստիճանը կախված կլինի այս մեկուսացման որակից: Գոյություն ունեն նաև հատուկ տեսակի տիպային միջուկներ, որոնք ձևավորում են կամայական հատվածի կառուցվածքներ, բայց մոտ քառակուսի ձևին։ Այս կոնֆիգուրացիան թույլ է տալիս ստեղծել ունիվերսալ մագնիսական սխեմաներ, բայց դրանք ունեն նաև թույլ կողմեր։ Այսպիսով, անհրաժեշտ է մետաղական պլաստմասսա ամուր ձգել, քանի որ ամենափոքր բացերը նվազեցնում են կծիկի աշխատանքային տարածքի լցման գործակիցը:
Լարման տրանսֆորմատորի ոլորուն
Սովորաբար օգտագործվում է երկու ոլորուն՝ առաջնային և երկրորդական: Նրանք մեկուսացված են թե՛ միմյանցից, թե՛ միջուկից։ Փաթաթման առաջին մակարդակն առանձնանում է բարակ մետաղալարով կատարված մեծ թվով պտույտներով: Սա թույլ է տալիս սպասարկել բարձր լարման ցանցերը (մինչև 6000-10000 Վ), որոնք անհրաժեշտ են փոխակերպման հիմնական կարիքների համար: Երկրորդական ոլորուն նախատեսված է չափիչ գործիքների, ռելե սարքերի և այլ օժանդակ էլեկտրական սարքավորումների զուգահեռ մատակարարման համար: Լարման տրանսֆորմատորների ոլորուն միացնելիս կարևոր է հաշվի առնել ելքային տերմինալների գծանշումները: Օրինակ, հոսանքի ուղղության ռելեները, մուլտիմետրերը, ամպաչափերը, վտտմետրերը և տարբեր հաշվիչներ միացված են կծիկներին առաջնային ոլորման սկզբի (նշումը A), վերջի գծի (X), երկրորդական ոլորման սկզբի (ա) և դրա միջոցով: վերջ (x). Նշանակման մեջ հատուկ նախածանցներով լրացուցիչ ոլորուն կարող է օգտագործվել նաև:
Մոնտաժող կցամասեր և հողակցող սարքեր
Լրացուցիչ տարրերի և ֆունկցիոնալ սարքերի ցանկը կարող է տարբեր լինել՝ կախված տրանսֆորմատորի տեսակից և բնութագրերից: Օրինակ, մինչև 10 կՎ և ավելի առաջնային լարման ցուցիչ ունեցող նավթային կառույցներին տրամադրվում են կցամասեր՝ տեխնիկական քսանյութերի լցման, ջրահեռացման և նմուշառման համար: Նավթի համար տանկը տրամադրվում է նաև վարդակներով և կարգավորիչներով, որոնք վերահսկում են հեղուկի սահուն մատակարարումը թիրախային տարածքներին: Տիպիկ կցամասերի հավաքածուները առավել հաճախ ներառում են պտուտակներով փակագծեր, պտուտակներ, ռելեի բաղադրիչներ, էլեկտրական ստվարաթղթե միջադիրներ, եզրային տարրեր և այլն: Ինչ վերաբերում է հողին, ապաՄինչև 660 Վ առաջնային ոլորուն լարման տրանսֆորմատորներն ապահովված են սեղմիչներով՝ պտուտակների, գամասեղների և M6 չափի պտուտակների պարուրակով ամրացմամբ: Եթե լարման ցուցիչը 660 Վ-ից բարձր է, ապա հողակցման կցամասը պետք է ունենա M8 ֆորմատի ոչ պակաս ապարատային միացումներ։
TH գործարկման սկզբունքը
Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի հիմնական գործառույթներն ու գործընթացները կատարվում են համալիրով, որը ներառում է մետաղական միջուկ՝ տրանսֆորմատորային թիթեղների, առաջնային և երկրորդային ոլորունների հավաքածուով: Սարքի որակը կախված կլինի ամպլիտուդի հիմնական հաշվարկի ճշգրտությունից և հոսանքի անկյունից: Մի քանի ոլորունների միջև փոխադարձ ինդուկցիան պատասխանատու է էլեկտրամագնիսական դաշտում փոխակերպման համար: 220 Վ լարման տրանսֆորմատորում փոփոխական հոսանքը անընդհատ փոխվում է՝ անցնելով մեկ ոլորուն: Համաձայն Ֆարադեյի օրենքի՝ էլեկտրաշարժիչ ուժն առաջանում է վայրկյանում մեկ անգամ։ Փակ ոլորուն համակարգում լռելյայն հոսանքը կհոսի շղթայի միջով և կմոտենա մետաղական միջուկին: Որքան ցածր է բեռը տրանսֆորմատորի երկրորդային ոլորուն վրա, այնքան ավելի մոտ է փաստացի փոխակերպման գործակիցը անվանական արժեքին: Երկրորդական ոլորուն չափիչ սարքերին միացնելու հետ աշխատելը հատկապես կախված կլինի փոխակերպման աստիճանից, քանի որ բեռի ամենափոքր տատանումները կազդեն գործիքի շղթայում մուտքագրված չափումների ճշգրտության վրա:
Տրանսֆորմատորների տեսակներ
Այսօր առավել տարածված են TN-ի հետևյալ տեսակները՝
- Կասկադ տրանսֆորմատոր - սարք, որի առաջնային ոլորուն բաժանված է մի քանի հաջորդական հատվածների, և հավասարեցնող և միացնող ոլորունները պատասխանատու են դրանց միջև էներգիայի փոխանցման համար:
- Հիմնավորված VT - միաֆազ նմուշներ, որոնցում առաջնային ոլորուն մի ծայրը սերտորեն հիմնավորված է: Այն կարող է լինել նաև եռաֆազ լարման տրանսֆորմատորներ՝ հիմնավորված չեզոք առաջնային ոլորունից:
- Unearthed VT - սարք՝ հարակից կցամասերով լրիվ ոլորուն մեկուսացումով։
- Երկոլորուն VT - տրանսֆորմատորներ մեկ երկրորդական ոլորունով:
- Երեք ոլորուն VT-ները տրանսֆորմատորներ են, որոնք, բացի առաջնային ոլորունից, ունեն նաև հիմնական և լրացուցիչ երկրորդական ոլորուններ:
- Capacitive VT - նմուշներ, որոնք բնութագրվում են կոնդենսիվ անջատիչների առկայությամբ:
Էլեկտրոնային VT-ների առանձնահատկությունները
Ըստ հիմնական չափագիտական ցուցանիշների՝ այս տեսակի տրանսֆորմատորները քիչ են տարբերվում էլեկտրական սարքերից։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ երկու դեպքում էլ օգտագործվում է ավանդական փոխակերպման ալիքը: Էլեկտրոնային տրանսֆորմատորների հիմնական առանձնահատկությունները բարձր լարման մեկուսացման բացակայությունն է, ինչը, ի վերջո, նպաստում է սարքավորումների շահագործման ավելի բարձր տեխնիկական և տնտեսական ազդեցությանը: Մինչև 660 Վ լարման տրանսֆորմատորի առաջնային լարում ունեցող բարձրավոլտ ցանցերում փոխարկիչը միացված է կենտրոնական ցանցին գալվանական եղանակով։ Չափված հոսանքի մասին տեղեկատվությունը փոխանցվում է մեծ պոտենցիալով, ինչպես դա տեղի է ունենում օպտիկական ելքով անալոգային-թվային փոխարկիչի դեպքում: ԱյնուամենայնիվԷլեկտրոնային մոդելների չափերն ու քաշն այնքան փոքր են, որ դրանք հնարավոր են դարձնում բարձրավոլտ մետաղալար ավտոբուսների ենթակառուցվածքում տրանսֆորմատորային ագրեգատներ տեղադրել նույնիսկ առանց լրացուցիչ մեկուսիչների և մոնտաժային սարքավորումների միացման։
Տրանսֆորմատորի բնութագրեր
Հիմնական տեխնիկական և գործառնական արժեքը լարման ներուժն է: Առաջնային ոլորուն վրա այն կարող է հասնել 100 կՎ-ի, բայց մեծ մասամբ դա վերաբերում է մեծ չափի արդյունաբերական կայաններին, որոնք պարունակում են մի քանի փոխակերպող մոդուլներ: Որպես կանոն, առաջնային ոլորուն վրա հենվում է ոչ ավելի, քան 10 կՎ: Միաֆազ ցանցերի համար լարման տրանսֆորմատորը հիմնավորված չեզոքով աշխատում է ընդհանրապես 100 Վ լարման վրա, իսկ երկրորդական ոլորուն, նրա անվանական լարման ցուցիչները միջինում 24-45 Վ են: Կրկին այս սխեմաների վրա սպասարկվում են ցածր էներգիայի հաշվառման սարքեր, որոնք չեն պահանջում մեծ հզորության բեռ: Այնուամենայնիվ, երկրորդային ոլորունները երբեմն ունեն 100 Վ-ից ավելի բարձր պոտենցիալ եռաֆազ ցանցերում: Նաև տրանսֆորմատորի բնութագրերը գնահատելիս կարևոր է հաշվի առնել ճշգրտության դասը. դրանք 0, 1-ից 3 արժեքներ են, որոնք որոշում են թիրախային էլեկտրական ցուցիչների փոխակերպման շեղման աստիճանը:
Ֆեռարեզոնանսային էֆեկտ
Էլեկտրամագնիսական սարքերը հաճախ ենթարկվում են տարբեր տեսակի բացասական ազդեցությունների և վնասների, որոնք կապված են մեկուսացման խախտումների հետ: Ամենատարածված ոլորուն ոչնչացման գործընթացներից մեկը ֆերորեզոնանսային խանգարումն է: Այն առաջացնում է մեխանիկական վնաս և գերտաքացում։ոլորուններ. Այս երևույթի հիմնական պատճառը կոչվում է ինդուկտիվության ոչ գծայինություն, որն առաջանում է շրջակա մագնիսական դաշտին մագնիսական շղթայի անկայուն արձագանքման իրավիճակներում։ Լարման տրանսֆորմատորը ֆեռոռեզոնանսային ազդեցություններից պաշտպանելու համար հնարավոր են արտաքին միջոցներ, այդ թվում՝ միացված սարքի վրա լրացուցիչ հզորությունների և ռեզիստորների ներառում: Էլեկտրոնային համակարգերում ինդուկտիվ ոչ գծայինության հնարավորությունը կարող է նաև նվազագույնի հասցնել սարքավորումների անջատման հաջորդականությունների ծրագրավորման միջոցով:
Սարքավորումների օգտագործում
Տրանսֆորմատորային սարքերի շահագործումը, որոնք փոխակերպում են լարումը, կարգավորվում է էլեկտրատեխնիկայի օգտագործման կանոններով: Հաշվի առնելով շահագործման օպտիմալ արժեքները՝ մասնագետները ենթակայաններ են ներմուծում թիրախային օբյեկտի մատակարարման ենթակառուցվածք: Համակարգերի հիմնական գործառույթները թույլ են տալիս սպասարկել հզոր էլեկտրակայաններով շենքեր և ձեռնարկություններ, իսկ մինչև 100 Վ տրանսֆորմատորի երկրորդային լարումը վերահսկում է բեռը ավելի քիչ պահանջկոտ սպառողների համար, ինչպիսիք են հաշվիչները և չափագիտական սարքերը: Կախված տեխնիկական և կառուցվածքային պարամետրերից, HP-ն կարող է օգտագործվել արդյունաբերության մեջ, շինարարության ոլորտում և տնային տնտեսություններում: Յուրաքանչյուր դեպքում, տրանսֆորմատորներն ապահովում են էլեկտրական էներգիայի կառավարում՝ կարգավորելով մուտքային հզորության գնահատականները՝ համապատասխանելու տվյալ տեղամասի գնահատված պահանջներին:
Եզրակացություն
Էլեկտրամագնիսական տրանսֆորմատորներն ապահովում են բավականին հին, բայց մինչ օրս պահանջվածէլեկտրական սխեմաներում հզորության կարգավորման սկզբունքը. Այս սարքավորման հնությունը կապված է ինչպես սարքավորման դիզայնի, այնպես էլ դրա ֆունկցիոնալության հետ: Այնուամենայնիվ, դա չի խանգարում հոսանքի և լարման տրանսֆորմատորների օգտագործմանը խոշոր ձեռնարկություններում էներգիայի կառավարման կարևոր առաջադրանքների համար: Բացի այդ, չի կարելի ասել, որ այս տեսակի փոխարկիչներն ընդհանրապես բարելավման ենթակա չեն։ Թեև շահագործման հիմնական սկզբունքները և նույնիսկ ընդհանուր առմամբ տեխնիկական իրականացումը մնում են նույնը, ինժեներները վերջերս ակտիվորեն աշխատում են պաշտպանության և կառավարման համակարգերի վրա: Արդյունքում, դա ազդում է տրանսֆորմատորների անվտանգության, հուսալիության և ճշգրտության վրա:
