Классификация трансформаторов

Малогабаритные трансформаторы, применяемые в бытовой и офисной РЭА. классифицируются по следующим главным признакам
■ по условиям применения и эксплуатации, учитывающих требования по стойкости к внешним воздействующим факторам;
■ по функциональному назначению, которое определяется видами РЭА;
■ по параметрам входной электрической энергии (рабочее напряжение и частота);
■ по конструктивно-технологическим параметрам и характеристикам, основными из которых являются конструктивные разновидности магнитопроводов.

Условия применения

Трансформаторы бытовой и офисной РЭА по признаку стойкости к механическим факторам подразделяются на группы исполнения и на категории по климатическому исполнению. Классификация трансформаторов по условиям применения и требования для каждой классификационной группы по синусоидальной вибрации и механическому удару приведены в табл. 1.1. Требования по воздействию температуры окружающей среды, повышенной влажности, атмосферному давлению и классификация трансформаторов по этим признакам приведены в табл. 1.2 Группы исполнения выбирают, исходя из условий применения трансформаторов и необходимого уровня стойкости в части механических и климатических воздействий. При выборе групп исполнения должна быть обеспечена максимальная степень унификации и минимально возможное число групп исполнения трансформаторов каждого класса.
  Предпочтительными являются трансформаторы, группа исполнения которых отвечает наиболее жестким требованиям, при всех равных прочих условиях.
Конкретная группа климатического и прочих исполнений указывается в технических условиях трансформаторов
При применении трансформаторов, имеющих жесткие характеристики по стойкости к внешним воздействующим факторам (ВВФ), и трансформаторов с менее жесткими требованиями применяется индивидуальная или общая защита в составе аппаратуры: амортизация, термостатирование, герметизация и т. п., при этом меры индивидуальной защиты изделий в составе РЭА должны обеспечивать возможность применения изделий, изготовленных по пониженным эксплуатационным требованиям.
 
                                                         Классификация трансформаторов

Назначение

  В составе РЭА, приборов и аппаратуры средств связи (АСС) трансформаторы могут выполнять определенные заданные функции, предусмотренные схемными решениями. Наиболее широко трансформаторы применяются в схемах электрического питания радиотехнических устройств, в выпрямителях, фильтрах, статических преобразователях, стабилизаторах, регуляторах напряжения и тока, усилителях звуковой частоты. В схемах преобразователей с помощью трансформаторов можно преобразовывать основные параметры электрической энергии в цепях переменного тока: напряжение, ток, число фаз и форму кривой. Каждое из преобразований, обычно, осуществляется одновременно с передачей электроэнергии электромагнитным путем в другую электрическую цепь, не связанную непосредственно с той цепью, откуда эта энергия подводится. Передача энергии при помощи трансформаторов возможна не только электромагнитным путем, но и комбинированным (электромагнитно-электрическим). Трансформаторы с таким типом передачи энергии относятся к автотрансформаторам. Существуют практические схемы, в которых трансформатор используется также для передачи электроэнергии электромагнитным путем без ее преобразования. Такой тип трансформатора, применяемый для изоляции одной электрической цепи от другой, называется изолирующим.
   Следует отметить, что обычно в трансформаторах осуществляется одновременно преобразование не одного, а нескольких перечисленных выше параметров электрической энергии. Так, преобразование напряжения всегда происходит с изменением тока.
   По признаку функционального назначения трансформаторы могут быть классифицированы на группы: трансформаторов питания, преобразователей питания и трансформаторов согласования.
Разновидности характеристик трансформаторов питания малой мощности:
■ по напряжению — низковольтные, высоковольтные и высокопотенциальные;
■ по частоте питающей сети;
■ по числу фаз — однофазные, трехфазные, шестифазные и т. д.;
■ по коэффициенту трансформации — повышающие и понижающие;
■ по числу обмоток — двухобмоточные и многообмоточные;
■ по виду связи между обмотками — трансформаторы с электромагнитной связью (с изолированными обмотками) и трансформаторы с электромагнитной и электрической связью, то есть со связанными обмотками;
■ по конструкции магнитопроводов;
■ по конструкции обмоток — катушечные, галетные и тороидальные;
• по конструкции всего трансформатора — открытые, капсулированные и закрытые;
■ по назначению — выпрямительные, накальные, анодные, анодно-накальные и т. д.

     Частота

   Рабочая частота трансформатора — один из наиболее важных параметров, который определяет основные характеристики блока или узла, назначение и область возможного применения. По этому признаку трансформаторы могут быть классифицированы на трансформаторы пониженной частоты (менее 50 Гц), промышленной частоты (50 Гц), повышенной промышленной частоты (400, 1 ООО, 2 ООО Гц), повышенной частоты (до 10 кГц) и высокой частоты (свыше 10 кГц).

 Выходное напряжение

  По признаку входной и выходной электроэнергии трансформаторы можно разделить на низковольтные, у которых напряжение любой обмотки не превышает 1 000 В, и высоковольтные, у которых напряжение любой обмотки превышает 1 000 В.
Номинальные напряжения систем электроснабжения, источников питания, преобразователей и присоединенных к ним приемников электрической энергии определены в соответствии с требованиями ГОСТ-
■для источников и преобразователей — 6; 12, 28,5; 42; 62; 115; 230 В для однофазного переменного тока и 42, 62, 230; 400; 690 В для трехфазного переменного тока;
■для сетей и приемников (трансформаторов) — 6, 12, 27, 40, 60, 110, 220 В для однофазного переменного тока и 40, 60, 220, 380, 660 В для трехфазного переменного тока.
Кроме вышеуказанных стандартизованных значений напряжения допускается применять другие номинальные напряжения:
■ 7 В — для генераторов в системах электрооборудования мотоциклов и для источников электроэнергии автотракторной техники;
■ 24 В однофазного тока частотой 50 Гц — для преобразователей, сетей и приемников общепромышленного назначения;
■ 26 В (преобразователи) и 2 В (приемники) однофазного тока частотой 50 Гц и 400 Гц — для корабельного электрооборудования;
■ 36 В (источники, преобразователи и приемники) трехфазного тока частотой 400 и 1 000 Гц — для авиационной техники и летательных аппаратов;
■ 42 В — для сетей однофазного и трехфазного тока;.
■ 120, 208 В (источники, преобразователи) и 115, 220 В (приемники) частотой 400 и 1 000 Гц — для авиационной техники и летательных аппаратов;
■ 36 В частотой 50 и 200 Гц (источники, преобразователи, приемники) —для ранее разработанного оборудования и приборов;
■ 208 В (источники) и 200 В (приемники) однофазного тока частотой 6 000 Гц — для летательных аппаратов в технически обоснованных случаях.
  Для источников и преобразователей допускается применять регулируемую установку напряжения, выбираемую из следующего ряда: 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10 и 15% от номинальных значений. Допустимые отклонения от номинальных значений напряжений могут быть двусторонние симметричные и несимметричные, а также односторонние.
При эксплуатации АСС и аппаратуры электросвязи применяется однофазное переменное напряжение и фазные напряжения трехфазного тока, которые должны соответствовать следующим значениям: номинальное напряжение — 220 В; рабочее напряжение— 187…242 В включительно для питания от электросети общего назначения; 213. .227 В включительно для питания аппаратуры от электросети общего назначения через устройства регулирования; частота напряжения — 50 Гц; пределы изменения частоты — 47,5…52,5 Гц включительно; допускаемый коэффициент нелинейных искажений — не более 10%.
Номинальные значения переменных напряжений на выходе устройств и блоков питания и входных питающих напряжений функциональных узлов, ППП, микросхем и блоков РЭА, имеющих в своем составе трансформаторы и оформленных основным комплектом конструкторской документации выбираются из ряда: 1,2; 2,4; 3,15; 5,0; 6,0 (6,3); 12,0 (12,6); 15,0; 24,0; 27,0; 36,0; 40,0; 60,0; 80,0; (110); 115; 127; 200; 220 и 380 В.

    Схема трансформатора

  Многообразие схемных решений трансформаторов определяет их классификацию по числу обмоток: одно-, двух- и многообмоточные.
Примером однообмоточных трансформаторов являются автотрансформаторы, в которых между первичной и вторичной обмотками кроме электромагнитной связи существует также и непосредственная электрическая связь. Автотрансформаторы не имеют гальванической развязки. Как уже отмечалось, в автотрансформаторе передача электрической энергии осуществляется комбинированным путем.
Двухобмоточные трансформаторы с фиксированным коэффициентом трансформации имеют две обмотки (первичную и вторичную), а многообмоточные трансформаторы имеют несколько вторичных обмоток. Все обмотки двухобмоточных и многообмоточных трансформаторов электрически не связаны друг с другом.

 Конструкция

В основу конструктивно-технологических признаков классификации трансформаторов положена конструкция магнитопровода или сердечника, которые определяют вид трансформатора. По конструкции маг-нитопровода определяется конструкция трансформатора, а название магнитопровода отражается в названии трансформатора. Промышленностью изготавливаются броневые, стержневые, кольцевые (тороидальные) магнитопроводы и магнитопроводы сложных (специальных) конфигураций. Броневые трансформаторы изготавливаются на магнитопроводах типов Ш, ШЛ, Б, ОБ, X, Кв. и др. Все обмотки трансформатора располагаются на среднем стержне. Наличие только одной катушки, более полное заполнение окна магнитопровода обмоточным проводом, частичная защита катушки с обмотками от механических повреждений и хорошее ее магнитное экранирование выгодно отличают броневые трансформаторы от других типов.
Магнитопроводы и сердечники трансформаторов составляют большую группу изделий, изготавливаемых промышленностью в виде унифицированных конструкций по КД, отвечающей требованиям ГОСТ. Различные типы и типоразмеры магнитопроводов и сердечников приведены в соответствующих разделах справочника. Для изготовления магнитопроводов и сердечников применяются магнитомягкие и магнитот-вердые магнитные материалы, обладающие высокой магнитной проницаемостью в сильных магнитных полях, малыми потерями на вихревые токи и перемагничивание. Принадлежность к тому или иному классу материала определяется кривой намагничивания и параметрами петли гистерезиса.
                                                            
             
                                   

К списку статей

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

Left Menu Icon
Right Menu Icon