Трансформаторы
Существует много разных электрических устройств. Рассмотрим одно из основных и распространенных дошедших до наших дней и не потерявшей своей актуальности – трансформатор. Это устройство служит для повышения или уменьшения напряжения в электрических цепях, частоты и числа фаз переменного электрического тока. По изменению напряжения тока они делятся на понижающие и повышающие значение напряжения сети.
Какой трансформатор называется повышающим а какой понижающим?
Понижающий трансформатор уменьшает напряжение тока в электрической цепи. Технически — это реализуется за счет разности напряжений между первичной обмотки устройства и вторичной. Какой трансформатор называется повышающим? Повышающий трансформатор повышает значение напряжения электрического тока. На первичной обмотке оно ниже, а на вторичной выше. Тем самым на выходе прибора напряжение выше и за счет определенного числа витков обмотки и сечения имеет нужное значение.
Автотрансформаторы
Наряду с обычными трансформаторами часто в быту и промышленности применяются автотрансформаторы. Отличие от обычных состоит в том, что первичную и вторичную обмотку связывает не только магнитное поле, но и электрическая связь. Мощность в этом устройстве передается не только за счет магнитного поля, но и за счет электрической связи. Какой трансформатор называют повышающим и какой понижающим в автотрансформаторах? Принципы заложены те же. Какой трансформатор повышающий, а какой понижающий можно определить по соответствующей маркировке. Есть и универсальные устройства, которые выполняют обе функции на понижение и на повышение. Автотрансформаторы широко применяются в цепях большой мощности и высокого напряжения и, а также регулируют напряжение в устройствах небольшой мощности.
Как подобрать трансформатор
Чтобы грамотно выбрать трансформатор необходимо вначале ознакомится с характеристиками приборов сети, для которой вы будите покупать трансформатор. Узнать их потребляемую мощность и напряжение. Далее узнать входное напряжение сети. Зная эти значения можно начать подбирать устройство. Определим, вначале, нам необходим повышающий или понижающий трансформатор. Какой трансформатор называют повышающим? Такой, у которого напряжение на входе меньше чем на выходе. Если приборы у нас потребляют напряжение больше, чем на входе сети, то выберем повышающий. Если нет – понижающий. Смотрим на сумму значений мощности потребляемых приборов. Подбираем трансформатор с выходным параметром соответствующим этой мощности, добавив 20% и напряжению этих приборов. Входное напряжение устройства должно соответствовать напряжению сети. Трансформатор ставим в безопасное место и обязательно заземляем. Часто покупатели затрудняются в выборе трансформатора. В сложностях подсчета мощности потребляемых приборов. Какой трансформатор является повышающим , какой понижающим. Что выбрать и так далее. Проще обратиться к нашему специалисту и он все сделает. Рассчитает и подберет универсальный автотрансформатор на все случаи, когда будет необходимо добавить какой либо новый потребляющий прибор.
Помогите как называется устройство которое понижает напряжение?
Вот нужно для электролиза воды. Хочу где то 12 или 24 вольт но 20-40ампер тока выдавал. С регулировкой.Вот что используют для электролиза воды.
Дополнен 13 лет назад
Для электролиза 10вольт хватает.
Лучший ответ
Трансформатор, ЛАТР, резистор
Остальные ответы
трансформатор
трансформатор
их много по типу: есть на катушках, есть на полупроводниках
но только этого тебе не хватит
нужно где-то около 2000 Вольт напряжение, чтобы сделать электролиз воды и диссациировать на кислород и водород.
Трансформатор, выпрямитель, стабилизатор.
возьми у папы в гараже зарядное для акумулятора
понижающи трансформатор можно испол. зарядное авто
понижающий трансформатор. но можно и сопротивлением напр. снизить.
для снижения напруги используют трансформатор или сопротивление, и сморя для каких целей, а для электролиза недостаточно напряжения, туда его надо оч много не просто несколько вольт а сотни и сотни вольт
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Странная гудящая будка во дворе — это трансформатор: как он работает и какова его роль в энергетике
Загадка от энергетика: в зарядном устройстве телефона их пять, в настенной розетке —220, а по линиям электропередач несутся тысячи. Правильный ответ: вольты. Именно в этих единицах измеряется напряжение, с которым связана вся наша бытовая жизнь, а регулируют его трансформаторы. Что это за устройства и какую роль они играют в энергетике, разбиралась «Энергия+».
Электростанцию и жилые дома связывают между собой линии электропередач (ЛЭП) длиной в сотни и тысячи километров. По ним путешествует энергия, но часть ее при этом «улетучивается», нагревая провода. Каждое удвоение напряжения на ЛЭП снижает такие потери в четыре раза, поэтому его стараются увеличить как можно больше. Это отражает формула Q ~ I 2 , где Q – тепло, I – сила тока, при этом передаваемая мощность (P) рассчитывается как произведение силы тока на напряжение (P=U∙I). Вот почему линии электропередач называют высоковольтными.
Мощность типичного генератора тепловой электростанции составляет 100 мегаватт (миллионов ватт), напряжение — десятки киловольт. Если передавать энергию, понизив напряжение до 220 вольт, как в розетке, сила тока составит примерно 455 тысяч ампер. Такой ток может сжечь железнодорожный рельс меньше чем за секунду. В ЛЭП под напряжением 750 тысяч вольт ток составляет 133 ампера — всего в пятнадцать раз больше, чем в проводах, соединяющих чайник с розеткой. Через толстые провода ЛЭП при таких параметрах теряется всего несколько процентов передаваемой мощности, а сами провода нагреваются незначительно.
Прибывая в город, электричество постепенно спускается с ЛЭП на землю. Однако если подать в наши квартиры напряжение в тысячи вольт, оно испепелит всю бытовую технику. Чтобы этого не случилось, на районных подстанциях напряжение снижают до десятков киловольт, а гудящие будки во дворах со значками молнии превращают их в знакомые 220 В. Устройства, совершающие такие метаморфозы, называют понижающими трансформаторами, поэтому и будки вслед за ними именуют трансформаторными.
Трансформатор — это элемент электротехники, использующий связь электричества и магнетизма (явление электромагнитной индукции). Обычно трансформатор состоит из трех частей: сердечника, в котором «живет» магнитное поле, и двух обмоток, которые с этим полем взаимодействуют. Первая обмотка создает поле из поступающего по проводам электричества, а вторая понижает или повышает напряжение.
Сила магнитного поля (напряженность B) зависит от числа витков первой обмотки (n) и силы тока (I), протекающего через нее: B ~ n∙I. Это значит, что увеличить магнитное поле в трансформаторе можно, наматывая витки обмотки гуще и усиливая протекающий по ней ток. Если ток в обмотке переменный (то есть он быстро меняет свои направление и силу в цепи), то и поле получается переменным.
Чтобы создать магнитное поле, как у Земли (около 50 микротесла), нужно намотать один виток на миллиметр и пропустить ток 0,04 ампера (на два порядка меньше, чем у слабой зарядки телефона).
Во второй обмотке трансформатора переменное магнитное поле превращается обратно в электричество. Каждый виток провода создает электродвижущую силу, которая увеличивается с ростом числа витков. Если витков на второй обмотке больше, чем на первой, трансформатор повышающий — напряжение на выходе больше, чем на входе. Такие используют на электростанции, чтобы увеличить напряжение передаваемого тока. В противоположном случае трансформатор понижающий. Например, зарядное устройство вашего мобильника принимает из розетки 220 вольт, но в телефон передает нужные ему пять.
Почему именно 220 вольт
Когда Томас Эдисон внедрял лампы накаливания на угольной нити, напряжение в сотню вольт постоянного тока для них было оптимальным. В результате генераторы и трансформаторы стали делать на 110 вольт, чтобы учесть потери на нагрев ЛЭП. При повсеместном переходе на переменный ток напряжение в сети либо сохранили на том же уровне, либо увеличивали кратно.
В начале XX века на 220 вольт перешли энергетики Берлина, удвоив таким образом радиус охвата потребителей от трансформаторной будки. В два раза меньшая сила тока позволила вдвое увеличить предельную длину проводов и увеличить площадь охвата вчетверо. Уменьшилось и сечение проводов: они стали легче и для их производства требовалось меньше металла. Стандарт быстро распространился на многие страны мира.
Устройство которое повышает или понижает напряжение называется
По своему назначению трансформаторы подразделяются на повышающие и понижающие. Из этих слов понятно, что одни повышают напряжение, а другие, наоборот, понижают его. И принцип трансформации заключается в преобразовании напряжений в широких пределах без большой потери энергии. Трансформаторы имеют важное значение при передаче электроэнергии от электростанций к потребителю.
На миг представим себе, что трансформаторы не были изобретены человечеством. Тогда при передаче электроэнергии от электростанций на большие расстояния сопровождалось с огромными потерями энергии. Так как, чем больше ток, тем больше нагревается проводник, и тем больше тратится энергии на его нагревание. И чем больше длина проводов, тем более ощутимы эти потери.
Чтобы избежать огромных потерь, на входе линии электропередачи ставят повышающий трансформатор, который повышает напряжение до тысяч киловольт, при этом происходит значительное уменьшение тока – главного виновника потерь энергии. Здесь следует отметить еще один факт, что ток при высоковольтном напряжении распространяется по поверхности проводника, а значит, меньше испытывает препятствий, в виде сопротивления проводника, на своем пути. А на выходе линии передачи ставят понижающий трансформатор, который понижает высоковольтное напряжение до требуемых величин, например, 220 вольт.
Нам тоже иногда требуется получить различные величины переменных напряжений – 12В, 24В, 130В, и т. д. Поэтому в домашних условиях мы так же используем трансформатор для преобразования сетевого напряжения 220В в требуемые нам величины. Часто повышающие и понижающие трансформаторы называют сетевыми или силовыми. Помимо силовых в быту существуют трансформаторы звуковой частоты, трансформаторы высокой частоты и импульсные.
Трансформатор, наряду с выпрямителем и стабилизатором, а так же с различными фильтрами по питанию входят в устройство блока питания. Рассмотрим подробнее принцип работы и конструкцию силового трансформатора.
Обычно он состоит из магнитопровода, различной конструкции, первичной и вторичной обмотки. Магнитопровод собирается из пластин специальной стали. Обмотка, которая подключена к сетевому напряжению, называется первичной, а обмотка, к которой подключена нагрузка – вторичной. Обозначаются обмотки римскими цифрами.
Работает трансформатор на принципе магнитного свойства электрического поля. При подключении выводов первичной обмотки к сети по ней протекает ток, создающий вокруг ее витков и в магнитопроводе переменное магнитное поле по правилу «буравчика». Немного о этом правиле. Правило «буравчика» заключается в образном понимании направления силовых магнитных линий вокруг проводника. Таким образом, если мы начнем «закручивать буравчик» по направлению движения тока в проводнике, то вращательное движение буравчика покажет нам направление магнитных линий вокруг проводника. Созданное магнитное поле первичной обмотки, наводит ЭДС во вторичной. Величина напряжения вторичной обмотки будет зависеть от соотношения витков. Если число витков вторичной обмотки будет больше, чем первичной, то выходное напряжение будет больше сетевого, и такая обмотка называется повышающей. И наоборот, если меньше, то выходное напряжение получится меньше сетевого, и обмотка будет понижающей. В повышающей обмотке сила тока всегда меньше, чем в первичной, а в понижающей обмотке сила тока больше.
Параметры трансформаторов
Нельзя взять любой сердечник, намотать любое количество витков первичной и вторичной обмотки. Для этого существуют определенные расчеты. Если трансформатор будет работать на нагрузку, которая потребляет большой ток, то соответственно вторичная обмотка должна быть намотана более толстым проводом. И чем больше ток в обмотках, тем больше магнитный поток в сердечнике, и соответственно для этого нужен больший размер сердечника. Поэтому от мощности трансформатора зависят габаритные размеры сердечника, диаметр намотанного провода и количество витков обмоток.
Отдельно взятый сердечник магнитопровода пригоден только для изготовления трансформатора до определенной мощности. И этот предел по мощности называется габаритной мощностью трансформатора Pг. Для того, чтобы определить габаритную мощность трансформатора, нужно найти суммарную мощность, потребляемую каждой вторичной обмоткой и разделить на КПД трансформатора.
Рг=РΣ/η
где Σ — КПД трансформатора, который выбирают из предела от 0,8 до 0,95. Более большие значения будут иметь трансформаторы большой мощности. Определить заранее КПД трансформатора нельзя, поэтому он определяется по приведенному ниже графику (рис. 2), с некоторой погрешностью,
что для радиолюбительских расчетов вполне приемлимо.
Следующим параметром трансформатора является коэффициент трансформации. Это отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной. И выглядит это так.
k=w1/w2 ;
Так же справедливо и следующее равенство:
k=w1/w2=U1/U2 ;
где U1, U2 – напряжения певичной и вторичной обмотки в режиме холостого хода, для конкретного магнитопровода. Для другого сердечника трансформатора значения данной формулы будут другие.
Количество витков, приходящихся на 1 вольт, определяется по формуле:
где r- коэффициент, определяемый свойствами сердечника, и выбирается в пределах от 35 до 60, зависящий от технологии изготовления.
S – сечение рабочего керна, см2. Это площадь сечения стержня магнитопровода на котором намотана одна из обмоток, показанная на рис. 3.
S=1,2√Pг;
Это будет являться первоочередной задачей при расчете трансформатора, так как на этом этапе выбирается подходящий сердечник по справочникам. Подробная методика расчета трансформатора изложена в журналах «Радио» №4 – 5, 2004 г. Там же приведены и некоторые данные по типам магнитопроводам.
Отлично справляются с расчетом трансформатора различные программы, которые можно найти в интернете. В них всегда на первом этапе определяются размеры сердечника, а затем уже другие значения: токи, количество витков, диаметр обмоточного провода и т. д. Но в практике радиолюбителя нет широкого выбора магнитопровода, поэтому, лично я, исходя из имеющегося в наличии магнитопровода, определяю, подходит ли данный магнитопровод или нет.