Što je potencijalni transformator: konstrukcija, vrste i njegove primjene

Što je potencijalni transformator: konstrukcija, vrste i njegove primjene

Transformatori su elektromagnetski pasivni uređaji koji rade na principu elektromagnetska indukcija , koji magnetnu energiju prenosi iz jednog kruga u drugi krug. Sastoji se od dvije zavojnice, jedna je primarna, a druga sekundarne. Oboje namota (zavojnice) su magnetno povezane jedna s drugom bez ikakve magnetske jezgre i električno odvojene. Transformator prenosi električnu energiju (napon / struja) s jednog namota na drugi namot (zavojnicu) pomoću međusobne indukcije. Nema promjene frekvencije tijekom transformacije energije. Transformatori su razvrstani u dvije vrste na temelju konstrukcije jezgre, poput transformatora jezgrenog tipa i transformatora školjkastog tipa. Na temelju pretvorbe naponske razine i dobitaka, oni su pojačavajući transformatori i silazni transformatori. Postoje različite vrste transformatora koji se koriste u izmjeničnim krugovima, kao što su energetski transformatori, potencijalni transformatori, trofazni transformatori i autotransformatori.



Što je potencijalni transformator?

Definicija: Potencijal transformatori poznati su i kao naponski silazni transformatori ili naponski transformatori ili instrumentni transformator , u kojem se napon kruga smanjuje na niži napon za mjerenje. Elektromagnetski uređaj koji se koristi za transformaciju višeg napona kruga u niži napon naziva se potencijalni transformator. Izlaz niskonaponskog kruga može se mjeriti kroz voltmetri ili vatmetri. Oni su sposobni povećati ili smanjiti razinu napona kruga, bez promjene njegove frekvencije i namota. Načelo rada, konstrukcija potencijalnog transformatora slična je energetskom i konvencionalnom transformatoru.


Potencijalni transformator

Potencijalni transformator





Dijagram potencijalnog transformatora

Potencijalni transformator sastoji se od primarnog namota s više zavoja i sekundarnog namota s manjim brojem zavoja. Visoki ulazni izmjenični napon daje se primarnom namotu (ili se spaja na visokonaponski krug radi mjerenja). Donji izlazni napon uzima se preko sekundarnog namota pomoću voltmetra. Dva namota su međusobno magnetski povezana, bez ikakve veze između njih.

Izgradnja potencijalnog transformatora

Dijagram potencijalnog transformatora

Dijagram potencijalnog transformatora



Potencijalni transformatori izrađeni su visokokvalitetno za rad pri maloj gustoći protoka, maloj magnetskoj struji i smanjenom opterećenju. U usporedbi s konvencionalnim transformatorom, koristi velike vodiče i željeznu jezgru. Može se dizajnirati u obliku jezgre i tipa ljuske kako bi se osigurala najveća točnost. Obično se preferiraju potencijalni transformatori jezgre koji transformiraju visoki napon u niži napon.

Koristi koaksijalne namote za smanjenje reaktancije curenja. Kako potencijalni transformatori rade na visokim naponima, visokonaponski primarni namot podijeljen je u male dijelove zavoja / zavojnica kako bi se smanjili troškovi izolacije i oštećenja. Fazni pomak između ulaznog i izlaznog napona treba pažljivo nadzirati kako bi se održavao niži napon promjenom opterećenja. Namoti prekriveni iščezavajućom tkaninom i pamučnom trakom kako bi se smanjili troškovi izolacije.

Za odvajanje zavojnica koriste se separatori od tvrdih vlakana. Uljne čahure koriste se za povezivanje visokonaponskih potencijalnih transformatora (iznad 7KV) na glavne vodove. Primarni namot potencijalnog transformatora ima velik broj zavoja, dok sekundarni namot ima manje zavoja. Multimetar ili voltmetar koriste se za mjerenje donjeg izlaznog napona.


Potencijalni transformator radi

Potencijalni transformator spojen na strujni krug čiji napon treba mjeriti povezan je između faze i zemlje. To znači da je primarni namot potencijalnog transformatora spojen na visokonaponski krug, a sekundarni namot transformatora na voltmetar. Zbog međusobne indukcije, dva namota su međusobno magnetski povezana i rade na principu elektromagnetske indukcije.

Smanjen napon mjeri se na sekundarnom namotu s obzirom na napon na primarnom namotu pomoću multimetra ili voltmetra. Zbog velike impedancije u potencijalnom transformatoru, mala struja teče kroz sekundarni namot i djeluje slično običnom transformatoru bez opterećenja ili s malim opterećenjem. Stoga ove vrste transformatora rade na naponu od 50 do 200VA.

Prema konvencionalnom transformatoru, omjer transformacije je

V2 = N1 / N2

‘V1’ = napon primarnog namota

‘V2’ = napon sekundarnog namota

‘N1’ = broj zavoja u primarnom namotu

‘N2’ = broj zavoja u sekundarnom namotu

Visoki napon kruga može se odrediti pomoću gornje jednadžbe.

Vrste naponskih ili potencijalnih transformatora

Na temelju funkcije potencijalnog transformatora postoje dvije vrste,

  • Mjerni naponski transformatori
  • Zaštitni transformatori napona

Dostupni su u jednofaznoj ili trofaznoj izvedbi i rade s najvećom točnošću. Koriste se za upravljanje i upravljanje mjernim uređajima, relejima i drugim uređajima. Na temelju konstrukcije postoje

Elektromagnetski potencijalni transformatori

Oni su slični primarnom transformatoru.l gdje su primarni i sekundarni namoti namotani na magnetsku jezgru. Radi na naponu iznad ili ispod 130KV. Primarni namot spojen je na fazu, a sekundarni namot na zemlju. Koriste se u mjernim, relejnim i visokonaponskim krugovima.

Kapacitivni potencijalni transformatori

Oni su također poznati kao kapacitivni djelitelji potencijala ili kapacitivni transformatori tipa spojnice ili tipa čahure. Serija kondenzatori spojeni su na primarni ili sekundarni namot. Mjeri se izlazni napon na sekundarnom namotu. Koristi se za komunikacijske potrebe nosača dalekovoda i skuplje je.

Potencijalni transformator

kapacitivno-potencijalni-transformator

Pogreške u potencijalnim transformatorima

U primarnom transformatoru, izlazni napon u sekundarnom namotu točno je proporcionalan naponu na sekundarnom transformatoru. U potencijalnim transformatorima napon pada uslijed reaktancije i otpora u primarnom i sekundarnom, a također i faktora snage na sekundarnom uzrokuje fazni pomak pogreške i pogreške napona.

Phasor-dijagram

fazorski dijagram

Gornji fazorski dijagram objašnjava pogreške u potencijalnim transformatorima.

‘Je’ - sekundarna struja

'Es' - inducirani emf u sekundarnom namotu

‘Vs’ - napon priključka sekundarnog namota

‘Rs’ - otpor namota sekundarnog

‘Xs’ - reaktancija namota sekundarne

‘Ip’ - Primarna struja

Emf-inducirani emf primarnog namota

‘Vp’ - napon stezaljke primarnog namota

'Rp' - namotaj otpornost primarnog namota

‘Xp’ - reaktancija namota primarnog namota

‘Kt’ - omjer okreta

‘Io’ - struja pobude

‘Im’ - magnetizirajuća struja Io-a

‘Iw’ - komponenta gubitka jezgre Io-a

‘Φm’ - magnetski tok

‘Β’- pogreška faznog kuta

Indicirani primarni napon EMF oduzimanje je pada otpora i reaktancije (IpXp, IpRp) od napona primarnog Vp. Napon pada zbog reaktancije i otpora primarnog namota.

EMF induciran u primarnom transformira se u sekundarni međusobnom indukcijom i tvori inducirani EMF u sekundarnom Es. Izlazni napon na sekundarnom namotu uslijed pada emf-a za otpor i reaktansu iznosi Vs. Izlazni napon na sekundaru dobiva se oduzimanjem padova reaktancije i otpora (IsXs, IsRs) od induciranog EMF-a u sekundarnom Es.

Uzmimo glavni tok kao referencu. Struja u primarnom Ip dobiva se iz vektorskog zbroja uzbudne struje Io i reverzne sekundarne struje Is, koja se pomnoži s 1 / Kt. Vp je primijenjeni primarni napon potencijalnog transformatora.

Ip = (Io + Je) / Kt

Pogreška omjera

Ako se normalni omjer potencijalnog transformatora razlikuje od stvarnog omjera potencijalnog transformatora zbog pada otpora i reaktancije, tada dolazi do pogreške omjera.

Pogreška napona

Ako postoji razlika između idealnog napona i stvarnog napona, tada se javlja pogreška napona. Postotak pogreške napona je

[(Vp - Kt Vs) / Vp] x 100

Pogreška kuta faze

Ako postoji razlika između faznog kuta između primarnog napona ‘Vp’ i obrnutog sekundarnog napona, pojavljuje se pogreška faznog kuta.

Uzroci pogrešaka

Zbog unutarnje impedancije, napon pada u primarnom i on se transformira proporcionalno omjeru zavoja i sekundarnom namotu. Slično se isto događa u sekundarnom namotu.

Smanjenje pogrešaka

Pogreške potencijalnih transformatora mogu se smanjiti ili spriječiti poboljšanjem točnosti u projektiranju, veličinama reaktancije i otpora primarnih i sekundarnih namota te minimalnom magnetizacijom jezgre.

Primjene potencijalnih transformatora

Prijave su

  • Koristi se u relejnim i mjernim krugovima
  • Primjene u komunikacijskim krugovima nosača dalekovoda
  • Koristi se u zaštitnim sustavima električno
  • Koristi se za zaštitu hranilica
  • Koristi se za zaštitu impedancije u generatori
  • Koristi se za sinkronizaciju generatora i hranilica.
  • Koristi se kao zaštitni naponski transformator

Najčešća pitanja

1). Koji je potencijalni transformator?

Potencijalni transformatori također su poznati kao naponski silazni transformatori ili naponski transformatori ili mjerni transformatori, u kojima se napon kruga smanjuje na niži napon za mjerenje.

2). Koje su vrste potencijalnih transformatora?

Kapacitivni transformatori potencijala i transformatori elektromagnetskog potencijala

3). Koje su pogreške u potencijalnim transformatorima?

Pogreške omjera, pogreške napona, pogreške faznog kuta

4). Koja je svrha potencijalnog transformatora?

Smanjiti viši napon na niži napon strujnog kruga za mjerenje.

5). Koji su drugi oblici potencijalnih transformatora?

Stepen-transformator ili Mjerni transformator

Stoga su gore navedeni rad, konstrukcija, pogreške i primjena potencijalnih transformatora. Svrha potencijalnog transformatora je pretvoriti visoki napon u niski napon. Evo pitanja za vas: 'koje su prednosti i nedostaci potencijalnih transformatora?'