Принцип на работа на съгласуващия трансформатор, разновидности

Трансформаторът е устройство, чиято задача е да промени напрежението на променлив ток в променлив ток с различно напрежение. Такива преобразуватели са неразделни елементи на различни електрически системи като:

  1. заварчици;
  2. отоплителни уреди;
  3. изправителни устройства.

В тази статия ще говорим за такова разнообразие от преобразуващи устройства като съвпадащ трансформатор.

Същност и принцип на действие

Съвпадащият трансформатор (наричан по-долу CT) използва съгласуване на импеданса на различни части от електрическата верига по време на трансформацията и предаването на електрически сигнали. Трансформаторните устройства съпоставят източника на входния сигнал с входния импеданс на каскадата в нискочестотни усилватели (ULF).

Нискочестотните усилватели са устройства, които повишават честотите на електрическите вълни до честотния диапазон, чуваем за хората (20 Hz - 20 kHz). Такива усилватели се използват като отделно устройство или се използват като част от по-сложно.

Примери за устройства с усилвател:

Същността на ST е следната - устройството съдържа подложка от диелектричен материал и феритна плоча, която има дисперсна магнитна проницаемост при работни честоти. От страната на субстрата, обърната към плочата, има 1-ви, 2-ри, 3-ти проводници с U-образна форма. На обратната страна на субстрата се прилага метализация, която има две празнини под формата на "P".

1. Подложка диелектрик; 2-4. Проводници; 5. Лентов проводник; 6. Метализация; 7. Шлицов контур; 8. Феритни плочи; 9. Метализация; 10–11. пропуски; 12-13. Спомагателни шлицови зони.

Принципът на действие е:

  1. Първичната намотка 4 получава входния сигнал. Плоча 8 и обшивка 6 играят ролята на връзка между проводниците 2-4.
  2. След това се въвеждат нови елементи:
  1. от една страна, проводникът 4 на диелектричния субстрат;
  2. на реверса - метализация.

Превключването на проводници 2-4 осигурява намаляване на честотата 2 пъти. Този вариант на CT конфигурация става по-опростен, няма контакт между слоевете. Съгласуващото устройство може да бъде направено като част от печатна платка по по-сложна схема.

Дизайн

Устройствата от този тип в своите конфигурации използват редица основни елементи като:

  • магнитен проводник;
  • корпус за намотки;
  • самите намотки;
  • други спомагателни елементи (закрепващи фрагменти, средства за защита на трансформатора).

CT са направени от висококачествени магнитни проводници. Има разновидности с малки и големи размери.

  1. Конструктивни характеристики на ST малки размери:
  1. сърцевините не се нуждаят от допълнителна изолация;
  2. всяка плоча има оксиден филм, който образува изолацията.
  • Голям CT:
  • сърцевините са изолирани чрез покриване на едната страна с изолационен лак;
  • устройства с тази конфигурация се използват при напрежение на оборот от порядъка на по-малко от десети от волта или по-високо.

    • Намотките около магнитната верига, като правило, са навити от медна изолирана жица с кръгло напречно сечение. Правоъгълен проводник се използва, когато се използва голямо напречно сечение, около 5-10 mm2.

    Тялото на такъв трансформатор често е цилиндрично. Този дизайн е по-лесен за производство и имапо-малка индуктивност на утечка.

    Ядрото се избира по 2 критерия:

    • нискочестотна проектна константа, която определя честотната характеристика на устройството при ниски честоти;
    • проектна константа на магнитната индукция, която определя амплитудата на компонента на магнитната индукция при най-ниската честота.

    Размерът на сърцевината се избира, като се вземе предвид структурната константа на по-ниските честоти, както и постоянната стойност на магнитната индукция в сърцевината.

    Материалът на сърцевината се избира въз основа на вида на трансформатора, като се вземат предвид неговата работна среда, степента на износване, както и конструктивните характеристики и икономическите разходи.

    Видове съгласуващи сигнални трансформатори

    В зависимост от приложението, външните фактори и изискванията към оборудването има много видове електрически преобразуватели. Разгледайте примери за модели TOT, TOL и TVT.

    Трансформаторни устройства от типа ТОТ

    Проектиран за работа в студени климатични условия при температури (-60 ... +90 ° C), с висока вероятност от износване и относителна влажност

    Ориз. 3. демонстрира техническите характеристики на устройството с посочване на основните конструктивни параметри.

    Конструктивните размери са показани в таблица 1. Производството на тези видове трансформаторни устройства използва съвременна производствена технология върху печатни платки с формоване, освен това използването на лакиране позволява да се противодейства на атмосферните и механични влияния.

    Трансформаторни устройства тип TOL

    Устройствата от този тип са подходящи за работа в сравнително студен, тропически климат, с висока вероятност от износване при температури(-50… +130 °С) и относителна влажност

    На фиг. 4. Представени са изображения на устройството от различни изгледи и обозначения на основните конструктивни параметри.

    Производство на TOL устройства - осигурява работа без увреждане на намотките, а също така елиминира появата на корозия върху стоманени части. В допълнение, такива устройства имат висока устойчивост на високи температури, механични натоварвания и дълъг експлоатационен живот.

    Трансформаторни устройства от типа TVT

    Такива ST са направени с малки размери и се използват в умерено студени климатични условия. Работната температура варира (-60… +85°C), влажността е под 95%. При такива температурни спадове има възможност за частично износване на трансформатора.

    Структурната характеристика на рамката осигурява допълнителна здравина чрез монтажни кабели. Зоната между крановете се препоръчва да издържа около 2,5 - 3,0 мм. При производството се използват магнитни проводници под формата на пръти с висока магнитна проницаемост (марки стомана - 79NMA и 50N), както и висока степен на индукция на техническо насищане.

    В крайна сметка си струва да се отбележи, че устройствата със съгласуващ трансформатор, преди да бъдат пуснати в експлоатация, трябва да преминат необходимите тестове и да бъдат гарантирани за по-нататъшно обслужване. Условие, необходимо за осигуряване на адекватна степен на надеждност, е прилагането на граници на пренапрежение, тъй като по време на работа МТ може да бъде подложен на по-тежки натоварвания и да има по-голяма вероятност от износване от тези, които са извършени при предварителните тестове.