Трансформаторы управления позволяют адаптировать машины и системы к различным напряжениям и типам сети по всему миру. Они повышают функциональную надежность электрических систем управления в случае постоянного перенапряжения и пониженного напряжения в сети благодаря стандартным дополнительным отводам +/- 5% от первичного напряжения. В случае неисправности управляющие трансформаторы гасят уровень тока короткого замыкания и позволяют незаземленным вспомогательным цепям работать.
Трансформатор состоит из магнитной цепи, которая называется сердечником. Сердечник имеет две обмотки, по которым течет ток: так называемую первичную обмотку и вторичную обмотку. Если к первичной обмотке прикладывается переменное электрическое напряжение, по ней начинает течь переменный ток. Этот переменный ток создает в обмотке магнитное поле, которое меняет свою силу и частоту в зависимости от источника переменного тока. Магнитный поток трансформатора изменяется с частотой переменного напряжения. Сетевые трансформаторы обычно мотаются с гальванической развязкой.
Технология изготовления сердечника и качество используемого трансформаторного сердечника влияют на магнитную цепь. В идеале магнитная цепь трансформатора (магнитное поле) должна генерировать низкие потери на вихревые токи и иметь низкие потери на перемагничивание (потери на гистерезис). Другой аспект — это сопротивление в обмотке трансформатора. Потери в обмотке могут быть снижены только при использовании многослойной и упорядоченной намотки первичной и вторичной обмоток и наилучшего металла обмотки. Напряжение регулируется количеством витков на катушке. Сила тока определяет диаметр металла обмотки.
За исключением серебра, медь имеет наилучшее значение проводимости с γ = 56. Алюминий, с другой стороны, имеет только γ = 36. Поэтому алюминий следует за ней с отрывом примерно в 35%. Таким образом, медь является лучшим металлом, а алюминий — «только» вторым среди технически и экономически пригодных материалов-проводников для электрической энергии. Все остальные металлы не могут считаться проводниками, а сплавы обычно имеют значительно меньшую проводимость, чем чистые металлы. Серебро и золото полностью исключены из-за их высокой цены.
Трансформатор, по сути, состоит из двух или более катушек и общего железного сердечника. Обмотки трансформатора обычно изготавливаются из изолированного медного провода и наматываются на железный сердечник. Входное напряжение подается на первичную обмотку трансформатора. Поэтому катушку на первичной обмотке часто называют первичной обмоткой. Переменное напряжение на первичной обмотке создает переменное магнитное поле за счет индуктивности. Магнитный поток проходит через вторичную обмотку с помощью железного сердечника. Таким образом, выходное напряжение может быть получено со вторичной стороны трансформатора. Соответственно первичной стороне, катушка на вторичной стороне называется вторичной обмоткой. Соотношение витков первичной и вторичной обмоток определяет, будет ли выходное напряжение ниже или выше входного. Если число витков вторичной обмотки больше, чем первичной, выходное напряжение будет больше входного. Однако если число витков вторичной катушки меньше, выходное напряжение меньше входного. Если обе катушки имеют одинаковое количество витков провода, намотанного на них, выходное напряжение равно входному. Сетевой трансформатор работает в основном с переменным напряжением. Соотношение числа витков обмоток имеет решающее значение для изменения мощности, напряжения или тока. N1/N2. Важно отметить, что трансформатор может либо увеличивать, либо уменьшать напряжение или ток. Соответствующий аналог в этом случае уменьшится или увеличится в той же степени.
Номинальная мощность трансформатора выражается в ВА или кВА (ВА означает вольт-ампер и является единицей измерения кажущейся электрической мощности, кВА — киловольт-ампер).
Трансформатор управления имеет электрически раздельные обмотки в соответствии с EN61558-2-2 и используется для питания вспомогательных цепей. Управляющие трансформаторы имеют низкое падение напряжения при индуктивной нагрузке. Согласно DIN VDE 0113, часть 1, управляющий трансформатор должен быть предусмотрен в электроустановках, если: машины и системы имеют более 5 электромагнитных исполнительных катушек, реле, контакторов и т.д., устройства управления и сигнализации установлены вне шкафов управления и машин, или если необходимо обеспечить питание электронных цепей управления или сигнализации.
Mehr Produkte entdecken
