Индуктивность вторичной обмотки трансформатора тока

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Индуктивность — вторичная обмотка — трансформатор

Индуктивность вторичной обмотки трансформатора Тр2 и емкость Сю составляют резонансный контур, настроенный на частоту 3 5 кгц. [1]

Индуктивность L вторичной обмотки трансформатора и емкость излучающего пьезоэлемента составляют настроенный контур. [3]

Регулятор фазы L2 и конденсаторы СП, С12 вместе с индуктивностью вторичной обмотки трансформатора Т1 образуют контур, настроенный на полустрочную частоту. [4]

Регулятор фазы 7.I L2 и конденсаторы 7.1 ( С11, С12) вместе с индуктивностью вторичной обмотки трансформатора 7.1 Т1 образуют контур, настроенный на полустрочную частоту. Изменение индуктивности катушки 7.11.2 дает возможность регулировать фазу корректирующего тока и тем самым уменьшить подушкообразные искажения растра. [5]

В момент tl ключом / С в первичные обмотки трансформаторов от источника Г подается ток с частотой 2со0, благодаря чему происходит изменение индуктивности вторичных обмоток трансформаторов , являющейся параметром колебательного контура. Это приводит к параметрическому возбуждению колебаний в контуре, причем амплитуда колебаний тока в контуре нарастает по экспоненциальному закону в течение времени от t до t2, когда наступает равновесие между дополнительной энергией, вводимой в контур за счет изменения его индуктивности, и возросшими потерями в контуре. [7]

Применение измерительного трансформатора тока на радиочастотах в верхней части его рабочего диапазона частот ограничивается резонансными свойствами трансформатора. Это объясняется тем, что индуктивность вторичной обмотки трансформатора и ее собственная емкость образуют колебательный контур, сопротивление которого току прибора возрастает с приближением к резонансу, и показания амперметра вследствие этого будут преуменьшены. [8]

В предшествующих рассуждениях принималось, что ток в последующем по циклам работы вентиле возникает тогда, когда в предыдущем вентиле он станет равным нулю. Вследствие наличия индуктивных сопротивлений в цепи тока, в частности б индуктивности вторичной обмотки трансформатора , ток в предыдущем вентиле еще продолжает течь, а в последующем вентиле дуга уже зажглась. [10]

Можно плавно менять температуру разряда от мягких дуговых режимов до искры, если регулировать соотношение между током разряда конденсаторов и током, проходящим через силовую цепь. Такую регулировку осуществляют, изменяя емкость конденсаторов, сопротивление реостатов в силовой цепи и индуктивность вторичной обмотки трансформатора . К сожалению, практически производить некоторые переключения в генераторе ДГ-2 довольно сложно. Обычный же переход от дугового режима к искровому осуществляется поворотом одной рукоятки, что обеспечивает все необходимые переключения. [11]

Первичная обмотка трансформатора Тр подключена к выходу электронного усилителя 7 мощности низкой частоты, вход которого подключен к части витков вторичной обмотки трансформатора Тр. Собственная частота колебаний механической колебательной системы определяется жесткостью испытуемого образца и присоединенных к нему масс якоря с захватом. Частота электрического колебательного контура, образованного индуктивностями вторичной обмотки трансформатора и обмотки возбуждения 5, а также емкостью последовательно включенного конденсатора С, настраивается на частоту механической колебательной системы. [13]

Первичная обмотка трансформатора Тр подключена к выходу электронного усилителя 7 мощности низкой частоты, вход которого подключен к части витков вторичной обмотки трансформатора Тр. Собственная частота колебаний механической колебательной системы определяется жесткостью испытуемого образца и присоединенных к нему масс якоря с захватом. Частота электрического колебательного контура, образованного индуктивностями вторичной обмотки трансформатора и обмотки возбуждения 5, а также емкостью последовательно включенного конденсатора С, настраивается на частоту механической колебательной системы. Дроссель Др уменьшает затухание, вносимое в электрический колебательный контур обмоткой 1, Реостатом R2 можно изменять добротность электрического колебательного контура. Поскольку электрический и механический колебательные контуры оказываются сильно связанными, вся система возбуждается на одной частоте и работает в режиме автоколебаний. [15]

Источник

Индуктивности обмоток трансформатора и электромагнитное рассеяние

Дата публикации: 29 июля 2013 .
Категория: Статьи.

Индуктивности обмоток

В трансформаторах со стальным магнитопроводом магнитная проницаемость стали µ во время цикла перемагничивания непостоянна. Поэтому в течение этого цикла непостоянны также собственные L и взаимные М индуктивности обмоток трансформатора. В результате такого непостоянства µ при подключении трансформатора к сети с синусоидальным напряжем в его намагничивающем токе i возникают высшие гармоники (смотрите статью «Явления, возникающие при намагничивании магнитопроводов трансформаторов»).

Рисунок 1. Магнитные потоки трансформатора при одностороннем намагничивании (i1 ≠ 0, i2 = 0)

При работе трансформатора на ток i накладывается ток нагрузки, по отношению к которому ток i и, в особенности, его высшие гармоники малы. Поэтому при исследовании режимов работы трансформатора указанными гармониками можно пренебречь и учитывать только основную гармонику тока i. Это равносильно допущению, что во время цикла перемагничивания µ, L и M постоянны. Влияние насыщения магнитопровода при этом можно учесть, принимая в расчет при разных режимах работы трансформатора, при разных амплитудах потока магнитопровода, значения µ, L и M для данного режима работы. В соответствии с изложенным будем полагать, что µ, L и M постоянны.

Рассмотрим индуктивности и индуктивные сопротивления обмоток, обусловленные магнитным потоком магнитопровода Ф_с, все силовые линии которого полностью замыкаются по замкнутому магнитопроводу и поэтому сцепляются со всеми витками первичной и вторичной обмоток (рисунок 1).

Пусть поток Ф_с создается током первичной обмотки i₁, когда ток вторичной обмотки i₂ = 0. Значения Ф_с и i₁ могут быть известны, например, из данных расчета магнитной цепи или из опыта. Тогда собственная индуктивность первичной обмотки от потока в магнитопроводе

Величину L_с1 можно выразить также через магнитное сопротивление магнитопровода

(2)

где l_k, S_k и µ_k соответственно означают длину, площадь сечения и магнитную проницаемость k-го участка магнитной цепи. При этом

и после подстановки этого значения Ф_с в выражение (1) получим

Отметим, что значение R_µc также может быть определено по данным расчета магнитной цепи или из данных опыта по соотношению (3).

Аналогично индуктивность вторичной обмотки от потока магнитопровода

а взаимная индуктивность первичной и вторичной обмоток от потока магнитопровода

Картина магнитного поля, замыкающегося целиком по магнитопроводу, одинакова независимо от того, какой из обмоток это поле создается. Поэтому и магнитное сопротивление потоку Ф_с одинаково для поля обеих обмоток и в равенства (4), (5) и (6) входит одинаковая величина R_µс. Вследствие этого также

(7)

Кроме потока Ф_с, ток первичной обмотки i₁ создает также поток Ф_в1 (рисунок 1), силовые линии которого замыкаются частично по воздуху или через трансформаторное масло. Потокосцеплениям Ψ_в1 и Ψ_в12 этого потока с первичной и вторичной обмотками соответствует собственная индуктивность первичной обмотки

и взаимная индуктивность двух обмоток

Точно так же при питании вторичной обмотки током i₂ создается поток Ф_в2, замыкающийся частично по воздуху. Потокосцеплениям Ψ_в2 и Ψ_в21 этого потока с вторичной и первичной обмотками соответствует собственная индуктивность вторичной обмотки

и взаимная индуктивность двух обмоток

При этом, согласно принципу взаимности,

Поля потоков Ф_в1 и Ф_в2 имеют гораздо более сложный характер, чем поле потока Ф_с. Отдельные магнитные линии этих потоков сцепляются с неполными и разными числами витков первичной и вторичной обмоток. Поэтому в отличие от L_с2 [смотрите соотношение (7)]

(8)

Полные собственные индуктивности первичной и вторичной обмоток

и полная взаимная индуктивность

Первые слагаемые равенств (9) и (10) значительно больше вторых, так как потоки через воздух относительно малы.

Понятие об электромагнитном рассеянии

Полнота электромагнитной связи двух индуктивно связанных цепей характеризуется коэффициентом связи этих цепей

(11)

Как известно из курса теоретических основ электротехники, в реальных условиях всегда c div > .uk-panel’>» data-uk-grid-margin>

Источник

Как рассчитать индуктивность силового трансформатора, формулы и примеры

Трансформатор, как элемент радиотехники и электротехники, работает на основе электромагнитной индукции. Говоря об индуктивности трансформатора, имеют в виду индуктивность обмоток и взаимоиндукцию между ними.

Каждая из обмоток представляет некоторое количество витков провода, намотанных на ферромагнитный сердечник, то есть обыкновенную катушку индуктивности.

Трудность в определении параметров катушки заключается в том, что они изменяются в зависимости от нескольких параметров и их сочетания:

• токи в обмотках;
• уровень намагниченности магнитопровода;
• магнитные характеристики сердечника;
• взаимодействие между соседними обмотками;
• наличия постоянной составляющей тока.

Конструкция и принцип действия силового трансформатора

В основе конструкции любого трансформатора находятся следующие элементы:

1. Сердечник из ферромагнитного материала.
2. Первичная и вторичные обмотки. В случае автотрансформатора одна обмотка выполняет обе функции.

В сетях переменного тока промышленной частоты (50 или 60Гц) в качестве ферромагнитного материала используется сталь, обработанная по специальной технологии. На высоких частотах часто делаются трансформаторы без сердечника, поскольку для нормальной работы достаточно взаимосвязи межу катушками.

• в первичной обмотке, подключенной в цепь питания, создается переменное электрическое поле;
• под действием поля первичной катушки в сердечнике создается переменное магнитное поле;
• в силу электромагнитной индукции во всех обмотках наблюдается ЭДС индукции.

ЭДС индукции в первичной обмотке направлена противоположно поданному напряжению, поэтому они взаимно компенсируются. В результате, при отсутствии нагрузки через первичную обмотку протекает сравнительно небольшой ток холостого хода.

Наличие тока вторичной цепи аналогично вызывает дополнительный магнитный поток, а он – ЭДС самоиндукции в первичное катушке. В результате компенсация первичного напряжения снижается и растет ток в первичной цепи.

Физическое понятие индуктивности обмоток

Индуктивность представляет собой коэффициент пропорциональности между током, создаваемым замкнутым электрическим контуром, и магнитным потоком, который создается этим контуром.

Более понятной формулировкой будет та, которая говорит о величине ЭДС самоиндукции в замкнутом контуре, которая возникает при изменении силы тока за единицу времени. То есть, понятие индуктивности справедливо для изменяющегося тока.

При постоянном токе говорить об индуктивности бессмысленно.

В идеальном трансформаторе все электромагнитное поле, создаваемое обмотками, замкнуто в магнитном сердечнике. В реальных конструкциях существует поле рассеяния, величина которого зависит от способа выполнения катушки и конструктивных особенностей сердечника. Чем больше толщина намотки, тем большая часть электромагнитного поля замыкается вне магнитопровода.

Этому способствует также качество сборки магнитопровода. Зазоры между пластинами способствуют резкому увеличению рассеивания. В связи с этим наилучшими свойствами обладают О-образные сердечники.

Формулы и измерение

Формулы для расчета индуктивности катушек довольно сложны и имеет различный вид для различных типов исполнения обмоток:

• линейный проводник;
• одновитковая катушка;
• плоская катушка;
• соленоидальная обмотка;
• тороидальная форма.

Наибольшие сложности возникают при расчетах многовитковых многослойных катушек, то есть тех, которые составляют обмотку трансформаторов.

В подавляющем большинстве случаев точный расчет невозможен, поэтому приходится использовать примерные данные и уточнять их после проведения измерений.

Формулы для расчета индуктивности трансформатора основаны на расчетах соленоида:

µ0 – магнитная постоянная;

µ – магнитная проницаемость сердечника;

N – количество витков;

S – площадь одного витка;

l – длина обмотки.

Для измерения индуктивности существует несколько методик и приборов, созданных на их основе. В большинстве случаев измерение производится путем вычислений индуктивного сопротивления катушки при подаче образцового напряжения заданной частоты и измеренного значения тока через обмотку.

В специализированных приборах вычисления производятся автоматически, и пользователь только считывает показания шкалы прибора, выраженные в единицах индуктивности – Гн, мГн или мкГн.

Как измерить в домашних условиях

Приборы для непосредственного измерения индуктивности имеют высокую стоимость и редко используются в домашних условиях. С приемлемой точностью результаты можно получить, используя обычные приборы для измерения переменного тока: амперметр и вольтметр. Также необходим омметр.

Порядок действий следующий:

1. При помощи омметра определяют активное сопротивление обмотки R.
2. Подключают трансформатор последовательно с амперметром в сеть.
3. Параллельно обмотке подключают вольтметр.
4. По показаниям приборов определяют полное сопротивление трансформатора: Z=U/I
5. Индуктивное сопротивление находят, вычитая из полного сопротивления активное: X_L=Z-R
6. Индуктивность определяется по формуле: L=X_L/(2πf), где π – число пи 3.14, f – частота измерений.

Как правило, активное сопротивление намотки значительно (на несколько порядков) меньше индуктивного, поэтому можно его не учитывать. Именно поэтому, включение трансформатора в цепь постоянного напряжения вызывает короткое замыкание. Ток обмотки при этом будет ограничиваться только активным сопротивлением.

Пример расчета

К примеру, требуется рассчитать индуктивность первичной обмотки трансформатора питания. Путем измерений определено:

1. Сопротивление обмотки 3 Ом.
2. Напряжение сети 220 В.
3. Частота питающего напряжения 50 Гц.
4. Ток холостого хода 05 А.

Активное сопротивление меньше полного в 10000 раз и его можно не учитывать.

Источник

Тема: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Опции темы

Регистрация 30.05.2015 Сообщений 67

Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Регистрация 30.05.2015 Сообщений 67

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Старый знакомый Регистрация 26.12.2011 Адрес город у моря Сообщений 718

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Регистрация 30.05.2015 Сообщений 67

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

А в насыщение сердечник входит «ступенькой» после какого то определенного напряжения,или плавно и тем больше чем больше напряжение?

———- Сообщение добавлено 17:28 ———- Предыдущее сообщение было 17:14 ———-

Ведь вот в чем «проблема»- замеряю 150 витков вторички мультиметром с новой кроной,показывает индуктивность 1 Гн,ставлю посаженную крону,замеряю,показания индуктивности растут,видимо из-за того,что падает напряжение и перед тем как совсем упасть когда тухнет дисплей мультиметра индуктивность показывает 20 Гн,как бы на самом маленьком напряжении самые большие показания прибора,если это из-за уменьшения насыщения сердечника происходит при меньших напряжениях,то тогда именно на таких низких напряжениях надо замерять индуктивность,ведь трансформатор как раз и будет работать с мизерными напряжениям.То есть верен ли такой подход к этому вопросу: Если выяснили,что необходимая индуктивность вторичной обмотки трансформатора ленточного микрофона должна быть 5 Гн,то эти 5 Гн должны быть получены при близком к рабочему напряжению трансформатора,а не при скажем 5 Вольтах какого то мультиметра потому что при больших напряжениях из-за большего насыщения получим неадекватно большую индукцию обмотки при рабочем напряжении.

Старый знакомый Регистрация 30.08.2008 Адрес Санкт-Петербург Сообщений 885

Сообщение от Garin

корректнее говорить о величине индуктивности в функции тока, а не напряжения.
Зависимость эта, в общем случае, нелинейна.
Индуктивность определяет функция мю (магнитной проницаемости) от тока — именно она нелинейна.
У разных материалов отличается характеристика, особенно в области малых токов. возможны три случая:
1.мю возле нуля возрастает (как правило, есть экстремум, находящийся близко к колену кривой намагничивания — именно поэтому все пром силовые трансы мотают для работы вблизи колена и именно поэтому при снижении индукции в сердечнике (избыточности числа витков первички) мощность транса убывает довольно быстро
2.мю возле нуля падает ( как правило, монотонно)
3. мю возле нуля почти не зависит от тока — т.е. почти параллельня полка, начинающая монотонный спад вблизи колена.

поэтому и зависимости бывают трех видов. например, индуктивность силового трансформатора при малом токе и при номинале могут отличаться.

Завсегдатай Регистрация 18.02.2011 Адрес Петербург Сообщений 4.328

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Сообщение от Garin

Завсегдатай Регистрация 02.09.2006 Адрес Санкт-Петербург Возраст 46 Сообщений 2.563

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Сообщение от Garin

Регистрация 30.05.2015 Сообщений 67

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

a_lumnus,-трансформатор микрофона обязан работать в холостом режиме,то есть когда сила тока мала до пренебрежения ей.

———- Сообщение добавлено 19:02 ———- Предыдущее сообщение было 19:01 ———-

Сухоруков Сергей,-индуктивность вторичной обмотки.

———- Сообщение добавлено 19:03 ———- Предыдущее сообщение было 19:02 ———-

Openreel,-это целый лабораторный стенд нужен)) Хотя бы просто найти таблицы зависимости насыщения от напряжения.

Завсегдатай Регистрация 18.02.2011 Адрес Петербург Сообщений 4.328

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Сообщение от Garin

И что Вы будете делать с результатом измерений? Ну, намеряете какую-то величину. Дальше что?

Микрофонные трансформаторы есть заводского изготовления. Вы хотите самопальный сделать?

Регистрация 30.05.2015 Сообщений 67

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Я уже делаю.Вопрос в актуальности показаний,если при малых напряжениях и токах насыщение сердечника меньше и индуктивность растет,то можно убавлять витки,что в итоге уменьшит собственные шумы микрофона.То есть допустим я намерял стандартным способом 8ю вольтами в мультметре требуемые 5 Гн,но какие будут показания индуктивности при измерении рабочим напряжением например 1 милливольт? Допустим при 1 мВ,индуктивность будет 50 Гн,тогда я смело сматываю львиную долю витков и имею выигрыш по шумам без ущерба по полосе пропускания. Примерно так.

———- Сообщение добавлено 19:43 ———- Предыдущее сообщение было 19:22 ———-

То есть суть вопроса в пересчете показаний индуктивности мультиметра на рабочее напряжение и ток (током наверно можно пренебречь так как трансформатор при согласовании с предусилителем по напряжению должен работать в холостом режиме) трансформатора.

Завсегдатай Регистрация 03.07.2011 Адрес Ставропольский край Сообщений 2.021

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

Сообщение от Garin

Измерять индуктивность микрофонного трансформатора мультиметром — пустое занятие.

Для такой цели нужен или специальный прибор, или надо собрать измерительную установку. Например измерительный мост переменного тока.

Если имеется перестраиваемый генератор звуковых частот (ЗГ) и милливольтметр переменного тока, то добавив несколько образцовых конденсаторов и пару резисторов можно собрать мини-установку для определения резонансной частоты LC контура из интересуемого трансформатора и образцового конденсатора. По найденной резонансной частоте и по номиналу образцового конденсатора вычисляется ориентировочная индуктивность обмотки.

В районе малых напряжений (от долей микровольт) будет измерена начальная индуктивность (нормальный режим микрофонных трансформаторов). Далее, при увеличении тока намагничивания индуктивность может весьма сильно увеличиваться, от 1,5 до 10 и более раз. (Зависит от применённого сердечника.) При дальнейшем увеличении тока намагничивания режим сердечника приближается к насыщению и индуктивность начинает резко падать. Это справедливо для сердечников на основе металлических сплавов. (Для магнитодиэлектриков, например ферритов картина может быть совсем иная)

P.S. Достаточно измерить индуктивность одной обмотки. Индуктивность других обмоток просто вычисляется через коэффициент трансформации.

P.S. Полезно ознакомиться: Цыкин Г.С. — Трансформаторы низкой частоты (1955)

Регистрация 30.05.2015 Сообщений 67

Re: Замер индуктивности обмотки трансформатора.

В общем методом пробы примерно выяснил на сколько можно уходить от показаний индуктивности мультиметра.С одинаковым КТ начал с одного витка в первичке,сразу четко понятно,что этого мало так как звук стал напрочь лишен низких частот и жутко упал выхлоп,2 витка немного прибавили выхлоп и прибавилось прилично низких частот в звуке,3 витка,4,5,6. уже давали полный одинаковый спектр частот голоса.То есть 3 витка в первичной обмотке (при данном сердечнике) достаточно,и 120 витков во вторичке,по индуктивности 120 витков дали 1,2 Гн,это в три с половиной раза меньше чем «должно быть» в кавычках потому что это при измерении мультметром,то есть его мощностью.Значит предварительный вывод такой,что можно в 3,5 раза уменьшать индуктивность обмотки,уходить от необходимых 4,5-5 Гн до значения 1,2 Гн так как похоже что при рабочем намного более низком напряжении и токе эти 1,2 Гн как раз являться 4,5-5 Гн.
Все это возможно ошибочно,да и скорее всего,но вот так вот пока показалось.

———- Сообщение добавлено 22:01 ———- Предыдущее сообщение было 21:54 ———-

теоретизирующий практик,-это все понятно,да и мультиметр то с функцией замера индуктивности.Волновал вопрос растут,или падают показания индуктивности не важно какой в принципе обмотки при уменьшении напряжения измерения.Скажем какой либо замер имел значение измерительного напряжения 8 вольт,получили определенные цифры индуктивности,пусть 5 Гн,если мы померим то же самое,тем же прибором допустим но напряжением 0,1 вольт,изменятся ли цифры показаний индуктивности?

Источник