Najważniejsze 25 pytań z wywiadu dotyczące transformatorów

1). Co to jest transformator?

Transformator to statyczne urządzenie, które przekształca energię elektryczną z jednego obwodu do drugiego bez wpływu na częstotliwość, podnosząc (lub) obniżając napięcie.

2). Jakie są teoretyczne podstawy działania transformatora?

Teoria wzajemnej indukcji wyjaśnia działanie transformatora. Wspólny magnetyczny strumień wiąże dwa obwody elektryczne.

3). Co oznacza moc nominalna transformatora?

Moc nominalna transformatora to maksymalna moc, którą można z niego wyciągnąć, bez przekroczenia dopuszczalnych granic temperatury w cewkach dla używanego rodzaju izolacji.

4). Jak i dlaczego jest wyrażana moc nominalna transformatora?

Moc nominalna transformatora jest wyrażana w KVA, a nie w KW. Moc nominalna transformatora często może być określona na podstawie jego wzrostu temperatury.

Straty w maszynie powodują wzrost temperatury. Straty miedziowe są proporcjonalne do prądu obciążenia, a straty żelazne są proporcjonalne do napięcia. W rezultacie całkowite straty transformatora są określane przez volt-ampery (VA) i są niezależne od współczynnika mocy obciążenia.

Dla dowolnej wartości współczynnika mocy, dany prąd spowoduje taką samą stratę I²R.

Ta strata redukuje proces produkcyjny maszyny. Współczynnik mocy określa wydajność w kilowatach. Jeśli współczynnik mocy spadnie dla danego obciążenia w kW, prąd obciążenia odpowiednio wzrośnie, generując większe straty i wzrost temperatury maszyny.

Z powyższych powodów, transformatory są zwykle oceniane w KVA, a nie w KW.

5). Jaki jest współczynnik mocy transformatora?

Współczynnik mocy transformatora jest bardzo niski i opóźniony, gdy nie ma obciążenia. Jednak współczynnik mocy przy obciążeniu jest prawie taki sam lub równy współczynnikowi mocy obciążenia, które jest przesyłane.

6). Jaka jest normalna różnica fazowa między napięciem a prądem przy obciążeniu w transformatorze?

Normalnie, prąd bez obciążenia w transformatorze opóźniony jest względem napięcia o około 70°.

7). Jakie są główne komponenty transformatora?

Główne komponenty to:

• Magnetyczny obwód wykonany z laminowanego rdzenia

• Żelazny rdzeń i konstrukcje zaciskowe

• Cewka pierwotna

• Cewka wtórna

• Zbiornik wypełniony izolującym olejem

• Zaciski (H.T) z izolatorami

• Zaciski (L.T) z izolatorami

• Zbiornik konserwacyjny

• Odmuchowiec

• Rura wentylacyjna

• Wskaźnik temperatury wiatraków (WTI)

• Wskaźnik temperatury oleju (OTI) oraz

• Radiatorem

8). Jakie materiały są wybierane do rdzeni transformatorów i dlaczego?

Ze względu na wysoką oporność elektryczną, wysoką przepuszczalność magnetyczną, właściwości niepodlegające starzeniu i niskie straty żelazne, wykorzystywane są laminaty specjalnie stopionego żelaza z krzeminem (stosunek krzemu 4 do 5%).

9). Jaką funkcję pełni rdzeń żelazny w transformatorze?

W transformatorze, rdzeń żelazny zapewnia ciągłą prostą ścieżkę magnetyczną o niskim oporze.

10). Jak minimalizować przecieki magnetyczne?

Przecieki magnetyczne są minimalizowane poprzez sekcjonowanie i przeplatanie cewek pierwotnej i wtórnej.

11). Dlaczego połączenia rdzenia żelaznego powinny być ułożone naprzemiennie?

Połączenia rdzenia żelaznego powinny być ułożone naprzemiennie, aby uniknąć jasnej luki powietrznej w obwodzie magnetycznym, ponieważ luka powietrzna zmniejsza strumień magnetyczny ze względu na swoją wysoką oporność.

12). Dlaczego współczynnik mocy transformatora jest tak niski, gdy nie ma obciążenia?

Prąd przepływający przez transformator ma dwie składowe. Prąd namagnesowy (I_m) w kwadraturze (90°) do zastosowanego napięcia i składowa fazowa zgodna z faza zastosowanego napięcia.

Większość prądu pobieranego przez transformator z cewki pierwotnej w stanie bez obciążenia jest wykorzystywana do namagnesowania ścieżki.

W związku z tym, prąd pobierany przez transformator w stanie bez obciążenia składa się głównie z prądu namagnesowego, który jest wykorzystywany do generowania pola magnetycznego w obwodach transformatora (charakter indukcyjny).

W rezultacie, współczynnik mocy transformatora w stanie bez obciążenia będzie wynosił od 0,1 do 0,2.

13). Co się dzieje, gdy do transformatora podłączono zasilanie DC?

Gdy do cewki pierwotnej transformatora podłączono zasilanie DC, nie powstaje EMF zwrotna.

EMF zwrotna jest istotna, ponieważ ogranicza prąd generowany przez maszynę.

Brak EMF zwrotnej powoduje, że transformator zaczyna pobierać ogromne prądy, co prowadzi do spalenia cewki pierwotnej.

W rezultacie, gdy do transformatora podłączono zasilanie DC, cewka pierwotna spali się.

14). Kiedy osiąga się maksymalną efektywność transformatora mocy i transformatora dystrybucyjnego?

Efektywność transformatora jest maksymalna, gdy straty rdzeniowe są równe stratom miedziowym, przy określonym współczynniku obciążenia (α).

P_{straty miedziowe} = α²X P_{straty rdzeniowe}

Optymalna efektywność transformatora jest określana, gdy straty rdzeniowe są równe stratom miedziowym, korzystając z powyższego obliczenia dla określonego współczynnika obciążenia (α).

Straty rdzeniowe transformatora pozostają stałe, niezależnie od obciążenia, ale straty miedziowe zmieniają się w zależności od obciążenia. Gdy straty rdzeniowe i miedziowe są takie same, maksymalna efektywn