Электротехника -1

ЛЕКЦИЯ №13

ТЕМА: СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

1.Понижающие трансформаторы для переносных электроламп и работы электроинструментов.

По правилам техники безопасности для переносных светильников в условиях строительства допускается напряжение 36 В, а в местах особо опасных в отношении поражения электрическим током (туннели, шахты, металлические резервуары) не более 12 В.

Для питания таких светильников выпускаются специальные переносные трансформаторы, однофазные, малых размеров с вторичным напряжением 36 В и 12 В, с мощностью 50 - 250 В А. Первичная их обмотка включается в сеть напряжением 220 В или 380В.

Электроинструменты рекомендуется по соображениям техники безопасности применять на напряжение

36 В.

При необходимых мерах предосторожности (работа в резиновых перчатках) допускаются также инструменты работающие на напряжении 127 В и 220 В.

Для питания электроинструментов промышленностью выпускаются переносные трехфазные понижающие трансформаторы, включаемые в сеть 380 В, мощностью 0,5 - 2,5кВ А. Они понижают напряжение до 36В, 133 В и 230 В.

2.Трансформаторы для электропрогрева бетона.

При бетонных и железобетонных работах в зимнее время, как правило, применяют электропрогрев - нагревание бетона переменным электрическим током. Для этого прогреваемая бетонная конструкция включается в цепь тока как сопротивление и внутри самого бетона электрическая энергия преобразуется в тепловую. Цель электропрогрева - ускорить затвердевание бетона, получить требуемую его прочность в короткие сроки и предотвратить его замерзание. По мере затвердевания свежеуложенного бетона его электросопротивление увеличивается. Всвязи с этим, для того чтобы поддерживать необходимую величину тока в цепи электропрогрева, приходится постепенно повышать напряжение. Обычно в начальной стадии прогрев ведут при напряжении 50 В - 60 В, а к концу его увеличивают до 100 В.

Для электропрогрева выпускаются специальные понижающие трансформаторы небольшой мощности ( до 100 кВ А ). Эти трансформаторы включаются в сеть 380 В и на выводах вторичной обмотки могут обеспечить несколько ступеней понижения напряжения. Изменяют вторичное пониженное напряжение специальным переключателем, расположенном на крышке трансформатора, а также перестановкой планок на выводах вторичной обмотки. Изменение положения переключателя изменяет колическтво включенных витков первичной обмотки, меняя тем самым соотношение витков вторичной и первичной обмоток и соответственно коэффициент трансформации. Перестановка планок изменяет схему соединения фаз вторичной обмотки с треугольника на звезду, что дает увеличение линейного напряжения в 1,73 раза.

Например в трехфазном трансформаторе с маслянным охлаждением и мощностью 50 кВ А существует такой ряд напряжений: 19 В, 60 В, 71В, 103 В, 121 В.

Промышленность выпускает также для электропрогрева бетона передвижные установки мощностью 60 кВ А, состоящие из трех однофазных трансформаторов с маслянным охлаждением и

распределительного щита. Включают их в сеть 380 В. При различных соединениях обмоток трех трансформаторов установка может давать понижение напряжения до 51 В, 88 В, 102 В, 176 В.

3.Сварочные тансформаторы.

Как правило такие трансформаторы выполняются однофазными с воздушным охлаждением. Со стороны высшего напряжения могут быть включены в сеть 380 В или 220 В, а на низкой стороне они дают напряжение 60 В - 65 В. Такое напряжение на зажимах вторичной обмотки устанавливается при холостом ходе. В процессе сварки это напряжение колеблется от максимального значения, до значений близких к нулю. Сварочные трансформаторы выдерживают короткое замыкание возникающее в случае прикосновения электрода к сварочному шву. Вторичная обмотка трансформатора расчитана на длительное протекание тока короткого замыкания. Сварочные трансформаторы при заданной мощности должны создавать большие токи в нагрузке, причем резкое изменение сопротивления нагрузки не должно существенно сказываться на значении сварочного тока.

Относительно невысокое напряжение при больших токах обеспечивают не только эффективное тепловыделение в сварочном контакте, но и безопасность сварщика, работающего обычно с металлоконструкциями обладающими высокой электропроводностью.

Для устойчивого горения дуги в сварочную цепь необходимо включение индуктивного сопротивления. Благодаря этому ограничивается ток короткого замыкания. В связи с этим сварочные трансформаторы выпускаются или в комплекте с отдельной дроссельной катушкой - регулятором. или с регулятором встроенным в корпус трансформатора. Регулятор включается последовательно с вторичной обмоткой трансформатора. Регулятор представляет собой индуктивную катушку со стальным сердечником (дроссель). Сердечник - магнитопровод дросселя имеет воздушный зазор, ширина которого может изменяться путем передвижения подвижной части сердечника при вращении рукоятки регулятора. Изменение воздушного зазора меняет индйктивное сопротивление дросселя и тем самым регулирует - увеличивает или уменьшает сварочный ток. Такие трансформаторы имеют обычно мощность примерно равную 30 кВ А при сварочном токе до 500 А.

Имеются конструкции сварочных трансформаторов с регулятором (регулируемым дросселем), встроенном в корпус трансформатора.

Своеобразной конструкцией обладают сварочные трансформаторы с подвижными обмотками. Первичная их обмотка, расположенная на одном стержне со вторичной, может премещаться относительно нее. Регулирование сварочного тока в этих трансформаторах осуществляется изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. При удалении обмоток одной от другой увеличивается их индуктивное сопротивление и соответственно сокращается сварочный ток. Отдельного регулятора (дросселя) не требуется.

Иногда в сварочные трансформаторы встраивают конденсаторы, обеспечивающие повышение коэффициента мощности при его работе.

4.Измерительные трансформаторы.

В цепь высокого напряжения электроизмерительные приборы включать непосредственно нельзя, так как прикасаться к ним опасно. Нельзя также непосредственно измерять большие токи; в этом случае токопроводящие части приборов были бы очень громоздкими. Пользуясь специальными измерительными трансформаторами, можно применять для измерения высоких напряжений и больших токов обычные приборы низкого напряжения и малого тока.

По правилам безопасности, необходимо обязательно заземлить низковольтную обмотку измерительных трансформаторов, так как при повреждении изоляции между обмотками низкого и высокого напряжения приборы будут находиться под опасным для человека высоким напряжением.

Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы напряжения -

обычные понижающие трансформаторы. От силовых они отличаются только небольшой мощностью (30 - 500 ВА), вполне достаточной для питания обмоток вольтметров, а также обмоток напряжения счетчиков, ваттметров и других приборов. Напряжение вторичных обмоток, всех измерительных трансформаторов напряжения равно 100 В. Коэффициент трансформации этих трансформаторов записывают так: 6000/100, 10000/100 и так далее.

Чтобы определить первичное напряжение, показания вольтметра, включенного во вторичную цепь трансформатора, нужно умножить, на коэффициент трансформации. Часто на шкале вольтметра

обозначают сразу высокое - первичное - напряжение с учетом коэффициента трансформации. На шкале таких вольтметров имеется соответствующая надпись: «С тр. напр. 10000/100 В».

Измерительные трансформаторы тока. Первичную обмотку трансформатора тока, состоящую из одного или нескольких витков толстого изолированного провода, включают в цепь, ток которой необходимо измерить. К зажимам вторичной обмотки, имеющей большое число витков тонкого провода, включают амперметр или токовые обмотки счетчика, ваттметра и других приборов. Номинальный ток вторичных обмоток всех трансформаторов тока 5 А. Как и в трансформаторе напряжения, коэффициент трансформации трансформатора тока обозначают дробью, числитель которой показывает первичный (большой) ток, а знаменатель - вторичный ток 5 А, Например: 50/5; 300/5 и так далее.

Чтобы амперметр, включенной, во вторичную обмотку трансформатора тока, показывал измеряемый первичный ток, на шкале отмечают сразу первичный ток с учетом его коэффициента трансформации. Амперметр с такой градуировкой имеет специальную надпись на шкале: «С тр. тока 100/5 А».

Если вторичную обмотку трансформатора тока, имеющего большое число витков, разомкнуть, то на ее выводах возникнет большое напряжение, опасное и для приборов, и для людей, которые случайно могут коснуться концов этой обмотки. Поэтому вторичная обмотка всех трансформаторов тока должна быть или включена на приборы, или закорочена.

Контрольные задания:

1.Внимательно изучить предложенную тему.

2.Составить конспект по изученному материалу.

3.Углубленно изучить материал, используя Интернет-ресурсы.

4.Написать отчет о проделанной работе .