Как работает трансформатор?
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 25 เม.ย. 2022
- В ролике рассматриваются принципы работы электрического трансформатора.
Ключевые слова: преобразование мощности, повышающий трансформатор, электромагнитная индукция, ЭДС индукции, магнитная индукция, магнитный поток, индуктивное сопротивление, омическое сопротивление, магнитопровод, магнитный сердечник.
Зачем нужен сердечник в трансформаторе? • Зачем нужен сердечник ...
Что такое магнитное сопротивление? • Что такое магнитное со...
Когда переменный ток становится постоянным? • Когда переменный ток с...
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Надо быть осторожным с выражением: "...а КАКИМ ОБРАЗОМ передается энергия по такой системе от источника к лампочке" (1:19)
Потому как передачу энергии описывает вектор Пойнтинга... - но чтобы разобраться с ним, надо разобраться с конфигурацией электрического и магнитного полей в трансформаторе. А это просто убийственная задача!
Интересно отметить: предположение что магнитное поле полностью и без остатка заключено в идеальном сердечнике - тут же убивает вектор Пойнтинга вне его, и делает невозможным передачу энергии от первичной обмотки к сердечнику, и от сердечника ко вторичной обмотке.
Получается, идеальный трансформатор (т.е. рассматриваемая модель) не способен передавать энергию. 😉😁
@@schetnikov Вы, наверное, исходили из формулы LI^2/2? Ну и что индукция, естественно, пропорциональна мю. Однако ж, в с бесконечным мю и ток в обмотке равен нулю. Неопределенность, однако.
Для разбора трансформатора лучше опираться на формулу для энергии Ф^2/2L. Ведь именно магнитный поток Ф и отвечает за связь между обмотками. Откуда видно, что если поток конечен, то магнитная энергия в идеальном магнитопроводе равна нулю.
Очевидно, это связано с тем, что энергия через такой магнитопровод не просачивается, если по Пойнтингу.
Поэтому, раз в магнитопроводе энергия всегда нулевая, то и пропихнуть энергию через него не получается. Ну разве что если только прогонять энергию с бесконечной скоростью, наплевав на запрет старика Эйнштейна...
🚀🚫
@@schetnikov Конечно, часть магнитного потока неизбежно проходит вне сердечника, даже идеального. Полное игнорирование этого приводит к парадоксу.
Но идеальная модель как раз предполагает, что весь поток проходит внутри магнитопровода. В той части, где рассматривается коэффициенты передачи напряжения и тока в трансформаторе, это не ведет к проблемам. А вот что касается того, как движется энергия, - тут парадокс и возникает.
Я пришел к мнению, что для магнитопровода с бесконечным мю поток энергии из первичной обмотки во вторичную идет ПОЛНОСТЬЮ вне магнитопровода.
Так что ситуация получается где-то аналогичной потоку ЭМ энергии вдоль идеального проводника с бесконечной проводимостью, когда ВСЯ энергия бежит в пространстве вне проводника.
''...делает невозможным передачу энергии от первичной обмотки к сердечнику, и от сердечника ко вторичной обмотке.'' Тут не соглашусь. Энергия передаётся от катушки к катушке по прямой, а не через сердечник. А сердечник и провода нужны только для создания электрических и магнитных полей и не участвуют в передаче энергии. Даже энергия, которая подходит к трансформатору, не передаётся по проводам, а идёт где-то между ними (согласно вектору Пойнтинга ). Можете посмотреть лекции Чирцова, где он популярно рассказывает об этом.
@@DmitryS-fu7kv Что Вы не согласны - я понял. Только вот чтобы понять, что Ваше несогласие основано на аргументах - эти самые аргументы и нужны. А не общие слова, которые и я знаю.
@@salavatishikaev3104 А какие ещё аргументы Вы хотите? Конфигурацию электрических и магнитных полей в трансформаторе? Всё равно, они сформируются таким образом, чтобы энергия пошла по кратчайшему пути (в виде электромагнитной волны, направление которой и показывает вектор Пойнтинга). Вот это и есть основной аргумент.
То ощущение, когда учился в ВУЗе по специальности "Электроснабжение промышленных предприятий", работаешь в энергетике, обслуживаешь подстанции 330-750кВ, являешься членом комиссии по проверке знаний ,и с интересом залип в ролик, который объясняет как работает трансформатор :) Было интересно смотреть даже тому человеку, который в свое время делал курсовую работу по проектированию трансформатора.
Где учился?
Счастливый человек - а у меня школьный учитель физики был довольно невысокой квалификации и я ещё целых 12 лет (после школы, которую окончил аж в 1986! ;-) мучался с пониманием работы трансформатора, пока не услышал (причем довольно случайно ;-) волшебное слово "магнитопровод"! Но это время прошло не зря - теперь точно понимаю то, что т.н. "тёмная материя" является, на самом деле, фикцией! А тот же опыт Майкельсона-Морли проводится (ДО СИХ ПОР! ;-) настолько некорректно, что совсем не удивительно то, что последние данные т.н. "ошибок измерения" упали с 10% до практически нуля...
Браво, John!!!
Мне обьясните плиз почему при разомкнутой вторичной обмотке, первичная не пропускает ток, она же должна работать как дросель.(ну это в моём понимании)
Где учился?
Побольше бы в школы таких учителей физики, которым в первую очередь самим интересно то, о чём рассказывают)
Преподаватель:
- Как работает трансформатор?
Студент:
- У-у-у-у-у-у ...
Данил Хазиев, Класс!!!
Главное какие ученики.
Спасибо большое! Вы Настоящий Учитель! Вы хороший человек! Дай Бог вам здоровья! 👍🤔😃
В школе физику и химию я просто ненавидел , потому что заставляли зубрить непонятные формулы.
Но благодаря авторам таких интересных роликов , с удовольствием познаю и усваиваю что-то новое и доселе непонятное.
Премного благодарен вам за ваш труд.
В школах большонство учителей профнепригодны.
Ученики большинство тоже не подарок...
@@user-cs6nz3de2u
Это не одно и то же. Ученики такие были всегда, их нельзя поменять. А учителей можно!
@@kostya1306 Если бы все было так просто...🤔
Сейчас учителя вообще вымирают. У нас в посёлке пенсионеры работают из последних сил, а замены им нет.
Какие же Вы умные люди! Очень уважаю умных людей!
Даже домашку задал, аплодирую стоя, вот кого на учителя года выдвигать
Нет такого статуса *_преподаватель года_*
10 предметов, 2 в неделю, не считая физры, труда и подобных, по каждому дом работа, что поймёшь, что запомниш? Если на следующей неделе снова 10 домашних), критика системы образования.
Сколько не пытался считать трансформатор по формулам из книг - ничего толком не получалось, особенно для сварочного трансформатора, пока не увидел ролик на ютубе как рассчитать трансформатор по уже имеющемуся сердечнику сделав контрольный замер по напряжению насыщения и теперь умею считать трансформаторы - удивительно))
А ссылку можно на то видео?
@@sergeyres654 год прошел - ссылку уже не найти, да там и смотреть толком нечего, все сводится к простому эксперименту: берешь сердечник, если не бублик - нужно собрать в магнитопровод, мотаешь, например. 10 витков любым проводом и подаешь переменное напряжение начиная от несколько вольт плавно повышая до тех пор, пока ток не начнет резко расти - это и будет напряжением насыщения. Записываем значение напряжения и делим на число витков - получаем число витков на вольт. Ну вот и всё, дальше нам надо просто посчитать сколько витков обеих обмоток влезет в окно магнитопровода
Ах да - не забываем о соотношении числа витков и сечения провода, ну и о том, что сечение вторичной обмотки, если она мотается поверх первичной, должно быть на 20 - 30 % меньше расчетного из соображений охлаждения.
Я тоже так все время делал... Даже для вч трансформаторов с ферритовым сердечником.
Ну я бы еще добавил, что нужно делать небольшой запас, процентов 5, что бы трансформатор не работал на грани насыщения. Ну и считать для самого высокого возможного напряжения на первичке.
@@avtonomhouse я не писал про эти уточнения предполагая, что у читателя уже есть основные знания о работе трансформаторов)
тут важно не где инфа а во что ты веришь, если ты поверил что видео научит или будет легче то так оно и будет
Классное сравнение с коробкой передач. Спасибо!
Этот человек на голубом фоне вещает, как какой то добрый дух с небес, открывающий нам тайны мироздания... Сердечное спасибо и добрых вам благ)
Редкий случай, когда "честно" объяснено соотношение токов, из которого затем вытекает равенство входящей и выходящей мощностей. Обычно начинающим этот вывод токов подменяют следствием сохранения мощностей, которое лукаво постулируется. Респект!
Спасибо большое. Интересно было понять как работают трансформаторы и как происходит понижение.
отличная подача материала, спасибо!
Интересные у вас ролики, очень интересно и понятно рассказываете. 👍🏻
Обалденная подача материала.. Все понятно с первого раза, даже концентрации минимум чтобы понять материал
Спасибо большое за информацию
Вы лучший!!!
Теперь наконецто я все пойму, с вашей помощью!
Считаю, что тема трансформаторов раскрыта не полностью. Хочу добавить, что нельзя наобум намотать первичку и вторичку, чтобы трансформатор работал. Число витков на вольт зависит от площади сечения магнитопровода и частоты тока. В школьные годы мне никто этого не объяснил, но я загорелся желанием намотать трансформатор. Как итог, получился дымок :)
Я предполагаю ,в Вашей конструкции было слишком мало витков на катушках и как итог-короткое замыкание?🙂
Мистер очевидность.
Дело ясное, что дело темное. Надо будет еще раз пересмотреть, а то и не раз.))) После первого просмлтра каламбур в голове). За ролик спасибо!
Хорошо тут в комментариях. Все друг другу всё объясняют 😊
Давно изготавливаю трансформаторы, а с удовольствием досмотрел ролик до конца. Отличная подача материала и доходчивое объяснение, приятно смотреть. А задача ваша решается очень просто: создавая ток во вторичной обмотке с помощью лампочки (или короткого замыкания) вы создаёте его и в первичной обмотке тоже, заставляя светится последовательно включённую с ней лампочку. Во👍
А КПД ваших трансформаторов тоже 100%?🤭
А почему не горела лампа в первичной обмотке при разрыве цепи во вторичной ? Ведь цепь для лампы в первичной катушки соединена . Гасилось напряжение на катушке ?
@@user-xw2xp3xu5i коли трансформатор знаходиться в режимі холостого (неробочого) ходу, він має значний індуктивний (реактивний) опір первинної обмотки. Це не означає, що струм відсутній взагалі, він є, але слабкий. Коли збільшується навантаження на вторинній, цей опір зменшується і лампа горить.
P.S. привіт з Дніпра🤗
@@Wolf-xn2pt Дякую. Я був правий , тілько пояснить не зміг. Опір в катушкі.
@@user-xw2xp3xu5i Да вы правы, всё напряжение (или почти всё) падало на первичной обмотке трансформатора. Ведь лампочка и обмотка соединены последовательно и в этом случае падение напряжения на каждой из нагрузок (обмотка - лампочка) тем больше, чем больше сопротивление нагрузки. А первичная обмотка трансформатора при отсутствии нагрузки на вторичной, имеет большое сопротивление переменному току. Вот всё напряжение на ней и падает, а лампочке ничего не остаётся.
С уважением. Просин А.А.
спасибо!
Идеальный трансформатор - с тороидальным сердечником , я такой купил , и я доволен.
Как тороидальность сердечника помешает токам Фуко например?
Ролик суперский, я, конечно знал, но повторить всегда нужно! Рубашка суперская! себе такую сделаю!
Обмотка не проводить переменный ток (если-бы подавался на обмотку через лампочку постоянный ток, лампочка горела в любом случаи ( на вторичной обмотки не горела)), но создает магнитное поле, и чем больше нагрузка снимается с магнитного поля, тем больше обмотка стает проводником переменного тока!
7:00 так выглядит элементарная гальваническая развязка. Идеально делать её в ванных комнатах, где бывает сыро и конденсат. Подключая электроприборы через гальваническую развязку, и в случае пробива на корпус, допустим, стиральной машины, напряжение на корпусе не будет связано с нулем трансформатора, который на улице, тем самым цепь не замкнется через потребителя и поражения не будет. Только если не взяться за 2 провода от вторички. Да, будут потери на холостой ход, будет мотать счётчик на холостой ход, но это элементарная безопасность, хотя и ушедшая в прошлый век, так как есть дифы. Всем добра. Эксперименты очень наглядные и понятные обычным обывателям
Что такое дифы?
@@user-zi9zv9kx3s Дифференциальный выключатель. Он отслеживает утечку тока, и если значение превышает установленное значение происходит размыкание цепи.
Не забывайте, что есть такое понятие как емкостная проводимость.
@@user-zi9zv9kx3s автоматический выключатель дифференциального тока, в народе дифф. Аппарат защиты, совмещающий в одном корпусе функции узо и автоматического выключателя. Автомат защищает кабель от короткого замыкания и от перегрева вследствии перегрузки, но не защищает человека в случае попадания под напряжение. Узо обратно - защищает человека, но у него нет защиты от кз и перегрузки. На отходящих линиях, где возможен контакт с человеком, надо ставить связку узо+автомат, но это занимает много места в щите. Можно сделать одно узо и после него раздать на несколько автоматов. А можно каждую линию защитить дифавтоматом.
Вконце всё понятно. На вторичке - лампа как нагрузка, так сказать, паралельно подключена. На первичке - последовательно. Даже видна разность свечения. И когда на вторичке цепь размыкается, ток там не течет, следовательно (смотри расчеты в ролике) в первичке он тоже не течёт. А если и течёт, то настолько мал, ток холостого хода, что этого тока не хватает зажечь лампу. Как она без тока будет гореть. А когда на второй создаётся КЗ, то ток стремиться к бесконечности, так и на первой он стремится к бесконечности, и лампа горит на первичке ярче. Это прям основы электротехники
При таком расположении обмоток, как в ролике, индуктивность первичной обмотки никогда не будет равной нулю, даже при коротком замыкании вторичной обмотки, а значит, сопротивление переменному току будет значительным, и ток будет ограничен сверху, причём не очень большим значением. О бесконечности речь не идёт. Это даже если говорить об идеальном трансформаторе, сопротивление обмоток которого равно нулю.
Редко пишу комментрии, но в этом случае, не оставить комментария, просто неблагодарность.
Спасибо!
И да, я подписался, что вообще бывает крайне редко.
Супер :лайк. Спасибо по болша токое ролек.
Спасибо Андрей интересное и познавательное видео. В следующий раз объясните работу Магнитного хранителя Эдварда Лидскалнина. И эффект трансформатора Мельниченко. Там начинается самое интересное.
спасибо большое
супер лекция, спасибо
Лампа включена последовательно с первичной обмоткой, соответственно, при подаче переменного напряжения катушка будет иметь сопротивление, и ток через лампу будет незначительным, при замыкании цепи вторичной обмотки, магнитное поля сердечника будет поглощено вторичной обмоткой и конвертировано в ток в ней, следовательно индуктивность первичной обмотки уменьшиться, а значит и ее реактивное сопротивление, и ток в данной цепи увеличиться, что заставит ярче загореться лампу
Мне нравится. Для школьников очень хорошо объяснили. Для умников прозвучали слова Гистерезис и Фуко. Так держать.
Создатель "розетты" передаёт привет и одобряет выбор рубашек)
Спасибо за полезную информацию!
Мощность в первичной обмотке есть функция от мощности во вторичной обмотке : Р1= f (P2), и Р1 = Р2.
ВЫВОД : нет тока во "вторичке" -- нет его и в "первичке".
Кстати, раньше так были устроены дверные звонки : простота и безопасность !
Вы занимаетесь самообманом. Трансформатор нужно намагнитить, а это требует потерь энергии и при том значительных.
Класс рубашка! Ролик 👍
Очень здорово! классно, спасибо вам)))
Я хоть получил техническое сред. выш. проф. образов. но в физике плохо разбираюсь, но ваши видео очень полезны и понятны!
Благодарочка за вашу деятельность. Понятно, что при разрыве вторичной цепи вторичная катушка почти перестаёт сопротивляться изменению магнитному потока. И в этом случае он весь идёт на ЭДС самоиндукции в первой катушке. Но здесь вот что более интересно. Считается что магнитный поток не выходит из сердечника, но тогда, как он будет влиять на вторичную катушку? Предлагаю провести дополнительный эксперимент обмотать сердечник скотчем, затем фольгой, по фольге пустить постоянный ток. Т.о. вокруг фольги появиться собственное магнитное поле, которое будет экранировать сердечник. Повторить эксперименты из этого видео одновременно экспериментируя с силой тока по фольге. Если от силы тока по фольге будет зависеть КПД трансформатора. Значит магнитный поток влияющий на вторичную катушку однозначно не в сердечнике и есть принципы, по которым он от туда выходит.
Есть же "магнитный замок", когда подав кратковременно постоянный ток на катушку, магнитопровод, состоящий из четырех брусков, скрепляется намертво, но сам не становится магнитом
Ваш вопрос, если я правильно понял, - как поток, находясь внутри сердечника, создает э.д.с. вовне - во вторичной обмотке. Так ведь э.д.с. там создает вихревое электрическое поле. В этом и состоит суть электромагнитной индукции по Максвеллу.
Отличное видео, и то что в конце даете задачку тоже, но вы считаете что те кто не знают ответ на задачу должны просто читать ответы и сами суметь догадаться какой ответ правильный. Кто согласен ставьте лайк? К примеру у меня совсем другое понятие что происходит с лампочкой. Маэстро может есть смысл в следующем ролике давать правильный ответ? Как думаете? Кто за?
Добавлю. То, что выходное напряжение было меньше подаваемого напряжения на первичную обмотку, в данном случаи не столько зависит от Омического сопративления, так как ток холостого хода очень маленький, оно в большей мере зависит от индуктивного сопративления, так как ЭДС самоидукции первичной обмотки определяется как магнитным потоком в сердечние, так и собственным магнитным полем первичной обмотки, т.е. собственной индукции. А ЭДС вторичной обмотки в большей мере зависит только от магнитного потока в сердечнике (если конечно обе обмотки не на одной катушке намотаны)
Этот эффек назвается ещё как магнитное рассеяние, и тем оно больше, чем больше витков в обмотке.
Поэтому силовые трансформаторы большой мощности невозможно сделать с магнитопроводом малого сечения, так как это вызовет необходимость увеличения кол. витков в обмотках, и если даже допустить, что прочодник обмотки будет с нулевым Омическим сопративлением, то падение напряжения на вторичной обмотке будет неизбежно.
Из соотношения токов первичной и вторичной обмоток, которое здесь равно 1, можно увидеть, что размыкая цепь в втором контуре, мы так же и избавляемся от тока в первом. Замыкая второй контур без лампочки, ток растёт и там и там, оставшаяся лампочка, горит ярче обычного
как это мы можем избавиться от тока в первой обмотке? там же тупо провод подсоединен к питанию
Лампа во вторичной обмотке имеет какое-то сопротивление, поэтому ток будет во вторичной обмотке меньше, чем когда вторичная обмотка замкнута накоротко. Соответственно, при замкнутой вторичной обмотке ток будет больше и лампа а первичной будет гореть ярче. Тут можно еще рассуждать так - первичная обмотка это банальный дроссель, обладающей индуктивным сопротивлением. Но когда мы подключаем вторичную обмотку и увеличиваем в ней нагрузку, то увеличиваем в ней и ток (который течет в противофазе к току первичной обмотке) - начинает уменьшаться индуктивное сопротивление первичной обмотки - увеличивается ток в цепи первичной обмотки - ярче горит лампочка в первичной обмртке.
Не столь умный комент от меня, но если б Вы были моим учителем по физике, я б не прогуливал - однозначно, интересно доходчиво, супер... Уже 34 годика, знания эти в жизни врядли пригодятся, но смотреть интересно
Ой, не факт! )))
Не слушайте эту бредятину, а возьмите любой учебник по расчёту трансформаторов, например Тихомирова. Вы увидите такие формулы, которые этот мужик в глаза не видел.
По задачке в конце. Я сперва подумал, что это магнитный усилитель или же трансдуктор. Но на Вашем примере нет источника постоянного тока.
Я думаю, что последовательно включеная лампа в цепь первичной обмотки работает как индикатор течения тока. Если мы размыкаем цепь вторичной обмотки, то соответственно в первичной останавливается движение тока, а сопротивление магнитного поля возрастает, соответственно лампа гаснет. Иначе это был бы кипятильник, если бы не сопротивление магнитного поля)
В режиме холостого хода (первый эксперимент) мощность на вторичной обмотка равна нулю, и вся энергия подводимая к первичной обмотке расходуется на магнитные потери в магнитопроводе. Так же из-за отсутствия нагрузки в на вторичной обмотке, ток в первичной обмотке очень мал (по причине, что все-таки происходит намагничивание магнитопровода и на это расходуется энергия). Лампочка с первичной обмоткой соединена последовательно значит ток проходящий через лампочку равен току в первичной обмотке и он так же очень не велик, и этот ток не позволяет достаточно раскалиться нити лампы и по нашему мнению не лампа горит но потихоньку греется. В режиме же короткого замыкания(второй эксперимент) вся мощность трансформатора равна электрическим потерям в обмотках трансформатора. Однако сопротивление обмоток очень не велико и поэтому токи в первичной и вторичной обмотке протекают большие, и мы видим что лампочка горит очень ярко( через лампу протекает большой ток первичной обмотки). Этот же эксперимент можно объяснить с точки зрения магнитных сил обмоток трансформатора и написания уравнения связывающее первичный ток в обмотке, вторичный ток приведенный к числу витков первичной обмотки, и тока холостого хода трансформатора. Скажу лишь, что любое изменение вторичного тока влечет соответствующее изменение и первичного тока в трансформаторе.
Вы пишите правильные вещи, поэтому формулу которую написал он использовать ни в коем случае нельзя. Если школьникам рассказывать эту чепуху, вырастут придурки, которые не пойдут в универ и будут думать, что КПД транса 100%.
В первой катушке лампочка подключена последовательно, поэтому она показывает ток в этой катушке, при отсоединении контакта на второй катушке ток не идет и эдс ей меняется в контуре так что препятствует току и в первой катушке, а при замыкании контактов второй катушки ток имеет наименьшее сопротивление эдс контура увеличивается, поэтому увеличивается ток и в первой катушке.
Спасибо! Очень понятно и интересно! Ну? Понятно на моём уровне и мне)). Кто то понял больше))
Молодцы, хорошо делаете
Как работает, как работает? УУУУУ так и работает...😀 А серьёзно , несомненно полезное образовательное видео...👍
Мой папа- трансформатор. Получает 380, маме отдает 220, на остальное гудит.
Лампока включена последовательно с трансформатором и в этом случае она работает как индикатор прохождения тока в цепи. Нагрузки на выходе трансформатора нет: нет тока в цепи на выходе, мощность не передается, а значит и тока нет в первичной катушке. Накоротко замкнутая вторичка: сопроттвление равно 0, напряжение не меняется (число витков постоянно) значит ток уходит в бесконечность, значит и на пкрвичке ток повышается, но так как нет гальванической связи между источником и нагрузкой, ток не может превысить определенного для трансформатора значения катушки не выгорают. Этот принцип используется во влажных помещениях для защиты линии от короткого замыкания, так называемый защитный трансформатор. Может где не прав, давно электротехнику изучал, в жизни пригодилась только практическая сторона вопроса, можете поправить, не обижусь, главное на личности не переходите
@@walle-jb7vm молодец, я верил, что людей неправильный ответ мотивирует больше, чем все остальное. Даже лайк тебе поставил. Реально молодец и это личное 😉. Хотя в твоем случае, я смотрю ты и сам(а) написал(а) свой комментарий с описанием физики процессов
@@user-dv3ee7gz1n Небольшое добавление к вышесказанному. Напряжение у катушки (обмотки) - это то, что на ее выводах и оно равно э.д.с. в катушке минус потери.
13:50 явление самоиндукции
13:32 - дополнительно к разрыву вторичного контура разорвите магнитный контур (снимите верхнюю планку сердечника) - лампа в первичной обмотке должна бы загореться
из-за падения индуктивности ? ну да, возможно 🤔
Здравствуйте, извините, можете пожалуйста сказать, как рассчитать, а затем и отрегулировать размер частиц воды для ультразвуковой мембраны?
Если будет разбор последнего опыта - задачи, стоит заодно рассмотреть принцип работы магнитного усилителя.
доброго дня, а у вас есть какой-нибудь генератор переменной частоты, чтобы наглядно посмотреть что будет на выходе при изменении частоты, но при одном и том же трансформаторе? или ничего не будет? и второй вопрос почему для высокочастотного тока трансформатор меньше.. спасибо) ждем опытов
Есть регулирование скорости вращения двигателя частотой. Из формулы n=60*f/p, где n - скорость вращения вала, 60 - количество секунд в минуте, f - частота питающей сети, p - число пар полюсов, в однофазном двигателе число пар полюсов равно 2 (север и юг, плюс и минус), иногда также записывают 2р вместо р, для исключения путаницы. Не бывает однополюсных магнитов и т. д. Путем изменения частоты питающей сети с помощью тиристорных преобразователей меняют скорость вращения якоря (вала). Для управления отпиранием и запиранием полупроводниковой техники требуются малые напряжения (0,5-2,5 В) и малые токи, вследствие чего массогабаритные показатели высокочастотной техники небольшие. Силовая электроника крайне дорогая штуковина и размеры у нее до двух-трехэтажных домов.
Чем ниже частота, тем больше за полупериод успевает разогнаться ток холостого хода (в одном и том же трансформаторе, при равном напряжении) и соотв. магнитный поток. Если они успеют разогнаться до насыщения сердечника, мгновенная индуктивность с этого момента проваливается на порядки, и происходит резкий скачок тока первичной обмотки, практически как КЗ, ограничиваемый в основном омическим сопротивлением самой этой обмотки и остальной части её цепи. А это, помимо того, что потери, часто превышающие полезную мощность, и сильнейшее отклонение от синусоидальности тока, обычно просто приводит к очень быстрому перегреву и разрушению трансформатора. В пределе можно просто представить себе, что будет, если на трансформатор придёт постоянный ток. На ж.д. такое иногда случалось, когда электровоз переменного тока по ошибке попадал под постоянный - и штатная защита не всегда успевала спасти от почти мгновенного перегрева и взрыва трансформатора, с дальнейшим, как правило, выгоранием всего электровоза.
Поэтому для одного и того же трансформатора допустимое напряжение надо снижать прямо пропорционально частоте, а если напряжение задано - то надо делать трансформатор с соответственно более массивным сердечником, который, как минимум, не будет успевать дойти до насыщения за полупериод (но даже и без насыщения для ограничения "обычного" тока холостого хода в рамках приличий индуктивность желательно увеличивать).
@@supermcoctail с
Интересно было бы ещё разобрать переходные процессы в трансформаторе при включении в цепь.
Ооо.. они очень интересные: трансформатор подпрыгивает, начинает дико гудеть)) при этом там появляется бросок тока двойной частоты) (бросок тока основной частоты тоже присутствует. Весьма чувствительный)
Странник ? Да , там есть забавные моменты с удвоенным напряжением на выходе
Я один раз, пытаясь измерить ток в первичной обмотке, сжёг предохранитель 10А на тестере, хотя там ток холостого хода всего 0.3А был. На сколько я понимаю, это связано с намагниченностью сердечника в момент включения. Потому что не всегда такие броски тока.
@@rexby да. Не всегда
Чтобы не было бросков, используют устройство плавного пуска трансформатора
Да, есть и такие) мы как-то опробовали АТГ 500 кВ 167МВА (уже точные цифры забыл) от постороннего источника (~380в), так у нас ток подпрыгнул до 1.5 кА.))
расскажите, пожалуйста про магнитопроводы, про то, как магнитный поток замыкается в контуре и что происходит в катушке при размыкании контура. Про так называемый магнитный хранитель и возможно ли на его основе сделать эффективный магнитный замок, как у домофона, который не потреблял бы энергию в запертом состоянии, а отпирался и запирался от сравнительно небольшого источника тока, возможно автономного (аккумулятора).
У Игоря Белецкого на канале было пару роликов про магнитные хранители и он там сделал очень любопытные опыты.
Я хочу добавить ещё одну вещь про трансформаторы, которую понял сам недавно.
Вот мы делим провода в квартире на ноль и фазу. Но в реальности ноль является продолжением контура фазы.
Разница только в том, что ноль - это, во-первых, весто соединения всех фаз, а во-вторых, это выравнивание напряжений между генератором и нагрузкой в случае, когда нагрузки не одинаковы в фазах. Когда отверстия розетки без вилки, мы можем однозначно сказать, где этот самый ноль, а если у нас вилка (нагрузка), то и по нулевому проводу то же самое переменное напряжение гуляет. Но причём здесь трансформатор. А вот причём. Если его использовать как повторитель, то на вторичной обмотке уже нет отдельного нуля и фазы. Это как бы плюс к безопасности. Что (переменный) ток побежал по второму контуру, я должен его замкнуть нагрузкой.
слушайте, а отгадайте загадку! представьте , что вы работаете электромонтером в ЖЭСе. вас вызвали жильцы . вы померяли тестером напряжение в розетке , показало 220. берете индикаторную отвертку, а она показывает и там и там фазу. вопрос : куда делся ноль и был ли он вообще?
@@user-yg5pm1vz8j , предположу обрыв нуля
Можно управлять проводимостью первичной катушки, подачей напряжения на вторичную.
Загадка про лампочки. На ХХ транс потребляет очень малый ток, поэтому при разомкнутой вторичке лампа в первичке не горит. А при КЗ вторички ток потребления максимальный, поэтому лампа в первичке горит очень ярко. Я так понимаю при нагрузке во вторичке возникает противоположенно направленный магнитный поток, который нейтрализует магнитный поток первички и тем самым лишает ее индуктивного сопротивления, отсюда возрастание тока потребления
почти верный ответ , можно сказать в конце близко подошли к разгадке ! На самом деле как видно из опыта в первичке лампочка соединена последовательно в цепь обмотки , во вторичной обмотке лампочка также последовательно соединена с обмоткой , при включеной обмотке магнитный поток создаваемый первичной обмоткой посредством магнитопровода передаёт энергию во вторичную обмотку , а как известно отбор мощности во вторичную обмотку из первичной происходит за счёт размагничивания общего магнитного потока магнитным потоком вторичной обмотки , проще при замкнутом контуре вторички в ней создаётся эдс которая создаёт ток такого направления что он создаёт магнитное поле противоположно направленое магнитному потоку создаваемое первичной обмоткой , соответствено общий магнитный поток уменьшается , поэтому уменьшается индуктивность первичной обмотки и соответствено уменьшается индуктивное сопротивление переменому току и лампочка горит как в первичке так и во вторичке , при размыкании вторички общий магнитный поток теперь ничем неразмагничивается и он возрастает , соответствено и индуктивное сопротивление первички возрастает настолько что лампочка в первичке гаснет ( хотя ток через неё идёт НО он очень мал ) когда же вторичку накоротко без лампочки во вторичке ( а лампочка имеет сопротивление ) включают то вторичка находится в состояни К.З соответствено при КЗ ток становится ещё больше чем с лампочкой и размагничивание общего магнитного потока создаваемое первичкой становится чуть больше , и поэтому индуктивное сопротивление первички становится меньше ещё более и поэтому лампочка при накоротко замкнутой вторичке загорается ещё ярче ! Мог бы ответить короче , но пришлось писать длиннее
Надо наглядно показать как возрастает ток в первичной цепи при кз на вторичной подключив вместо лампочки амперметр и объяснить из-за чего перегорают предохранители в первичной цепи трансформатора.
ВЕ-ЛИ- КО-ЛЕП-НО. Коротко, понятно, даже обезьяна разберётся после просмотра. Большое вам уважение
Очень интересно, спасибо.
Если во второй катушке нет нагрузки - ток там не течет, это было сказано ранее. При включении лампы ток течет и в первичной катушке, при замыкании второй понижается сопротивление на клеммах и одиночная лампа горит ярче. Первичная катушка без нагрузки является катушкой индуктивности которая физически запирает ток на себя, поэтому и лампа не горит без второй катушки. Если размотать всю проволоку с первичной катушки и подключить лампу она тоже на будет светить ярко из за длинны и сечения проводника..
За сферического коня в вакууме отдельный лайк :)
Прекрасное объяснение)
Подписался. Буду "умнеть" вместе с вами.
Ярмо - часть магнитопровода, на котором нет обмотки. Стержень - часть магнитопровода, на котором расположена обмотка 😉😁
@@schetnikov а видео хорошее, наглядное, спасибо!!! 🤝 А про книжку в конце сказали и про то, что не стоит смотреть ролики - это вообще находка классная!!! 👍
Можете пожалуйста рассказать про токи фуко
Так как появилось сопротивление во вторичном обмотке в виде лампочки и появилась сила тока, то в первичной обмотке лампочка горит на 7 % ярче.
Когда нет во вторичной обмотке лампочки, но провода вторички замкнуты, эти провода и есть сопротивление, которое дают силу тока для лампочки в первичной обмотке.
Да, когда-то на лабораторной работе по электропитанию устройств связи мы даже выяснили , что в трансформаторе ни фига не синус !
Если осциллографом полезть в сеть, там такого насмотрется можно...
сферический конь в вакууме
порадовал :)
"Лайф хак" Трансформатором из этого ролика можно поднять напряжение не на 10в. а 20 т.е. на выходе получить 30в. соединив провода немного иным способом не меняя констрыкции трансформатора. У меня на даче в сети напряжение всего 180в. Ничего толком нормально не работает. Взял обычный сварочный (не инвертор). Он понижает напряжение до 60в. если в сети 220. Даже не обязательно в него залезать. Соединил крокодил и держатель последовательно с сетью (один провод в одну "дырку" розетки другой держатель на нагрузку. Из другой "дырки" другой провод на нагрузку). Включил сварочный, померил напряжение на выходе, 130в. Перевирнул вилку питания сварочого, на выходе получил 230в. Весь инструмент и станок заработали как надо. Но есть проблема. Когда в сети 220 на выходе у сварочного 270-280в. Это почувствуеш сразу, асинхронники сильнее греюся, остальной инсрумент (болгарки, дрели) не греются но от высоких оборотов разлетаюся якори. Не пришлось покупать регулятор напряжения.
@@schetnikov получается так. Глвное стало намного удобнее.
Доброго времени суток! Можете мне ответить на один вопрос ( если в понижающем трансформаторе количество витков на вторичной обмотке меньше- то та лишняя энергия которая идёт от первичной обмотки снижается благодаря переработке лишней энеергии в тепловую)! А если (количество витков во вторичной обмотке больше чем во вторичной и трансформатор является повышающим) каким образом с " 220 вольт" на выходе получается " 440"?
Ну по поводу лампочек разве току не нужна замкнутая цепь для работы? Ток там конечно есть но он не подвижен. Если ошибаюсь поправьте пожалуйста.
Как-то в юности собирал сварочник. Нашел большой трансформатор, примерно 30см шириной 15см толщиной и высотой см 30. Смотал всю ненужную мне обмотку, изготовил корпуса катушек и намотал первичную, миллиметровым эмальпроводом, а вторичную намотал шиной, примерно 3мм шириной и 1мм толщиной. Каково было разочарование, когда даже электрод 2мм не горел! Даже от двух гаражных трансформаторов, по 36в можно было варить двойкой. Смотал всю медяху и снес вмитол. Наверное я много первички намотал или железо трансформатора неподходящее было? Транс вроде как от какой-то телефонной точки или заводской телефонной сети.
Играют не внешние габариты трансформатора, а сечение железа. Провод диаметром 1мм по сети , это один киловатт максимум. Сварочнику мало, перегреется.
@@music_only_in_hp6351 наоборот не грелся. На ХХ был холодный. Если на залипшем электроде подержать пару минут, то нагревался градусов до 50.
@@user-zi9zv9kx3s Значит это следствие неправильного расчета сетевой обмотки по количеству витков. Когда витки мотают с избытком, повышается реактивное сопротивление обмотки, расчетная нагрузка не может быть достигнута. Нужно заново пересчитывать витки.
Ну и диаметр провода под плотность тока. Скажем, ориентировочно для сварочника 5 Ампер на один квадратный миллиметр меди. При этом будет греться, но не смертельно.
@@music_only_in_hp6351 ну это прошлый век. Сейчас никто не мотает. У нас в ломбарде инвертор можно купить за 2500р.
@@user-zi9zv9kx3s Вы полагаете, что вся техника исходит из ломбардов? Её там производят?
Хорошее видео. Лучше чем в школе учат
Расскажите про эффект магнитного хранителя Эда Лидскалнина и его отношение к трансформатору
Чётко и Ясно для всех людей
Как- то про ток в конце сумбурно получилось. i1 это дополнительный к Исходном току i. Или это он и есть. Ясно, что не дополнительный, иначе с мощностью не сойдется, но тогда в при разомкнутой вторичной катушке, в первичной тока нет. Откуда эдс индукции в начальных слайдах?
Наконец-то я увидел сферического коня в вакууме
при замыкании цепи (или появление нагрузки рассеивания) вторичной обмотки увеличится сила тока в первичной обмотке.
А для постоянных токов будет работать?
Расскажите про магнетрон. Многие удивятся, какое интересное устройство греет им макарошки на ужин =).
Не сказал ещё про диаметр провода на вторичной обмотке это тоже зависит какой будет выход и мощность трансформатора
10:40 я не понял, если вторую катушку не нагружать, то в ней и тока не будет, а значит и мощность передаваться не будет, а куда тогда денется мощность из первой катушки? Если накоротко замкнуть вторую катушку, то к чему будет приложено напряжение (в идеальном случае) и на чем тогда выделится мощность?
В конце ролика: нагрузки нет, значит и ток равен нулю. Потому и не горит лампочка на первичной обмотке.. нагрузка в первичной обмотке напрямую зависит от нагрузки во вторичной. Может я не прав?
Ровно тот же прикол произойдёт при подключении обоих витков вольтметра либа к плюсовому либо к минусовому контакту батарейки или другого источника напряжения)!
Спасибо!
Здравствуйте, мой комент к теме косвенно относится, но все же.
Не один я ассоциирую движение электронов в цепи с речкой.
С детства, да и по ныне глядя на визуализацию оборота воды в нашем мире по школьной программе, у меня возникает большой вопрос.
Рыбача на реке в единицу времени протирает количество воды не соизмеримое с осадками. Возле реки из под земли бьёт родник, который прабабушки помнят.
Какая сила действует на воду так чтоб из недр она подымалась холодной и чистой?
внутрипластовое давление
Вообще говоря, вода в целом не поднимается, а опускается из каких-то соседних мест с более высоким уровнем поверхности земли. Река-то, понятное дело, находится в самом низком месте в своих окрестностях. Но локально может, конечно, и подниматься, если именно в этом месте так расположены водоупорные и водопроницаемые породы. Это как сообщающиеся сосуды, но в которых движение воды очень сильно заторможено фильтрацией через породы, из-за чего равновесие и близко не достигается, пока идут осадки и текут реки.
Напряжение должно быть замкнуто между источником и потребителем так идёт по 2м проводам, в 1 случае на левую лампу были потери 7%, а во втором весь потенциал запитан 2ю лампочку
Расскажите пожалуйста , почему летит бумажный самолётик, что создаёт подъёмную силу? ведь профиль крыла там плоский!
былот бы хорошо увидеть график изменения напряжения на обмотках и магнитного потока от времени
Что значит перебор? Чем больше наглядной графической информации с объяснениями, тем лучше.
Есть в физике и некоторые условности , которые не так просто обьяснить . То же магнитное поле , что это ? Начнем углубляться в теоретические измышления , а вопросов все больше возникает . Или электрический ток , тоже не очень понятный термин . Да , это движение электронов , но и на этом все . Куда , откуда они движутся , а точнее не движутся , а совершают какие то движения , то ли колебательные при переменном , а при постоянном токе какие и как передается энергия ?
Получается, что подключенный к розетке блок питания без нагрузки не потребляет электроэнергию.
А что будет если первичную обмотку намотать медную, а вторичную из лития? Получим прибавление мощности на выходе?
Там ещё в трансформаторах можно "поиграть" сечениями обмоток...
Все дело в токе который протекает. Так как лампа имеет сопротивление на ней происходит падение напряжения, которого достаточно для ее зажигания. При замыкании вторичной обмотки ток возрастает еще сильнее, а значит падение напряжения на лампе больше вот и горит она ярче. Зная сопротивление нити накала и сила тока можно посчитать напряжение или замерев напряжение на лампе и ток высчитать сопротивление нити накала. При разорванной цепи ток в обмотки (холостой ток) очень мал и падение напряжение на лампе не достаточно для его горения.
Что значит "недостаточно для ее горения"? Это лампа накаливания, не газоразрядная, не светодиодная, не электролюминесцентные - в холодном состоянии у нее нить все равно проводник, причем с ещё сильно меньшим сопротивлением, чем до свечения.
@@and1488ify Что лампа накаливания начала светиться через нее должен протекать определённый ток. Ток зависит от напряжения и сопротивления. При малых значения тока спираль из вольфрама неразогревается
@@RuzAnd и? Начало (видимого) свечения в лампе накаливания практически никакого не имеет резкого изменения тока, там почти линейная зависимость. Я потому и спросил к чему вообще про начало свечения упомянуто?
Когда цепь разомкнули во вторичной обмотке ток перестал протекать и лампочки погасли.А когда замкнули накоротко повысилась индуктивность и реактивная составляющая и лампочка загорелась ярче.