Mode kratki spoj transformator se naziva takav način rada kada su terminali sekundarnog namota zatvoreni vodičem struje s otporom jednakim nuli (ZH = 0). Stvara se kratki spoj transformatora u radnim uslovima hitni način rada, jer sekundarna struja, te se stoga primarni povećava nekoliko desetina puta u odnosu na nominalni. Stoga je u krugovima s transformatorima predviđena zaštita koja u slučaju kratkog spoja automatski isključuje transformator.
U laboratorijskim uslovima moguće je provesti probni kratki spoj transformatora, u kojem su stezaljke sekundarnog namota kratko spojene, a takav napon Uk se primjenjuje na primarni namotaj, pri čemu struja u primarnom namotu ne prelazi nazivnu vrijednost (Ik karakteristika transformatora navedena u pasošu.
Dakle (%):
gdje je U1nom nazivni primarni napon.
Napon kratkog spoja zavisi od najvišeg napona namotaja transformatora. Tako, na primjer, pri većem naponu od 6-10 kV uK = 5,5%, na 35 kV uK = 6,5÷7,5%, na 110 kV uK = 10,5% itd. Kao što se može vidjeti, sa povećanjem nazivne veće napona, napon kratkog spoja transformatora se povećava.
Kada je napon Uk 5-10% nazivnog primarnog napona, struja magnetiziranja (struja praznog hoda) se smanjuje za 10-20 puta ili čak i značajnije. Stoga se u režimu kratkog spoja smatra da
Glavni magnetni tok F također se smanjuje za 10-20 puta, a tokovi curenja namotaja postaju uporedivi s glavnim fluksom.
Pošto je sekundarni namotaj transformatora kratko spojen, napon na njegovim stezaljkama je U2 = 0, jednačina e. d.s. za nju poprima oblik
a jednačina napona za transformator je zapisana kao
Ova jednačina odgovara ekvivalentnom kolu transformatora prikazanom na Sl. 1.
Vektorski dijagram transformatora tokom kratkog spoja koji odgovara jednadžbi i dijagramu na sl. 1, prikazan na sl. 2. Napon kratkog spoja ima aktivne i reaktivne komponente. Ugao φk između vektora ovih napona i struje zavisi od odnosa između aktivne i reaktivne induktivne komponente otpora transformatora.
Rice. 1. Ekvivalentno kolo transformatora u slučaju kratkog spoja
Rice. 2. Vektorski dijagram transformatora pri kratkom spoju
Za transformatore nazivne snage 5-50 kVA XK/RK = 1 ÷ 2; sa nazivnom snagom od 6300 kVA ili više XK/RK = 10 ili više. Stoga se vjeruje da transformatori velike snage UK = Ucr, a impedansa ZK = Xk.
Iskustvo kratkog spoja.
Ovaj eksperiment, kao i test bez opterećenja, provodi se kako bi se odredili parametri transformatora. Sastavljen je krug (slika 3), u kojem je sekundarni namotaj kratko spojen metalnim kratkospojnikom ili vodičem s otporom blizu nule. Na primarni namotaj se primjenjuje napon Uk pri kojem je struja u njemu jednaka nazivnoj vrijednosti I1nom.
Rice. 3. Dijagram eksperimenta kratkog spoja transformatora
Na osnovu podataka mjerenja određuju se sljedeći parametri transformatora.
Napon kratkog spoja
gdje je UK napon izmjeren voltmetrom na I1, = I1nom. U režimu kratkog spoja UK je vrlo mala, tako da su gubici bez opterećenja stotine puta manji nego kod njih nazivni napon. Dakle, možemo pretpostaviti da je Ppo = 0 i da je snaga mjerena vatmetrom gubitak snage Ppk uzrokovan aktivnim otporom namotaja transformatora.
Kod struje I1, = I1nom dobijamo nazivni gubici snage za zagrevanje namotaja Rpk.nom, koji se zovu električni gubici ili gubici kratkog spoja.
Iz jednačine napona za transformator, kao i iz ekvivalentnog kola (vidi sliku 1), dobijamo
gdje je ZK impedansa transformatora.
Kao što je poznato, u režimu opterećenja sekundarni namotaj transformatora povezan je sa otporom prijemnika. U sekundarnom kolu uspostavlja se struja proporcionalna opterećenju transformatora. Prilikom jela veliki broj prijemnika, često postoje slučajevi kada je izolacija spojnih žica prekinuta. Ako žice koje napajaju prijemnike dođu u kontakt na mjestima gdje je izolacija oštećena, pojavit će se način rada koji se naziva kratki spoj (kratki spoj) dijela strujnog kruga. Ako su spojne žice koje dolaze iz namota zatvorene negdje u točkama a i b, koje se nalaze prije prijemnika energije (slika 1), tada će doći do kratkog spoja u sekundarnom namotu transformatora. U ovom načinu rada, sekundarni namotaj će biti kratko spojen. Istovremeno, nastavit će primati energiju iz primarnog namotaja i vraćati je sekundarno kolo, koji se sada sastoji samo od namotaja i dijela spojnih žica. 1 - primarni namotaj; 2 - sekundarni namotaj; 3 - magnetsko kolo Slika 1 - Kratki spoj na stezaljkama sekundarnog namota transformatora Na prvi pogled čini se da se u slučaju kratkog spoja transformator neizbježno mora srušiti, jer je otpor r 2 namotaja i spojnih žica desetine puta manji od otpora r prijemnika. Ako pretpostavimo da je otpor opterećenja r najmanje 100 puta veći od r 2, tada bi struja kratkog spoja I 2k trebala biti 100 puta veća od struje I 2 na normalan rad transformator. Jer primarna struja takođe poraste 100 puta (I 1 ω 1 = I 2 ω 2), gubici u namotajima transformatora će se naglo povećati, odnosno 100 2 puta (I 2 r), tj. 10.000 puta. U ovim uvjetima, temperatura namotaja će dostići 500-600 ° C za 1-2 s i brzo će izgorjeti. Osim toga, kada transformator radi, uvijek postoje mehaničke sile između namotaja koje teže da razdvoje namotaj u radijalnom i aksijalnom smjeru. Ove sile su proporcionalne proizvodu struja I 1 I 2 u namotima, a ako se tokom kratkog spoja svaka od struja I 1 i I 2 poveća, na primjer, 100 puta, tada će se sile povećati 10 000 puta. Njihova veličina bi dostigla stotine tona i namotaji transformatora bi se momentalno srušili. Međutim, u praksi se to ne dešava. Transformatori obično podnose kratke spojeve vrlo kratko vreme dok ih zaštita ne isključi iz mreže. Tokom kratkog spoja, efekat nekog dodatnog otpora oštro se manifestuje, ograničavajući struju kratkog spoja u namotima. Ovaj otpor je povezan sa magnetnim tokovima curenja F R1 i F R2, koji se granaju od glavnog fluksa F 0 i svaki se zatvara oko dela zavoja „svog“ namotaja 1 ili 2 (slika 2).
1 - primarni namotaj; 2 - sekundarni namotaj; 3 - zajednička os namotaja i transformatorske šipke; 4 - magnetsko kolo; 5 - glavni kanal za raspršivanje
Slika 2 - Tokovi curenja i koncentrični raspored namotaja transformatora Vrlo je teško direktno izmjeriti količinu raspršivanja: putevi duž kojih se ti tokovi mogu zatvoriti su previše raznoliki. Stoga se u praksi curenje procjenjuje na osnovu efekta koje ima na napon i struje u namotajima. Očigledno je da se tokovi curenja povećavaju sa povećanjem struje koja teče u namotajima. Takođe je očigledno da tokom normalnog rada transformatora, fluks curenja čini relativno mali deo glavnog fluksa F 0 . Zaista, fluks curenja je spojen samo na dio zavoja, glavni tok je povezan sa svim zavojima. Osim toga, fluks curenja je prisiljen da prođe veći dio puta kroz zrak, čija se magnetska permeabilnost uzima kao jedinica, odnosno stotinama je puta manja od magnetne permeabilnosti čelika, kroz koji je protok F 0 zatvoren . Sve ovo vrijedi i za normalan rad i za režim kratkog spoja transformatora. Međutim, budući da su tokovi curenja određeni strujama u namotajima, a u režimu kratkog spoja struje se povećavaju stotinama puta, fluksovi F p također se povećavaju za isti iznos; istovremeno značajno premašuju protok F 0. Tokovi curenja induciraju emfs samoindukcije E p1 i E p2 u namotajima, usmjerene protiv struje. Reakcija, na primjer, emf E p2 može se smatrati nekim dodatnim otporom u krugu sekundarnog namota kada je kratko spojen. Ovaj otpor se naziva reaktivnim. Za sekundarni namotaj važi jednačina E 2 = U 2 + I 2 r 2 + (-E p 2). U režimu kratkog spoja, U 2 = 0 i jednačina se transformiše na sledeći način: E 2 = I 2K r 2K + (-E p2K), ili E 2 = I 2K r 2K + I 2K x 2K, gde je indeks „k ” se odnosi na otpore i struje u režimu kratkog spoja; I 2 K x 2 K - induktivni pad napona u režimu kratkog spoja, jednak vrednosti E p 2 K; x 2 K je reaktansa sekundarnog namotaja. Iskustvo pokazuje da je, ovisno o snazi transformatora, otpor x 2 5-10 puta veći od r 2. Dakle, u stvarnosti struja I 2 K neće biti 100, već samo 10-20 puta veća od struje I 2 tokom normalnog rada transformatora (aktivni otpor zanemarujemo zbog njegove male vrijednosti). Shodno tome, u stvarnosti će se gubici u namotajima povećati ne za 10.000, već samo za 100-400 puta; temperatura namotaja tokom kratkog spoja (nekoliko sekundi) jedva će dostići 150-200°C i neće doći do ozbiljnih oštećenja transformatora za ovo kratko vrijeme. Dakle, zahvaljujući disipaciji, transformator se može zaštititi od struja kratkog spoja. Sve navedene pojave nastaju prilikom kratkog spoja na stezaljkama (ulazima) sekundarnog namotaja (vidi tačke a i b na slici 1). Ovo je hitna operacija za većinu energetski transformatori a to se, naravno, ne dešava svaki dan ili čak svake godine. Tokom svog rada (15-20 godina), transformator može imati samo nekoliko tako ozbiljnih kratkih spojeva. Međutim, mora biti dizajniran i proizveden tako da ga ne unište i ne izazove nesreću. Potrebno je jasno zamisliti pojave koje se javljaju u transformatoru tokom kratkog spoja i svjesno sastaviti najkritičnije komponente njegovog dizajna. S tim u vezi, jedan od najvažnije karakteristike transformator - napon kratkog spoja. ISKUSTVO TRANSFORMATORA KRATKOG SPOJA
Mora se napraviti razlika između kratkog spoja u radnim uslovima i iskustva kratkog spoja.
Kratki spoj transformatora Njegov način se naziva kada je sekundarni namotaj transformatora kratko spojen. U radnim uvjetima, kratki spoj je hitni način rada u kojem se unutar transformatora oslobađa velika količina topline koja ga može uništiti.
Iskustvo kratkog spoja izvedeno pri jako smanjenom primarnom naponu na malu vrijednost (približno 5-10% nazivnog primarnog napona). Njegova vrijednost je odabrana tako da je struja I 1 u primarnom namotu jednaka nazivnoj vrijednosti, uprkos kratkom spoju sekundarnog namotaja. Koristeći set mernih instrumenata (slika 103), napon U 1k, struja I 1 k i snaga P 1 k određuju se iskustvom .
Struja I 2 po nominalnoj vrijednosti I 1 takođe će imati nominalnu vrednost. Eds E 2 u ovom eksperimentu će pokriti samo unutrašnji pad napona, tj. E 2 K = I 2 z 2 , i pri nazivnom opterećenju
2 = 2 + 2
stoga je E 2 k samo nekoliko postotaka E 2 . Niska emf E 2 odgovara malom glavnom magnetnom fluksu. Gubici energije u magnetnom kolu su proporcionalni kvadratu magnetnog fluksa, tako da su tokom eksperimenta kratkog spoja beznačajni. Ali u oba namota u ovom eksperimentu struje imaju nazivne vrijednosti, tako da su gubici energije u namotajima isti kao kod nazivnog opterećenja. Slijedom toga, snaga P 1k koju transformator prima iz mreže tijekom kratkog spoja troši se na gubitke energije u žicama namota:
P 1K =I 2 1 r 1 +I 2 2 r 2 .
Istovremeno se na osnovu napona kratkog spoja utvrđuje pad napona u transformatoru pri nazivnom opterećenju (u % primarnog napona). Iz ovih razloga, napon kratkog spoja (sa kratko spojenim namotom niskog napona) uvijek je naznačeno na tabli transformatora.
Način kratkog spoja
Kao što je poznato, u režimu opterećenja sekundarni namotaj transformatora je povezan sa otporom prijemnika. U sekundarnom kolu uspostavlja se struja proporcionalna opterećenju transformatora. Pri napajanju velikog broja prijemnika, često postoje slučajevi kada je izolacija spojnih žica prekinuta. Ako žice koje napajaju prijemnike dođu u kontakt na mjestima gdje je izolacija oštećena, pojavit će se način rada koji se naziva kratki spoj (kratki spoj) dijela strujnog kruga. Ako su spojne žice koje dolaze iz namota zatvorene negdje u točkama a i b, koje se nalaze prije prijemnika energije (slika 1), tada će doći do kratkog spoja u sekundarnom namotu transformatora. U ovom načinu rada, sekundarni namotaj će biti kratko spojen. Istovremeno, nastavit će primati energiju iz primarnog namotaja i prenositi je u sekundarni krug, koji se sada sastoji samo od namotaja i dijela spojnih žica. 
1 - primarni namotaj; 2 - sekundarni namotaj; 3 - magnetsko kolo Slika 1 - Kratki spoj na stezaljkama sekundarnog namota transformatora Na prvi pogled čini se da se u slučaju kratkog spoja transformator neizbježno mora srušiti, jer je otpor r 2 namotaja i spojnih žica desetine puta manji od otpora r prijemnika. Ako pretpostavimo da je otpor opterećenja r najmanje 100 puta veći od r 2, tada bi struja kratkog spoja I 2k trebala biti 100 puta veća od struje I 2 tokom normalnog rada transformatora. Kako se i primarna struja povećava za 100 puta (I 1 ω 1 = I 2 ω 2), gubici u namotajima transformatora će se naglo povećati, odnosno 100 2 puta (I 2 r), tj. 10.000 puta. U ovim uvjetima, temperatura namotaja će dostići 500-600 ° C za 1-2 s i brzo će izgorjeti. Osim toga, kada transformator radi, uvijek postoje mehaničke sile između namotaja koje teže da razdvoje namotaj u radijalnom i aksijalnom smjeru. Ove sile su proporcionalne proizvodu struja I 1 I 2 u namotima, a ako se tokom kratkog spoja svaka od struja I 1 i I 2 poveća, na primjer, 100 puta, tada će se sile povećati 10 000 puta. Njihova veličina bi dostigla stotine tona i namotaji transformatora bi se momentalno srušili. Međutim, u praksi se to ne dešava. Transformatori obično podnose kratke spojeve vrlo kratko vreme dok ih zaštita ne isključi iz mreže. Tokom kratkog spoja, efekat nekog dodatnog otpora oštro se manifestuje, ograničavajući struju kratkog spoja u namotima. Ovaj otpor je povezan sa magnetnim tokovima curenja F R1 i F R2, koji se granaju od glavnog fluksa F 0 i svaki se zatvara oko dela zavoja „svog“ namotaja 1 ili 2 (slika 2). 
1 - primarni namotaj; 2 - sekundarni namotaj; 3 - zajednička os namotaja i transformatorske šipke; 4 - magnetsko kolo; 5 - glavni kanal za raspršivanje Slika 2 - Tokovi curenja i koncentrični raspored namotaja transformatora Vrlo je teško direktno izmjeriti količinu raspršivanja: putevi duž kojih se ti tokovi mogu zatvoriti su previše raznoliki. Stoga se u praksi curenje procjenjuje na osnovu efekta koje ima na napon i struje u namotajima. Očigledno je da se tokovi curenja povećavaju sa povećanjem struje koja teče u namotajima. Takođe je očigledno da tokom normalnog rada transformatora, fluks curenja čini relativno mali deo glavnog fluksa F 0 . Zaista, fluks curenja je spojen samo na dio zavoja, glavni tok je povezan sa svim zavojima. Osim toga, fluks curenja je prisiljen da prođe veći dio puta kroz zrak, čija se magnetska permeabilnost uzima kao jedinica, odnosno stotinama je puta manja od magnetne permeabilnosti čelika, kroz koji je protok F 0 zatvoren . Sve ovo vrijedi i za normalan rad i za režim kratkog spoja transformatora. Međutim, budući da su tokovi curenja određeni strujama u namotajima, a u režimu kratkog spoja struje se povećavaju stotinama puta, fluksovi F p također se povećavaju za isti iznos; istovremeno značajno premašuju protok F 0. Tokovi curenja induciraju emfs samoindukcije E p1 i E p2 u namotajima, usmjerene protiv struje. Reakcija, na primjer, emf E p2 može se smatrati nekim dodatnim otporom u krugu sekundarnog namota kada je kratko spojen. Ovaj otpor se naziva reaktivnim. Za sekundarni namotaj vrijedi jednadžba E 2 = U 2 + I 2 r 2 + (-E p2). U režimu kratkog spoja, U 2 = 0 i jednačina se transformiše na sledeći način: E 2 = I 2K r 2K + (-E p2K), ili E 2 = I 2K r 2K + I 2K x 2K, gde je indeks „k ” se odnosi na otpore i struje u režimu kratkog spoja; I 2K x 2K - induktivni pad napona u režimu kratkog spoja, jednak vrednosti E p2K; x 2K je reaktanca sekundarnog namotaja. Iskustvo pokazuje da je, ovisno o snazi transformatora, otpor x 2 5-10 puta veći od r 2. Stoga, u stvarnosti, struja I 2K neće biti 100, već samo 10-20 puta veća od struje I 2 tokom normalnog rada transformatora (aktivni otpor zanemarujemo zbog njegove male vrijednosti). Shodno tome, u stvarnosti će se gubici u namotajima povećati ne za 10.000, već samo za 100-400 puta; temperatura namotaja tokom kratkog spoja (nekoliko sekundi) jedva će dostići 150-200°C i neće doći do ozbiljnih oštećenja transformatora za ovo kratko vrijeme. Dakle, zahvaljujući disipaciji, transformator se može zaštititi od struja kratkog spoja. Sve navedene pojave nastaju prilikom kratkog spoja na stezaljkama (ulazima) sekundarnog namotaja (vidi tačke a i b na slici 1). Ovo je hitni način rada za većinu energetskih transformatora i, naravno, ne događa se svaki dan ili čak svake godine. Tokom svog rada (15-20 godina), transformator može imati samo nekoliko tako ozbiljnih kratkih spojeva. Međutim, mora biti dizajniran i proizveden tako da ga ne unište i ne izazove nesreću. Potrebno je jasno zamisliti pojave koje se javljaju u transformatoru tokom kratkog spoja i svjesno sastaviti najkritičnije komponente njegovog dizajna. U tom smislu, jedna od najvažnijih karakteristika transformatora, napon kratkog spoja, igra veoma značajnu ulogu.
Određivanje parametara transformatora
Sasvim slučajno, čitač može pasti u ruke starog izlaznog transformatora, koji, sudeći po tome izgled, treba da ima dobre karakteristike, ali nema apsolutno nikakvih informacija o tome šta se krije u njemu. Srećom, moguće je lako identificirati parametre starog izlaznog transformatora samo pomoću digitalnog univerzalnog voltmetra, jer njihov dizajn uvijek slijedi strogo definirana pravila.
Prije nego što počnete s provjerom, morate skicirati dijagram svih vanjskih priključaka i kratkospojnika na transformatoru, a zatim ih ukloniti. (Korišćenje digitalne kamere u ovu svrhu pokazalo se vrlo plodonosnim.) Naravno, primarni namotaj mora imati središnji izvod kako bi se transformator mogao koristiti u push-pull kolu, a na ovom namotu mogu postojati i dodatni odvojci za pružanje ultralinearnog rada. U pravilu, DC otpor namotaja, mjeren ohmmetrom između krajnjih točaka namota, bit će najveća vrijednost otpora među svim dobivenim vrijednostima i može se kretati od 100 do 300 oma. Ako se otkrije namotaj sa sličnom vrijednošću otpora, tada u gotovo svim slučajevima možemo pretpostaviti da su identificirani terminali transformatora A 1 i A 2 koji odgovaraju krajnjim točkama primarnog namota.
Kod visokokvalitetnih transformatora primarni namot je namotan simetrično, odnosno otpor između krajnjih stezaljki A 1 i A 2 i sredine visokonaponskog namota je uvijek jednak, pa je sljedeći korak određivanje terminala za pri čemu bi otpor između njega i priključaka A 1 i A 2 bio jednak polovini otpora između krajnjih tačaka primarnog namotaja. Međutim, jeftiniji modeli transformatora možda neće biti napravljeni tako pažljivo, tako da otpor između dvije polovice namota možda neće biti potpuno jednak.
Budući da se za proizvodnju primarnog namota transformatora, bez ikakvih izuzetaka, koristi žica istog poprečnog presjeka, slavina koja se nalazi na zavoju koji čini 20% ukupnog broja zavoja između središnjih visokonaponska slavina i terminal A 1 ili A 2, (konfiguracija za preuzimanje pune snage pojačala), također će imati otpor od 20% vrijednosti otpora između vanjskog terminala A 1 ili A 2 i centralne slavine primarni namotaj. Ako je transformator bio namijenjen za pojačalo veće kvalitete, tada bi najvjerovatnija lokacija ove slavine bila zavoj koji odgovara 47% otpora između istih tačaka (konfiguracija pojačala snage koja daje minimalno izobličenje).
Sekundarni namotaj će najvjerovatnije imati paran broj izvoda, ili će imati jedan odvod. Vrijedi zapamtiti da su u doba vrhunca vakuumskih cijevi impedanse zvučnika bile ili 15 oma (premium zvučnici) ili 4 oma, tako da su izlazni transformatori optimizirani za ove impedancije.
Najčešća opcija je korištenje dva identična dijela, korištenjem namotaja u seriji za impedanse zvučnika od 15 oma, ili paralelno za impedanse od 4 oma (u stvari 3,75 oma). Ako se nakon utvrđivanja primarnog namota transformatora pronađu dva namota koja imaju jednosmjernu otpornost od oko 0,7 oma svaki, onda najvjerovatnije postoji standardni uzorak transformatora.
U visokokvalitetnim transformatorima, gornja ideja se dalje razvija kada je sekundarni namotaj predstavljen sa četiri identična dijela. Serijski spojeni se koriste za završetak opterećenja od 15 oma, međutim kada su svi povezani paralelno, oni će prekinuti opterećenje od 1 oma. To nije zbog činjenice da su zvučnici od 1 ohma bili dostupni (era nekvalitetnih skretnica još nije stigla), već zato što je veći stepen sekcionisanja namotaja omogućio kvalitetniji transformator. Stoga biste trebali tražiti četiri namotaja sa približno istim otporom u smislu DC i jednake vrijednosti približno 0,3 Ohma. Također se mora imati na umu da pored činjenice da kontaktni otpor sonde može činiti vrlo značajan udio pri mjerenju vrlo malih otpora (zbog čega je imperativ imati ne samo čist već i pouzdan kontakt ), ali i da uobičajeni 41/ A 2-cifreni digitalni voltmetar ne daje dovoljnu tačnost pri mjerenju tako malih vrijednosti otpora, pa često morate nagađati i pretpostaviti.
Ako se nakon identifikacije primarnog namota utvrdi da su svi preostali namoti spojeni zajedno, onda postoji sekundarni namotaj sa izvodima, čija se najveća vrijednost otpora mjeri između terminala od 0 Ohma i (recimo) od 16 Ohma. Pod pretpostavkom da nema namotaja koji odgovara otporu od 8 oma, tada će najniži DC otpor bilo kojeg od ovih vodova biti izvod od 4 oma, a tačka s otporom od 0 oma će biti najbliža odvojci od 4 oma (obično u sekundarnoj mreži). namotaji sa međuzavojnim slavinama, oni imaju tendenciju da koriste deblju žicu za slavinu od 4 oma). Ako se očekuje prisustvo slavine od 8 oma, tada bi slavine trebale biti identificirane metodom mjerenja na naizmjenična struja, koji će biti opisan u nastavku.
Ako se ne može odrediti svrha nekih namotaja, onda su najvjerovatnije namijenjeni za povratnu informaciju, eventualno djelovanje na katode pojedinačnih izlaznih lampi, ili za organiziranje međufaznih povratnih informacija.
U svakom slučaju, njihova preciznija identifikacija može se izvršiti kasnije, budući da je sljedeći korak određivanje omjera transformacije, a zatim, na osnovu dobivenih rezultata, određivanje impedancije primarnog namota transformatora.
Pažnja. Iako sljedeća mjerenja ne bi trebala predstavljati sigurnosnu opasnost za izlazni transformator ako se izvode precizno, može postojati napona koji predstavljaju opasnost po ljudski život. Stoga, ako postoje bilo koje vrste Ako sumnjate u profesionalno iskustvo potrebno za izvođenje dolje opisanih mjerenja, trebali biste odmah odustati od pokušaja da ih izvršite.
Izlazni transformatori cijevnih kola su dizajnirani da smanje napon sa nekoliko stotina volti na desetine volti u frekvencijskom opsegu od 20 Hz do 20 kHz, tako da primjena mrežnog napona na terminale primarnog namota A 1 i A 2 radi. ne predstavlja nikakvu opasnost za transformator. Pod uslovom da su terminali A 1 i A 2 ispravno identifikovani, trebalo bi da primenite mrežni napon direktno na terminale A 1 i A 2 i izmerite napon na sekundarnom namotu da biste odredili omjer transformacije (ili omjer broja zavoja primarni i sekundarni namotaji). Strogo govoreći, iz sigurnosnih razloga, preporučuje se napajanje ne mrežnim naponom, već smanjenim naponom iz LATR-a.
Ispitivanje transformatora treba izvršiti sljedećim redoslijedom:
Instalirajte osigurač u kabel za napajanje s najnižom dostupnom strujom osigurača, na primjer, osigurač od 3 A će biti dovoljan, ali je poželjnije korištenje osigurača od 1 A;
Spojite tri kratke fleksibilne žice na utikač za napajanje (po mogućnosti sa iglom za uzemljenje). Iz očiglednih razloga nazivaju se "žicom samoubojice" i stoga ih treba držati odvojeno i zaključati kada se ne koriste;
Zalemite kalajisanu papučicu na kraj žice sa oznakom "uzemljenje" i pričvrstite je na metalnu šasiju transformatora koristeći posebne nazubljene podloške kako biste osigurali vrlo dobar električni kontakt;
Zalemite faznu žicu na terminal A 1, a neutralnu (nultu) žicu na terminal A 2;
Uvjerite se da je skicirana pozicija svih spojnih kratkospojnika na sekundarnom zavoju, nakon čega se svi uklanjaju;
Postavite vrstu mjerenja digitalnog voltmetra na "naizmjenični napon" i spojite ga na terminale sekundarnog namotaja;
Nakon što se uvjerite da je vaga instrumenta na vidiku, utaknite utikač u utičnicu. Ako se rezultati mjerenja ne prikažu odmah na uređaju, izvucite utikač iz utičnice. Ako uređaj otkrije prisustvo
napon u sekundarnom namotu, čija se vrijednost može odrediti, pričekajte dok se očitanja uređaja ne stabiliziraju, zapišite rezultat, isključite napajanje iz mreže i izvucite utikač iz utičnice;
Provjerite vrijednost mrežnog napona; da biste to učinili, spojite digitalni voltmetar na priključke A 1 i A 2 transformatora i ponovo uključite mrežni napon. Zapišite očitanja uređaja.
Nakon toga možete odrediti koeficijent transformacije "N" koristeći sljedeći jednostavan odnos između napona:
Na prvi pogled, ovaj postupak ne izgleda previše značajan, ali treba imati na umu da su impedanse proporcionalne kvadratu omjera transformacije, N 2, dakle, znajući vrijednost N moguće je odrediti impedanciju primarnog namota, pošto je impedansa sekundarnog već poznata.Od svih brojnih žica transformator ima pet žica za koje se pokazalo da su međusobno električno povezane (rezultati su dobijeni kada je električna mjerenja otpora vršena su korištenjem digitalni tester). Maksimalna vrijednost otpora između dvije žice je 236 oma, stoga se terminali ovih žica mogu označiti kao A 1 i A 2. Nakon što je jedna sonda digitalnog testera ostala povezana na pin A 1, detektirana je druga žica sa otporom od 110 oma. Rezultirajuća vrijednost je dovoljno blizu vrijednosti otpora od 118 oma da bi ova tačka mogla biti izlaz iz središnje točke primarnog namotaja transformatora. Stoga se ovaj namotaj može identificirati kao visokonaponski namotaj transformatora. Nakon toga, trebate premjestiti jednu od sondi digitalnog testera na srednju slavinu visokonaponskog namotaja i izmjeriti otpor u odnosu na dva preostala izvoda. Vrijednost otpora za jedan terminal je bila 29 Ohma, a za drugi 32 Ohma. S obzirom da je (29 oma: 110 oma) = 0,26, i (32 oma: 118 oma) = 0,27, sigurno je pretpostaviti da se ovi pinovi koriste kao ultralinearni odvojci za maksimalnu snagu (tj. otprilike 20% namotaja) . Jedan od terminala, za koji otpor u odnosu na terminal A ima manju vrijednost, predstavlja priključak na mrežu 2 lampe V 1 , g 2(V1) a druga slavina - na mrežu od 2 lampe V 2 , g 2(V2) (Sl. 5.23).
Sekundarni namotaj ima samo dva dijela, tako da su najvjerovatnije namijenjeni da nose opterećenje od 4 oma. Ovu pretpostavku zatim potvrđuju mjerenja otpora namotaja sekcija, za prvu od njih iznosila je 0,6 Ohm, a za drugu 0,8 Ohm, što se poklapa s tipičnim vrijednostima za namote dizajnirane da odgovaraju opterećenjima od 4 Ohma.
Rice. 5.23 Identifikacija namotaja transformatora sa nepoznatim parametrima
Prilikom spajanja transformatora na mrežu, zabilježen je naizmjenični mrežni napon od 252 V, a napon na sekundarnim namotajima bio je 5,60 V. Zamjenom dobivenih vrijednosti u formulu za izračunavanje omjera transformacije dobijamo:
Impedanse namotaja se proporcionalno mijenjaju N 2, tako da je odnos primarne impedanse prema sekundarnoj impedansi 45 2 = 2025. Pošto je sekundarni napon mjeren na dijelu od 4 oma, primarna impedansa bi trebala biti (2025 x 4 oma) = 8100 oma. Ovaj rezultat je sasvim prihvatljiv, budući da bi mjerenja pomoću mrežnog napona od 252 V i frekvencije od 50 Hz mogla pomjeriti radnu tačku bliže području zasićenja, što je dovelo do grešaka u određivanju parametara, pa se dobijena vrijednost može zaokružiti na 8 kOhm.
Zatim je potrebno odrediti početak i kraj namotaja svake sekcije sekundarnog namota transformatora. To se postiže povezivanjem samo jedne žice između prve i druge sekcije, čime se namotaji sekcija okreću u seriju. Nakon primjene napona na primarni namotaj, dobijamo dvostruko veći napon na sekundarnom namotu, u poređenju sa pojedinačnim naponom na svakom. Odnosno, naponi dvije sekcije se međusobno nadopunjuju i stoga se pokazalo da je kraj namotaja prve sekcije povezan s početkom namotaja druge, tako da možemo označiti izlaz sekcije gdje spojna žica završava kao “+”, a drugi kraj kao “-”. Međutim, ako nema napona na sekundarnom namotu, to će značiti da su namotaji u dva dijela spojeni jedan nasuprot drugome, tako da se oba terminala mogu označiti ili kao "+" ili "-".
Nakon što su identifikovane sve sekcije sa identičnim karakteristikama i za njih su određene početne tačke namotaja, mogu se izmeriti naponi na svim preostalim namotajima i za njih odrediti omjeri transformacije, bilo u odnosu na primarni namotaj ili u odnosu na sekundarni, ovisno o tome koja će metoda biti prikladnija. Od ovog trenutka pa nadalje, najpogodnije je koristiti krug s kratkim napomenama, na primjer, dobijanje dvostrukog povećanja napona sekundarnog namota je vrlo značajno, jer ova činjenica može značiti ili prisustvo dijela sa slavinom od srednja tačka, ili slavine od 4 oma i 16 oma.
Glavni razlozi kvara transformatora na audio frekvencijskom putu
Transformatori su među elektronskim komponentama sa najviše dugoročno službe do 40 godina ili više. Međutim, ponekad mogu propasti. Namotaji transformatora su napravljeni od žice, koja može otkazati ako kroz nju protiču prevelike struje, a izolacija žice može biti probušena ako naponi primijenjeni na namotaje prelaze dozvoljene vrijednosti.
Najčešći slučaj u kojem izlazni transformatori pokvare je kada je pojačalo prisiljeno da radi u režimu preopterećenja. Ovo se može dogoditi u push-pull pojačalu kada je jedna izlazna cijev potpuno onemogućena (na primjer, pokvarena), a druga radi s očiglednim preopterećenjem. Induktivnost curenja te polovine transformatora, koja treba da prođe struju ugašene lampe, teži da održi struju ove polovine namota nepromenjenom, što za sobom povlači pojavu značajnih prenapona u primarnom namotu (prvenstveno zbog emf samoindukcije), što dovodi do kvara međunavojne izolacije. Proces promjene napona na induktivnom namotu tokom vremena karakterizira sljedeća diferencijalna jednačina:
Od kada struja pukne, njen derivat teži beskonačnosti di/dt ≈ ∞, rezultirajući EMF samoindukcije razvija napon na polunamotaju u krugu neispravne svjetiljke, značajno premašujući vrijednost izvora napajanja visokog napona, koji može lako probiti međunavojnu izolaciju.
Također, kvar izolacije može biti uzrokovan neispravnim radnim uvjetima opreme. Dakle. na primjer, ako vlaga prodre u transformator, izolacija (koja se najčešće koristi kao poseban papir) postaje vodljivija, što značajno povećava vjerojatnost njegovog kvara.
Također postoji rizik od kvara izlaznog transformatora ako se pojačalo pokreće zvučnicima čija je impedancija znatno niža od potrebne. U tom slučaju, pri visokim nivoima zapremine, struje koje teku kroz namotaje transformatora mogu biti značajno prekoračene.
Još jedan specifičan problem u nekim slučajevima nastaje u ne baš kvalitetnim pojačalima, na primjer onima koja su se nekada široko koristila za električne gitare. Zbog činjenice da je brzina porasta struje tokom preopterećenja vrlo visoka, a kvalitet izlaznog transformatora koji se koristi u pojačalima za električne gitare obično nije jako dobar, visoke vrijednosti induktivnosti curenja mogu dovesti do toga visoke vrijednosti napon (emf samoindukcije) na namotima, što ne isključuje pojavu vanjskog električnog luka. Štaviše, sam transformator bi mogao biti dizajniran na takav način da bezbedno izdrži takav slučajni prenapon. Napon potreban za pokretanje električnog luka u određenoj mjeri ovisi o stupnju kontaminacije staze duž koje se razvija, tako da kontaminacija (posebno provodljiva) smanjuje napon luka. Zbog toga ugljični otisci preostali od prethodnih procesa stvaranja luka nesumnjivo dovode do smanjenja napona potrebnog za novi proces stvaranja luka.
Svi transformatori rade u dva glavna načina rada: pod opterećenjem i na Idling. Međutim, poznat je još jedan način rada, u kojem se mehaničke sile i tok curenja u namotima naglo povećavaju. Ovaj način rada naziva se kratki spoj transformatora. Ova situacija se događa kada primarni namotaj prima struju, a sekundarni namotaj se zatvara na svojim ulazima. Tokom kratkog spoja dolazi do reaktancije, dok struja nastavlja teći u sekundarni namotaj iz primarnog.
Tada se struja daje potrošaču, koji je sekundarni namotaj. Tako dolazi do procesa kratkog spoja transformatora.
Suština kratkog spoja
U zatvorenom presjeku nastaje otpor čija je vrijednost mnogo manja od otpora opterećenja. Dolazi do naglog povećanja primarnih i sekundarne struje, koji trenutno može spaliti namote i potpuno uništiti transformator. Međutim, to se ne dešava i zaštita uspeva da ga isključi iz mreže. To je zbog činjenice da povećana disipacija i polja transformatora značajno smanjuju utjecaj struja kratkog spoja, a također štite namotaj od elektrodinamičkih i toplinskih opterećenja. Stoga, čak i ako postoje gubici u namotima, oni jednostavno nemaju vremena za negativan utjecaj.
Upozorenje o kratkom spoju
Pri normalnom radu transformatora vrijednost elektrodinamičkih sila je minimalna. Za to vrijeme struje i sile se povećavaju deset puta, stvarajući ozbiljnu opasnost. Kao rezultat toga, namoti se mogu deformirati, njihova stabilnost se gubi, zavojnice se savijaju, a brtve se zgnječe pod utjecajem aksijalnih sila.
Da bi se smanjile elektrodinamičke sile, namotaji se aksijalno pritiskaju tokom montaže. Ova se operacija izvodi više puta: prvo, kada se montiraju namotaji i ugrade gornje grede, a zatim, nakon sušenja aktivnog dijela. Druga operacija je od posebnog značaja za smanjenje sila, jer u slučaju nekvalitetnog pritiskanja, pod dejstvom zatvarača, zavojnica se može pomeriti ili uništiti. Ozbiljnu opasnost predstavlja podudarnost vlastite rezonancije zavojnice sa frekvencijom prisutnom u elektrodinamičkoj sili. Rezonancija može izazvati sile koje nisu nimalo opasne tokom normalnog rada.
Da bi se poboljšao kvalitet transformatora, prilikom montaže potrebno je odmah eliminirati moguće skupljanje izolacije, izravnati sve visine i osigurati kvalitetno presovanje. Podložno usklađenosti sa potrebnim tehnološkim procesima, kratki spoj transformatora može proći bez ozbiljnih posljedica.