ความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลง โหมดลัดวงจรของหม้อแปลง

โหมด ไฟฟ้าลัดวงจรหม้อแปลงเรียกว่าโหมดดังกล่าวเมื่อขั้วของขดลวดทุติยภูมิถูกปิดโดยตัวนำที่มีความต้านทานเท่ากับศูนย์ (ZH = 0) เกิดการลัดวงจรของหม้อแปลงภายใต้สภาวะการทำงาน โหมดฉุกเฉิน, เพราะ กระแสไฟสำรองและด้วยเหตุนี้ค่าหลักจึงเพิ่มขึ้นหลายสิบเท่าเมื่อเทียบกับค่าเล็กน้อย ดังนั้นในวงจรที่มีหม้อแปลงจึงมีการป้องกันในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรจะปิดหม้อแปลงโดยอัตโนมัติ

ภายใต้เงื่อนไขของห้องปฏิบัติการสามารถทำการทดสอบการลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งขั้วของขดลวดทุติยภูมิลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้า Uk ดังกล่าวถูกนำไปใช้กับกระแสไฟฟ้าหลักซึ่งกระแสในขดลวดปฐมภูมิ ไม่เกินค่าเล็กน้อย (Ik เป็นลักษณะของหม้อแปลงที่ระบุไว้ในหนังสือเดินทาง

ดังนั้น (%):

โดยที่ U1nom คือแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิที่กำหนด

แรงดันไฟฟ้าลัดวงจรขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นของขดลวดหม้อแปลง ตัวอย่างเช่น ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุด 6-10 kV uK = 5.5%, ที่ 35 kV uk = 6.5÷7.5%, ที่ 110 kV uK = 10.5% เป็นต้น ดังจะเห็นได้จากการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดให้สูงขึ้น เพิ่มแรงดันลัดวงจรของหม้อแปลง

เมื่อแรงดันไฟฟ้า Uk อยู่ที่ 5-10% ของแรงดันไฟฟ้าหลักที่กำหนด กระแสแม่เหล็ก (กระแสไม่มีโหลด) จะลดลง 10-20 เท่าหรือมากกว่านั้นอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นในโหมดลัดวงจรจึงถือว่า

ฟลักซ์แม่เหล็กหลัก Ф ยังลดลง 10-20 เท่า และฟลักซ์การรั่วไหลของขดลวดจะสอดคล้องกับฟลักซ์หลัก

เนื่องจากในกรณีที่เกิดการลัดวงจรของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของมัน U2 = 0 สมการ e d.s. สำหรับเธอใช้แบบฟอร์ม

และสมการแรงดันไฟฟ้าสำหรับหม้อแปลงเขียนเป็น

สมการนี้สอดคล้องกับวงจรสมมูลของหม้อแปลงที่แสดงในรูปที่ 1.

แผนภาพเวกเตอร์ของหม้อแปลงระหว่างการลัดวงจรที่สอดคล้องกับสมการและไดอะแกรมของรูปที่ 1 แสดงในรูปที่ 2. แรงดันลัดวงจรมีส่วนประกอบที่ใช้งานและเกิดปฏิกิริยา มุม φk ระหว่างเวกเตอร์ของแรงดันและกระแสขึ้นอยู่กับอัตราส่วนระหว่างส่วนประกอบอุปนัยที่ใช้งานและเกิดปฏิกิริยาของความต้านทานของหม้อแปลง

ข้าว. 1. วงจรสมมูลหม้อแปลงกรณีไฟฟ้าลัดวงจร

ข้าว. 2. แผนภาพเวกเตอร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจร

สำหรับหม้อแปลงที่มีกำลังไฟพิกัด 5-50 kVA XK/RK = 1 ÷ 2; ที่มีกำลังไฟพิกัด 6300 kVA ขึ้นไป XK/RK = 10 ขึ้นไป ดังนั้นจึงเชื่อว่าหม้อแปลงไฟฟ้า พลังงานสูง UK = Ukr และ อิมพีแดนซ์ ZK = ฮก.

ประสบการณ์ไฟฟ้าลัดวงจร

การทดลองนี้ดำเนินการเช่นเดียวกับการทดสอบวงจรเปิดเพื่อกำหนดพารามิเตอร์ของหม้อแปลง มีการประกอบวงจร (รูปที่ 3) ซึ่งขดลวดทุติยภูมิถูกลัดวงจรโดยจัมเปอร์โลหะหรือตัวนำที่มีความต้านทานใกล้ศูนย์ แรงดันไฟฟ้า Uк ถูกนำไปใช้กับขดลวดปฐมภูมิซึ่งกระแสในนั้นเท่ากับค่า I1nom

ข้าว. 3. แผนภาพประสบการณ์การลัดวงจรของหม้อแปลง

ตามข้อมูลการวัดพารามิเตอร์ต่อไปนี้ของหม้อแปลงจะถูกกำหนด

แรงดันไฟลัดวงจร

โดยที่ UK คือแรงดันไฟฟ้าที่วัดโดยโวลต์มิเตอร์ที่ I1, = I1nom ในโหมดลัดวงจร UK มีขนาดเล็กมาก ดังนั้นการสูญเสียที่ไม่มีโหลดจึงน้อยกว่าแบบที่มีโหลดหลายร้อยเท่า พิกัดแรงดันไฟฟ้า. ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่า Рpo = 0 และกำลังไฟฟ้าที่วัดโดยวัตต์มิเตอร์คือการสูญเสียพลังงาน RPpc เนื่องจากความต้านทานที่ใช้งานของขดลวดหม้อแปลง

ที่ I1 ปัจจุบัน = I1nom ได้รับ จัดอันดับการสูญเสียพลังงานสำหรับการทำความร้อนที่คดเคี้ยว Rpk.nom ซึ่งเรียกว่า การสูญเสียทางไฟฟ้าหรือการสูญเสียไฟฟ้าลัดวงจร.

จากสมการแรงดันไฟฟ้าสำหรับหม้อแปลงและจากวงจรสมมูล (ดูรูปที่ 1) เราได้รับ

โดยที่ ZK คืออิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง

อย่างที่คุณทราบ ในโหมดโหลด ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงถูกเปิดโดยความต้านทานของเครื่องรับ ในวงจรทุติยภูมิ กระแสจะถูกตั้งค่าให้เป็นสัดส่วนกับโหลดของหม้อแปลง เมื่อทานอาหาร จำนวนมากไม่ใช่เรื่องแปลกที่ฉนวนของสายเชื่อมต่อจะขาด หากในสถานที่ที่ฉนวนเสียหาย สายไฟที่จ่ายเครื่องรับมาสัมผัสกัน จะเกิดโหมดที่เรียกว่าไฟฟ้าลัดวงจร (ลัดวงจร) ของส่วนวงจร หากสายเชื่อมต่อที่มาจากขดลวดใกล้ที่ใดที่หนึ่ง ณ จุด a และ b ซึ่งอยู่ก่อนตัวรับพลังงาน (รูปที่ 1) จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจรในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง ในโหมดนี้ ขดลวดทุติยภูมิจะลัดวงจร ในขณะเดียวกันก็จะยังคงรับพลังงานจากขดลวดปฐมภูมิและมอบให้ วงจรทุติยภูมิซึ่งขณะนี้ประกอบด้วยขดลวดและส่วนของสายเชื่อมต่อเท่านั้น 1 - ขดลวดปฐมภูมิ 2 - ขดลวดทุติยภูมิ; 3 - วงจรแม่เหล็ก รูปที่ 1 - ลัดวงจรที่ขั้วของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเมื่อมองแวบแรกดูเหมือนว่าในกรณีที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจร หม้อแปลงจะต้องพังทลายลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากความต้านทาน r 2 ของขดลวดและสายเชื่อมต่อนั้นน้อยกว่าความต้านทาน r ของเครื่องรับถึงสิบเท่า หากเราคิดว่าความต้านทานโหลด r มีค่ามากกว่า r 2 อย่างน้อย 100 เท่า ดังนั้นกระแสลัดวงจร I 2k จะต้องมากกว่ากระแส I 2 ถึง 100 เท่า ดำเนินการตามปกติหม้อแปลง. เพราะ กระแสหลักยังเพิ่มขึ้น 100 เท่า (I 1 ω 1 \u003d I 2 ω 2) การสูญเสียในขดลวดหม้อแปลงจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วคือ 100 2 เท่า (I 2 r) เช่น 10,000 ครั้ง ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ อุณหภูมิของขดลวดจะสูงถึง 500-600 ° C ใน 1-2 วินาที และจะไหม้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ในระหว่างการทำงานของหม้อแปลงระหว่างขดลวดจะมีแรงทางกลที่มักจะผลักขดลวดออกจากกันในแนวรัศมีและแนวแกน ความพยายามเหล่านี้เป็นสัดส่วนกับผลคูณของกระแส I 1 I 2 ในขดลวดและหากระหว่างการลัดวงจรแต่ละกระแส I 1 และ I 2 เพิ่มขึ้น เช่น 100 เท่า ความพยายามจะเพิ่มขึ้น 10,000 เท่า ในกรณีนี้มูลค่าของพวกมันจะสูงถึงหลายร้อยตันและขดลวดของหม้อแปลงจะต้องถูกทำลายในทันที อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในทางปฏิบัติ ตามกฎแล้วหม้อแปลงจะทนต่อการลัดวงจรในช่วงเวลาสั้น ๆ เหล่านั้นจนกว่าการป้องกันจะตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย ในกรณีที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจร การกระทำของความต้านทานเพิ่มเติมบางอย่างจะแสดงออกมาอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในขดลวด ความต้านทานนี้เกี่ยวข้องกับการรั่วไหลของฟลักซ์แม่เหล็ก Ф Р1 และ Ф Р2 ซึ่งแยกออกจากฟลักซ์หลัก Ф 0 และแต่ละอันจะปิดรอบส่วนหนึ่งของรอบของขดลวด "ของตัวเอง" ที่คดเคี้ยว 1 หรือ 2 (รูปที่ 2)

1 - ขดลวดปฐมภูมิ 2 - ขดลวดทุติยภูมิ; 3 - แกนทั่วไปของขดลวดและแกนของหม้อแปลง 4 - วงจรแม่เหล็ก; 5 - ช่องกระจายหลัก รูปที่ 2 - ฟลักซ์รั่วและการจัดเรียงศูนย์กลางของขดลวดหม้อแปลง เป็นการยากที่จะวัดขนาดของการกระเจิงโดยตรง: เส้นทางที่สามารถปิดการไหลเหล่านี้มีความหลากหลายเกินไป ดังนั้นในทางปฏิบัติ การกระจายจะถูกประเมินโดยผลกระทบที่มีต่อแรงดันและกระแสในขดลวด เห็นได้ชัดว่าฟลักซ์การรั่วไหลเพิ่มขึ้นตามกระแสที่เพิ่มขึ้นในขดลวด นอกจากนี้ยังเห็นได้ชัดว่าในระหว่างการทำงานปกติของหม้อแปลง ฟลักซ์การรั่วไหลเป็นเศษส่วนที่ค่อนข้างเล็กของฟลักซ์หลัก Ф 0 . แท้จริงแล้ว ฟลักซ์การกระเจิงนั้นเชื่อมโยงกับส่วนหนึ่งของเทิร์นเท่านั้น โฟลว์หลักเชื่อมโยงกับทุกเทิร์น นอกจากนี้ฟลักซ์การกระเจิงของเส้นทางส่วนใหญ่ถูกบังคับให้ผ่านอากาศการซึมผ่านของแม่เหล็กซึ่งถือเป็นเอกภาพนั่นคือน้อยกว่าการซึมผ่านของแม่เหล็กของเหล็กหลายร้อยเท่าซึ่งการไหลปิดФ 0 . ทั้งหมดนี้เป็นจริงทั้งสำหรับการทำงานปกติและสำหรับโหมดลัดวงจรของหม้อแปลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากฟลักซ์การรั่วไหลถูกกำหนดโดยกระแสในขดลวด และในโหมดลัดวงจร กระแสจะเพิ่มขึ้นหลายร้อยเท่า ฟลักซ์ F p จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนที่เท่ากัน ในขณะเดียวกันก็เกินฟลักซ์Ф 0 อย่างมีนัยสำคัญ ฟลักซ์การรั่วไหลเหนี่ยวนำในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเอง E p1 และ E p2 ที่พุ่งเข้าหากระแส ตัวอย่างเช่น การตอบโต้ emf E p2 สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นความต้านทานเพิ่มเติมในวงจรขดลวดทุติยภูมิเมื่อลัดวงจร ความต้านทานนี้เรียกว่าปฏิกิริยา สำหรับขดลวดทุติยภูมิสมการ E 2 \u003d U 2 + I 2 r 2 + (-E p 2) นั้นถูกต้อง ในโหมดลัดวงจร U 2 \u003d 0 และสมการจะถูกแปลงดังนี้: E 2 \u003d I 2K r 2K + (-E p2K) หรือ E 2 \u003d I 2K r 2K + I 2K x 2K โดยที่ ดัชนี "k" หมายถึงความต้านทานและกระแสในโหมดลัดวงจร I 2 K x 2 K - แรงดันตกคร่อมอุปนัยในโหมดลัดวงจร เท่ากับค่า E p 2 K ; x 2 K - ค่ารีแอกแตนซ์ของขดลวดทุติยภูมิ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าขึ้นอยู่กับกำลังของหม้อแปลง ความต้านทาน x 2 นั้นมากกว่า r 2 5-10 เท่า ดังนั้นในความเป็นจริงปัจจุบัน I 2 K ไม่ใช่ 100 แต่มากกว่าปัจจุบัน I 2 เพียง 10-20 เท่าในระหว่างการทำงานปกติของหม้อแปลง (เราละเลยความต้านทานที่ใช้งานอยู่เนื่องจากมีค่าน้อย) ดังนั้นในความเป็นจริงการสูญเสียในขดลวดจะเพิ่มขึ้นไม่เกิน 10,000 เท่า แต่เพิ่มขึ้นเพียง 100-400 เท่า อุณหภูมิของขดลวดระหว่างการลัดวงจร (ไม่กี่วินาที) แทบจะไม่ถึง 150-200 ° C และจะไม่เกิดความเสียหายร้ายแรงในหม้อแปลงในช่วงเวลาสั้น ๆ นี้ ดังนั้นด้วยการกระจายตัวของหม้อแปลงจึงสามารถป้องกันตัวเองจากกระแสลัดวงจรได้ ปรากฏการณ์ทั้งหมดที่พิจารณาเกิดขึ้นระหว่างการลัดวงจรที่ขั้ว (อินพุต) ของขดลวดทุติยภูมิ (ดูจุด a และ b ในรูปที่ 1) นี่เป็นโหมดฉุกเฉินสำหรับคนส่วนใหญ่ หม้อแปลงไฟฟ้าและแน่นอนว่าไม่ได้เกิดขึ้นทุกวันหรือทุกปี ในระหว่างการใช้งาน (15-20 ปี) หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถลัดวงจรอย่างรุนแรงได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น อย่างไรก็ตามจะต้องออกแบบและผลิตในลักษณะที่ไม่ทำลายและก่อให้เกิดอุบัติเหตุ จำเป็นต้องจินตนาการถึงปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในหม้อแปลงระหว่างการลัดวงจรอย่างชัดเจนเพื่อรวบรวมส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของการออกแบบอย่างมีสติ ในเรื่องนี้ หนึ่งใน ลักษณะที่สำคัญที่สุดหม้อแปลง - แรงดันลัดวงจร

ประสบการณ์วงจรสั้นของหม้อแปลงไฟฟ้า

ควรแยกความแตกต่างระหว่างการลัดวงจรในสภาวะการทำงานและประสบการณ์การลัดวงจร

หม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจร โหมดของมันถูกเรียกเมื่อขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจร ภายใต้สภาวะการทำงาน ไฟฟ้าลัดวงจรคือโหมดฉุกเฉินซึ่งมีความร้อนจำนวนมากถูกปล่อยออกมาภายในหม้อแปลงซึ่งสามารถทำลายหม้อแปลงได้

ประสบการณ์ไฟฟ้าลัดวงจร ดำเนินการที่แรงดันไฟฟ้าหลักที่ลดลงอย่างมากจนถึงค่าเล็กน้อย (ประมาณ 5-10% ของแรงดันไฟฟ้าหลักที่กำหนด) ค่าของมันถูกเลือกเพื่อให้กระแส I 1 ในขดลวดปฐมภูมิมีค่าเท่ากับค่าเล็กน้อยแม้ว่าจะมีการลัดวงจรของขดลวดทุติยภูมิก็ตาม ใช้ชุดเครื่องมือวัด (รูปที่ 103) จากประสบการณ์กำหนดแรงดันไฟฟ้า U 1k กระแส I 1 k และกำลัง P 1 k .

ปัจจุบัน I 2 ที่ค่าเล็กน้อย I 1 จะมีค่าเล็กน้อยด้วย แก้ไข อี 2 ในการทดลองนี้จะครอบคลุมเฉพาะแรงดันตกภายในเท่านั้น เช่น E 2 K \u003d I 2 z 2 , และที่พิกัดโหลด

2 = 2 + 2

ดังนั้น E 2 k จึงมีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของ อี 2 . แรงเคลื่อนไฟฟ้าขนาดเล็ก อี 2 สอดคล้องกับฟลักซ์แม่เหล็กหลักขนาดเล็ก การสูญเสียพลังงานในวงจรแม่เหล็กเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของฟลักซ์แม่เหล็ก ดังนั้น ในระหว่างการทดสอบการลัดวงจร แต่ในขดลวดทั้งสองในการทดลองนี้ กระแสมีค่าเล็กน้อย ดังนั้นการสูญเสียพลังงานในขดลวดจะเท่ากันกับโหลดที่กำหนด ดังนั้นพลังงาน P 1k ที่หม้อแปลงได้รับจากเครือข่ายระหว่างการทดสอบไฟฟ้าลัดวงจรจึงถูกใช้ไปกับการสูญเสียพลังงานในสายไฟที่คดเคี้ยว:

P 1K \u003d ฉัน 2 1 r 1 + ฉัน 2 2 r 2 .

ในเวลาเดียวกัน บนพื้นฐานของแรงดันไฟฟ้าลัดวงจร แรงดันไฟฟ้าตกในหม้อแปลงจะถูกกำหนดที่โหลดพิกัด (เป็น % ของแรงดันไฟฟ้าหลัก) ด้วยเหตุผลเหล่านี้ แรงดันไฟลัดวงจร (พร้อมขดลวดลัดวงจร กระแสไฟฟ้าแรงต่ำ) จะระบุไว้บนฉลากของหม้อแปลงเสมอ

โหมดลัดวงจร

อย่างที่คุณทราบ ในโหมดโหลด ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงถูกเปิดโดยความต้านทานของเครื่องรับ ในวงจรทุติยภูมิ กระแสจะถูกตั้งค่าให้เป็นสัดส่วนกับโหลดของหม้อแปลง เมื่อป้อนเครื่องรับจำนวนมาก ไม่ใช่เรื่องแปลกที่ฉนวนของสายเชื่อมต่อจะขาด หากในสถานที่ที่ฉนวนเสียหาย สายไฟที่จ่ายเครื่องรับมาสัมผัสกัน จะเกิดโหมดที่เรียกว่าไฟฟ้าลัดวงจร (ลัดวงจร) ของส่วนวงจร หากสายเชื่อมต่อที่มาจากขดลวดใกล้ที่ใดที่หนึ่ง ณ จุด a และ b ซึ่งอยู่ก่อนตัวรับพลังงาน (รูปที่ 1) จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจรในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง ในโหมดนี้ ขดลวดทุติยภูมิจะลัดวงจร ในขณะเดียวกันก็จะยังคงรับพลังงานจากขดลวดปฐมภูมิและส่งต่อไปยังวงจรทุติยภูมิ ซึ่งตอนนี้ประกอบด้วยเพียงขดลวดและส่วนหนึ่งของสายเชื่อมต่อเท่านั้น

1 - ขดลวดปฐมภูมิ 2 - ขดลวดทุติยภูมิ; 3 - แกนแม่เหล็ก รูปที่ 1 - ลัดวงจรที่ขั้วของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเมื่อมองแวบแรกดูเหมือนว่าในกรณีที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจร หม้อแปลงจะต้องพังทลายลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากความต้านทาน r 2 ของขดลวดและสายเชื่อมต่อนั้นน้อยกว่าความต้านทาน r ของเครื่องรับถึงสิบเท่า หากเราคิดว่าความต้านทานโหลด r มีค่ามากกว่า r 2 อย่างน้อย 100 เท่า ดังนั้นกระแสลัดวงจร I 2k จะต้องมากกว่ากระแส I 2 ถึง 100 เท่าในระหว่างการทำงานปกติของหม้อแปลง เนื่องจากกระแสหลักเพิ่มขึ้น 100 เท่า (I 1 ω 1 \u003d I 2 ω 2) การสูญเสียในขดลวดหม้อแปลงจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วคือ 100 2 เท่า (I 2 r) เช่น 10,000 ครั้ง ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ อุณหภูมิของขดลวดจะสูงถึง 500-600 ° C ใน 1-2 วินาที และจะไหม้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ในระหว่างการทำงานของหม้อแปลงระหว่างขดลวดจะมีแรงทางกลที่มักจะผลักขดลวดออกจากกันในแนวรัศมีและแนวแกน ความพยายามเหล่านี้เป็นสัดส่วนกับผลคูณของกระแส I 1 I 2 ในขดลวดและหากระหว่างการลัดวงจรแต่ละกระแส I 1 และ I 2 เพิ่มขึ้น เช่น 100 เท่า ความพยายามจะเพิ่มขึ้น 10,000 เท่า ในกรณีนี้มูลค่าของพวกมันจะสูงถึงหลายร้อยตันและขดลวดของหม้อแปลงจะต้องถูกทำลายในทันที อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในทางปฏิบัติ ตามกฎแล้วหม้อแปลงจะทนต่อการลัดวงจรในช่วงเวลาสั้น ๆ เหล่านั้นจนกว่าการป้องกันจะตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย ในกรณีที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจร การกระทำของความต้านทานเพิ่มเติมบางอย่างจะแสดงออกมาอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในขดลวด ความต้านทานนี้เกี่ยวข้องกับการรั่วไหลของฟลักซ์แม่เหล็ก Ф Р1 และ Ф Р2 ซึ่งแยกออกจากฟลักซ์หลัก Ф 0 และแต่ละอันจะปิดรอบส่วนหนึ่งของรอบของขดลวด "ของตัวเอง" ที่คดเคี้ยว 1 หรือ 2 (รูปที่ 2)

1 - ขดลวดปฐมภูมิ 2 - ขดลวดทุติยภูมิ; 3 - แกนทั่วไปของขดลวดและแกนของหม้อแปลง 4 - วงจรแม่เหล็ก; 5 - ช่องกระจายหลัก รูปที่ 2 - ฟลักซ์รั่วและการจัดเรียงศูนย์กลางของขดลวดหม้อแปลง เป็นการยากที่จะวัดขนาดของการกระเจิงโดยตรง: เส้นทางที่สามารถปิดการไหลเหล่านี้มีความหลากหลายเกินไป ดังนั้นในทางปฏิบัติ การกระจายจะถูกประเมินโดยผลกระทบที่มีต่อแรงดันและกระแสในขดลวด เห็นได้ชัดว่าฟลักซ์การรั่วไหลเพิ่มขึ้นตามกระแสที่เพิ่มขึ้นในขดลวด นอกจากนี้ยังเห็นได้ชัดว่าในระหว่างการทำงานปกติของหม้อแปลง ฟลักซ์การรั่วไหลเป็นเศษส่วนที่ค่อนข้างเล็กของฟลักซ์หลัก Ф 0 . แท้จริงแล้ว ฟลักซ์การกระเจิงนั้นเชื่อมโยงกับส่วนหนึ่งของเทิร์นเท่านั้น โฟลว์หลักเชื่อมโยงกับทุกเทิร์น นอกจากนี้ฟลักซ์การกระเจิงของเส้นทางส่วนใหญ่ถูกบังคับให้ผ่านอากาศการซึมผ่านของแม่เหล็กซึ่งถือเป็นเอกภาพนั่นคือน้อยกว่าการซึมผ่านของแม่เหล็กของเหล็กหลายร้อยเท่าซึ่งการไหลปิดФ 0 . ทั้งหมดนี้เป็นจริงทั้งสำหรับการทำงานปกติและสำหรับโหมดลัดวงจรของหม้อแปลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากฟลักซ์รั่วถูกกำหนดโดยกระแสในขดลวด และในโหมดลัดวงจร กระแสจะเพิ่มขึ้นหลายร้อยเท่า ฟลักซ์ F p จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนที่เท่ากัน ในขณะเดียวกันก็เกินฟลักซ์Ф 0 อย่างมีนัยสำคัญ ฟลักซ์การรั่วไหลเหนี่ยวนำในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเอง E p1 และ E p2 ที่พุ่งเข้าหากระแส การตอบโต้ ตัวอย่างเช่น แรงเคลื่อนไฟฟ้า E p2 สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นความต้านทานเพิ่มเติมในวงจรขดลวดทุติยภูมิเมื่อลัดวงจร ความต้านทานนี้เรียกว่าปฏิกิริยา สำหรับขดลวดทุติยภูมิสมการ E 2 \u003d U 2 + I 2 r 2 + (-E p2) นั้นถูกต้อง ในโหมดลัดวงจร U 2 \u003d 0 และสมการจะถูกแปลงดังนี้: E 2 \u003d I 2K r 2K + (-E p2K) หรือ E 2 \u003d I 2K r 2K + I 2K x 2K โดยที่ ดัชนี "k" หมายถึงความต้านทานและกระแสในโหมดลัดวงจร I 2K x 2K - แรงดันตกคร่อมอุปนัยในโหมดลัดวงจร เท่ากับค่า E p2K ; x 2K - ค่ารีแอกแตนซ์ของขดลวดทุติยภูมิ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าขึ้นอยู่กับกำลังของหม้อแปลง ความต้านทาน x 2 นั้นมากกว่า r 2 5-10 เท่า ดังนั้นในความเป็นจริงปัจจุบัน I 2K ไม่ใช่ 100 แต่มากกว่าปัจจุบัน I 2 เพียง 10-20 เท่าระหว่างการทำงานปกติของหม้อแปลง (เราละเลยความต้านทานที่ใช้งานอยู่เนื่องจากมีค่าน้อย) ดังนั้นในความเป็นจริงการสูญเสียในขดลวดจะเพิ่มขึ้นไม่เกิน 10,000 เท่า แต่เพิ่มขึ้นเพียง 100-400 เท่า อุณหภูมิของขดลวดระหว่างการลัดวงจร (ไม่กี่วินาที) แทบจะไม่ถึง 150-200 ° C และจะไม่เกิดความเสียหายร้ายแรงในหม้อแปลงในช่วงเวลาสั้น ๆ นี้ ดังนั้นด้วยการกระจายตัวของหม้อแปลงจึงสามารถป้องกันตัวเองจากกระแสลัดวงจรได้ ปรากฏการณ์ทั้งหมดที่พิจารณาเกิดขึ้นระหว่างการลัดวงจรที่ขั้ว (อินพุต) ของขดลวดทุติยภูมิ (ดูจุด a และ b ในรูปที่ 1) นี่เป็นการดำเนินการฉุกเฉินสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าส่วนใหญ่ และแน่นอนว่าไม่ได้เกิดขึ้นทุกวันหรือทุกปี ในระหว่างการใช้งาน (15-20 ปี) หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถลัดวงจรอย่างรุนแรงได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น อย่างไรก็ตามจะต้องออกแบบและผลิตในลักษณะที่ไม่ทำลายและก่อให้เกิดอุบัติเหตุ จำเป็นต้องจินตนาการถึงปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในหม้อแปลงระหว่างการลัดวงจรอย่างชัดเจนเพื่อรวบรวมส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของการออกแบบอย่างมีสติ ในเรื่องนี้ หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของหม้อแปลงคือ แรงดันลัดวงจร มีบทบาทสำคัญมาก

การกำหนดพารามิเตอร์ของหม้อแปลง

โดยบังเอิญผู้อ่านอาจตกอยู่ในมือของหม้อแปลงเอาท์พุทเก่าซึ่งตัดสินโดย รูปร่างควรมีลักษณะที่ดี แต่ไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่ซ่อนอยู่ภายใน โชคดีที่มันค่อนข้างง่ายที่จะระบุพารามิเตอร์ของหม้อแปลงเอาท์พุตเก่าด้วยโวลต์มิเตอร์สากลแบบดิจิตอลเท่านั้น เนื่องจากการออกแบบของพวกเขาเป็นไปตามกฎที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดเสมอ

ก่อนดำเนินการทดสอบ จำเป็นต้องร่างไดอะแกรมของการเชื่อมต่อภายนอกและจัมเปอร์ทั้งหมดบนหม้อแปลง จากนั้นจึงถอดออก (การใช้กล้องดิจิทัลเพื่อจุดประสงค์นี้พิสูจน์ได้ว่ามีผลอย่างมาก) แน่นอนว่าต้องแตะขดลวดปฐมภูมิจากจุดกึ่งกลางเพื่อให้สามารถใช้หม้อแปลงในวงจรพุชพูลได้ และสามารถเพิ่มก๊อกเพิ่มเติมในการพันขดลวดนี้ได้ เพื่อให้การทำงานเชิงเส้นตรงเป็นพิเศษ ตามกฎแล้ว ความต้านทานของขดลวด DC ซึ่งวัดด้วยโอห์มมิเตอร์ระหว่างจุดที่คดเคี้ยวมากจะเป็นค่าความต้านทานสูงสุดในบรรดาค่าทั้งหมดที่วัดได้และสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 100 ถึง 300 โอห์ม หากพบขดลวดที่มีค่าความต้านทานใกล้เคียงกัน ในเกือบทุกกรณีสามารถสันนิษฐานได้ว่ามีการระบุขั้วของหม้อแปลง A 1 และ A 2 ที่ตรงกับจุดสูงสุดของขดลวดปฐมภูมิ

สำหรับหม้อแปลงคุณภาพสูง ขดลวดปฐมภูมิจะพันแบบสมมาตร กล่าวคือ ความต้านทานระหว่างขั้วสุดขั้ว A 1 และ A 2 และจุดกึ่งกลางของขดลวดไฟฟ้าแรงสูงจะเท่ากันเสมอ ดังนั้นขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดขั้วที่ต้องการ ความต้านทานระหว่างขั้ว A 1 และ A 2 จะเท่ากับครึ่งหนึ่งของความต้านทานระหว่างจุดสุดขั้วของขดลวดปฐมภูมิ อย่างไรก็ตาม หม้อแปลงรุ่นที่ถูกกว่าอาจไม่ได้ผลิตอย่างระมัดระวัง ดังนั้นความต้านทานระหว่างขดลวดทั้งสองครึ่งอาจไม่เท่ากันโดยสิ้นเชิง

เนื่องจากขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงจึงใช้ลวดของส่วนเดียวกันก๊อกซึ่งอยู่ที่ทางเลี้ยวซึ่งคิดเป็น 20% ของจำนวนรอบทั้งหมดระหว่างก๊อกไฟฟ้าแรงสูงส่วนกลางและเอาต์พุต A โดยไม่มีข้อยกเว้น 1 หรือ A 2 (การกำหนดค่าสำหรับการรับกำลังเต็มที่ของเครื่องขยายเสียง) จะมีความต้านทาน 20% ของความต้านทานระหว่างขั้วต่อสุดขั้ว A 1 หรือ A 2 และก๊อกกลางของขดลวดปฐมภูมิ หากหม้อแปลงมีไว้สำหรับแอมพลิฟายเออร์คุณภาพสูง ตำแหน่งที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับแทปนี้จะเป็นจุดเลี้ยวที่สอดคล้องกับ 47% ของความต้านทานระหว่างจุดเดียวกันนี้ (การกำหนดค่าของแอมพลิฟายเออร์ที่ให้ความผิดเพี้ยนน้อยที่สุด)

ขดลวดทุติยภูมิมักจะมีจำนวนลีดเป็นเลขคู่ด้วย หรือจะมีการแตะเพียงครั้งเดียว โปรดทราบว่าในยุครุ่งเรืองของหลอดสุญญากาศ อิมพีแดนซ์ของลำโพงอยู่ที่ 15 โอห์ม (ลำโพงคุณภาพสูง) หรือ 4 โอห์ม ดังนั้น หม้อแปลงเอาต์พุตจึงได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับอิมพีแดนซ์เหล่านี้

ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้สองส่วนที่เหมือนกัน โดยขดลวดจะใช้แบบอนุกรมสำหรับอิมพีแดนซ์ของลำโพง 15 โอห์ม หรือขนานกันสำหรับอิมพีแดนซ์ 4 โอห์ม (จริง ๆ แล้วคือ 3.75 โอห์ม) หากหลังจากกำหนดขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงแล้วพบว่าขดลวดสองเส้นมีความต้านทานกระแสตรงตามลำดับที่ 0.7 โอห์มแต่ละอันแสดงว่ามีตัวอย่างหม้อแปลงมาตรฐาน

ในหม้อแปลงคุณภาพสูง แนวคิดข้างต้นได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมเมื่อขดลวดทุติยภูมิแสดงด้วยสี่ส่วนที่เหมือนกัน เชื่อมต่อแบบอนุกรม ใช้เพื่อยุติโหลด 15 โอห์ม อย่างไรก็ตาม เมื่อเชื่อมต่อแบบขนานทั้งหมด สิ่งเหล่านี้จะยุติโหลด 1 โอห์ม นี่ไม่ได้เกิดจากความจริงที่ว่ามีลำโพง 1 โอห์ม (ยุคของครอสโอเวอร์คุณภาพต่ำยังมาไม่ถึง) แต่เนื่องจากการแบ่งส่วนของขดลวดที่มากขึ้นทำให้ได้หม้อแปลงคุณภาพสูงขึ้น ดังนั้นคุณควรมองหาสี่ขดลวดที่มีความต้านทานเท่ากันโดยประมาณ กระแสตรงและมีค่าเท่ากับประมาณ 0.3 โอห์ม นอกจากนี้ ควรระลึกไว้เสมอว่านอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าความต้านทานการสัมผัสของโพรบสามารถเป็นสัดส่วนที่สำคัญมากเมื่อทำการวัดค่าความต้านทานที่ต่ำมาก (ซึ่งไม่เพียงทำให้ต้องสะอาดเท่านั้น แต่ยังต้องสัมผัสที่เชื่อถือได้ด้วย) แต่ยังรวมถึง โวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอล 41/ A 2 หลักตามปกตินั้นให้ความแม่นยำไม่เพียงพอเมื่อวัดค่าความต้านทานขนาดเล็กเช่นนี้ ดังนั้นจึงมักจำเป็นต้องคาดเดาและตั้งสมมติฐาน

หากหลังจากระบุหลักแล้วพบว่าขดลวดที่เหลือทั้งหมดเชื่อมต่อเข้าด้วยกันก็จะมีตัวรองที่มีก๊อกซึ่งค่าความต้านทานสูงสุดที่วัดได้ระหว่างขั้ว 0 โอห์มและ (สมมติว่า) 16 โอห์ม สมมติว่าไม่มีก๊อกพันที่ตรงกับความต้านทาน 8 โอห์ม ความต้านทาน DC ต่ำสุดจากลีดเหล่านี้จะเป็นแทป 4 โอห์ม และจุด 0 โอห์มจะอยู่ใกล้แทป 4 โอห์มมากที่สุด (โดยทั่วไปจะอยู่ในขดลวดทุติยภูมิ) โดยก๊อกแบบหมุนต่อเลี้ยวมักจะใช้สายที่หนากว่าสำหรับก๊อก 4 โอห์ม) อย่างไรก็ตาม หากคาดว่าจะมีการแตะ 8 Ω ควรระบุการแตะโดยใช้วิธีการวัดบน กระแสสลับซึ่งจะอธิบายไว้ด้านล่าง

หากไม่สามารถระบุจุดประสงค์ของขดลวดบางเส้นได้ เป็นไปได้มากว่าขดลวดเหล่านี้มีไว้สำหรับป้อนกลับ อาจทำหน้าที่กับแคโทดของหลอดไฟเอาต์พุตแต่ละดวง หรือเพื่อจัดระเบียบป้อนกลับระหว่างเวที

ไม่ว่าในกรณีใด ๆ การระบุที่แม่นยำยิ่งขึ้นสามารถดำเนินการได้ในภายหลังเนื่องจากขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงจากนั้นกำหนดอิมพีแดนซ์ของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงจากผลลัพธ์ที่ได้

ความสนใจ. แม้ว่าการวัดต่อไปนี้จะไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อความปลอดภัยของหม้อแปลงเอาท์พุต หากการวัดต่อไปนี้ถูกต้อง แต่อาจมีปัญหาที่ขั้วของหม้อแปลง แรงดันไฟฟ้าที่คุกคามชีวิต ดังนั้นหากมี ชนิดใด ๆ หากคุณมีข้อสงสัยใดๆ เกี่ยวกับประสบการณ์ระดับมืออาชีพที่จำเป็นสำหรับการวัดที่อธิบายไว้ด้านล่าง คุณควรหยุดพยายามดำเนินการดังกล่าวทันที

หม้อแปลงเอาท์พุตของวงจรหลอดได้รับการออกแบบมาเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าจากไม่กี่ร้อยโวลต์เป็นสิบโวลต์ในช่วงความถี่ตั้งแต่ 20 Hz ถึง 20 kHz ดังนั้นการใช้แรงดันไฟหลักกับขั้วขดลวดปฐมภูมิ A 1 และ A 2 จึงไม่ก่อให้เกิด ภัยคุกคามใด ๆ ต่อหม้อแปลง โดยมีเงื่อนไขว่าขั้วต่อ A 1 และ A 2 ถูกกำหนดอย่างถูกต้อง คุณควรใช้แรงดันไฟหลักโดยตรงกับขั้วต่อ A 1 และ A 2 และวัดแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดทุติยภูมิเพื่อกำหนดอัตราส่วนการแปลง (หรืออัตราส่วนของจำนวนรอบของ ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ) พูดอย่างเคร่งครัด เพื่อความปลอดภัย ขอแนะนำว่าอย่าจ่ายแรงดันไฟหลัก แต่ให้จ่ายแรงดันที่ลดลงจาก LATR

การทดสอบหม้อแปลงควรทำตามลำดับต่อไปนี้:

ติดตั้งฟิวส์ในสายไฟโดยมีค่าแอมแปร์ของฟิวส์ต่ำที่สุดที่มี เช่น ฟิวส์ 3 A ก็เพียงพอ แต่ฟิวส์ 1 A จะดีกว่า

ต่อสายไฟสั้นสามเส้นที่ยืดหยุ่นได้เข้ากับปลั๊กไฟหลัก (ควรเป็นแบบที่มีสายดิน) ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน จึงเรียกว่า "สายไฟฆ่าตัวตาย" ดังนั้น เมื่อไม่ใช้งาน ควรเก็บแยกไว้ต่างหากและอยู่ใต้กุญแจและกุญแจ

บัดกรีปลอกโลหะกระป๋องที่ปลายสายที่มีเครื่องหมาย "กราวด์" และขันสกรูปลอกโลหะเข้ากับโครงโลหะของหม้อแปลงโดยใช้แหวนรองพิเศษที่ให้สัมผัสทางไฟฟ้าที่ดีมาก

บัดกรีสายเฟสเข้ากับขั้ว A 1 และสายกลาง (ศูนย์) เข้ากับขั้ว A 2

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ร่างตำแหน่งของจัมเปอร์ที่เชื่อมต่อทั้งหมดบนขดลวดทุติยภูมิแล้ว หลังจากนั้นจึงถอดออกทั้งหมด

ตั้งค่าประเภทการวัดของโวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอลเป็น "แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ" และเชื่อมต่อกับขั้วของขดลวดทุติยภูมิ

หลังจากแน่ใจว่าขนาดของอุปกรณ์อยู่ในสายตาแล้ว ให้เสียบปลั๊กหลักเข้ากับเต้ารับ หากเครื่องมือไม่แสดงผลการวัดในทันที ให้ถอดปลั๊กไฟออก หากอุปกรณ์ตรวจพบการมีอยู่ของ

แรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ, ค่าที่สามารถกำหนดได้, รอจนกว่าการอ่านค่าของอุปกรณ์จะคงที่, บันทึกผลลัพธ์, ปิดไฟหลักและถอดปลั๊กออกจากเต้ารับไฟหลัก;

ตรวจสอบค่าของแรงดันไฟหลัก โดยต่อโวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอลเข้ากับขั้ว A 1 และ A 2 ของหม้อแปลง แล้วเปิดแรงดันไฟเมนอีกครั้ง บันทึกการอ่านเครื่องดนตรี

หลังจากนั้นคุณสามารถกำหนดอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงได้ "น", โดยใช้ความสัมพันธ์อย่างง่ายระหว่างแรงดันไฟฟ้าดังต่อไปนี้:

เมื่อมองแวบแรก ขั้นตอนนี้ดูเหมือนจะไม่สำคัญมากนัก แต่ควรจำไว้ว่าอิมพีแดนซ์เป็นสัดส่วนกับกำลังสองของอัตราส่วนการแปลง เอ็น 2 จึงรู้คุณค่า เอ็น เป็นไปได้ที่จะกำหนดอิมพีแดนซ์ของขดลวดปฐมภูมิเนื่องจากทราบอิมพีแดนซ์ของขดลวดทุติยภูมิแล้ว จากสายไฟต่าง ๆ ทั้งหมด หม้อแปลงมีสายไฟห้าเส้นที่เชื่อมต่อกันทางไฟฟ้า ทำการวัดความต้านทานไฟฟ้าโดยใช้ เครื่องทดสอบดิจิตอล). ค่าความต้านทานสูงสุดระหว่างสายสองเส้นคือ 236 โอห์ม ดังนั้น ข้อสรุปของสายเหล่านี้สามารถระบุเป็น A 1 และ A 2 หลังจากหนึ่งโพรบของเครื่องทดสอบดิจิตอลยังคงเชื่อมต่อกับขั้วต่อ A 1 ตรวจพบสายไฟเส้นที่สองซึ่งมีความต้านทาน 110 โอห์ม ค่าที่ได้จะใกล้เคียงกับค่าความต้านทาน 118 โอห์ม ซึ่งจุดนี้อาจเป็นเอาต์พุตจากจุดกึ่งกลางของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง ดังนั้นขดลวดนี้สามารถระบุได้ว่าเป็นขดลวดไฟฟ้าแรงสูงของหม้อแปลง หลังจากนั้น คุณควรย้ายหนึ่งในโพรบของเครื่องทดสอบดิจิทัลไปที่ก๊อกตรงกลางของขดลวดไฟฟ้าแรงสูง และวัดค่าความต้านทานเทียบกับพินที่เหลืออีกสองพิน ค่าความต้านทานสำหรับหนึ่งเอาต์พุตคือ 29 โอห์ม และสำหรับค่าที่สองคือ 32 โอห์ม เนื่องจาก (29 โอห์ม: 110 โอห์ม) = 0.26 และ (32 โอห์ม: 118 โอห์ม) = 0.27 จึงปลอดภัยที่จะสันนิษฐานว่าพินเหล่านี้ถูกใช้เป็นแทปแบบเชิงเส้นพิเศษเพื่อให้ได้พลังงานสูงสุด (กล่าวคือ พินเหล่านี้มีการพันประมาณ 20% ). ขั้วใดขั้วหนึ่งซึ่งค่าความต้านทานเทียบกับขั้ว A มีค่าน้อยกว่า แสดงถึงการแตะที่กริดของหลอดไฟ 2 วี 1 ,ก 2(V1) และแตะครั้งที่สอง - ไปที่ตาราง 2 ดวง วี 2 ,ก 2(V2) (รูปที่ 5.23)

ขดลวดทุติยภูมิมีเพียงสองส่วนดังนั้นจึงน่าจะออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อโหลด 4 โอห์ม สมมติฐานนี้ได้รับการยืนยันโดยการวัดความต้านทานของขดลวดส่วนสำหรับส่วนแรกคือ 0.6 โอห์มและสำหรับ 0.8 โอห์มที่สองซึ่งตรงกับค่าทั่วไปสำหรับขดลวดที่ออกแบบมาเพื่อให้ตรงกับโหลด 4 โอห์ม

ข้าว. 5.23 การระบุขดลวดของหม้อแปลงด้วยพารามิเตอร์ที่ไม่รู้จัก

เมื่อหม้อแปลงเชื่อมต่อกับเครือข่ายจะมีการบันทึกแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหลักที่ 252 V และแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดทุติยภูมิคือ 5.60 V แทนค่าที่ได้รับในสูตรสำหรับการคำนวณอัตราส่วนการแปลง เราได้รับ:

อิมพีแดนซ์ที่คดเคี้ยวเปลี่ยนตามสัดส่วน เอ็น 2 ดังนั้นอัตราส่วนของอิมพีแดนซ์หลักต่ออิมพีแดนซ์ทุติยภูมิคือ 45 2 = 2025 เนื่องจากวัดแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดทุติยภูมิในส่วน 4 โอห์ม อิมพีแดนซ์ของขดลวดปฐมภูมิจึงควรเป็น (2025 x 4 โอห์ม) = 8100 โอห์ม เนื่องจากการวัดโดยใช้แรงดันไฟเมน 252 V และความถี่ 50 Hz อาจทำให้จุดการทำงานขยับเข้าใกล้บริเวณความอิ่มตัวซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการกำหนดพารามิเตอร์ ดังนั้น ค่าผลลัพธ์จึงสามารถปัดเศษขึ้นได้ ถึง 8 กิโลโอห์ม

ถัดไปคุณต้องกำหนดจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของขดลวดของแต่ละส่วนของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง สิ่งนี้ทำได้โดยการต่อสายเพียงเส้นเดียวระหว่างส่วนที่หนึ่งและส่วนที่สอง ซึ่งรวมถึงขดลวดของส่วนที่เป็นอนุกรมด้วย หลังจากใช้แรงดันไฟฟ้ากับขดลวดปฐมภูมิแล้ว เราจะได้ค่าแรงดันไฟฟ้าเป็นสองเท่าของขดลวดทุติยภูมิ เมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าแต่ละตัวในแต่ละขดลวด นั่นคือแรงดันไฟฟ้าของทั้งสองส่วนเสริมซึ่งกันและกันดังนั้นจุดสิ้นสุดของขดลวดของส่วนแรกจึงเชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของขดลวดที่สองเพื่อให้คุณสามารถกำหนดเอาต์พุตของส่วนได้ สายต่อจะลงท้ายด้วย "+" และปลายอีกด้านหนึ่งเป็น "-" อย่างไรก็ตาม หากไม่มีแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดทุติยภูมิ หมายความว่าขดลวดทั้งสองส่วนเปิดตรงข้ามกัน ดังนั้นเอาต์พุตทั้งสองสามารถกำหนดเป็น "+" หรือ "-" ได้

หลังจากกำหนดส่วนที่มีลักษณะเหมือนกันทั้งหมดแล้ว และกำหนดจุดเริ่มต้นของขดลวดแล้ว สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าของขดลวดที่เหลือทั้งหมดได้ สามารถกำหนดอัตราส่วนการแปลงสำหรับพวกมันได้ ทั้งแบบสัมพัทธ์กับขดลวดปฐมภูมิหรือสัมพัทธ์ ไปรองแล้วแต่ว่าวิธีไหนจะสะดวกกว่ากัน จากจุดนี้ไป จะสะดวกที่สุดในการใช้วงจรที่มีบันทึกย่อ ตัวอย่างเช่น การได้รับแรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิเพิ่มขึ้นสองเท่ามีความสำคัญมาก เนื่องจากข้อเท็จจริงนี้อาจหมายถึงการมีอยู่ของส่วนที่มี a แทปจากจุดกึ่งกลาง หรือแทป 4 โอห์มและ 16 โอห์ม

สาเหตุหลักของความล้มเหลวของหม้อแปลงในเส้นทางความถี่เสียง

หม้อแปลงเป็นหนึ่งในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีมากที่สุด ระยะยาวบริการถึง 40 ปีหรือมากกว่า อย่างไรก็ตาม บางครั้งอาจล้มเหลวได้ ขดลวดของหม้อแปลงทำจากเส้นลวด ซึ่งอาจขาดได้เมื่อมีกระแสสูงเกินไปไหลผ่าน และฉนวนของเส้นลวดอาจขาดได้หากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขดลวดเกินค่าที่อนุญาต

กรณีที่พบบ่อยที่สุดที่หม้อแปลงเอาต์พุตล้มเหลวคือเมื่อถูกบังคับให้ทำงานให้กับเครื่องขยายเสียงในโหมดโอเวอร์โหลด สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในแอมพลิฟายเออร์แบบพุชพูลเมื่อหลอดเอาต์พุตหนึ่งดับสนิท (เช่น ล้มเหลว) ในขณะที่อีกหลอดหนึ่งกำลังทำงานมากเกินไป ความเหนี่ยวนำการรั่วไหลของครึ่งหนึ่งของหม้อแปลงซึ่งต้องผ่านกระแสของหลอดไฟที่ปิดอยู่มีแนวโน้มที่จะรักษากระแสของครึ่งหนึ่งของขดลวดนี้ไว้ไม่เปลี่ยนแปลงซึ่งทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินที่สำคัญในขดลวดปฐมภูมิ (ส่วนใหญ่เกิดจากตัวเอง - EMF เหนี่ยวนำ) ซึ่งนำไปสู่การสลายตัวของฉนวนระหว่างการเลี้ยว กระบวนการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดอุปนัยเมื่อเวลาผ่านไปมีลักษณะสมการเชิงอนุพันธ์ดังต่อไปนี้:

ตั้งแต่เมื่อกระแสแตก อนุพันธ์ของมันมีแนวโน้มที่จะไม่มีที่สิ้นสุด ดิ/ด.ต ≈ ∞, EMF ที่เกิดขึ้นใหม่ของการเหนี่ยวนำตัวเองพัฒนาแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดครึ่งในวงจรของหลอดไฟที่ล้มเหลว ซึ่งเกินค่าของแหล่งพลังงานไฟฟ้าแรงสูงอย่างมาก ซึ่งสามารถทะลุผ่านฉนวนอินเตอร์เทิร์นได้อย่างง่ายดาย

นอกจากนี้ การพังทลายของฉนวนอาจเกิดจากสภาพการใช้งานที่ไม่เหมาะสมของอุปกรณ์ ดังนั้น. ตัวอย่างเช่น ถ้าความชื้นแทรกซึมเข้าไปในหม้อแปลง ฉนวน (ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นกระดาษชนิดพิเศษ) จะกลายเป็นตัวนำไฟฟ้าได้มากขึ้น ซึ่งจะเพิ่มโอกาสในการแตกหักอย่างมาก

นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงของความล้มเหลวของหม้อแปลงเอาท์พุทในกรณีของการทำงานของเครื่องขยายเสียงสำหรับลำโพงซึ่งความต้านทานต่ำกว่าที่จำเป็นมาก ในกรณีนี้ ที่ระดับเสียงสูง กระแสที่ไหลผ่านขดลวดหม้อแปลงอาจเกินอย่างมีนัยสำคัญ

ปัญหาเฉพาะอีกประการหนึ่งในบางกรณีเกิดขึ้นกับแอมพลิฟายเออร์คุณภาพต่ำ เช่น แอมพลิฟายเออร์ที่ครั้งหนึ่งเคยใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับกีตาร์ไฟฟ้า เนื่องจากอัตราการฆ่าปัจจุบันระหว่างการโอเวอร์โหลดนั้นสูงมาก และคุณภาพของหม้อแปลงเอาท์พุตที่ใช้ในแอมป์กีต้าร์ไฟฟ้ามักจะไม่ค่อยดี ค่าความเหนี่ยวนำการรั่วไหลที่สูงสามารถนำไปสู่สิ่งนี้ได้ ค่าสูงแรงดันไฟฟ้า (emf ของการเหนี่ยวนำตัวเอง) บนขดลวดซึ่งไม่รวมการเกิดอาร์คไฟฟ้าภายนอก ในกรณีนี้ ตัวหม้อแปลงเองสามารถออกแบบให้สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าเกินโดยไม่ตั้งใจได้อย่างปลอดภัย แรงดันไฟฟ้าที่ต้องใช้เพื่อเริ่มอาร์คไฟฟ้าขึ้นอยู่กับระดับของมลพิษของเส้นทางที่พัฒนา ดังนั้นมลพิษ (โดยเฉพาะการนำไฟฟ้า) จะลดแรงดันอาร์คนี้ นั่นคือเหตุผลที่รอยเท้าคาร์บอนที่เหลือจากกระบวนการอาร์คเก่านำไปสู่การลดลงของแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการเกิดกระบวนการอาร์คใหม่อย่างไม่ต้องสงสัย

หม้อแปลงทั้งหมดทำงานในสองโหมดหลัก: ภายใต้โหลดและเปิด เดินเบา. อย่างไรก็ตาม ทราบโหมดการทำงานอื่น ซึ่งแรงเชิงกลและฟลักซ์การรั่วไหลในขดลวดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โหมดนี้เรียกว่าการลัดวงจรของหม้อแปลง สถานการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อขดลวดหลักได้รับพลังงานเมื่อขดลวดทุติยภูมิปิดที่อินพุต ในระหว่างที่เกิดปฏิกิริยาลัดวงจรในขณะที่กระแสไปยังขดลวดทุติยภูมิยังคงไหลจากขดลวดปฐมภูมิ

จากนั้นกระแสจะถูกส่งไปยังผู้บริโภคซึ่งเป็นขดลวดทุติยภูมิ ดังนั้นกระบวนการลัดวงจรของหม้อแปลงจึงเกิดขึ้น

สาระสำคัญของการลัดวงจร

ในส่วนปิดจะมีค่าความต้านทานซึ่งมีค่าน้อยกว่าค่าความต้านทานโหลดมาก มีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในระดับประถมศึกษาและ กระแสทุติยภูมิซึ่งสามารถเผาขดลวดทันทีและทำลายหม้อแปลงได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นและการป้องกันสามารถตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายได้ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการกระจายและฟิลด์ที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลงช่วยลดผลกระทบของกระแสลัดวงจรได้อย่างมากและยังให้การป้องกันที่คดเคี้ยวจากโหลดไฟฟ้าและความร้อน ดังนั้นแม้ว่าจะมีการสูญเสียในขดลวด แต่พวกเขาก็ไม่มีเวลาที่จะออกแรงในเชิงลบ

คำเตือนไฟฟ้าลัดวงจร

ในระหว่างการทำงานปกติของหม้อแปลง ค่าของแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะมีค่าต่ำสุด ในช่วงเวลานั้น กระแสน้ำและความพยายามเพิ่มขึ้นเป็นสิบเท่า ก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรง ผลที่ตามมาคือ ขดลวดอาจเสียรูป, สูญเสียเสถียรภาพ, ขดลวดงอ, ปะเก็นถูกบดภายใต้อิทธิพลของแรงตามแนวแกน

เพื่อลดแรงเคลื่อนไฟฟ้า ขดลวดจะถูกกดในแนวแกนระหว่างการประกอบ การดำเนินการนี้จะดำเนินการซ้ำๆ: ขั้นแรก เมื่อติดตั้งขดลวดและติดตั้งคานบน และจากนั้น หลังจากที่ชิ้นส่วนที่ใช้งานแห้ง การดำเนินการครั้งที่สองมีความสำคัญเป็นพิเศษในการลดความพยายาม เนื่องจากการกดคุณภาพต่ำ ภายใต้การปิด อาจส่งผลให้เกิดการตัดหรือทำลายขดลวด อันตรายร้ายแรงคือความบังเอิญของการสะท้อนตัวเองของขดลวดที่มีความถี่อยู่ในแรงอิเล็กโทรไดนามิก เสียงสะท้อนสามารถทำให้เกิดแรงที่ไม่เป็นอันตรายอย่างสมบูรณ์ในการทำงานปกติ

เพื่อปรับปรุงคุณภาพของหม้อแปลง ระหว่างการประกอบ คุณต้องกำจัดการหดตัวของฉนวนที่เป็นไปได้ทันที จัดแนวความสูงทั้งหมด และตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการกดคุณภาพสูง โดยเป็นไปตามความจำเป็น กระบวนการทางเทคโนโลยี, การลัดวงจรของหม้อแปลงอาจทำได้ดีโดยไม่มีผลกระทบร้ายแรง