Посібник з символів та схем електричних трансформаторів

Читання електричних креслень є ключовою навичкою. Здатність швидко розпізнавати символ трансформатора є основоположною для цієї навички, оскількитрансформатори підвищують або знижують напругу, забезпечують ізоляцію та служать основою енергетичних систем та електроніки.

Найпоширеніший символ трансформатора складається з двох котушок, розділених осердям. Він виглядає так:(~~~ || ~~~).

У цьому посібнику буде розглянуто всі поширені символи трансформаторних схем, з якими ви зіткнетеся на схемах. Ми допоможемо вам впевнено читати будь-яку схему, розуміючи не лише символ, але й його функцію в колі.

Перші принципи: чому символи?

Щоб опанувати символи, ми спочатку повинні зрозуміти, чому вони існують. Це більше, ніж просто зображення; це спільна мова, яку інженери та техніки використовують щодня.

Схематична мова

Електричні схеми – це універсальна мова для інженерів, техніків та електриків. Вони забезпечують ясність і допомагають запобігти дороговартісним помилкам.

Подібно до того, як літери утворюють слова, ці стандартні символи утворюють схеми. Будь-хто, хто володіє мовою програмування, може взяти схему та одразу її прочитати.

Роль Трансформера

Трансформатор працює за принципомвзаємна індуктивність, де змінне магнітне поле в одній котушці індукує напругу в іншій. Символ повинен швидко показати цю основну функцію, без потреби в абзацах тексту.

Це показує, як енергія рухається та змінюється в колі.

Символ компонентів трансформатора

Кожна частина символу трансформатора має певне значення. Розбираючи символ на частини, ми можемо навчитися читати його візуальну граматику.

Обмотки

Спіральні лінії (~~~) представляють обмотки. Первинна обмотка є вхідною стороною, а вторинна обмотка – вихідною.

Кількість намальованих витків є суто символічною, а не буквальною. Однак співвідношення обмоток визначає, чи є трансформатор підвищувальним, чи знижувальним.

Ядро

Лінії, проведені між обмотками, представляють осердя трансформатора, яке є переносником магнітного поля. Тип лінії вказує на матеріал осердя та його використання.

Позначки полярності

Маленькі точки, розміщені на кінці кожної обмотки, є позначками полярності. Це відомо якточкова конвенція,і це має велике значення для схем, де важливі фазові співвідношення.

Правило просте: коли струм входить у точку первинної обмотки, індукований струм виходить з точки вторинної обмотки. Це означає, що точки, позначені пунктирною обмоткою, знаходяться у фазі один з одним.

Символи різних типів трансформаторів

Ось короткий довідник із найпоширеніших символів трансформаторів, з якими ви зіткнетеся на схемах.

Однофазний трансформатор

Це найпростіший символ електричного трансформатора. Він зустрічається скрізь, від зарядних пристроїв для телефонів до побутових пристроїв для зниження напруги.

Трифазний трансформатор

Трифазна електроенергія є основою світових електричних мереж, а її символи показують схеми обмоток, такі якДельта (Δ) та зірка (Y або зірка)Читання цих символів є обов'язковим для кожного, хто працює з промисловими машинами.

Автотрансформатор

Цей трансформатор використовує обмотку з одним відводом як для первинної, так і для вторинної обмоток. Він не призначений для ізоляції, але дуже добре працює для невеликих змін напруги.

Підвищувальний/понижувальний трансформатор

Ця функція часто мається на увазі з контексту схеми, а не показана унікальним символом. Схема низьковольтного пристрою, підключеного до мережі живлення, неявно використовує знижувальний трансформатор.

Трансформатор з центральним відводом

Відведення на вторинній обмотці додає додаткову точку підключення, яка розділяє вихідну напругу на дві частини. Це важливо для створення двополярних джерел живлення постійного струму від одного джерела змінного струму.

Вимірювальні трансформатори

Трансформатори струму (КТ) та трансформатори напруги (РТ) використовуються для безпечного вимірювання високих струмів та напруг, знижуючи ці значення до безпечного рівня для лічильників та реле.

Читання в контексті

Знання символів – це одне, а читання їх усередині схеми під напругою – зовсім інше. Тут ми покажемо вам, як ці символи працюють у реальному світі.

Приклад блоку живлення

Уявіть собі просту схему джерела живлення змінного струму в постійний. На ній показано джерело змінного струму, символ трансформаторної схеми, мостовий випрямляч, згладжувальний конденсатор і навантажувальний резистор.

Покроковий посібник

1. Визначте трансформатор:Спочатку знаходимо символ на вхідному боці. Він показує дві котушки суцільними лініями, що вказують на однофазний трансформатор із залізним сердечником.
2. Визначте його функцію:Первинна обмотка підключається до мережі змінного струму, а вторинна живить низьковольтний випрямний контур. З цього контексту ми знаємо, що її завдання полягає у зниженні напруги.
3. Перевірте інші деталі:Якби ми побачили відвід на вторинній обмотці, ми б знали, що це трансформатор із центральним відводом, хоча цей відвід може використовуватися не в кожній схемі.
4. Зв'язок з фізичним світом:Ця схема повідомляє техніку, що йому потрібен фізичний трансформатор із певним коефіцієнтом зниження напруги (наприклад, зі 120 В на 12 В) та номінальною потужністю, яка відповідає навантаженню. Варто пам'ятати, що схеми часто використовують ідеальні концепції трансформатора, тоді як реальні деталі мають втрати та обмеження.

Варіації символів

Хоча символи загалом стандартні, ви можете зіткнутися з незначними відмінностями залежно від регіону або віку діаграми. Ці невеликі зміни легко впоратися, якщо знати, на що звертати увагу.

IEC проти ANSI

Існують незначні регіональні відмінності, головним чином між стандартами IEC (Міжнародної електротехнічної комісії) та ANSI (Американського національного інституту стандартів). Для трансформаторів символи виглядають дуже схожими, але корисно знати про такі стандарти, як IEC 60617.

TheСимвол трансформатора IECпрацює так само, як і символ на основі котушки ANSI. У деяких САПР-програмах він може відображатися з чіткішими лініями.

Змінний трансформатор

Змінний трансформатор, або Variac, зображений стрілкою, що проходить через обмотки, що означає, що вихідну напругу можна регулювати. Такі трансформатори поширені на лабораторних стендах та у випробувальному обладнанні, де потрібне точне керування напругою.

Висновок

Розуміння символів трансформаторів – це перший крок до вільного володіння мовою електротехніки. Ми розглянули анатомію символу, від його обмоток та осердя до позначок полярності.

Ми також надали глосарій поширених типів і розглянули практичний приклад схеми. Маючи ці знання, ви зможете впевнено читати, проектувати та усувати несправності в схемах.

Тепер, коли ви можете легко читати символи електричних трансформаторів, наступним кроком є ​​вибір правильного обладнання для вашого проекту. Коли ви будете готові втілити свою схему в життя, перегляньте професійний каталогвисокоякісні трансформаторидопомагає вам підібрати правильну деталь до вашого дизайну.