Трансформатор греется холостом ходу

Почему греется трансформатор?

Если вы радиотехник любитель или просто посторонний наблюдатель за работой электрических устройств, то наверняка вас интересовал вопрос «почему греется трансформатор?».

Для начала небольшое отступление для новичков: трансформатор — это устройство для повышения или понижения напряжения в замкнутом контуре. Трансформатор происходит от английского слова «transform» — изменять, превращать. Трансформатор состоит из ферромагнитного сердечника двух обмоток — первичной и вторичной. При прохождении тока через обмотку он повышается или понижается до необходимого значения.

Итак почему греется трансформатор?

1. Короткозамкнутый виток

Первая и самая распространенная причина из-за которого греется трансформатор — короткозамкнутый виток. Он имеет место когда коротят между собой витки обмотки и пластины сердечника. Это может произойти из-за попадания воды (а электрохимия как известно очень пагубно действует на пластины сердечника), механического повреждения, попадания сварки и многих других факторов, нарушающих целостность устройства.

Проверить трансформатор на короткозамкнутый виток можно запитав первичную обмотку и проверить выходящее напряжение на вторичной. Если значение напряжения будет заметно отличаться от предусмотренного на вторичной обмотке, значит вы имеете дело с КЗ. Если с запитать от розетки не получается, то есть более изощренный способ тестирования — с помощью обычной батарейки: подключив ее ко вторичной обмотке с обрывателем (выключателем) нужно влажными руками замкнуть выходы на первичной обмотке — если не будет слегка бить током, значит вердикт — КЗ. Он лечится перематыванием трансформатора или заменой сердечника.

А так можно с большой точностью проверить трансформатор на отсутствие короткозамкнутых витков.

2. Недостаточная нагрузка

Второе предположение почему нагревается трансформатор — его недостаточная нагрузка. Этот случай особо примененим к маломощным трансформаторам.

Если входного питания нехватает, то индукция (которая представляет собой своеобразную разницу между входным и выходным напряжением) резко увеличивается, что неизбежно провоцирует увеличение тока намагничивания, это приводит к тому что силовой трансформатор греется.

Решение проблемы очевидно — подать питание с необходимым входным напряжением.

3. Перегрузка

Следующая проблема обратна — перегрузка трансформатора. Трансформатор будет греться если на первичной обмотке слишком большое напряжение, которое не рассчитано на преобразование вторичной обмоткой.

Изящно избавиться от внезапной напасти поможет резистор на N-вольт, подключенный к первичной обмотке и снижающий напряжение до необходимого значения. Заодно он будет выполнять функцию предохранителя.

4. Сердечники

И наконец четвертая, наверно самая распространенная проблема из-за которой греется трансформатор — некачественные сердечники.

Это свойство у них особенно ярко выражено если их изготовлением занимались китайские мастера.

Очень часто железо в основе сердечника попросту не обладает необходимыми свойствами, соответственно трансформатор компенсирует это повышением температуры.

Источник

Причины, почему может греться трансформатор и способы устранения проблемы

Трансформаторы – электрические устройства, которые используются для трансформации энергии в процессе передачи по цепям. В процессе работы они нагреваются, что в принципе некритично, если избыточная температура не превышает той, на которую рассчитаны обмотки. Тем не менее, вопрос – почему и как греется трансформатор – является актуальным, ибо перегрев может свидетельствовать о неисправностях техники. Это может привести к риску пожара или отключения от электроснабжения потребителей.

Основные причины

Перегрев оценивается с точки зрения вероятности, частоты и сложности места обнаружения. Рассмотрим ситуации, которые встречаются чаще.

Короткозамкнутый виток

Механическая неисправность, проявляющаяся в следующих случаях:

• Ошибка в обмотке. В распределительных трансформаторах присутствуют две обмотки – первичная и вторичная. Высокое напряжение (и соответственно малый ток) находится на первичной обмотке. Оттуда они путём электромагнитной индукции преобразуются в пониженное напряжение и повышенный ток во вторичной обмотке. В процессе такой трансформации обмотки неоднократно подвергаются диэлектрическим, термическим и механическим нагрузкам. В результате вероятно повреждение обмоток, которое заключается в нарушении целостности или даже в частичном выгорании;
• Нарушение изоляции. Чаще встречается в местах изгиба или поворота обмотки на следующий виток. Возникает тогда, когда фактические значения тока и напряжения превышают максимально допустимые значения (этот предел указывается предприятием-изготовителем в сопроводительной документации). В случае разрушения изоляции (например, при ударе молнии) наблюдается пробой обмотки и короткое замыкание. Несмотря на кратковременность такого процесса, перегрев значителен.

Регулярная проверка диэлектрического сопротивления обмоток помогает предотвратить проблему.

Недостаточная нагрузка

При недостаточной нагрузке во вторичной цепи входное напряжение не понижается. Из-за этого возможны диэлектрические утечки, приводящие к перегреву. Причина легко обнаруживается, поскольку недонагруженный трансформатор изменяет звуковой тон работы.

Перегрузка

Материал обмоток – медный провод, характеризующийся незначительными тепловыми потерями. Однако при нерегулярном техническом обслуживании отдельные части обмоток перегреваются. Если устройство периодически работает на повышенных значениях рабочих характеристик, то с течением времени наблюдается износ и ухудшение качества поверхностного слоя изоляции. Обмотки подвергаются тепловому деформированию, что вызывает ослабление или смещение обмоток. Трансформатор теряет в производительности, а температура на поверхности обмоток (при неудовлетворительном состоянии вентиляции) резко поднимается.

Причинами перегрузки могут быть также:

• Вибрации агрегата;
• Внезапный скачок напряжения;
• Постепенно накапливающиеся коррозионные процессы.

Сердечники

Выход из строя сердечников связан с некачественной сборкой, поэтому редко становится причиной отказа. Сердечники ламинируются, чтобы избежать появления вихревых токов, способствующих перегреву. Качество ламинирующего слоя резко ухудшается, если его не контролировать. Перегрев начинается на поверхности, распространяясь вглубь, пока не достигает обмоток. Далее происходит перегрев масла, которое испаряется, и повреждает остальные узлы агрегата.

Вероятна также и механическая поломка сердечника, проявляющаяся при попадании внутрь воды (которая впоследствии интенсивно испаряется) и из-за естественного старения материала детали. Опасность перегрева устраняется заменой трансформаторного масла.

Заземляющие втулки

Конструктивно представляют собой изолирующие устройства, которые предотвращают попадание высокого напряжения на проводник при переходе к заземляющему узлу. Внутри трансформатора используются бумажные изоляторы, которые окружены маслом, обеспечивающим дополнительную изоляцию. Пробой на гильзе втулки происходит со временем, и вызывает перегрев.

Регулирующая автоматика и система охлаждения

Основная часть такой системы – тепловое реле, при помощи которого изменяются уровень и диапазон напряжения. В этом случае включаются/выключаются отдельные части обмоток, и возможный перегрев предотвращается. Первым признаком неисправности теплового реле считается несвоевременность отработки команд на изменение численных значений характеристик вторичной цепи. Немедленной замене подлежит исполнительная пружина реле, материал которой от длительного использования утратил упругость. Поэтому не происходит включения подачи масляного охладительного потока.

Проверке подлежат охлаждающие вентиляторы, масляные насосы и теплообменники с водяным охлаждением.

Как правильно предотвратить причину

Всё решается квалифицированным регламентным обслуживанием, периодичность которого устанавливается производителем. Главные пункты проверки рассматриваются далее.

Ток холостого хода

Перед подключением к нагрузке проверяется температура крышки корпуса. Она не может быть выше 65…70°C. В противном случае осматриваются витки изоляции. Сгоревшая, затемненная или поврежденная изоляция сопровождается характерным запахом горелого. Самая горячая часть трансформатора – катушка при вершине сердечника. Если изоляция повреждена или при холостом ходе наблюдается дым, то устройство необходимо срочно протестировать, после чего принять решение о ремонте или замене агрегата.

Ток холостого хода не должен превышать 2…3 % от общей мощности трансформатора.

При зарядке

Неисправность касается маломощных трансформаторов, например тех, что находятся в зарядных устройствах ноутбуков. Они преобразуют напряжение, поступающее от сети, в то, которое требуется компьютеру. При этом наблюдается перегрев вилки. Если этот перегрев значителен, и сопровождается неприятным запахом, то зарядное устройство заменяют; в противном случае неприятность вызовет последующую замену аккумулятора компьютера.

Снизить нагрев можно, если установить корпус набок или подставить снизу несколько карандашей, чтобы улучшить циркуляцию воздуха. Если зарядное устройство не используется, его отсоединяют от сетевой розетки.

Опыт короткого замыкания

Такая проверка сильно опасна, поэтому перед началом испытания необходимо убедиться, что сетевая нагрузка не превышает значения номинальной мощности. Рекомендуется не проводить опыт при предельной рабочей нагрузке на агрегат, а также на другом трансформаторе подобной модели. Вентиляторы должны работать на максимальных оборотах, а температура окружающей среды не может превышать 25 0 С.

Опыт непригоден, если трансформатор смонтирован в закрытом непроветриваемом помещении. Другие условия:

• Соединения ответвлений установлены одинаково;
• Трансформатор правильно рассчитан на гармоническую нагрузку;
• Высокие токи в нейтрали отсутствуют.

Особенности поведения импульсного трансформатора

Разработчики импульсных трансформаторов стремятся минимизировать падение напряжения, время нарастания и искажения импульса. Это вызвано с увеличением тока намагничивания во время длительности импульса.

Питание в устройстве включается и выключается с помощью переключателя (или переключающего устройства) на рабочей частоте и длительности импульса, которые обеспечивают необходимое количество энергии на входе в блок питания. Следовательно, температура также контролируется. При исправном трансформаторе электрическая изоляция между входом и выходом гарантируется конструкцией устройства.

Чаще перегреваются трансформаторы, используемые в источниках питания с прямым преобразователем, особенно, если мощность превышает 500 кВт. Импульсные трансформаторы сигнального типа имеют дело с низкими уровнями мощности, поэтому их нагрев незначителен.

Проблем с перегревом таких устройств не будет, если контролировать следующие параметры:

• Ток намагничивания.
• Ток нагрузки.
• Падение напряжения.
• Напряжение отдачи.
• Вторичный ток нагрузки.
• Искажение импульса.

В каких случаях трансформатор нагревается больше всего

Суммируя вышеописанное, можно сделать вывод, что, перегрев трансформатора наблюдается в следующих случаях:

• Эксплуатация оборудования в нештатном режиме;
• Плохая вентиляция и/или охлаждение;
• Неудовлетворительное состояние обмоток;
• Сбой в работе автоматики;
• Неправильное подключение;
• Ненадёжное заземление.

Все эти проблемы снимаются квалифицированным регламентным обслуживанием.

Источник

Трансформатор греется холостом ходу

Форум РадиоКот Здесь можно немножко помяукать 🙂

почему греется трансформаторное железо?

Мучитель микросхем

Карма: 1
Рейтинг сообщений: 4
Зарегистрирован: Пт дек 11, 2009 11:40:54
Сообщений: 449
Откуда: г.Малин
Рейтинг сообщения: 0

Это не хвост, это антенна

Карма: 2
Рейтинг сообщений: -9
Зарегистрирован: Сб ноя 06, 2010 19:21:40
Сообщений: 1350
Откуда: Донецк
Рейтинг сообщения: 0

_________________ Информация должна принадлежать людям бесплатно! JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой! Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Опытный кот

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Сб авг 07, 2010 13:48:30
Сообщений: 868
Откуда: Одесса
Рейтинг сообщения: 0

Делайте проще! Есть такой прибор «клещи» — амперметр переменного тока на 50Гц! Цепляешь клещи на один провод, что идёт к первичке! Смотришь ток, считаешь согласно снятому показанию тока и напряжения сети мощность и прикидываешь площадь сечения железа. У сетевых трансформаторов на одну и туже мощность площадь сечения одинаковая или иногда взята с запасом! Приведите данные: — мощность трансформатора при расчете; — количество витков первички; — диаметр провода первички — площадь сечения железа; Если Вы мотали абсолютно новым проводом и делали между слоями изоляцию, тогда вывод — неправильный расчет трансформатора и занижено количество витков первички. В этом разделе куча тем по трансформаторам, в которых выложено много данных о количестве витков и диаметре провода первички для определённой мощности трансформаторов! Для начала смотайте всю втоичку, и подключите заново к сети, если результат тот-же, тогда в любом случае необходима перемотка первички! Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Это не хвост, это антенна

Карма: 2
Рейтинг сообщений: -9
Зарегистрирован: Сб ноя 06, 2010 19:21:40
Сообщений: 1350
Откуда: Донецк
Рейтинг сообщения: 0

_________________ Информация должна принадлежать людям бесплатно! Построение источников бесперебойного питания с двойным преобразованием, широко используемых в современных хранилищах данных, на базе карбид-кремниевых MOSFETs производства Wolfspeed позволяет уменьшить мощность потерь в них до 40%, а также значительно снизить занимаемый ими объем и стоимость комплектующих.

Опытный кот

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Сб авг 07, 2010 13:48:30
Сообщений: 868
Откуда: Одесса
Рейтинг сообщения: 0

Возможные причины: — не правильный расчет трансформатора; — к.з. в первичке; — к.з. во вторичке. От автора темы нужно больше информации по поводу данных намотаного трансформатора! Если недостаточно соотношения виток/Вольт, то первичка греется намного сильнее трансформаторного железа, собственно она и разогревает железо=) Мерял специальным лазерным термометром на практике! В таких случаях горит только первичка =) Компэл объявляет о значительном расширении складского ассортимента продукции Connfly. Универсальные коммутирующие компоненты, соединители и держатели Connfly сочетают соответствие стандарту ISO9001:2008, высокую доступность и простоту использования. На текущий момент на складе Компэл – более 300 востребованных на рынке товарных наименований с гибкой ценовой политикой.

Это не хвост, это антенна

Карма: 2
Рейтинг сообщений: -9
Зарегистрирован: Сб ноя 06, 2010 19:21:40
Сообщений: 1350
Откуда: Донецк
Рейтинг сообщения: 0

_________________ Информация должна принадлежать людям бесплатно!

Модератор

Карма: 151
Рейтинг сообщений: 2560
Зарегистрирован: Сб авг 14, 2010 15:05:51
Сообщений: 16867
Откуда: г. Озерск, Челябинская обл.
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

_________________ Мудрость приходит вместе с импотенцией.

Генеральный секретарь МЯУ

Карма: 63
Рейтинг сообщений: 22
Зарегистрирован: Пн сен 03, 2007 18:24:27
Сообщений: 17770
Откуда: Россия. Омск.
Рейтинг сообщения: 0

Друг Кота

Карма: 25
Рейтинг сообщений: 91
Зарегистрирован: Вс янв 24, 2010 19:19:52
Сообщений: 4392
Откуда: Главный Улей России (Moscow)
Рейтинг сообщения: 0

_________________ I am DX168B and this is my favourite forum on internet!

Говорящий с текстолитом

Карма: 1
Рейтинг сообщений: 1
Зарегистрирован: Сб окт 09, 2010 12:33:48
Сообщений: 1573
Откуда: Незалежная
Рейтинг сообщения: 0

_________________ У кошки 4 ноги и хвост-плюс,минус,вход,выход,а хвост-земля. Надо переходить с китайской бурды на канифоль.

Говорящий с текстолитом

Карма: 1
Рейтинг сообщений: 1
Зарегистрирован: Сб окт 09, 2010 12:33:48
Сообщений: 1573
Откуда: Незалежная
Рейтинг сообщения: 0

_________________ У кошки 4 ноги и хвост-плюс,минус,вход,выход,а хвост-земля. Надо переходить с китайской бурды на канифоль.

Страница 2 из 2

[ Сообщений: 35 ]

На страницу Пред. 1 , 2

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 50

Источник