Μετσχηματιστές

12/6/2012
Μεηαζρεκαηηζηέο
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
΢ηόρνη
Με ηε ζπκπιήξσζε ηεο ελόηεηαο απηήο ν καζεηήο πξέπεη λα
είλαη ζε ζέζε:
1)
2)
3)
4)
5)
Να γλσξίδεη ηη είλαη ν κεηαζρεκαηηζηήο θαη πώο είλαη
θαηαζθεπαζκέλνο.
Να δηαηππώλεη ηελ αξρή ιεηηνπξγίαο ηνπ κεη/ζηή.
Να γλσξίδεη ηη είλαη ν ιόγνο κεηαζρεκαηηζκνύ θαη λα
εθαξκόδεη ην ζρεηηθό ηύπν ζηελ επίιπζε πξνβιεκάησλ.
Να γλσξίδεη ηνλ ηύπν ηεο ηζρύνο ηδαληθνύ κεη/ζηή θαη λα
ηνλ εθαξκόδεη ζηελ επίιπζε πξνβιεκάησλ.
Να αλαγλσξίδεη ηα δηάθνξα είδε κεη/ζηώλ.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
1
12/6/2012
Μεηαζρεκαηηζηέο (Μ/΢)
Οη κεηαζρεκαηηζηέο είλαη ειεθηξηθέο
κεραλέο, ρσξίο πεξηζηξεθόκελα κέξε, πνπ
ρξεζηκνπνηνύληαη γηα λα αλπςώλνπλ ή λα
ππνβηβάδνπλ ηελ ηάζε.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Καηαζθεπή ηνπ Μ/΢
• Ο κεηαζρεκαηηζηήο απνηειείηαη από δύν πελία
ηπιηγκέλκα ζε θνηλό ππξήλα.
• Σν έλα πελίν νλνκάδεηαη πξσηεύνλ θαη ην άιιν
δεπηεξεύνλ.
• ΢ην πξσηεύνλ ζπλδέεηαη ελαιιαζζόκελε ηάζε θαη
ζην δεπηεξεύνλ δεκηνπξγείηαη ηάζε από επαγσγή.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
2
12/6/2012
• Ο ππξήλαο είλαη θαηαζθεπαζκέλνο από ιεπηά
ειάζκαηα ζηδήξνπ κνλσκέλα κεηαμύ ηνπο κε εηδηθό
βεξλίθη.
• Ο ιόγνο πνπ ν ππξήλαο δελ είλαη ζπκπαγήο αιιά
απνηειείηαη από ειάζκαηα, είλαη γηα λα πεξηνξίδνληαη
ηα δηλνξεύκαηα, ηα νπνία πξνθαινύλ ππεξζέξκαλζε
ηνπ ππξήλα.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Καηαζθεπή ππξήλα
Γηα πεξηνξηζκό ησλ δηλνξεπκάησλ, νη ππξήλεο ησλ
κεηαζρεκαηηζηώλ θαηαζθεπάδνληαη από ιεπηά
ειάζκαηα.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
3
12/6/2012
Αξρή ιεηηνπξγίαο ηνπ κεηαζρεκαηηζηή
Πξσηεύνλ
Γεπηεξεύνλ
Η ιεηηνπξγία ηνπ κεηαζρεκαηηζηή βαζίδεηαη πάλσ
ζην θαηλόκελν ηεο ακνηβαίαο επαγσγήο.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Ακνηβαία επαγσγή
• Αλ έρνπκε δύν πελία ηπιηγκέλα γύξν από ηνλ ίδην
ππξήλα (πελία ζε καγλεηηθή ζύδεπμε) θαη
ηξνθνδνηήζνπκε κε ελαιιαζζόκελε ηάζε ην έλα
πελίν, ην παξαγόκελν καγλεηηθό πεδίν δεκηνπξγεί
ηάζε ζην δεύηεξν πελίν.
• Σν θαηλόκελν ηεο επαγσγήο ηάζεο από ην έλα πελίν
ζην άιιν, νλνκάδεηαη ακνηβαία επαγσγή.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
4
12/6/2012
΢ην ζπλερέο ξεύκα, ν
κεηαζρεκαηηζηήο δελ κπνξεί
λα ιεηηνπξγήζεη θαη
ζπκπεξηθέξεηαη ζαλ αλνηθηό
θύθισκα!
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Λόγνο κεηαζρεκαηηζκνύ (n)
Η επαγόκελε ηάζε ζην δεπηεξεύνλ, εμαξηάηαη από ην
ιόγν ησλ πεξηειίμεσλ ηνπ πξσηεύνληνο πξνο ην
δεπηεξεύνλ.
n
U 1 N1 I 2


U 2 N 2 I1
U1,U2 -Σάζε ζην πξσηεύνλ θαη ζην δεπηεξεύνλ
Ν1,Ν2 - Αξηζκόο ζπεηξώλ ζην πξσηεύνλ θαη ζην δεπηεξεύνλ
I1, Ι2 - Ρεύκα ζην πξσηεύνλ θαη ζην δεπηεξεύνλ
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
5
12/6/2012
Ιζρύο Μεηαζρεκαηηζηή
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Είδη μετασχηματιστών
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
6
12/6/2012
Μεηαζρεκαηηζηήο ππνβηβαζκνύ
ηεο ηάζεο
• Λέγεηαη ν κεηαζρεκαηηζηήο ζηνλ νπνίν ε
ηάζε εηζόδνπ U1 είλαη κεγαιύηεξε από ηε
ηάζε εμόδνπ U2, δει. n>1.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Μεηαζρεκαηηζηήο αλύςσζεο ηεο
ηάζεο
Λέγεηαη ν κεηαζρεκαηηζηήο ζηνλ νπνίν ε
ηάζε εηζόδνπ U1 είλαη κηθξόηεξε από ηε
ηάζε εμόδνπ U2, δει. n<1.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
7
12/6/2012
Μεηαζρεκαηηζηέο πξνζηαζίαο 1:1
• Οπνπ ππάξρεη θίλδπλνο γηα ειεθηξνπιεμία κε πηζαλόηεηα
ζαλάηνπ, ρξεζηκνπνηνύκε κεηαζρεκαηηζηέο κε ιόγν
κεηαζρεκαηηζκνύ 1:1.
• Λόγνο κεηαζρεκαηηζκνύ 1:1 ζεκαίλεη όηη νη ηάζεηο
πξσηεύνληνο θαη δεπηεξεύνληνο είλαη ίδηεο.
• Ο ιόγνο πνπ ρξεζηκνπνηνύκε ηνλ κεηαζρεκαηηζηή 1:1
είλαη λα απνθόςνπκε ηε ζύλδεζε ηνπ νπδέηεξνπ αγσγνύ
κε ηε γείσζε πνπ ππάξρεη ζην πξσηεύνλ.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
ΠΡΟ΢ΟΧΗ
Έλαο ηέηνηνο κεηαζρεκαηηζηήο καο
παξέρεη αζθάιεηα, γηαηί αλ
αγγίμνπκε θαηά ιάζνο ζηνλ έλα
από ηνπο δύν αθξνδέθηεο ηνπ
δεπηεξεύνληνο, δελ παζαίλνπκε
ειεθηξνπιεμία!
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
8
12/6/2012
Απηνκεηαζρεκαηηζηήο
• Απνηειείηαη από έλα κόλν ηύιηγκα (πελίν).
• Έρεη κηα ελδηάκεζε ιήςε ε νπνία θαζνξίδεη πόζεο
ζπείξεο ζα έρεη ην δεπηεξεύνλ ηύιηγκα.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Πιενλέθηεκα Απηνκ/ζηή
• Σν ξεύκα ηνπ θνξηίνπ είλαη
κεγαιύηεξν από ην ξεύκα
πνπ δηαξξέεη ην δεπηεξεύνλ
ηνπ απηνκεηαζρεκαηηζηή.
• Απηό ζεκαίλεη όηη ν
απηνκεηαζρεκαηηζηήο είλαη
νηθνλνκηθόηεξε ιύζε, κε
ιηγόηεξεο απώιεηεο.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
9
12/6/2012
Μεηνλέθηεκα Απηνκ/ζηή
• Δελ ππάξρεη γαιβαληθή απνκόλσζε
πξσηεύνληνο / δεπηεξεύνληνο, κε ζνβαξνύο
θηλδύλνπο γηα ηελ αζθαιή ιεηηνπξγία ηνπ
κεηαζρεκαηηζηή.
• Απηό δεκηνπξγεί θαη πεξηζζόηεξνπο θηλδύλνπο
γηα ειεθηξνπιεμία.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Βαζκόο απόδνζεο Μ/΢
Η ηζρύο πνπ απνξξνθά ν
κεηαζρεκαηηζηήο από ην
δίθηπν γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ:
Ρ1 = U1 · Ι1 · ζπλθ1
Η ηζρύο πνπ απνδίδεη ν
κεηαζρεκαηηζηήο ζην θνξηίν:
Ρ2 = U2 · Ι2 · ζπλθ2
Βαζκόο απόδνζεο (η) ηνπ
κεηαζρεκαηηζηή είλαη ν ιόγνο
ηεο πξαγκαηηθήο ηζρύνο ηνπ
δεπηεξεύνληνο πξνο απηή ηνπ
πξσηεύνληνο:
Μιτάλης Γρίβα
η
P2
P1
Τετνική Στολή Ασγόροσ
10
12/6/2012
Απώιεηεο κεηαζρεκαηηζηή
Οη απώιεηεο ηνπ κεηαζρεκαηηζηή νθείινληαη:
α) ζηηο απώιεηεο ζηδήξνπ (PFe)
(απώιεηεο ηνπ καγλεηηθνύ θπθιώκαηνο)
β) ζηηο απώιεηεο ραιθνύ (PCu)
(απώιεηεο ηνπ ειεθηξηθνύ θπθιώκαηνο)
•
Οζν νη απώιεηεο ζηνλ κεηαζρεκαηηζηή είλαη
κηθξόηεξεο, ηόζν θαιύηεξε είλαη ε πνηόηεηα
θαηαζθεπήο ηνπ.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
• Η πξαγκαηηθή ηζρύο ηνπ πξσηεύνληνο είλαη ίζε κε απηήλ
ηνπ δεπηεξεύνληνο ζπλ ηηο απώιεηεο :
P1=P2+Pαπ
Επνκέλσο ν βαζκόο απόδνζεο ηνπ Μ/΢ δίλεηαη θαη από
ηνλ ηύπν:

Μιτάλης Γρίβα
P2
P 2  PFe  PCu
Τετνική Στολή Ασγόροσ
11
12/6/2012
Mεηαζρεκαηηζηέο έληαζεο
• Οη κεηαζρεκαηηζηέο έληαζεο ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηε
κέηξεζε κεγάιεο ηηκήο ξεύκαηνο.
• Οη κεηαζρεκαηηζηέο έληαζεο κεηαηξέπνπλ ην κεγάιν ξεύκα ζε
ξεύκα ηεο ηάμεο ησλ 5Α.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Mεηαζρεκαηηζηήο ηάζεο
• Ο κεηαζρεκαηηζηήο ηάζεο ππνβηβάδεη ηελ ηάζε, ώζηε λα
είλαη δπλαηόλ λα κεηξεζεί κε ην όξγαλν κέηξεζεο.
• Η ρξήζε ησλ κεηαζρεκαηηζηώλ ηάζεο καο επηηξέπεη:
α) Να ρξεζηκνπνηνύκε όξγαλα, ηα νπνία ζηελ πξαγκαηηθόηεηα
κεηξνύλ κηθξέο ηάζεηο, γηα λα κεηξήζνπκε πςειέο ηάζεηο.
β) Να επηηπγράλνπκε πξνζηαζία από ειεθηξνπιεμία ζην
ρεηξηζηή, επεηδή δελ έξρεηαη ζε επαθή κε ηελ πςειή ηάζε.
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
12
12/6/2012
Αλαθεθαιαίσζε
• Οη κεηαζρεκαηηζηέο είλαη ζπζθεπέο πνπ κεηαβάιινπλ ηα
ραξαθηεξηζηηθά ηεο ειεθηξηθήο ηζρύνο. Μεηαβάιινπλ ζε
αληίζεηε αλαινγία ηελ ηάζε θαη ην ξεύκα.
• Οη κεηαζρεκαηηζηέο απνηεινύληαη από ηνλ ππξήλα θαη ηα
ηπιίγκαηα πξσηεύνληνο θαη δεπηεξεύνληνο.
• Ο ιόγνο κεηαζρεκαηηζκνύ είλαη :
n
U 1 N1 I 2


U 2 N 2 I1
• Οη απηνκεηαζρεκαηηζηέο είλαη κεηαζρεκαηηζηέο κε έλα ηύιηγκα
πνπ, όηαλ αλπςώλνπλ ηελ ηάζε, ην πξσηεύνλ είλαη κέξνο ηνπ
δεπηεξεύνληνο, ελώ, όηαλ ππνβηβάδνπλ ηελ ηάζε, ην
δεπηεξεύνλ είλαη κέξνο ηνπ πξσηεύνληνο.
• Οη ιήςεηο ζην δεπηεξεύνλ ηνπ κεηαζρεκαηηζηή κπνξεί λα είλαη
πεξηζζόηεξεο από κία, αλάινγα κε ηηο απαηηήζεηο ηάζεο ησλ
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
θαηαλαιώζεσλ.
• Ο βαζκόο απόδνζεο ησλ κεηαζρεκαηηζηώλ εμαξηάηαη από ηελ
πνηόηεηα θαηαζθεπήο ηνπ καγλεηηθνύ θπθιώκαηνο. ΢ε θαιήο
πνηόηεηαο κεηαζρεκαηηζηέο ν βαζκόο απόδνζεο είλαη
κεγαιύηεξνο από 95%.
• Γηα κεηαζρεκαηηζηέο πνπ ηνπνζεηνύληαη ζε ζπζθεπέο πνπ
εξγάδνληαη κε πςειέο ζπρλόηεηεο, ρξεζηκνπνηνύκε γηα ππξήλα
εηδηθά πιηθά, όπσο ζηδεξόζθνλε θαη θεξξίηεο.
• Οη κεηαζρεκαηηζηέο νξγάλσλ ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηε κέηξεζε
πςειώλ ηηκώλ ηάζεσλ θαη εληάζεσλ.
• Γηα πξνζηαζία από ηελ ειεθηξνπιεμία ρξεζηκνπνηνύκε
κεηαζρεκαηηζηέο κε ιόγν κεηαζρεκαηηζκνύ 1:1 ρσξίο γείσζε
ζην δεπηεξεύνλ.
Μιτάλης Γρίβα
ΣΕΛΟ΢
Τετνική Στολή Ασγόροσ
13
12/6/2012
ΔΡΩΣΗ΢ΔΙ΢
•
•
•
•
•
•
Γηαηί ρξεζηκνπνηνύληαη κεηαζρεκαηηζηέο θαη πνηέο είλαη νη εθαξκνγέο ηνπο;
Ση είλαη ν κεηαζρεκαηηζηήο;
Πνηά είλαη ε αξρή ιεηηνπξγίαο ηνπ;
Πνηα είλαη ηα θαηαζθεπαζηηθά κέξε ηνπ κνλνθαζηθνύ κεηαζρεκαηηζηή;
Ση είλαη ν ιόγνο κεηαζρεκαηηζκνύ;
Πσο γίλεηαη ν πξνζδηνξηζκόο ηνπ ιόγνπ ηνπ κεηαζρεκαηηζηή ζην
εξγαζηήξην;
•
•
•
•
•
•
•
•
Πσο ιεηηνπξγεί ν κεηαζρεκαηηζηήο ζην ζπλερέο ξεύκα.
Πνηέο είλαη νη βαζηθέο ζρέζεηο κεηαμύ ιόγνπ κεηαζρεκαηηζκνύ, ηάζεσλ θαη ξεπκάησλ;
Πνηό ειεθηξηθό θύθισκα κπνξεί λα είλαη θνξηίν ηνπ κεηαζρεκαηηζηή;
Ση είλαη ν βαζκόο απόδνζεο ηνπ κεηαζρεκαηηζηή θαη πσο ππνινγίδεηαη;
Ση είλαη ν απηνκεηαζρεκαηηζηήο;
Πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ηξηθαζηθνί κεηαζρεκαηηζηέο;
Από ηη απνηειείηαη έλαο ηξηθαζηθόο κεηαζρεκαηηζηήο;
Πνηέο είλαη νη ζπλδέζεηο ησλ ηξηθαζηθώλ κεηαζρεκαηηζηώλ;
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Δξγαζηεξηαθόο Μ/΢
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
14
12/6/2012
Μνλνθαζηθόο κεη/ζηήο θιεηζηνύ ηύπνπ
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Σξηθαζηθόο Μ/΢
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
15
12/6/2012
Μ/΢ δηαλνκήο κε ιάδη
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
Μεηαζρεκαηηζηήο ηζρύνο
Μιτάλης Γρίβα
Τετνική Στολή Ασγόροσ
16