So schließen Sie einen einzelnen Schalter an. So verkabeln Sie einen einzelnen Schlüsselschalter beim Austausch einer Außensteckdose. Vorbereitung zum Anschluss von Elektrogeräten

Der Name „Transformator“ kommt von Lateinisches Wort„transformare“, was „umwandeln, umwandeln“ bedeutet. Genau das ist sein Wesen – die Umwandlung einer Spannung in Wechselstrom durch magnetische Induktion Wechselstrom andere Spannung, aber ähnliche Frequenz. Der Hauptzweck des Transformators besteht darin, ihn in Stromnetzen und zur Stromversorgung verschiedener Geräte einzusetzen.

Gerät und Funktionsprinzip

Ein Transformator ist ein Gerät zur Umwandlung von Wechselstrom und Spannung, ohne bewegliche Teile.

Das Transformatorgerät besteht aus einer oder mehreren separaten Draht-, manchmal Bandspulen (Wicklungen), die von einem einzigen magnetischen Fluss bedeckt sind. Spulen werden üblicherweise um einen Kern (Magnetkern) gewickelt. Es besteht normalerweise aus ferromagnetischem Material.

Die Abbildung zeigt schematisch das Funktionsprinzip des Transformators.

Die Abbildung zeigt, dass die Primärwicklung mit der Wechselstromquelle verbunden ist und die andere (Sekundärwicklung) mit der Last verbunden ist. In diesem Fall fließt in den Windungen der Primärwicklung ein Wechselstrom, sein Wert beträgt I1. Und beide Spulen sind von einem magnetischen Fluss F umgeben, der in ihnen eine elektromotorische Kraft erzeugt.

Ist die Sekundärwicklung unbelastet, wird diese Betriebsart des Umrichters „Leerlauf“ genannt. Bei Belastung der Sekundärspule entsteht in dieser unter Einwirkung einer elektromotorischen Kraft ein Strom I2.

Die Ausgangsspannung hängt direkt von der Anzahl der Windungen der Spulen ab und die Stromstärke hängt vom Durchmesser (Abschnitt) des Drahtes ab. Mit anderen Worten: Wenn beide Spulen die gleiche Windungszahl haben, ist die Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung. Und wenn Sie zweimal mehr Windungen auf die Sekundärspule wickeln, wird die Ausgangsspannung zweimal höher als die Eingangsspannung.

Der resultierende Strom hängt auch vom Durchmesser des Wickeldrahtes ab. Beispielsweise kann es bei großer Belastung und kleinem Drahtdurchmesser zu einer Überhitzung der Wicklung, einer Verletzung der Integrität der Isolierung und sogar zu einem vollständigen Ausfall des Transformators kommen.

Um solche Situationen zu vermeiden, wurden Tabellen zur Berechnung des Wandlers und zur Auswahl des Drahtdurchmessers für eine bestimmte Ausgangsspannung zusammengestellt.

Klassifizierung nach Typ

Transformatoren werden normalerweise nach mehreren Kriterien klassifiziert: nach Zweck, nach Installationsmethode, nach Art der Isolierung, nach verwendeter Spannung usw. Betrachten wir die gängigsten Gerätetypen.

Leistungswandler

Dieser Gerätetyp dient der Einspeisung und Entnahme elektrischer Energie in und aus Stromleitungen mit Spannungen bis zu 1150 kW. Daher der Name – Macht. Diese Geräte arbeiten mit niedrigen Frequenzen – etwa 50–60 Hz. Ihre Design-Merkmale besteht darin, dass sie mehrere Wicklungen enthalten können, die sich auf einem Panzerkern aus Elektroband befinden. Darüber hinaus können Niederspannungsspulen parallel betrieben werden.

Dieses Gerät wird als Split-Winding-Transformator bezeichnet. Gewöhnlich Leistungstransformatoren in einen Behälter gegeben Transformatoröl, und die leistungsstärksten Einheiten werden durch ein aktives System gekühlt. Für die Installation in Umspannwerken und Kraftwerken werden dreiphasige Geräte mit einer Leistung von bis zu 4.000 kVA verwendet. Sie sind am weitesten verbreitet, da die Verluste bei ihnen im Vergleich zu einphasigen um 15 % reduziert sind.

Spartransformatoren (LATR)

Hierbei handelt es sich um eine besondere Art von Niederfrequenzgerät. Dabei ist die Sekundärwicklung gleichzeitig Teil der Primärwicklung und umgekehrt. Das heißt, die Spulen sind nicht nur magnetisch, sondern auch elektrisch verbunden. Andere Spannung es stellt sich aus einer Wicklung heraus, wenn mehrere Schlussfolgerungen gezogen werden. Durch die Verwendung weniger Drähte werden die Kosten des Geräts gesenkt. Allerdings gibt es keine galvanische Trennung der Wicklungen, was einen erheblichen Nachteil darstellt.

Spartransformatoren finden Anwendung in Hochspannungsnetzen und -anlagen automatische Kontrolle, zum Starten von Wechselstrommotoren. Es empfiehlt sich, sie bei niedrigen Übersetzungsverhältnissen einzusetzen. LATR wird zur Spannungsregelung unter Laborbedingungen verwendet.

Stromtransformatoren

Bei solchen Geräten ist die Primärwicklung direkt an die Stromquelle angeschlossen, und die Sekundärwicklung ist an Geräte mit kleinem Strom angeschlossen innerer Widerstand. Diese können schützend sein oder Messgeräte. Der gebräuchlichste Stromwandlertyp ist der Messwandler.

Es besteht aus einem Kern aus laminiertem, siliziumkaltgewalztem Elektrostahl, auf den eine oder mehrere separate Sekundärwicklungen gewickelt sind. Während die Primärseite einfach ein Bus oder ein Draht sein kann, bei dem ein gemessener Strom durch das Fenster des Magnetkreises fließt. Nach diesem Prinzip funktionieren beispielsweise Stromzangen. Das Hauptmerkmal des Transformatorstroms ist das Übersetzungsverhältnis.

Solche Wandler sind sicher und werden daher in der Strommessung und in Relaisschutzschaltungen eingesetzt.

Impulswandler

IN moderne Welt Impulssysteme haben schwere Niederfrequenztransformatoren fast vollständig ersetzt. Typischerweise wird ein gepulstes Gerät auf einem Ferritkern in verschiedenen Formen und Größen hergestellt:

• Ring;
• Kernel;
• Tasse;
• in Form des Buchstabens W;
• U-förmig.

Die Überlegenheit solcher Geräte steht außer Zweifel – sie können mit Frequenzen von bis zu 500 kHz oder mehr arbeiten.

Da es sich um ein Hochfrequenzgerät handelt, nehmen seine Abmessungen mit zunehmender Frequenz deutlich ab. An der Wicklung wird weniger Draht verbraucht, und um einen Hochfrequenzstrom im ersten Stromkreis zu erhalten, reicht es aus, einfach einen Feldeffekt- oder Bipolartransistor anzuschließen.

Es gibt viele weitere Arten von Transformatoren: Isolationstransformatoren, Anpassungstransformatoren, Spitzentransformatoren, Doppeldrosseltransformatoren usw. Sie alle werden in der modernen Industrie häufig eingesetzt.

Anwendungsbereich von Geräten

Heutzutage ist es vielleicht schwierig, sich einen Bereich der Wissenschaft und Technik vorzustellen, in dem keine Transformatoren zum Einsatz kommen. Sie werden häufig für folgende Zwecke verwendet:

Basierend auf der Vielfalt der Geräte und Verwendungszwecke von Transformatoren kann dies argumentiert werden heute sind sie unersetzlich, fast überall eingesetzte Geräte, wodurch Stabilität und Erreichen der vom Verbraucher geforderten Spannungswerte sowohl für zivile Netze als auch für Industrienetze gewährleistet sind.

Mit der Entdeckung und dem Beginn der industriellen Nutzung von Elektrizität entstand die Notwendigkeit, Systeme für deren Umwandlung und Lieferung an die Verbraucher zu schaffen. So entstanden Transformatoren, deren Funktionsprinzip besprochen wird.

Ihrem Erscheinen ging die Entdeckung des Phänomens der elektromagnetischen Induktion durch den großen englischen Physiker Michael Faraday vor fast 200 Jahren voraus. Später zeichneten er und sein amerikanischer Kollege D. Henry ein Diagramm des zukünftigen Transformators.

Faraday-Transformator

Die erste Umsetzung der Idee in Eisen erfolgte 1848 mit der Schaffung einer Induktionsspule durch den französischen Mechaniker G. Ruhmkorff. Auch russische Wissenschaftler leisteten ihren Beitrag. Im Jahr 1872 entdeckte der Moskauer Universitätsprofessor A. G. Stoletov die Hystereseschleife und beschrieb die Struktur eines Ferromagneten. Vier Jahre später erhielt der herausragende russische Erfinder P. N. Yablochkov ein Patent für die Erfindung des ersten Wechselstromtransformators.

Wie ein Transformator funktioniert und wie er funktioniert

Transformatoren sind der Name einer riesigen „Familie“, die einphasige, dreiphasige, Abwärts-, Aufwärts-, Messtransformatoren und viele andere Arten von Transformatoren umfasst. Ihr Hauptzweck besteht darin, eine oder mehrere Wechselspannungen auf der Grundlage elektromagnetischer Induktion mit konstanter Frequenz in eine andere umzuwandeln.

Kurz gesagt, wie der einfachste Einphasentransformator funktioniert. Es besteht aus drei Hauptelementen – der Primär- und Sekundärwicklung und dem Magnetkreis, der sie zu einem Ganzen vereint, auf dem sie sozusagen aufgereiht sind. Die Quelle ist ausschließlich mit verbunden Primärwicklung, während der Sekundärteil die bereits veränderte Spannung abnimmt und an den Verbraucher weiterleitet.

Die mit dem Netzwerk verbundene Primärwicklung erzeugt im Magnetkreis ein elektromagnetisches Wechselfeld und bildet einen magnetischen Fluss, der zwischen den Wicklungen zu zirkulieren beginnt und in ihnen eine elektromotorische Kraft (EMF) induziert. Sein Wert hängt von der Anzahl der Windungen in den Wicklungen ab. Um beispielsweise die Spannung zu senken, ist es erforderlich, dass die Primärwicklung mehr Windungen aufweist als die Sekundärwicklung. Nach diesem Prinzip funktionieren Abwärts- und Aufwärtstransformatoren.

Ein wichtiges Merkmal des Transformatordesigns besteht darin, dass der Magnetkern eine Stahlkonstruktion aufweist und die Wicklungen, die normalerweise eine zylindrische Form haben, davon isoliert sind, nicht direkt miteinander verbunden sind und über eigene Markierungen verfügen.

Spannungswandler

Dies ist möglicherweise die zahlreichste Transformatorenfamilie. Kurz gesagt besteht ihre Hauptfunktion darin, die in Kraftwerken erzeugte Energie für den Verbrauch durch verschiedene Geräte verfügbar zu machen. Zu diesem Zweck gibt es ein Stromübertragungssystem bestehend aus Auf- und Abspann-Umspannwerken und Stromleitungen.

Der vom Kraftwerk erzeugte Strom wird zunächst einer Aufspannstufe zugeführt Umspannwerk(zum Beispiel von 12 bis 500 kV). Dies ist notwendig, um die unvermeidlichen Stromverluste bei der Übertragung über große Entfernungen auszugleichen.

Die nächste Stufe ist eine Abspannstation, von der aus der Strom über eine Niederspannungsleitung an einen Abspanntransformator und dann in Form einer Spannung von 220 V an den Verbraucher geliefert wird.

Doch damit ist die Arbeit der Transformatoren noch nicht beendet. In den meisten Menschen um uns herum elektrische Haushaltsgeräte- in PCs, Fernsehern, Druckern, automatischen Waschmaschinen, Kühlschränken, Mikrowellen, DVD und sogar Energiesparlampen Es sind Abwärtstransformatoren installiert. Ein Beispiel für einen einzelnen „Taschen“-Transformator – Ladegerät Mobiltelefon(Smartphone).

Die gigantische Vielfalt der Moderne elektronische Geräte und die Funktionen, die sie erfüllen, entsprechen vielen verschiedene Arten Transformer. Dies ist keine vollständige Liste: Leistungs-, Impuls-, Schweiß-, Trenn-, Anpassungs-, Dreh-, Dreiphasen-, Spitzentransformatoren, Stromtransformatoren, Ringkern-, Stab- und Panzertransformatoren.

Was sind sie, Transformatoren der Zukunft?

Die Transformatorenindustrie gilt als recht konservativ. Allerdings muss man auch mit revolutionären Veränderungen im Bereich der Elektrotechnik rechnen, wo die Nanotechnologie immer stärker auf sich aufmerksam macht. Wie viele andere Geräte werden sie nach und nach intelligenter.

Derzeit wird aktiv nach neuen Strukturmaterialien – isolierend und magnetisch – gesucht, die eine höhere Zuverlässigkeit der Transformatorausrüstung gewährleisten können. Eine Richtung könnte der Einsatz amorpher Materialien sein, was den Nutzen deutlich steigern wird Brandschutz und Zuverlässigkeit.

Es werden explosions- und feuersichere Transformatoren entstehen, bei denen chlorierte Biphenyle, die zur Imprägnierung elektrischer Isoliermaterialien verwendet werden, durch ungiftige flüssige, umweltfreundliche Dielektrika ersetzt werden.

Ein Beispiel hierfür sind SF6-Leistungstransformatoren, bei denen die Funktion des Kühlmittels durch nicht brennbares SF6-Gas, Schwefelhexafluorid, anstelle des alles andere als sicheren Transformatoröls übernommen wird.

Es ist eine Frage der Zeit, „intelligente“ Stromnetze zu schaffen, die mit Halbleiter-Festkörpertransformatoren ausgestattet sind elektronisch gesteuert, mit deren Hilfe es möglich sein wird, die Spannung je nach Bedarf der Verbraucher zu regulieren, insbesondere erneuerbare und industrielle Stromquellen an das Heimnetz anzuschließen oder umgekehrt unnötige abzuschalten, wenn sie nicht benötigt werden.

Ein anderer vielversprechende Richtung– Niedertemperatur-supraleitende Transformatoren. Die Arbeit an ihrer Entstehung begann bereits in den 60er Jahren. Das Hauptproblem der Wissenschaftler ist die enorme Größe der Kryoanlagen, die zur Herstellung von flüssigem Helium erforderlich sind. Alles änderte sich 1986, als hochtemperatursupraleitende Materialien entdeckt wurden. Dank ihnen wurde es möglich, auf sperrige Kühlgeräte zu verzichten.

Supraleitende Transformatoren haben eine einzigartige Eigenschaft: wann Hohe Dichte Die Stromverluste in ihnen sind minimal, aber wenn der Strom kritische Werte erreicht, steigt der Widerstand vom Nullniveau stark an.

Für jemanden, der sich mit Elektrotechnik kaum auskennt, ist es schwierig, sich vorzustellen, was ein Transformator ist, wo er beteiligt ist und welchen Zweck seine Konstruktionselemente haben.

Allgemeine Informationen zum Gerät

Ein Transformator ist ein statisches elektromagnetisches Gerät zur Stromumwandlung variable Frequenz mit einer Spannung in Wechselstrom mit einer anderen Spannung, aber gleicher Frequenz, basierend auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion.

Geräte werden in allen Bereichen der menschlichen Tätigkeit eingesetzt: Elektrizitätswirtschaft, Funktechnik, Funkelektronikindustrie, Haushaltsbereich.

Design

Das Transformatordesign setzt das Vorhandensein eines oder mehrerer voraus einzelne Spulen(Band oder Draht), das sich unter einem einzelnen magnetischen Fluss befindet und auf einen Kern aus einem Ferromagneten gewickelt ist.

Die wichtigsten Strukturteile sind wie folgt:

• Wicklung;
• rahmen;
• Magnetkreis (Kern);
• Kühlsystem;
• Isoliersystem;
• zusätzliche Teile, die zu Schutzzwecken, zur Installation und zur Bereitstellung des Zugangs zu den Ausgangsteilen erforderlich sind.

In Geräten sieht man am häufigsten zwei Arten von Wicklungen: die Primärwicklung, die elektrischen Strom von einer externen Stromquelle erhält, und die Sekundärwicklung, von der die Spannung entfernt wird.

Der Kern sorgt für einen verbesserten Rückkontakt der Wicklungen und weist einen verringerten Magnetflusswiderstand auf.

Einige Arten von Geräten, die mit ultrahohen und hohen Frequenzen arbeiten, werden ohne Kern hergestellt.

Die Herstellung von Geräten basiert auf drei grundlegenden Wickelkonzepten:

• gepanzert;
• ringförmig;
• Kern.

Bei der Konstruktion von Kerntransformatoren wird die Wicklung streng horizontal auf den Kern gewickelt. Bei gepanzerten Geräten ist es in einem Magnetkreis eingeschlossen und horizontal oder vertikal angeordnet.

Zuverlässigkeit, Betriebsmerkmale Die Konstruktion und das Funktionsprinzip des Transformators werden ohne Einfluss auf das Herstellungsprinzip übernommen.

Arbeitsprinzip

Das Funktionsprinzip des Transformators basiert auf dem Effekt der Gegeninduktion. Die Zufuhr eines Stroms mit variabler Frequenz von einem externen Stromlieferanten zu den Eingängen der Primärwicklung erzeugt im Kern ein Magnetfeld mit einem variablen Fluss, der durch die Sekundärwicklung fließt und in dieser die Bildung einer elektromotorischen Kraft induziert. Durch das Kurzschließen der Sekundärwicklung am Stromempfänger fließt aufgrund des Einflusses der elektromotorischen Kraft ein elektrischer Strom durch den Empfänger und gleichzeitig wird in der Primärwicklung ein Laststrom erzeugt.

Der Zweck des Transformators besteht darin, umgewandelte elektrische Energie (ohne seine Frequenz zu ändern) zu übertragen Sekundärwicklung von der Primärseite mit einer für den Betrieb von Verbrauchern geeigneten Spannung.

Klassifizierung nach Typ

Leistung

Ein Wechselstromtransformator ist ein Gerät zur Umwandlung von Elektrizität in Versorgungsnetzen und elektrischen Anlagen mit erheblicher Leistung.

Benötigen für Kraftwerke Dies erklärt sich durch den gravierenden Unterschied in den Betriebsspannungen der Hauptstromleitungen und Stadtnetze, die zu den Endverbrauchern führen und für den Betrieb elektrisch betriebener Maschinen und Mechanismen erforderlich sind.

Spartransformatoren

Der Aufbau und das Funktionsprinzip eines Transformators dieser Bauart implizieren eine direkte Kopplung der Primär- und Sekundärwicklungen, wodurch gleichzeitig deren elektromagnetischer und elektrischer Kontakt gewährleistet ist. Die Wicklungen der Geräte verfügen über mindestens drei Anschlüsse, die sich in ihrer Spannung unterscheiden.

Der Hauptvorteil dieser Geräte sollte genannt werden gute Effizienz, da nicht die gesamte Leistung umgewandelt wird – dies ist bei kleinen Unterschieden in der Eingangs- und Ausgangsspannung von Bedeutung. Der Nachteil besteht darin, dass die Transformatorkreise nicht voneinander isoliert sind (fehlende Trennung).

Stromtransformatoren

Dieser Begriff bezeichnet normalerweise ein Gerät, das direkt vom Stromversorger gespeist wird und dazu dient, den primären elektrischen Strom auf geeignete Werte für Mess- und Schutzschaltungen, Alarme und Kommunikation zu reduzieren.

Die Primärwicklung von Stromwandlern, deren Konstruktion das Fehlen galvanischer Verbindungen vorsieht, wird an einen Stromkreis mit einem zu bestimmenden elektrischen Wechselstrom angeschlossen, und an die Sekundärwicklung werden elektrische Messgeräte angeschlossen. Der durch ihn fließende elektrische Strom entspricht ungefähr dem Strom der Primärwicklung dividiert durch das Übersetzungsverhältnis.

Spannungswandler

Der Zweck dieser Geräte besteht darin, die Spannung in Messkreisen, Automatisierung und Relaisschutz zu reduzieren. Solche Schutz- und elektrischen Messkreise in Geräten für verschiedene Zwecke getrennt von Stromkreisen Hochspannung.

Impuls

Diese Arten von Transformatoren sind erforderlich, um kurzzeitige Videoimpulse zu ändern, die sich in der Regel in einem bestimmten Zeitraum mit einem erheblichen Arbeitszyklus wiederholen, wobei ihre Form nur minimal geändert wird. Der Verwendungszweck ist die Übertragung eines orthogonalen elektrischen Impulses mit dem steilsten Schnitt und der steilsten Front, einem Indikator mit konstanter Amplitude.

Die Hauptanforderung an Geräte dieser Art ist die Verzerrungsfreiheit bei der Übertragung der Form der umgewandelten Spannungsimpulse. Die Einwirkung einer Spannung beliebiger Form auf den Eingang führt zur Ausgabe eines Spannungsimpulses identischer Form, jedoch wahrscheinlich mit einem anderen Bereich oder einer geänderten Polarität.

Trennung

Was ein Trenntransformator ist, wird anhand der Definition selbst klar: Es handelt sich um ein Gerät mit einer Primärwicklung, die nicht elektrisch mit den Sekundärwicklungen verbunden (d. h. getrennt) ist.

Es gibt zwei Arten solcher Geräte:

• Leistung;
• Signal.

Leistungsnetze werden verwendet, um die Zuverlässigkeit elektrischer Netze im Falle einer unerwarteten synchronen Verbindung mit der Erde und stromführenden Teilen oder nicht stromführenden Elementen, die aufgrund eines Isolationsfehlers unter Spannung stehen, zu verbessern.

Signalsignale dienen der galvanischen Trennung elektrischer Stromkreise.

Koordinieren

Wie dieser Transformatortyp funktioniert, geht auch aus seinem Namen hervor. Anpassungsgeräte sind Geräte, mit denen der Widerstand aneinander angepasst wird. einzelne Elemente Stromkreise mit minimaler Änderung der Signalform. Außerdem werden Geräte dieser Art verwendet, um galvanische Wechselwirkungen zwischen einzelnen Teilen von Stromkreisen zu beseitigen.

Spitzentransformatoren

Das Funktionsprinzip von Spitzentransformatoren basiert auf der Umwandlung der Art der Spannung von einer Eingangssinusform in eine Impulsform. Die Polarität nach dem Übergang ändert sich nach der Hälfte der Periode.

Doppeldrossel

Sein Zweck, seine Struktur und sein Funktionsprinzip als Transformator sind absolut identisch mit Geräten mit einem Paar ähnlicher Wicklungen, die in diesem Fall absolut identisch, gegenläufig oder koordiniert gewickelt sind.

Dieses Gerät wird häufig auch als Gegeninduktionsfilter bezeichnet. Dies gibt den Anwendungsbereich des Geräts an – Eingangsspannungsfilterung in Netzteilen, Audiogeräten und digitalen Geräten.

Betriebsarten

Leerlaufdrehzahl (XX)

Dieser Betriebsvorgang wird durch Öffnen des Sekundärnetzes umgesetzt, woraufhin der Stromfluss darin stoppt. In der Primärwicklung fließt ein Leerlaufstrom, dessen Bestandteil der Magnetisierungsstrom ist.

Wenn der Sekundärstrom Null ist, kompensiert die elektromotorische Induktionskraft in der Primärwicklung die Spannung der Versorgungsquelle vollständig, und daher entspricht der durch die Primärwicklung fließende Strom beim Verschwinden der Lastströme in seinem Wert dem Magnetisierungsstrom .

Der funktionale Zweck des Leerlaufbetriebs von Transformatoren besteht darin, ihre wichtigsten Parameter zu bestimmen:

• Transformationsindikator;
• Verluste im Magnetkreis.

Lademodus

Der Modus ist durch den Betrieb des Geräts gekennzeichnet, wenn Spannung an die Eingänge des Primärkreises angelegt wird und eine Last an den Sekundärkreis angeschlossen ist. Der Ladestrom fließt durch die „Sekundärseite“ und in der Primärseite – der Gesamtlaststrom und der Leerlaufstrom. Diese Betriebsart gilt als vorherrschend für das Gerät.

Die Frage, wie ein Transformator im Hauptmodus arbeitet, wird durch das Grundgesetz der induzierten EMK beantwortet. Das Prinzip ist folgendes: Durch die Belastung der Sekundärwicklung entsteht im Sekundärkreis ein magnetischer Fluss, der im Kern einen elektrischen Belastungsstrom erzeugt. Es ist in die entgegengesetzte Richtung zu seinem Fluss gerichtet, der durch die Primärwicklung erzeugt wird. In der Primärkette herrscht Parität elektromotorische Kräfte Werden Stromlieferant und Induktion nicht beachtet, erhöht sich der elektrische Strom in der Primärwicklung, bis der magnetische Fluss wieder seinen ursprünglichen Wert erreicht.

Kurzschluss (SC)

In diesen Modus wechselt das Gerät, wenn der Sekundärkreis kurzzeitig geschlossen wird. Kurzschluss- eine besondere Art von Last, die angelegte Last – der Widerstand der Sekundärwicklung – ist die einzige.

Das Funktionsprinzip eines Transformators im Kurzschlussmodus ist wie folgt: Ein unbedeutender Betrag gelangt in die Primärwicklung Wechselstrom Spannung, sind die Sekundärleitungen kurzgeschlossen. Die Eingangsspannung wird so eingestellt, dass der Wert des Schließstroms dem Wert des elektrischen Nennstroms des Geräts entspricht. Der Spannungswert bestimmt die Energieverluste aufgrund der Erwärmung der Wicklungen sowie des Wirkwiderstands.

Dieser Modus ist typisch für Messgeräte.

Aufgrund der Vielfalt der Geräte und Einsatzzwecke von Transformatoren können wir mit Sicherheit sagen, dass es sich heute um unverzichtbare Geräte handelt, die fast überall eingesetzt werden, dank derer die Stabilität gewährleistet ist und die vom Verbraucher geforderten Spannungswerte erreicht werden, sowohl in zivile Netzwerke und industrielle Netzwerke.

Vom Menschen genutzt Elektrische Energieüberwiegend in Großkraftwerken produziert. Diese Unternehmen übertragen den Strom an Umspannwerke, die ihn dann an die Verbraucher verteilen.

Da haben Stromleitungen elektrischer Wiederstand, Teil der Energie elektrischer Strom geht verloren und wird in Wärme umgewandelt. Gleichstrom (DC) fließt in eine Richtung; Wechselstrom (AC) ändert periodisch seine Richtung. Zur Stromversorgung wurde zunächst nur Gleichstrom verwendet. Aus mehreren Gründen Übertragung und Konvertierung Gleichstrom mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, weshalb Kraftwerke es aus Sicherheitsgründen mit niedriger Spannung übertragen haben. Als der Gleichstrom jedoch die Verbraucher erreichte, hatte der Widerstand bereits 45 Prozent seiner Energie verbraucht.

Die Lösung wurde in der Hochspannungs-Wechselstromübertragung gefunden, die sich mithilfe eines Transformators leicht umstellen lässt (Bild unten). Als Hochspannungsleitungen Um die gleiche Energiemenge zu übertragen, ist weniger Strom erforderlich, die Verluste zur Überwindung des Widerstands sind viel geringer geworden. Wenn der Wechselstrom das Kraftwerk verlässt, erhöhen Aufwärtstransformatoren seine Spannung von 22.000 auf 765.000 Volt, und bevor er in die Häuser gelangt, reduzieren andere Abwärtstransformatoren die Spannung auf PO oder 220 Volt.

Funktionsprinzip des Transformators

Transformatoren erhöhen oder verringern die Wechselspannung. Der umgewandelte Wechselstrom fließt durch die den Stahlkern umgebende Primärwicklung (Bild oben). Periodisch wechselnder Strom erzeugt im Kern ein magnetisches Wechselfeld. Wenn dieses Magnetfeld zur Sekundärwicklung bewegt wird, erzeugt es darin einen Wechselstrom. Wenn die Sekundärwicklung mehr Windungen als die Primärwicklung hat, ist die Ausgangsspannung höher als die Eingangsspannung.

Energieverluste beim Fließen von Gleichstrom

Die elektrische Leistung (P) wird berechnet, indem Strom (I) mit Spannung (V) multipliziert wird, d. h. P = I x V. Wenn die Spannung steigt, sinkt der Strom, der zur Bereitstellung einer bestimmten Leistung erforderlich ist. Niederspannungs-Gleichstrom ist erforderlich größere Stärke Strom als Hochspannungs-Wechselstrom, um die gleiche Strommenge zu übertragen.

Wechselstrom lässt sich leicht umwandeln

Im Gegensatz zu Gleichstrom ändert Wechselstrom periodisch seine Richtung. Fließt ein Wechselstrom durch die Primärwicklung eines Transformators (Bild links), induziert das entstehende magnetische Wechselfeld einen Strom in der Sekundärwicklung. Fließt Gleichstrom durch die Primärwicklung (Abbildung rechts), entsteht in der Sekundärwicklung kein Strom.

Mit Durchgangsschaltern können Sie die Beleuchtung von zwei oder mehreren gleichzeitig steuern verschiedene Orte. In manchen Situationen ist dies nicht nur eine zusätzliche Annehmlichkeit, sondern auch eine dringende Notwendigkeit.

Wir laden Sie ein, sich mit den Bedienfunktionen von Durchgangsschaltern, den wichtigsten Anschlussmöglichkeiten und den Installationsanweisungen selbst vertraut zu machen.

Am häufigsten werden solche Schalter an folgenden Stellen eingesetzt:

• auf der Treppe. Im 1. und 2. Obergeschoss können Sie Schalter installieren. Wir schalten unten das Licht ein, gehen die Treppe hinauf und schalten es oben aus. Bei Häusern mit einer Höhe von mehr als zwei Stockwerken können dem Stromkreis zusätzliche Schalter hinzugefügt werden;
• in den Schlafzimmern. Wir installieren einen Schalter am Eingang des Zimmers und einen oder sogar zwei weitere in der Nähe des Bettes. Wir betraten das Schlafzimmer, machten das Licht an, machten uns bettfertig, legten uns hin und schalteten die Beleuchtung mit einem in der Nähe des Bettes installierten Gerät aus;
• in den Fluren. Wir installieren einen Schalter am Anfang und am Ende des Korridors. Wir gehen hinein, machen das Licht an, erreichen das Ende und schalten es aus.

Die Liste lässt sich sehr lange fortsetzen, denn für fast jede Situation gibt es eine eigene Möglichkeit, ein Durchreicheschaltersystem einzusetzen.

Schaltpläne für die Installation

Für den Anschluss der jeweiligen Geräte gibt es mehrere Möglichkeiten. Wir machen Sie auf die beliebtesten und erfolgreichsten davon aufmerksam.

Das System besteht aus zwei Einzeltyp-Durchgangsschaltern.

Jedes dieser Geräte verfügt über einen Kontakt am Eingang und ein Kontaktpaar am Ausgang.

Das „Null“-Kabel wird von der Stromquelle über den Verteilerkasten mit dem Beleuchtungskörper verbunden. Das ebenfalls durch die Box verlaufende Phasenkabel wird an den gemeinsamen Kontakt des ersten Schalters angeschlossen. Die Ausgangskontakte dieses Schalters werden über eine Box mit den Ausgangskontakten des nächsten Gerätes verbunden.

Schließlich wird der Draht vom gemeinsamen Kontakt des 2. Schalters über eine Anschlussdose mit der Leuchte verbunden.

Es gibt eine Option, mit der Sie von zwei Orten aus steuern können verschiedene Gruppen Leuchten. Beispielsweise müssen wir die Möglichkeit schaffen, die Beleuchtung in einem Raum direkt vom Raum selbst und vom angrenzenden Flur aus zu steuern. Es gibt einen Kronleuchter mit 5 Lichtern. Wir können ein Durchgangsschaltersystem installieren, um zwei Gruppen von Glühbirnen in unserem Kronleuchter ein- und auszuschalten.

Das Diagramm zeigt die Möglichkeit, die Glühbirnen in 2 Gruppen aufzuteilen. Einer hat 3, der andere hat 2. Die Anzahl der Beleuchtungskörper in Gruppen kann nach Ermessen des Eigentümers geändert werden.

Um ein solches System einzurichten, verwenden wir auch 2 Durchgangsschalter, dies muss jedoch der Fall sein Doppeltyp und nicht einzeln, wie in der vorherigen Version.

Das Doppelschalterdesign verfügt über 2 Kontakte am Eingang und 4 am Ausgang. Ansonsten bleibt der Anschlussvorgang ähnlich wie bei der vorherigen Methode, lediglich die Anzahl der Kabel und gesteuerten Beleuchtungskörper ändert sich.

Finden Sie heraus, wie es aussieht, und schauen Sie es sich auch an Schritt für Schritt Anweisungen zum Thema Verbindung, in unserem Artikel.

Diese Verbindungsmethode unterscheidet sich von den vorherigen Optionen nur dadurch, dass dem Stromkreis ein Kreuzschalter hinzugefügt wird. Dieses Gerät verfügt über 2 Kontakte am Eingang und eine ähnliche Anzahl Kontakte am Ausgang.

Sie haben die gängigsten Installationsschemata für Durchgangsschalter kennengelernt. Allerdings muss die Anzahl solcher Geräte nicht unbedingt auf zwei oder drei beschränkt sein. Bei Bedarf kann die Schaltung um die erforderliche Anzahl an Geräten erweitert werden. Das Funktionsprinzip bleibt in allen Fällen gleich: Am Anfang und Ende des Stromkreises wird ein einzelner Durchgangsschalter mit drei Kontakten installiert, als Zwischenelemente werden Kreuzschalter mit vier Kontakten verwendet.

Wir installieren Schalter, um die Beleuchtung von drei verschiedenen Orten aus zu steuern

Wenn mit der Anordnung eines Systems zur Steuerung der Beleuchtung von zwei verschiedene Orte Normalerweise treten keine Probleme auf, weil Die Schaltung hat Einfachste Form Dann kann die Installation von drei Schaltern für einen ungeübten Installateur gewisse Schwierigkeiten bereiten.

Wir werden uns ansehen, wie man ein System aus zwei Pass-Through- und einem Crossover-Switch installiert. Analog dazu können Sie eine Kette zusammenbauen mehr Geräte.

Bevor Sie anfangen weitere Arbeit, Schalten Sie die Stromversorgung aus.

Suchen Sie dazu den entsprechenden Schalter in der hauseigenen Schalttafel oder in der Schalttafel auf dem Gelände (für Wohnungseigentümer). Stellen Sie außerdem sicher, dass in den Schaltkabeln keine Spannung anliegt, indem Sie ein spezielles Gerät verwenden Indikator-Schraubendreher. Führen Sie eine ähnliche Prüfung auch an den Einbauorten der Geräte durch.

Bereit für die Arbeit

1. Schlitz- und Kreuzschlitzschraubendreher.
2. Abisolierwerkzeug. Kann durch ein normales Messer ersetzt werden.
3. Seitenschneider oder Zange.
4. Ebene.
5. Indikatorschraubendreher.
6. Hammer.
7. Roulette.

Für die Installation müssen wir zunächst Nuten in der Wand für die Verlegung von Elektrokabeln vorbereiten, die Drähte mit Strom versorgen und sie bis zu den Standorten der installierten Geräte verlängern.

Für Anschnitte Betonwände Am bequemsten ist es, einen Bohrhammer zu verwenden. Wenn die Trennwände aus Kalkstein bestehen, ist es besser, die Vertiefungen mit einem Meißel herzustellen, weil In einem solchen Material hinterlässt der Stempel eine zu breite und tiefe Nut, was die Befestigung des Drahtes erschwert und in Zukunft einen höheren Zement- oder Gipsverbrauch erfordert.

Es wird nicht empfohlen, zum Zerspanen von Ziegelwänden einen Bohrhammer zu verwenden – er kann das Mauerwerk spalten. In einer solchen Situation ist die einzig sichere Lösung die Verlegung in vorab angepassten Fugen zwischen den Mauerwerkselementen.

Holzwände sind nicht gerillt – die Drähte werden in speziellen Schutzkästen verlegt. Am häufigsten wird das Kabel unter die Fußleiste gezogen und direkt unter dem Installationsort des Schalters herausgeführt.

Erster Schritt. Wir beginnen mit der Arbeit, indem wir die Drähte an die Schalttafel anschließen. Zu diesem Zeitpunkt sollte es keine Schwierigkeiten geben - moderne Geräte ermöglichen es Ihnen, bis zu 8 oder mehr Drähte gleichzeitig zu starten.

Wichtiger Punkt! Zuerst müssen wir den optimalen Kabelquerschnitt ermitteln. Heimische Stromnetze können kaum als stabil bezeichnet werden. Die Stromstärke in ihnen schwankt ständig und steigt in Momenten der Überlastung sogar an gefährliche Werte. Um Verkabelungsprobleme zu vermeiden, verwenden wir Kupferkabel Querschnitt ab 2,5 mm 2.

Zweiter Schritt. Wählen Sie eine geeignete Höhe für die Installation von Schaltern. An dieser Stelle konzentrieren wir uns ganz auf unsere Vorlieben.

Dritter Schritt. Nachdem wir uns für die Installationshöhe der Schalter entschieden haben, fahren wir mit dem Gating fort. Breite und Tiefe der Rillen sind 1,5-mal größer als der Durchmesser des Drahtes.

Wichtiger Punkt! Die Drähte werden von unten an die Schalter angeschlossen, daher installieren wir die Nut 5-10 cm unterhalb der Installationspunkte der Schalter. Diese Anforderung ist rein relevant praktische Seite, Weil Unter solchen Bedingungen ist die Arbeit mit Kabeln einfacher und bequemer.

Vierter Schritt. Wir verlegen die Drähte in Rillen. Wir befestigen die Verkabelungselemente mit kleinen Nägeln. Wir schlagen Nägel in die Wand, damit sie das Kabel stützen und ein Herausfallen verhindern. Bevor wir die Drähte anbringen, müssen wir sie unter dem Schalter (Installationskasten) platzieren. Auf diesen Punkt gehen wir im Hauptteil der Anleitung ein. Nach dem Einbau aller Schalter verputzen wir die Nuten und stellen so sicher, dass das System funktioniert.

Fünfter Schritt. Wir bohren Löcher für den Einbau von Schaltern entsprechend der Größe der verwendeten Geräte.

Kommen wir zur Hauptarbeitsphase.

Schalter installieren

Erster Schritt. Wir schalten es unter dem Schalter ein. Wir schneiden die Kabel so ab, dass ca. 100 mm ihrer Länge in der Installationsdose verbleiben. Dabei helfen uns ein Seitenschneider oder eine Zange. Wir entfernen etwa 1–1,5 cm der Isolierung von den Enden der Drähte.

Zweiter Schritt. Installieren Sie den Durchgangsschalter. Wir schließen das Phasenkabel (in unserem Beispiel weiß) an die mit dem Buchstaben L gekennzeichnete Klemme an. Die restlichen beiden Kabel verbinden wir mit den mit Pfeilen gekennzeichneten Klemmen.

In Ihrem Fall kann die Farbe der Kabel variieren. Sie wissen nicht, wie Sie die Leitungen in der Anschlussdose verlegen und anschließen? Dann gehen Sie wie folgt vor. Schalten Sie den Strom aus und finden Sie die Phase. Ein Indikator-Schraubendreher hilft Ihnen dabei. Eine Phase ist ein stromführendes Kabel. Diesen verbinden Sie mit der Klemme mit dem Buchstaben L und die restlichen Drähte werden nach dem Zufallsprinzip an die mit Pfeilen markierten Klemmen angeschlossen.

Dritter Schritt. Wir installieren den Kreuzschalter. Daran sind 4 Drähte angeschlossen. Wir haben ein Paar Kabel, jedes davon hat blaue und weiße Adern.

Lassen Sie uns die Reihenfolge der Anschlussmarkierungen am Schalter verstehen. Oben sehen wir ein Paar Pfeile, die „in das Innere“ des Geräts zeigen, während sie unten „von ihm weg“ zeigen.

An die Klemmen oben schließen wir das erste Kabelpaar der zuvor installierten an Durchgangsschalter. Die restlichen zwei Kabel verbinden wir mit den Klemmen unten.

Um stromführende Kabel zu finden, schalten wir den Strom ein und suchen nacheinander die Phasen. Zuerst ermitteln wir den ersten, indem wir die Position des Schlüssels des ersten Durchgangsschalters ändern. Die nächste Phase finden wir an den Crossover-Switch-Kabeln. Als nächstes müssen wir nur noch die restlichen Drähte an die Klemmen unten anschließen.

Vierter Schritt. Beginnen wir mit dem Anschluss des letzten Schalters. Wir müssen darin die Kabel finden, durch die die Spannung vom Crossover-Schalter fließt. Unsere Kabel haben blaue und Gelb. Wir verbinden sie mit den mit Pfeilen markierten Klemmen. Das weiße Kabel bleibt bestehen. Wir schließen es an die mit dem Buchstaben L gekennzeichnete Klemme an.

Das Verfahren zur Identifizierung stromführender Kabel kennen wir bereits. Im Falle des zweiten Schalters müssen wir einen spannungsfreien Draht an den L-Anschluss anschließen.

Fünfter Schritt. Setzen Sie die Gerätemechanismen vorsichtig in die Montagedosen ein. Wir biegen die Drähte vorsichtig zur Basis. Wir sichern die Geräte. Dabei helfen uns Befestigungselemente im Montagekasten oder „Krallen“ für Klemmmechanismen.

Sechster Schritt.

Siebter Schritt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir uns nur noch verbinden müssen Beleuchtung mit Drähten, die von kommen Verteilerkästen, überprüfen Sie die korrekte Funktion des Systems und versiegeln Sie die Nuten.

Viel Glück!

Video - Anschlussplan für Durchgangsschalter