¿Qué hace un transformador elevador? Cómo aumentar el voltaje en la red.

Considere cada tipo de este dispositivo en detalles:

• El autotransformador tiene un solo devanado con un par de terminales finales. Como regla general, estos son transformadores de tipo monofásico en los que hay bobinas primarias y secundarias.
• Los transformadores de corriente tienen una gran cantidad de devanados en comparación con el tipo anterior. Además, el diseño de este tipo de dispositivos utiliza un núcleo magnético, resistencias y sensores de tipo óptico encargados de ajustar la frecuencia del voltaje.
• La unidad de tipo potencia es un dispositivo especial que transmite corriente entre circuitos a través del proceso de inducción electromagnética.
• La unidad de tipo antirresonante es un dispositivo fundido que tiene una estructura casi completamente cerrada. Están a la venta aparatos tanto trifásicos como monofásicos. En muchos sentidos, estos dispositivos son similares a las unidades de potencia, pero tienen dimensiones más compactas.
• Los dispositivos conectados a tierra difieren de otros en la estructura especial de los devanados, que están conectados entre sí en zigzag o estrella.
• Los transformadores de pico se utilizan para separar CA y CC. Estos dispositivos son ampliamente utilizados en tecnología informática y comunicaciones por radio.
• Los dispositivos domésticos de tipo separador se utilizan como transmisores de electricidad desde una fuente de corriente alterna hasta el propio dispositivo. Los dispositivos domésticos con una potencia de 220 voltios se utilizan como medida de protección contra los efectos de la corriente eléctrica y para evitar interferencias en el funcionamiento de varios dispositivos.

La transformación de la tensión está presente en todas partes en cualquier ámbito de nuestra vida y actividad. El voltaje generado en la planta de energía se aumenta a varios kilovoltios para que se transmita con la menor pérdida a través de las líneas eléctricas durante muchos miles de kilómetros. Y luego vuelve a bajar en las subestaciones transformadoras a nuestros valores habituales de 380/220 voltios.

Los ejemplos más simples y comprensibles para una persona común: un cargador de red para una batería de automóvil, una fuente de alimentación para computadora y otros equipos, un inversor para una fuente de alimentación autónoma de 220 voltios de fuentes de energía de bajo voltaje, transformadores reductores 220- 115, etc

En general, existen muchos dispositivos en los que se instala un transformador de tensión. Considerémoslo con un poco más de detalle, sin sumergirnos en una complejidad innecesaria.

Cambia el valor del voltaje hacia arriba o hacia abajo dependiendo de la relación del número de sus devanados:

• primario, al que se aplica la tensión inicial;
• secundaria, de la que se toma su valor convertido.

Todos los devanados están enrollados en un núcleo común (núcleo magnético). Si el número de vueltas en el devanado secundario es mayor que el del primario, entonces este es un transformador elevador, si es menor, es un transformador reductor.

La potencia del transformador de tensión depende de la sección de los hilos del devanado, y las dimensiones y el peso dependen del tipo de núcleo y material del hilo (cobre o aluminio técnico). Por ejecución, puede ser monofásico y trifásico. El más compacto y liviano es el autotransformador, en el que solo hay un devanado.

El primer pensamiento que viene a la mente cuando el voltaje en la red es cada vez más bajo es colocar un transformador elevador. A primera vista parece que esta es una solución simple y excelente, y ahora, finalmente, habrá voltaje normal, iluminación brillante y electrodomésticos estables.

Pero no todo es tan simple en el reino de las hadas, y antes de comprar un transformador elevador de voltaje, cuyo precio ya es muy atractivo, piense en una característica de su trabajo: tiene factor constante aumento de tensión (relación de transformación). Veamos esto con un ejemplo.

Suponga que tiene un voltaje de red de aproximadamente 170 voltios. Para aumentarlo a 220, necesita un transformador con una relación de transformación de 1,29 (220/170). Parece que todo sale bien y lógicamente, con la excepción de una cosa: si el voltaje en la red se vuelve normal de 220 voltios, ¡entonces la salida del transformador ya tendrá un voltaje muy alto de 285 voltios (220 * 1.29)! No todos los aparatos eléctricos son capaces de soportar tal sobretensión, aunque sea por poco tiempo. ¡Tan cerca del fuego!

Alternativamente, puede comprar un autotransformador ajustable, el llamado. LATR, que proporciona un regulador de voltaje de salida manual. Pero tampoco será una solución fiable. deberá monitorear constantemente el valor del voltaje de salida en el indicador y ajustarlo manualmente, especialmente durante la carga máxima en la red eléctrica de los vecinos. Si esto no se hace a tiempo, en el primer salto en la red eléctrica, el voltaje en la salida LATR también aumentará bruscamente y los aparatos eléctricos conectados pueden quemarse.

Por lo tanto, los transformadores elevadores de voltaje son aplicables solo cuando la red SIEMPRE es significativamente inferior a 220 voltios, y esto casi nunca sucede.

Conclusión

La tarea de mantener automáticamente el voltaje a un nivel constante se resuelve mediante

Necesitará

• - destornillador;
• - martillo;
• - multímetro;
• - bobinadora con contador;
• - alambre de bobinado;
• - soldador, estaño y fundente neutro;
• - megger

Instrucción

Asegúrese de que el transformador sea plegable. Si su núcleo se ensambla pegando barniz o, más aún, soldando, y también si el dispositivo está sellado de alguna manera, entonces no es adecuado para rebobinar.

Algunos transformadores tienen múltiples devanados secundarios. Al conectarlos en serie, puede obtener diferentes voltajes. Si algunos de estos devanados no se usan, al incluirlos en serie con los que ya están en uso, puede aumentar la salida Voltaje sin tener que desarmar el transformador, realice todas las soldaduras con la energía apagada. Si el voltaje eliminado después de la alteración no aumentó, sino que disminuyó, significa que el devanado adicional está conectado en la fase incorrecta. Intercambiar sus conclusiones.

Después de asegurarse de que el transformador tenga un diseño plegable, puede proceder a desmontarlo. Después de quitar el soporte del núcleo, desmóntelo con ligeros golpes de martillo, recordando la ubicación de las placas.Después de soltar la bobina del núcleo, enrolle un devanado de medición a su alrededor, que tiene varias decenas de vueltas. Aíslelo, extraiga los cables y luego ensamble el transformador.

Conecte un multímetro que funcione en el modo de medición de voltaje de CA al devanado de medición, aplique el voltaje de suministro nominal al devanado primario del transformador. Al dividir el número de vueltas del devanado de medición por el voltaje medido, se obtiene el número de vueltas por voltio.

Calcule el número de vueltas del nuevo devanado secundario, que debe conectarse en serie con el existente, utilizando la siguiente fórmula: Nadd \u003d (U2-U1) * (Nmeas / Umeas), donde:
Ndop: el número deseado de vueltas del devanado adicional;
U2 - voltaje a obtener;
U1 - voltaje del devanado secundario existente;
Nmeas: el número de vueltas del devanado de medición;
Umeas: el voltaje tomado del devanado de medición Desmonte el transformador nuevamente, enrolle el devanado de medición y enrolle uno adicional en su lugar. Use un cable de la misma sección transversal que el devanado secundario existente, asegurándose de que el diámetro de la bobina no aumente demasiado, de lo contrario, no se podrá colocar el núcleo. Si no se puede cumplir con este requisito, se deberá abandonar el transformador.

Aísle el devanado adicional, ensamble el transformador y luego encienda el nuevo devanado en serie con el secundario. Asegurar su correcto escalonamiento en la forma descrita anteriormente.

Después de alterar el transformador, en ningún caso quitarle la potencia que exceda aquella para la que fue diseñado originalmente. Esta potencia se puede calcular multiplicando el voltaje de salida por la corriente consumida.

Con un megóhmetro, compruebe que no haya fugas entre los devanados primario y secundario, y entre cada uno de ellos y el núcleo, incluso después de un largo calentamiento a la potencia de salida nominal. Asegúrese de que durante la prueba no haya olor a quemado, humo.

A veces sucede que Voltaje en la red es ligeramente inferior a la necesaria para el normal funcionamiento de los dispositivos. Hay una salida a esta situación. Aumentar Voltaje puede ser muy simple. Para ello, basta con conocimientos básicos de ingeniería eléctrica.

Necesitará

• Transformador

Instrucción

Para levantar Voltaje, necesitará un software simple y un transformador (es decir, quedará claro después de algunos cálculos simples que se indican a continuación). Por lo tanto, el devanado primario del transformador debe estar encendido y su devanado secundario debe estar diseñado para Voltaje, por lo que es necesario aumentar Voltaje en línea.

Ahora tome y analice lo siguiente: In = Рн? Un y P = U2 ? I2. Usando la primera fórmula, calcule la corriente del devanado secundario del transformador. Una vez que P se conoce como resultado de los cálculos, luego, de acuerdo con los resultados obtenidos, seleccione el transformador que sea más adecuado en términos de parámetros (potencia y salida Voltaje).

Luego, trabaje con estas fórmulas: Uout \u003d Uin ± (Uin? Ktr) y Ktr \u003d U1? U2. Gracias a estas fórmulas, queda claro que para el resultado correcto, basta simplemente con la fase (primaria o secundaria).

Instale el dispositivo resultante en un lugar desde el cual no interfiera, ya que durante la operación proviene un zumbido del transformador. Por lo tanto, es recomendable instalar el transformador en algún lugar del sótano o en el cuarto de servicio.

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nota

También se debe tener en cuenta el hecho de que si el voltaje en la red se estabiliza y alcanza su valor normal (220 voltios), la salida de este transformador aún tendrá un voltaje aumentado, lo que puede provocar fallas en los electrodomésticos. Por lo tanto, para estar seguro, use enchufes especiales durante la operación del dispositivo resultante que respondan a los cambios de voltaje en la red y puedan desconectar el transformador de la red en el momento adecuado.

Fuentes:

• Cómo aumentar el estrés en 2019

Es difícil pensar en algo más intrigante que transformador tesla. En un momento, cuando el autor de este invento, el científico serbio Nikola Tesla, lo demostró al público en general, ganó reputación como hechicero y mago. Lo más increíble para coleccionar. transformador tesla sin mucha dificultad, puedes en casa, y luego, al hacer una demostración de esta unidad, provocar un estado de shock en todos tus amigos.

Instrucción

Para empezar, tendremos cualquier fuente de corriente de tensión. Necesita encontrar un generador o transformador con una tensión de al menos 5 kV. De lo contrario, el experimento fallará. Entonces esta fuente de corriente debe estar conectada al capacitor. Si la capacidad del elegido es grande, también se necesitará un puente. Luego, debe crear el llamado "espacio de chispa". Para hacer esto, debe tomar dos cables de cobre, cuyos extremos están doblados hacia los lados, y la base está bien envuelta con cinta aislante.

A continuación, debe hacer tesla. Para hacer esto, debe envolver un cable alrededor de cualquier parte redonda sin núcleo (de modo que quede un vacío en el medio). El devanado primario debe constar de tres a cinco hilos de cobre gruesos. El devanado secundario debe contener al menos 1000 vueltas. Como resultado, debe obtener bobinas en forma de lentejas.

Luego, debe conectar los cables al devanado primario de la bobina, así como a la fuente. más simple transformador tesla listo. Podrá dar descargas de al menos 5 centímetros, así como crear una "corona" alrededor de las bobinas. Sólo debe señalarse que los fenómenos creados transformador ohm tesla aún no han sido estudiados. si has hecho transformador tesla, que da descargas hasta una, entonces en ningún caso entran en esta categoría, aunque es indoloro. Las corrientes de alta energía no provocan una respuesta sensorial, pero pueden calentar mucho los tejidos. Las consecuencias de tales experimentos afectarán a lo largo de los años.

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Fuentes:

• como armar una bobina de tesla en 2019

En la práctica de la radioafición, a menudo se hace necesario fabricar un transformador con valores de corriente y voltaje no estándar. Es bueno cuando puede encontrar un dispositivo terminado con los devanados necesarios, de lo contrario, tendrá que hacerlo usted mismo.

El transformador debe su aparición al científico inglés Michael Faraday. En 1831, el físico describió el fenómeno, al que llamó "inducción electromagnética". Se encuentra en el hecho de que en bobinas (devanados) estrechamente espaciadas, un pronunciado

relación electromagnética. Es decir, si se crea una corriente alterna en la primera bobina (devanado primario), entonces se excita un voltaje en la segunda bobina (devanado secundario) con una frecuencia y potencia similares, dependiendo de muchos parámetros, que consideraremos más adelante.

Propósito y principio de funcionamiento de los transformadores de tensión.

Los transformadores de tensión están diseñados para convertir la energía de una fuente de tensión en tensión con el valor (amplitud) que necesitamos. Cabe señalar que dichos transformadores funcionan solo con voltaje alterno y su frecuencia permanece sin cambios.

¿Para qué sirve un transformador de tensión?

Los transformadores de voltaje, debido a su versatilidad, son necesarios en fuentes de alimentación, dispositivos de procesamiento de señales, dispositivos de transmisión, dispositivos de transmisión de energía y en muchos otros equipos.

Según la relación de transformación, estos dispositivos se pueden dividir en 3 tipos:

1. transformador de voltaje reductor- en la salida del dispositivo, el voltaje es más bajo que la entrada (n> 1), por ejemplo, se usa en fuentes de alimentación;
2. transformador elevador– en la salida del dispositivo, el voltaje es mayor que el voltaje en la entrada (n<1), например, применяется в ламповых усилителях;
3. transformador a juego no cambia los parámetros de voltaje, solo se produce el aislamiento galvánico de los circuitos (n ~ 1), por ejemplo, se usa en amplificadores de audio.

El funcionamiento del transformador se basa en el principio de la inducción electromagnética, y para la transferencia de energía más completa, para reducir las pérdidas durante la transformación, el dispositivo generalmente se realiza en un circuito magnético.

Como regla general, hay una bobina primaria, pero puede haber varias secundarias, todo depende del propósito del transformador.

Después de que aparece un voltaje alterno U1 en el devanado primario, aparece un flujo magnético alterno Ф en el circuito magnético, que excita un voltaje en el devanado secundario U2. Esta es la descripción más simple y concisa del principio de funcionamiento de un transformador de tensión.

El parámetro más importante de los transformadores es la "relación de transformación" y se denota por la "n" latina. Se calcula dividiendo el voltaje en el devanado primario por el voltaje en el devanado secundario, o el número de vueltas en la primera bobina por el número de vueltas en la segunda bobina.

Este factor le permite calcular los parámetros requeridos de su transformador para el dispositivo seleccionado. Por ejemplo, si el primario tiene 2000 vueltas y el secundario tiene 100 vueltas, entonces n=20. Con una tensión de red de 240 voltios, la salida del dispositivo debe ser de 12 voltios. Además, puede determinar el número de vueltas en un voltaje de entrada y salida dado.

¿Cuál es la diferencia entre un transformador de corriente y un transformador de tensión?

Por definición, estos dispositivos están diseñados para trabajar con diferentes cantidades eléctricas, ya que las principales y, en consecuencia, los circuitos de conmutación serán diferentes. Por ejemplo, un transformador de corriente es alimentado por una fuente de corriente y no funciona, incluso puede fallar si sus devanados no están cargados y no circula corriente eléctrica por ellos. El transformador de tensión está alimentado por fuentes de tensión y, por el contrario, no puede funcionar durante mucho tiempo en un modo con grandes cargas de corriente.

Transformadores de tensión y corriente de medida

Cuando se operan equipos con altos voltajes de operación y corrientes de alto consumo, surge la cuestión de su medición y control. Aquí es donde los transformadores de instrumentos vienen al rescate. Proporcionan aislamiento galvánico de equipos de medición de circuitos con mayor peligro y reducción del valor medido al nivel requerido para las mediciones.

información adicional

Antes de comprar un transformador de voltaje, debe analizar todos los requisitos para el dispositivo. Es necesario tener en cuenta no solo los voltajes de operación, sino también las corrientes de carga cuando se usa un transformador en varios dispositivos.

Puede hacer transformadores de voltaje usted mismo, pero si necesita un transformador doméstico simple con un voltaje de 220 voltios y una caída a 12 voltios, entonces es mejor comprarlo. Puede averiguar cuánto cuestan los transformadores de voltaje en cualquier sitio de Internet; por regla general, los precios de los transformadores de voltaje reductores domésticos no son muy altos.

N/A Vladímir Vasiliev

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Para alimentar los aparatos eléctricos, es necesario garantizar los valores nominales de los parámetros de suministro de energía establecidos en su documentación. Por supuesto, la mayoría de los aparatos eléctricos modernos funcionan con 220 voltios de CA, pero sucede que necesita proporcionar energía a los dispositivos de otros países donde el voltaje es diferente o alimentar algo de la red de a bordo del automóvil. En este artículo, veremos cómo aumentar el voltaje de CC y CA y qué se necesita para esto.

Aumento de voltaje de CA

Hay dos formas de aumentar el voltaje alterno: use un transformador o un autotransformador. La principal diferencia entre ellos es que cuando se usa un transformador hay un aislamiento galvánico entre los circuitos primario y secundario, pero cuando se usa un autotransformador no lo es.

¡Interesante! El aislamiento galvánico es la ausencia de contacto eléctrico entre el circuito primario (entrada) y el circuito secundario (salida).

Considere las preguntas frecuentes. Si se encuentra fuera de las fronteras de nuestro vasto país y las redes eléctricas son diferentes de nuestros 220 V, por ejemplo, 110 V, entonces para aumentar el voltaje de 110 a 220 voltios, necesita usar un transformador, por ejemplo , tal como se muestra en la siguiente figura:

Cabe decir que tales transformadores se pueden usar "en cualquier dirección". Es decir, si la documentación técnica de su transformador dice "el voltaje del devanado primario es de 220 V, el secundario es de 110 V", esto no significa que no se pueda conectar a 110 V. Los transformadores son reversibles, y si en el devanado secundario se aplican los mismos 110V, en el primario aparecerán 220V u otro valor mayor proporcional a la relación de transformación.

El siguiente problema que enfrentan muchas personas es que esto se observa especialmente en casas y garajes privados. El problema está relacionado con el mal estado y la sobrecarga de las líneas eléctricas. Para resolver este problema, puede usar LATR (autotransformador de laboratorio). La mayoría de los modelos modernos pueden reducir y aumentar sin problemas los parámetros de la red.

Su diagrama se muestra en el panel frontal, y no nos detendremos en las explicaciones del principio de funcionamiento. Los LATR se venden en diferentes capacidades, la de la figura es de aproximadamente 250-500 VA (voltio-amperios). En la práctica, hay modelos de hasta varios kilovatios. Este método es adecuado para suministrar 220 voltios nominales a un aparato eléctrico específico.

Si necesita aumentar el voltaje de forma económica en toda la casa, su elección es un estabilizador de relé. También se venden en diferentes capacidades y la gama es adecuada para la mayoría de las aplicaciones típicas (3-15 kW). El dispositivo también se basa en un autotransformador. Sobre eso, contamos en el artículo al que nos referimos.

circuitos de CC

Todo el mundo sabe que los transformadores no funcionan con corriente continua, mientras que en tales casos, ¿cómo aumentar el voltaje? En la mayoría de los casos, la constante se incrementa utilizando un transistor de efecto de campo o bipolar y un controlador PWM. En otras palabras, se llama convertidor de voltaje sin transformador. Si estos tres elementos principales están conectados como se muestra en la figura a continuación y se aplica una señal PWM a la base del transistor, entonces su voltaje de salida aumentará en Ku veces.

Ku=1/(1-D)

También consideraremos situaciones típicas.

Supongamos que desea iluminar el teclado con una pequeña tira de LED. Para esto, la potencia del cargador de un teléfono inteligente (5-15 W) es suficiente, pero el problema es que su voltaje de salida es de 5 voltios y los tipos comunes de tiras de LED funcionan desde 12 V.

Entonces, ¿cómo aumentar el voltaje en el cargador? La forma más fácil de impulsar es con un dispositivo como un "convertidor de refuerzo de CC-CC" o un "convertidor de refuerzo de CC de conmutación".

Dichos dispositivos le permiten aumentar el voltaje de 5 a 12 voltios, y se venden tanto con un valor fijo como ajustable, lo que en la mayoría de los casos le permitirá aumentar de 12 a 24 e incluso hasta 36 voltios. Pero tenga en cuenta que la corriente de salida está limitada por el elemento más débil del circuito, en la situación que se discute: la corriente en el cargador.

Al usar la placa especificada, la corriente de salida será menor que la corriente de entrada tantas veces como haya aumentado el voltaje de salida, sin tener en cuenta la eficiencia del convertidor (está en la región de 80-95%).

Dichos dispositivos están construidos sobre la base de microcircuitos MT3608, LM2577, XL6009. Con su ayuda, puede hacer un dispositivo para verificar el relé del regulador no en el generador del automóvil, sino en el escritorio, ajustando los valores de 12 a 14 voltios. A continuación puede ver una prueba de video de dicho dispositivo.

¡Interesante! Los amantes de lo casero a menudo se preguntan "¿cómo aumentar el voltaje de 3,7 V a 5 V para hacer un banco de energía con baterías de litio con sus propias manos?". La respuesta es simple: use la placa convertidora FP6291.

En dichos tableros, mediante serigrafía, se indica el propósito de las almohadillas para la conexión, por lo que no necesita un diagrama.

Además, una situación frecuente es la necesidad de conectar un dispositivo a una batería de coche de 220V, y sucede que fuera de la ciudad es muy necesario conseguir 220V. Si no tiene un generador de gasolina, use una batería de automóvil y un inversor para aumentar el voltaje de 12 a 220 voltios. Se puede comprar un modelo de 1kW por $ 35 y es una forma económica y comprobada de conectar un taladro, una amoladora, una caldera o un refrigerador de 220 V a una batería de 12 V.

Si usted es un conductor de camión, el inversor anterior no le conviene, debido al hecho de que su red de a bordo probablemente sea de 24 voltios. Si necesita aumentar el voltaje de 24 V a 220 V, preste atención a esto cuando compre un inversor.

Aunque vale la pena señalar que existen convertidores universales que pueden funcionar tanto desde 12 como desde 24 voltios.

En los casos en que necesite obtener un alto voltaje, por ejemplo, para subir de 220 a 1000V, puede usar un multiplicador especial. Su diagrama típico se muestra a continuación. Se compone de diodos y condensadores. Obtendrá una salida de corriente constante, tenga esto en cuenta. Este es el doblador Latour-Delon-Grenachere:

Y así es como se ve el circuito de un multiplicador asimétrico (Cockcroft-Walton).

Con él, puedes aumentar el voltaje tantas veces como necesites. Este dispositivo está construido en cascadas, cuyo número determina cuántos voltios obtiene en la salida. El siguiente video describe cómo funciona el multiplicador.

Además de estos circuitos, hay muchos otros, a continuación se encuentran los circuitos de multiplicadores de un cuarto, 6 y 8, que se utilizan para aumentar el voltaje:

En conclusión, me gustaría recordarles las precauciones de seguridad. Al conectar transformadores, autotransformadores, así como trabajar con inversores y multiplicadores, tenga cuidado. No toque las partes activas con las manos descubiertas. Las conexiones se deben realizar con el dispositivo apagado y no se deben operar en áreas húmedas donde pueda haber agua o salpicaduras. Además, no excedas la corriente del transformador, convertidor o fuente de alimentación declarada por el fabricante, si no quieres que se queme. ¡Esperamos que los consejos proporcionados lo ayuden a aumentar el voltaje al valor deseado! Si tiene alguna pregunta, ¡hágala en los comentarios debajo del artículo!

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