Анодный трансформатор: особенности и сферы применения
Анодный трансформатор (ТА) служит для преобразования электроэнергии с использованием магнитного поля. Устройства часто применяются в качестве источников питания для разного рода приборов. Отличаются тем, что способны оказывать стабилизирующее воздействие на выходной электроток, а также поддерживать показатели на заданном уровне в течение всего времени работы.
Сферы использования анодных трансформаторов
Три ключевых области, где оправдано применение ТА:
- аппаратура средств связи;
- радиоэлектроника;
- ЭВМ.
Трансформатор анодный при мощности от 0,3 до 500 Вольт-Ампер охватывает большой спектр токов и напряжений. Питается устройство от переменного тока из промышленных сетей. Стандартная частота – 50 Гц, напряжение – 127-220V.
Благодаря сразу нескольким вторичным обмоткам (с расчетом на разные показатели) и возможностью их соединения по параллельному и последовательному принципу, образуется широкий диапазон напряжения и тока. Отсюда и распространенность ТА в различных областях электротехники. Помимо прочего, отдельные преобразователи могут проектироваться специально, чтобы питать анодные цепи в аппаратах, работающих на лампах. Они имеют малые габариты.
Особенности конструкции и установки
Анодный трансформатор отличается выведенной точкой нуля, вследствие чего он позволяет выработать выпрямленное половинное напряжение для определенного перечня устройств. Выпрямители могут включаться с помощью коммутационных устройств, таких как контакторы или масляные выключатели – конкретный способ зависит от мощности прибора.
Как правило, устройства оснащены двумя парами обмоток – компенсирующими и основными. Основная подразделяется на две равных части, благодаря чему преобразователь может применяться в схеме, имеющей среднюю точку. Трансформатор анодно-накальный изготавливается с 2, 3 или 4 вторичными обмотками. Если устройство относится к унифицированному типу, то изготовление осуществляется с использованием разъемных ленточных броневых магнитопроводов.
Высоковольтные ТА, имеющие мощность ниже 100 кВ-Ампер, показывают с внешней стороны напряжение в диапазоне от 220 до 380 Вольт и оснащены тщательной защитой от внешнего перенапряжения.
ТА, имеющий мощность в пределах 100 кВ-Ампер, можно устанавливать без маслоприемника в чехле из металла, однако должна быть обеспечена качественная вентиляция. Анодные трансформаторы, относящиеся к высокомощным выпрямителям, монтируются внутри специальных камер, вплотную прилегающих к стене здания с распределительным устройством.
ТА от ламповых генераторов в большинстве случаев оснащаются приборами, стабилизирующими низкочастотное напряжение, которое подводится к генераторному выпрямителю. Следом за выпрямителями монтируются фильтры формы «Т» или «Г», существенно понижающие диапазон колебаний выпрямленного U. Еще больше уменьшить колебания можно при помощи труб из металлов или сплавов с малым разбросом температуры сварки (цирконий, медь, нержавеющая сталь, латунь, алюминий). Подключения трансформатора анодного от ламповых генераторов высокой мощности включается в электросеть с U=220-380V с помощью рубильников и воздушных реле автоматического режима. Безопасность подключения обеспечивается точным следованием техническим инструкциям.
Производственные аспекты
Изготовление осуществляется в соответствии с техническими указаниями ОЮО.471.000ТУ. Устройства выпускаются в двух вариациях, различающихся по климатической устойчивости:
- всеклиматический (маркировка В);
- умеренно-холодный (маркировка УХЛ).
Примечательно, что анодный трансформатор возможно изготовить дома своими силами. Инструкция:
- Взять два одинаковых преобразователя необходимой мощности. Важно, чтобы их первичная и вторичная обмотки находились на разных половинах основания. Найти такие устройства можно в различной аппаратуре зарубежного производства.
- Разобрать магнитопровод. Делать это нужно аккуратно, чтобы не повредить изоляцию пластин.
- Убрать у 1-го преобразователя половину с вторичной обмоткой; заменить ее на первичную от 2-го устройства. Получился трансформатор, обладающий единичным коэффициентом.
- Собрать магнитопровод обратно. Соблюдать осторожность – стараться, чтобы детали прилегали как можно плотнее. Тогда трансформатор будет работать тише.
Практически так же изготавливается трансформатор анодно-накальный:
- Определить количество витков первичной обмотки.
- Измерить уровень напряжения на вторичной, после чего размотать ее, тоже сосчитав, сколько было оборотов.
- Намотать новую вторичную обмотку. Сколько сделать оборотов, легко рассчитать через коэффициент преобразования. К примеру: на вторичной обмотке U = 24V, число витков = 80. Из этого следует, что коэффициент составляет 9,16. Перемножить это число и количество оборотов вторичной обмотки. Полученное значение (732) и применить при наматывании новой.
Наиболее удобно использовать равные обмотки по 6,3V. Тогда в сумме получится 12V независимо от того, последовательно или параллельно они будут соединены.
Технические характеристики
Сравнительные функциональные характеристики ТА с частотой 50 и 400Hz.
| Трансформатор анодный 50Hz | Трансформатор анодный 400Hz | |
| Номинальная мощность (Вольт-Ампер) | 1,6 — 510 | 0,3 – 450 |
| Сетевое напряжение, V | 127/220 и 220 | 40 – 220 |
| Напряжение на выходе, V | 0,3 – 356 | 1,01 — 356 |
| Число обмоток | 2 — 7 | 2 – 7 |
| Габариты, мм | От 520х520х560 до 1030х1650х1390 | От 400х350х330 до 960х1020х1080 |
| Вес, кг | 0,36 – 7,3 | 0,05 – 2 |
| Номинальные токи вторичных обмоток, A | 0,02 – 25,6 | 0,2 – 31 |
| КПД в процентах | 70 — 85 | 70 — 85 |
Преобразователи анодного типа обладают устойчивостью к некоторым климатическим и иным факторам, таким как:
- крайне высокая или низкая температура окружающей среды (от -60 до +85 градусов по Цельсию);
- влажность воздуха вплоть до 98% (при номинальной температуре +25);
- многократные или одиночные удары;
- синусоидальные вибрации;
- соляной туман.
Кроме того, ТА, изготовленные в соответствии с техническими нормами, устойчивы к разным видам плесени и грибка.