Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Gebruiker:Franciscus/kladblok 2: verschil tussen versies
Geen bewerkingssamenvatting |
|||
| Regel 2: | Regel 2: | ||
Een transformator is een elektrisch apparaat, dat wordt toegepast voor het omzetten van een bepaald spanningsniveau naar een lager of hoger spanningsniveau. | Een transformator is een elektrisch apparaat, dat wordt toegepast voor het omzetten van een bepaald spanningsniveau naar een lager of hoger spanningsniveau. | ||
<br/>Zo wordt bijvoorbeeld voor het gebruik van een elektrisch apparaat de netspanning van 230 volt (V) naar een gewenste lagere wisselspanning omgezet. Dat kan variëren tussen een beltransformator - die spanningen aflevert van 3 V, 5 V en 8 V - en transformatoren voor verlichtingsdoeleinden. | <br/>Zo wordt bijvoorbeeld voor het gebruik van een elektrisch apparaat de netspanning van 230 volt (V) naar een gewenste lagere wisselspanning omgezet. Dat kan variëren tussen een beltransformator - die spanningen aflevert van 3 V, 5 V en 8 V - en transformatoren voor verlichtingsdoeleinden. | ||
<br/>Het omzetten van de netspanning naar het gewenste spanningsniveau gebeurt voor kleine vermogens met '''eenfasetransformatoren''', waarbij meestal sprake is van geringe elektrische vermogens. | <br/>Het omzetten van de netspanning naar het gewenste spanningsniveau gebeurt voor kleine vermogens met '''eenfasetransformatoren''', waarbij meestal sprake is van ''geringe'' elektrische vermogens. | ||
<br/>Op plaatsen waar grote vermogens worden afgenomen en getransporteerd, wordt in plaats van de eenfasige wisselspanning, een hoge driefasige wisselspanning van 50 Hz toegepast, onder meer om het transportverlies te beperken. Voor het omzetten naar diverse spanningsniveaus worden om die reden '''driefasentransformatoren''' toegepast. | <br/>Op plaatsen waar ''grote'' vermogens worden afgenomen en getransporteerd, wordt in plaats van de eenfasige wisselspanning, een hoge driefasige wisselspanning van 50 Hz toegepast, onder meer om het transportverlies te beperken. Voor het omzetten naar diverse spanningsniveaus worden om die reden '''driefasentransformatoren''' toegepast. | ||
=Principe van de transformator= | =Principe van de transformator= | ||
De sterk vereenvoudigde afbeelding van een eenfasetransformator, laat de voornaamste elementen zien. Een eenfasetransformator is namelijk opgebouwd uit een weekijzeren kern waarop twee wikkelingen zijn aangebracht. De primaire wikkeling | De sterk vereenvoudigde afbeelding van een eenfasetransformator, laat de voornaamste elementen zien. Een eenfasetransformator is namelijk opgebouwd uit een weekijzeren kern waarop twee wikkelingen zijn aangebracht. De primaire wikkeling 1U/1V en de secundaire wikkeling 2U/2V. | ||
Als de primaire wikkeling op een wisselspanning | Als de primaire wikkeling op een wisselspanning '''''U<sub>1</sub>''''' wordt aangesloten, dan wordt er in de weekijzeren kern een wisselend magnetisch veld '''''φ''''' opgewekt. Dit magnetische veld – de flux - is door het gesloten ijzercircuit gekoppeld met de secundaire wikkeling en wekt daardoor in die wikkeling een inductiespanning '''''U<sub>2</sub>''''' op. De hoogte van deze opgewekte spanning is afhankelijk van het aantal windingen van de secundaire wikkeling. | ||
Het verband tussen de aangesloten spanning | Het verband tussen de aangesloten spanning '''''U<sub>1</sub>''''' en de flux '''''φ''''' is: | ||
| Regel 17: | Regel 16: | ||
Ook de secundaire spanning | Ook de secundaire spanning '''''U<sub>2</sub>''''' is op gelijke wijze te berekenen als '''''U<sub>1</sub>''''' , namelijk: | ||
| Regel 36: | Regel 35: | ||
De primaire spanning | De primaire spanning '''''U<sub>1</sub>''''' en de secundaire spanning '''''U<sub>2</sub>''''' blijken zich dus evenredig met het aantal windingen te verhouden. De verhouding tussen het aantal windingen van de primaire spoel en de secundaire spoel geeft de factor aan waarmee de spanning omhoog, dan wel omlaag wordt getransformeerd. Dit noemt men de ''transformatieverhouding''. | ||
<br/>Als er van wordt uitgegaan, dat het in- en uitgaande vermogens van de transformator gelijk aan elkaar zijn ( | <br/>Als er van wordt uitgegaan, dat het in- en uitgaande vermogens van de transformator gelijk aan elkaar zijn ('''''P<sub>2</sub>=P<sub>2</sub>'''''), dan zijn daaruit de stromen '''''I<sub>1</sub> en I<sub>2</sub>''''' in de transformator af te leiden uit de algemene formule voor het vermogen, namelijk: | ||
| Regel 51: | Regel 50: | ||
Getallenvoorbeeld: | Getallenvoorbeeld: | ||
De primaire spanning van eenfasetransformator bedraagt 400 volt (V). De secundaire spanning van deze transformator = 230 V. Het vermogen van de transformator = | De primaire spanning van eenfasetransformator bedraagt 400 volt (V). De secundaire spanning van deze transformator = 230 V. Het vermogen van de transformator = 6,300 kVA. Met deze gegevens kunnen de stromen '''''I<sub>1</sub> en '''''I<sub>2</sub> worden berekend, namelijk: | ||
| Regel 69: | Regel 68: | ||
=Transformatoren voor de middenspanning= | =Transformatoren voor de middenspanning= | ||
===Middenspanningsruimten=== | ===Middenspanningsruimten=== | ||
Via het hoofdtransportnet - bestemd voor grootschalig, bovenregionaal transport van elektriciteit - wordt de in de centrales opgewekte energie verder geleid. Via de transportnetten van 110 kV en 150 kV wordt verbinding gemaakt met de distributienetten. Deze verbindingen vormen dus de schakel tussen de transportnetten en de verbruikers, en verzorgen de voeding van de middenspanningsruimten. | Via het hoofdtransportnet - bestemd voor grootschalig, bovenregionaal transport van elektriciteit - wordt de in de centrales opgewekte energie verder geleid. Via de transportnetten van 110 kV en 150 kV wordt verbinding gemaakt met de distributienetten. Deze verbindingen vormen dus de schakel tussen de transportnetten en de verbruikers, en verzorgen de voeding van de '''middenspanningsruimten'''. | ||
<br/>De distributie van elektriciteit is in twee categorieën te verdelen, namelijk de middenspanningsdistributie van 12 kV tot ca 30 kV en de laagspanningsdistributie van 400 V en 230 1) V. De laagspanningsdistributie wordt vanaf de middenspanningsruimten verder naar de gebruikers geleid. Deze middenspanningsruimten zijn uitgevoerd als schakelstations, waar in- en afschakelingen worden uitgevoerd. | <br/>De distributie van elektriciteit is in twee categorieën te verdelen, namelijk de middenspanningsdistributie van 12 kV tot ca 30 kV en de laagspanningsdistributie van 400 V en 230 1) V. De laagspanningsdistributie wordt vanaf de middenspanningsruimten verder naar de gebruikers geleid. Deze middenspanningsruimten zijn uitgevoerd als '''schakelstations''', waar in- en afschakelingen worden uitgevoerd. | ||
===Transformatorhuisjes=== | ===Transformatorhuisjes=== | ||
Voor de distributie van de elektriciteit in de woonwijken van de steden, zijn de zogenaamde transformatorhuisjes aanwezig, waar het spanningsniveau via nettransformatoren geschikt wordt gemaakt voor bedrijven en voor huishoudelijk gebruik. De vermogens van de in de transformatorhuisjes aanwezige nettransformatoren zijn genormaliseerd, en lopen van 50 kVA tot 2500 kVA 2), meestal bij een primaire spanning van 12 kV en een secundaire spanning van 420 V. | Voor de distributie van de elektriciteit in de woonwijken van de steden, zijn de zogenaamde '''transformatorhuisjes''' aanwezig, waar het spanningsniveau via '''nettransformatoren''' geschikt wordt gemaakt voor bedrijven en voor huishoudelijk gebruik. De vermogens van de in de transformatorhuisjes aanwezige nettransformatoren zijn genormaliseerd, en lopen van 50 kVA tot 2500 kVA 2), meestal bij een primaire spanning van 12 kV en een secundaire spanning van 420 V. | ||
::''Hoewel de normale driefasige netspanning 400 V is, moet de spanning op de uitgaande transformatorklemmen ''hoger'' zijn dan de netspanning, wegens het spanningsverlies over de kabels naar de hoofdverdeelinrichting en de afgaande groepen. Om die reden kiest men een secundaire spanning van 420 V op de klemmen van de transformator.'' | ::''Hoewel de normale driefasige netspanning 400 V is, moet de spanning op de uitgaande transformatorklemmen ''hoger'' zijn dan de netspanning, wegens het spanningsverlies over de kabels naar de hoofdverdeelinrichting en de afgaande groepen. Om die reden kiest men een secundaire spanning van 420 V op de klemmen van de transformator.'' | ||
Soms worden aan de hoogspanningszijde omschakelbare aftakkingen aangebracht, om de netspanning aan de laagspanningszijde zo constant mogelijk te houden bij toename van het afgenomen vermogen. | Soms worden aan de hoogspanningszijde omschakelbare aftakkingen aangebracht, om de netspanning aan de laagspanningszijde zo constant mogelijk te houden bij toename van het afgenomen vermogen. | ||
<br/>Voor een middelgrote wijk kunnen in een transformatorhuisje enkele transformatoren zijn opgesteld van 630 of 1000 kVA. Grootverbruikers in de industrie hebben over het algemeen een aansluiting van 12 kV of 30 kV of zijn rechtstreeks met het transportnet verbonden. | <br/>Voor een middelgrote wijk kunnen in een transformatorhuisje enkele transformatoren zijn opgesteld van 630 of 1000 kVA. Grootverbruikers in de industrie hebben over het algemeen een aansluiting van 12 kV of 30 kV of zijn rechtstreeks met het transportnet verbonden. | ||
===Nettransformatoren=== | |||
Zoals in de inleiding al werd opgemerkt, worden op plaatsen waar grote vermogens worden afgenomen en getransporteerd, driefasentransformatoren toegepast. | |||
Een driefasentransformator kan worden beschouwd als een combinatie van drie eenfasetransformatoren. | |||
===Klemaanduidingen en schakelingen=== | |||
De aansluitingen van de hoogspanningswikkelingen worden aangeduid met 1U, 1V en 1W. | |||
De aansluitingen van de laagspanningswikkelingen worden aangeduid met 2U, 2V en 2W, zoals op de afbeelding is te zien. Als de sterpunten van de nettransformatoren naar buiten worden uitgevoerd, dan worden deze aangeduid met N voor de hoogspanningszijde en met n voor de laagspanningszijde. | |||
De wikkelingen van een nettransformator kunnen op drie manieren worden geschakeld, namelijk in: | |||
* sterschakeling | |||
* driehoekschakeling | |||
* zigzagschakeling | |||
===Sterschakeling=== | |||
Zijn de hoogspanningswikkelingen in ster geschakeld, dan wordt dit met Y aangeduid. | |||
Zijn de laagspanningswikkelingen in ster geschakeld, dan wordt dit met y aangeduid. | |||
Bij een Yy-schakeling zijn dus zowel de hoog- als de laagspanningswikkelingen in ster geschakeld. In de afbeelding is een Yy-schakeling weergegeven met naar buiten uitgevoerde sterpunt aan de secundaire zijde. | |||
<br/>De spanning aan de laagspanningszijde tussen 1V en 1U, tussen 1U en 1W en tussen 1V en 1W noemt men de lijnspanning '''''U<sub>lijn</sub>''''' ( '''''U<sub>l</sub>''''' ). De lijnspanning wordt ook wel met de gekoppelde spanning aangeduid. De spanning tussen 1U en n, tussen 1V en n en tussen 1W en n wordt de fasespanning '''''U<sub>fase</sub>''''' (( '''''U<sub>f</sub>''''' ) genoemd. | |||
Het verband tussen '''''U<sub>l</sub>''''' en '''''U<sub>f</sub>''''' wordt gegeven door de betrekking: | |||
===Driehoekschakeling=== | |||
Zijn de hoogspanningswikkelingen in driehoek geschakeld, dan wordt dit met D aangeduid. | |||
Zijn de laagspanningswikkelingen in driehoek geschakeld, dan wordt dit met d aangeduid. | |||
Bij een Dd-schakeling zijn dus zowel de hoog- als de laagspanningswikkelingen in ster geschakeld, zoals de afbeelding laat zien. | |||
Bij een driehoekschakeling wordt het verband tussen '''''U<sub>l</sub>''''' en '''''U<sub>f</sub>''''' gegeven door de betrekking: | |||
===Zigzagschakeling=== | |||
In situaties waarbij nettransformatoren ''niet gelijkmatig'' worden belast, past men soms een zogenaamde zigzagschakeling toe. | |||
<br/>Meestal is de laagspanningszijde uitgevoerd als zigzagschakeling (z) en de primaire zijde in ster (Y). De secundaire zijde van de transformator bevat dan zes gelijke wikkelingen in plaats van drie. Elke fase is hierbij over twee kernen verdeeld, waarmee de belasting zoveel mogelijk in evenwicht blijft. | |||
Versie van 29 jun 2016 19:33
Vermogenstransformatoren
Een transformator is een elektrisch apparaat, dat wordt toegepast voor het omzetten van een bepaald spanningsniveau naar een lager of hoger spanningsniveau.
Zo wordt bijvoorbeeld voor het gebruik van een elektrisch apparaat de netspanning van 230 volt (V) naar een gewenste lagere wisselspanning omgezet. Dat kan variëren tussen een beltransformator - die spanningen aflevert van 3 V, 5 V en 8 V - en transformatoren voor verlichtingsdoeleinden.
Het omzetten van de netspanning naar het gewenste spanningsniveau gebeurt voor kleine vermogens met eenfasetransformatoren, waarbij meestal sprake is van geringe elektrische vermogens.
Op plaatsen waar grote vermogens worden afgenomen en getransporteerd, wordt in plaats van de eenfasige wisselspanning, een hoge driefasige wisselspanning van 50 Hz toegepast, onder meer om het transportverlies te beperken. Voor het omzetten naar diverse spanningsniveaus worden om die reden driefasentransformatoren toegepast.
Principe van de transformator
De sterk vereenvoudigde afbeelding van een eenfasetransformator, laat de voornaamste elementen zien. Een eenfasetransformator is namelijk opgebouwd uit een weekijzeren kern waarop twee wikkelingen zijn aangebracht. De primaire wikkeling 1U/1V en de secundaire wikkeling 2U/2V. Als de primaire wikkeling op een wisselspanning U1 wordt aangesloten, dan wordt er in de weekijzeren kern een wisselend magnetisch veld φ opgewekt. Dit magnetische veld – de flux - is door het gesloten ijzercircuit gekoppeld met de secundaire wikkeling en wekt daardoor in die wikkeling een inductiespanning U2 op. De hoogte van deze opgewekte spanning is afhankelijk van het aantal windingen van de secundaire wikkeling. Het verband tussen de aangesloten spanning U1 en de flux φ is:
Ook de secundaire spanning U2 is op gelijke wijze te berekenen als U1 , namelijk:
Als nu verder wordt gekeken naar de verhouding tussen beide spanningen, dan geldt het volgende:
De primaire spanning U1 en de secundaire spanning U2 blijken zich dus evenredig met het aantal windingen te verhouden. De verhouding tussen het aantal windingen van de primaire spoel en de secundaire spoel geeft de factor aan waarmee de spanning omhoog, dan wel omlaag wordt getransformeerd. Dit noemt men de transformatieverhouding.
Als er van wordt uitgegaan, dat het in- en uitgaande vermogens van de transformator gelijk aan elkaar zijn (P2=P2), dan zijn daaruit de stromen I1 en I2 in de transformator af te leiden uit de algemene formule voor het vermogen, namelijk:
Getallenvoorbeeld:
De primaire spanning van eenfasetransformator bedraagt 400 volt (V). De secundaire spanning van deze transformator = 230 V. Het vermogen van de transformator = 6,300 kVA. Met deze gegevens kunnen de stromen I1 en I2 worden berekend, namelijk:
Transformatoren voor de middenspanning
Middenspanningsruimten
Via het hoofdtransportnet - bestemd voor grootschalig, bovenregionaal transport van elektriciteit - wordt de in de centrales opgewekte energie verder geleid. Via de transportnetten van 110 kV en 150 kV wordt verbinding gemaakt met de distributienetten. Deze verbindingen vormen dus de schakel tussen de transportnetten en de verbruikers, en verzorgen de voeding van de middenspanningsruimten.
De distributie van elektriciteit is in twee categorieën te verdelen, namelijk de middenspanningsdistributie van 12 kV tot ca 30 kV en de laagspanningsdistributie van 400 V en 230 1) V. De laagspanningsdistributie wordt vanaf de middenspanningsruimten verder naar de gebruikers geleid. Deze middenspanningsruimten zijn uitgevoerd als schakelstations, waar in- en afschakelingen worden uitgevoerd.
Transformatorhuisjes
Voor de distributie van de elektriciteit in de woonwijken van de steden, zijn de zogenaamde transformatorhuisjes aanwezig, waar het spanningsniveau via nettransformatoren geschikt wordt gemaakt voor bedrijven en voor huishoudelijk gebruik. De vermogens van de in de transformatorhuisjes aanwezige nettransformatoren zijn genormaliseerd, en lopen van 50 kVA tot 2500 kVA 2), meestal bij een primaire spanning van 12 kV en een secundaire spanning van 420 V.
- Hoewel de normale driefasige netspanning 400 V is, moet de spanning op de uitgaande transformatorklemmen hoger zijn dan de netspanning, wegens het spanningsverlies over de kabels naar de hoofdverdeelinrichting en de afgaande groepen. Om die reden kiest men een secundaire spanning van 420 V op de klemmen van de transformator.
Soms worden aan de hoogspanningszijde omschakelbare aftakkingen aangebracht, om de netspanning aan de laagspanningszijde zo constant mogelijk te houden bij toename van het afgenomen vermogen.
Voor een middelgrote wijk kunnen in een transformatorhuisje enkele transformatoren zijn opgesteld van 630 of 1000 kVA. Grootverbruikers in de industrie hebben over het algemeen een aansluiting van 12 kV of 30 kV of zijn rechtstreeks met het transportnet verbonden.
Nettransformatoren
Zoals in de inleiding al werd opgemerkt, worden op plaatsen waar grote vermogens worden afgenomen en getransporteerd, driefasentransformatoren toegepast. Een driefasentransformator kan worden beschouwd als een combinatie van drie eenfasetransformatoren.
Klemaanduidingen en schakelingen
De aansluitingen van de hoogspanningswikkelingen worden aangeduid met 1U, 1V en 1W. De aansluitingen van de laagspanningswikkelingen worden aangeduid met 2U, 2V en 2W, zoals op de afbeelding is te zien. Als de sterpunten van de nettransformatoren naar buiten worden uitgevoerd, dan worden deze aangeduid met N voor de hoogspanningszijde en met n voor de laagspanningszijde. De wikkelingen van een nettransformator kunnen op drie manieren worden geschakeld, namelijk in:
- sterschakeling
- driehoekschakeling
- zigzagschakeling
Sterschakeling
Zijn de hoogspanningswikkelingen in ster geschakeld, dan wordt dit met Y aangeduid.
Zijn de laagspanningswikkelingen in ster geschakeld, dan wordt dit met y aangeduid.
Bij een Yy-schakeling zijn dus zowel de hoog- als de laagspanningswikkelingen in ster geschakeld. In de afbeelding is een Yy-schakeling weergegeven met naar buiten uitgevoerde sterpunt aan de secundaire zijde.
De spanning aan de laagspanningszijde tussen 1V en 1U, tussen 1U en 1W en tussen 1V en 1W noemt men de lijnspanning Ulijn ( Ul ). De lijnspanning wordt ook wel met de gekoppelde spanning aangeduid. De spanning tussen 1U en n, tussen 1V en n en tussen 1W en n wordt de fasespanning Ufase (( Uf ) genoemd.
Het verband tussen Ul en Uf wordt gegeven door de betrekking:
Driehoekschakeling
Zijn de hoogspanningswikkelingen in driehoek geschakeld, dan wordt dit met D aangeduid. Zijn de laagspanningswikkelingen in driehoek geschakeld, dan wordt dit met d aangeduid. Bij een Dd-schakeling zijn dus zowel de hoog- als de laagspanningswikkelingen in ster geschakeld, zoals de afbeelding laat zien.
Bij een driehoekschakeling wordt het verband tussen Ul en Uf gegeven door de betrekking:
Zigzagschakeling
In situaties waarbij nettransformatoren niet gelijkmatig worden belast, past men soms een zogenaamde zigzagschakeling toe.
Meestal is de laagspanningszijde uitgevoerd als zigzagschakeling (z) en de primaire zijde in ster (Y). De secundaire zijde van de transformator bevat dan zes gelijke wikkelingen in plaats van drie. Elke fase is hierbij over twee kernen verdeeld, waarmee de belasting zoveel mogelijk in evenwicht blijft.
| Simeon ten Holt | ||
| Algemene informatie | ||
| Volledige naam | Simeon ten Holt | |
| Geboren | 24 januari 1923, Bergen ( Noord-Holland ) | |
| Overleden | 25 november 2012, Alkmaar | |
| Nationaliteit | Nederlandse | |
| Beroep | Componist, pianist, docent | |
Simeon ten Holt (24 januari 1923 – Alkmaar, 25 november 2012)