Всичко, което трябва да знаете за трансформаторите и тяхното функциониране

Всичко, което трябва да знаете за трансформаторите и тяхното функциониране

Кой е основният компонент в DC или AC захранвания ? Разбира се, това е електрическият трансформатор. Чудили ли сте се как работят трансформаторите? Ако този въпрос ви хрумва често, определено сте на правилното място.



Но преди да започна, нека дам кратка информация за трансформаторите и различните видове


Какво е електрически трансформатор?

Електрически трансформатор

Електрически трансформатор





Електрическият трансформатор е статично устройство, което се използва за преобразуване на променлив електрически сигнал в една верига в електрически сигнал със същата честота в друга верига с малка загуба на мощност. Напрежението във веригата може да бъде увеличено или намалено, но с пропорционално увеличаване или намаляване на текущите номинални стойности.

Различни видове трансформатори

Различните видове трансформатори могат да бъдат класифицирани въз основа на различни критерии като функция, сърцевина и др.



Класификация според функцията :

Подобряващ трансформатор


Подобрете трансформатора

Подобрете трансформатора

Повишаващ трансформатор е този, при който първичното напрежение на намотката е по-малко от вторичното напрежение. Повишаващ трансформатор може да се използва за увеличаване на напрежението във веригата. Използва се в гъвкави системи за пренос на променлив ток или ФАКТИ от SVC .

Понижаващ трансформатор

Спуснете трансформатора

Спуснете трансформатора

За намаляване на напрежението се използва понижаващ трансформатор. Видът

на трансформатор, при който първичното напрежение на бобината е по-голямо от вторичното напрежение се нарича трансформатор за понижаване. Повечето захранващи устройства използват понижаващ трансформатор, за да намалят опасно високото напрежение до по-безопасно ниско напрежение.

Съотношението на броя на завъртанията на всяка намотка, наречено коефициент на завиване, определя съотношението на напреженията. Понижаващ трансформатор има голям брой завъртания на своята първична (входна) намотка, която е свързана към мрежовото захранване с високо напрежение, и малък брой обороти на нейната вторична (изходна) намотка, за да даде ниско изходно напрежение.

СЪОТНОШЕНИЕ НА ОБОРОТИ = (Vp / Vs) = (Np / Ns) Къде, Vp = първично (входно) напрежение Vs = вторично (изходно) напрежение Np = брой завъртания на първичната намотка Ns = брой завъртания на вторичната намотка Ip = първична ( вход) ток е = вторичен (изход) ток.

Класификация според ядрото

1. Тип сърцевина 2. Тип черупка

Ядрен трансформатор

При този тип трансформатори намотките се дават на значителната част от веригата в основния тип трансформатор. Използваните намотки са с форма навити и цилиндрични от типа на сърцевината. Той има единична магнитна верига.

Ядрен трансформатор

Ядрен трансформатор

В трансформатора от ядро ​​тип намотките се навиват в спираловидни слоеве с различни слоеве, изолирани един от друг от материали като слюда. Сърцевината има два правоъгълни крайника и намотките са поставени на двата крайника от типа на сърцевината.

Трансформатор тип черупка

Черупкови трансформатори са най-популярният и ефективен тип трансформатори. The черупков трансформатор има двойна магнитна верига. Сърцевината има три крайника и двете намотки са поставени на централните крайници. Сърцевината обгражда повечето части на намотката. Обикновено многослойните дискови и сандвич намотки се използват в корпусен тип.

Трансформатор тип черупка

Трансформатор тип черупка

Всяка бобина с високо напрежение е между две бобини с ниско напрежение, а бобините с ниско напрежение са най-близо до горната и долната част на хомотите. Конструкцията от тип обвивка е най-предпочитана за работа при много високо напрежение на трансформатора.

Естествено охлаждане не съществува в трансформаторния тип черупки, тъй като намотката в корпусния тип е заобиколена от самата сърцевина. За по-добра поддръжка са необходими голям брой намотки, които да бъдат премахнати.

Други видове трансформатори

Видовете трансформатори се различават по начина, по който се осигуряват първичната и вторичната намотки около ламинираната стоманена сърцевина на трансформатора:

• Въз основа на намотката, трансформаторът може да бъде от три вида

1. Трансформатор с две намотки (обикновен тип) 2. Единична намотка (автоматичен тип) 3. Три намотки (силов трансформатор)

• Въз основа на разположението на бобините трансформаторите се класифицират като:

1. Цилиндричен тип 2. Тип диск

• Според употребата

1. Силов трансформатор 2. Разпределителен трансформатор 3. Инструментен трансформатор

Инструментният трансформатор може да бъде разделен на два вида:

а) токов трансформатор б) потенциален трансформатор

• Според вида на охлаждането трансформаторът може да бъде два вида

1. Естествено охлаждане 2. Масло потопено естествено охладено 3. Масло потопено естествено охладено с принудителна циркулация на маслото

Работа на трансформатора

Нека сега насочим вниманието си към основното ни изискване: Как работят трансформаторите? The работа на трансформатора работи главно на принципа на взаимната индуктивност между две вериги, свързани с общ магнитен поток. Трансформаторът се използва основно за трансформация на електрическа енергия .

Работа на трансформатор

Работа на трансформатор

Трансформаторите се състоят от видове проводящи намотки като първична намотка и вторична намотка.

Входната намотка се нарича първична намотка, а изходната намотка се нарича вторична намотка на трансформатора.

Няма електрическа връзка между двете намотки, вместо това те са свързани с променливо магнитно поле, създадено в мекото желязно ядро ​​на трансформатора. Двата реда в средата на символа на веригата представляват сърцевината. Трансформаторите губят много малко енергия, така че захранването е почти равно на мощността.

Първичната намотка и вторичната намотка имат висока взаимна индуктивност. Ако една от намотките е свързана към източника на променливо напрежение, тогава в ламинираната сърцевина ще се създаде променлив поток.

Този поток се свързва с другата намотка и се индуцира електромагнитна сила, съгласно закона на Фарадей за електромагнитната индуктивност.

e = M di / dt Когато e е индуцирано, EMF M е взаимна индуктивност

Ако втората намотка е затворена, тогава токът в намотката се прехвърля от първичната намотка на трансформатора към вторичната намотка.

Идеално уравнение на мощността на трансформатора

Докато се фокусираме върху нашето запитване как работят трансформаторите, основното, което трябва да знаем, е за идеалното уравнение на мощността на трансформатора.

Идеално уравнение на мощността на трансформатора

Идеално уравнение на мощността на трансформатора

Ако вторичната намотка е прикрепена към товар, който позволява токът да тече във веригата, електрическата мощност се предава от първичната верига към вторичната верига.

В идеалния случай трансформаторът е напълно ефективен, като цялата входяща енергия се трансформира от първичната верига в магнитното поле и във вторичната верига. Ако това условие е изпълнено, входящата електрическа мощност трябва да е равна на изходящата мощност:

уравнение

Даване на идеалното уравнение на трансформатора

уравнение1

Трансформаторите обикновено имат висока ефективност, така че тази формула е разумно приближение.

Ако напрежението се увеличи, токът се намалява със същия фактор. Импедансът в една верига се трансформира от квадрата на съотношението на завоя.

Например, ако импеданс С се прикрепен към клемите на вторичната намотка, изглежда, че първичната верига има импеданс от ( н стр/ н с)две С с. Тази връзка е реципрочна, така че импедансът С стрна първичната верига се явява на вторичната ( н с/ н стр)2Zp.

Надяваме се, че тази статия е кратка, но точно информативна за това как работят трансформаторите. Ето един прост, но важен въпрос за читателите - Как се избира трансформатор за проектиране на захранване.

Моля, дайте отговорите си в раздела за коментари по-долу.

Кредити за снимки:

Електрически трансформатор от wikimedia
Засилете трансформатора от imimg
Спуснете трансформатора от mpja
Ядрен трансформатор от електрическа информация
Трансформатор от тип черупка от електрическа информация
Работа на трансформатора от криптиран