Kas ir transformators? Viss, kas jums jāzina

Jūs zināt kas ir transformators? Mēs tevi saņēmām!

Transformators ir elektroniska ierīce tulkojumi elektrība starp divām vai vairākām ķēdēm. Transformatori tiek izmantoti lai palielinātu or samazināšanās AC (maiņstrāvas) signāla spriegums.

Bet tas vēl nav viss. Apskatīsim šīs apbrīnojamās ierīces tuvāk!

Transformatora vēsture

Transformatoru izgudroja ungāru izcelsmes amerikāņu inženieris vārdā Otto Blatti jo 1884 gadā.

Tiek uzskatīts, ka viņš iedvesmoja izveidot ierīci pēc tam, kad redzēja neveiksmīgu eksperimentu, kas saistīts ar elektriskās strāvas izlaišanu caur metāla loksni.

Transformatora darbības princips

Transformatora darbības princips ir balstīts uz indukcijas jēdzienu. Kad vienai spolei tiek pievadīta jauda, ​​tā rada elektromotora spēku otrā spolē, kas izraisa tās magnētisko polarizāciju.

Gala rezultāts ir tāds, ka vienā ķēdē tiek inducētas strāvas, kas rada spriegumu, kas pēc tam maina tā polaritāti.

Kāda ir transformatora izmantošana?

Parasti tiek izmantoti transformatori samazināt spriegums elektriskajā ķēdē. Tas padara to drošāku zemsprieguma iekārtām, kas atrodas tiešā tuvumā. jutīga elektroniska ierīcēm, kā arī novērš sadzīves elektroinstalācijas bojājumus.

Var izmantot arī transformatorus izplatīšanu jauda, ​​kas ir pārslogota vai kurai trūkst stabilitātes, atvienojot slodzi no barošanas līnijas maksimālā pieprasījuma periodos.

Transformatoru var ievietot dažādās ķēdēs atkarībā no to vajadzībām kas nodrošina, ka nav pārslodzes, pat ja vienai ķēdei ir problēmas ar sprieguma prasībām.

Tas arī ļauj jums regulēt cik daudz jaudas vajag jebkurā brīdī, lai elektrosistēma nestrādātu pārāk smagi un nenolietotu priekšlaicīgi, jo uz visiem transformatoriem vienmēr tiek uzlikta kāda slodze.

Transformatoru daļas

Transformators sastāv no primārā tinuma, sekundārā tinuma un magnētiskās ķēdes. Kad primārajai ķēdei tiek pieslēgta strāva, šīs fāzes magnētiskā plūsma iedarbojas uz sekundāro fāzi, novirzot daļu no šīm strāvām atpakaļ tajā.

Tas rada spriegumu, kas tiek inducēts otrajā spolē, kas pēc tam maina savu polaritāti. Tas ir saistīts ar faktu, ka magnētiskā plūsma tiek nogriezta no vienas spoles un tiek uzklāta uz otru. Gala rezultāts ir inducēta strāva sekundārajā ķēdē, kā arī mainīgi sprieguma līmeņi.

Primārās un sekundārās spoles var savienot vai nu virknē, vai paralēli viena otrai, kas atkarībā no konkrētās ķēdes vajadzībām ietekmē jaudas pārvadi atšķirīgi.

Šis dizains ļauj mums izmantot vienu ķēdi vairākiem mērķiem. Ja noteiktā laikā nav nepieciešami enerģijas līmeņi, tos var pārnest uz citu ķēdi, kurai tie var būt vairāk nepieciešami.

Kā darbojas transformators?

Transformatora princips ir tāds, ka elektrība iet caur vienu stieples spoli, kas rada magnētisko lauku, kas pēc tam inducē strāvu pārējās. Tas nozīmē, ka primārais tinums piegādā strāvu sekundārajai spolei, lai tā radītu spriegumu.

Process sākas, kad primārajā spolē ir maiņstrāva (AC), kas rada magnētismu ar polaritātes maiņu uz priekšu un atpakaļ starp ziemeļiem un dienvidiem. Magnētiskais lauks pēc tam virzās uz āru uz sekundāro spoli un galu galā nonāk pirmajā stieples spolē.

Magnētiskais lauks pārvietojas pa pirmo vadu un maina polaritāti vai virzienu, kas pēc tam inducē elektrisko strāvu. Šo procesu atkārto tik reižu, cik uz transformatora ir spoles. Sprieguma stiprumu ietekmē apgriezienu skaits gan primārajā, gan sekundārajā ķēdē.

Magnētiskais lauks turpina kustēties pa stieples sekundāro spoli, līdz tas sasniedz galu un pēc tam atgriežas pirmajā stieples spolē. Tas padara to tā, ka lielākā daļa elektroenerģijas iet vienā virzienā, nevis divos dažādos virzienos, kas rada maiņstrāvu (AC).

Tā kā enerģija tiek uzkrāta transformatora magnētiskajā laukā, nav nepieciešams otrs barošanas avots.

Lai strāvu pārsūtītu no primārās spoles uz sekundāro, tām jābūt savienotām kopā slēgtā ķēdē. Tas nozīmē, ka ir nepārtraukts ceļš, tāpēc elektrība var iet cauri abiem.

Transformatora efektivitāte ir atkarīga no apgriezienu skaita katrā pusē, kā arī no tā, no kāda metāla tie ir izgatavoti.

Dzelzs kodols palielina magnētiskā lauka stiprumu, tāpēc magnētiskajam laukam ir vieglāk iziet cauri katram vadam, nevis spiesties pret to un iestrēgt.

Arī transformatorus var palielināt, lai palielinātu spriegumu, vienlaikus samazinot strāvu. Piemēram, ampērmetru izmanto, lai izmērītu caur vadu plūstošo ampēru skaitu.

Voltmetru izmanto, lai izmērītu, cik liels spriegums atrodas elektriskā ķēdē. Šī iemesla dēļ tie ir jāveido kopā, lai tie darbotos pareizi.

Tāpat kā jebkura cita elektroniska ierīce, transformatori dažkārt var neizdoties vai izraisīt īssavienojumu pārslodzes dēļ. Šādā gadījumā var rasties dzirkstele, kas var sadedzināt ierīci.

Veicot jebkāda veida apkopi, ir svarīgi pārliecināties, ka elektrība neplūst caur transformatoru. Tas nozīmē, ka strāvas padeve ir jāatslēdz, piemēram, ar automātisko slēdzi, lai nodrošinātu ikviena drošību.

Transformatoru veidi

• pakāpties un nolaist transformatoru
• Strāvas transformators
• Sadales transformators
• Sadales transformatora izmantošana
• Instrumentu transformators
• Strāvas transformators
• Potenciālais transformators
• Vienfāzes transformators
• Trīsfāzu transformators

pakāpties un nolaist transformatoru

Pakāpenisks transformators ir paredzēts, lai radītu izejas spriegumu, kas ir augstāks par elektrisko ieejas spriegumu. Tos izmanto, ja jums ir nepieciešams liels efektīvas jaudas daudzums īsu laiku, bet ne visu laiku.

Viens piemērs tam varētu būt cilvēki, kas ceļo lidmašīnā vai strādā ar elektroniskām ierīcēm, kas patērē daudz strāvas. Šos transformatorus izmanto arī, lai darbinātu mājas, kurās ir vēja turbīnas vai saules paneļi.

Pazeminātie transformatori ir paredzēti, lai samazinātu spriegumu pie elektriskās ieejas, lai tas varētu nodrošināt jaudu ar zemāku izejas spriegumu.

Šāda veida transformatorus bieži izmanto mājsaimniecībās vai datoros, kur visu laiku tiek izmantota enerģija vai vienkāršas iekārtas, piemēram, lampas vai laternas.

Strāvas transformators

Strāvas transformators pārraida jaudu, parasti lielos daudzumos. Tos galvenokārt izmanto, lai pārsūtītu elektroenerģiju lielos attālumos, izmantojot elektrotīklu. Strāvas transformators patērē zemsprieguma elektroenerģiju un pārvērš to augstsprieguma elektroenerģijā, lai tas varētu pārvietoties lielos attālumos.

Pēc tam transformators pārslēdzas atpakaļ uz zemu spriegumu pie personas vai uzņēmuma, kam nepieciešama jauda.

Sadales transformators

Sadales transformators ir paredzēts, lai izveidotu drošu elektriskās strāvas sadales sistēmu. Tos galvenokārt izmanto mājām, birojiem, rūpnīcām un citām iekārtām, kur enerģijas vajadzības ir dažādos līmeņos, un ir nepieciešama vienota jaudas plūsma.

Tie samazina jaudas pārspriegumu, regulējot elektroenerģijas plūsmu uz mājām un ēkām.

Sadales transformators patiesībā nav transformators tādā nozīmē, ka tas nodrošina augstāku spriegumu nekā ieeja, taču tas nodrošina drošāku un efektīvāku elektroenerģijas sadali.

Tas ir iespējams, pateicoties tā primārajai funkcijai pārveidot enerģiju no elektrotīkla zemākā spriegumā, lai to varētu droši izmantot mājās un uzņēmumos.

Instrumentu transformators

Instrumentu transformators tiek uzskatīts par īpašu transformatora ierīces veidu. Tam ir tādas pašas funkcijas kā sadales transformatoram, taču tas ir paredzēts vēl mazākai slodzei.

Tie ir mazāki un lētāki nekā cita veida transformatori, tāpēc tie ir ideāli piemēroti lietošanai ar mazām ierīcēm, piemēram, rokas elektroinstrumentiem vai mikroviļņu krāsnīm.

Strāvas transformators

Strāvas transformators ir ierīce, kas ļauj izmērīt augstu spriegumu. To sauc par strāvas transformatoru, jo tas ievada maiņstrāvu ierīcē un mēra līdzstrāvas izvades apjomu.

Strāvas transformatori mēra strāvas, kas ir 10-100 reizes mazākas par sprieguma jaudu, padarot tos par ideāliem instrumentiem noteiktu elektrisko iekārtu vai ierīču mērīšanai.

Potenciālais transformators

Sprieguma transformators ir ierīce, kas pārveido elektrisko spriegumu mērīšanai ērtākā līmenī. Ierīce ievada augstsprieguma elektroenerģiju un rezultātā mēra zemāka sprieguma elektroenerģijas daudzumu.

Tāpat kā strāvas transformatori, arī sprieguma transformatori ļauj veikt mērījumus pie sprieguma līmeņiem, kas ir 10 līdz 100 reizes zemāki nekā sadales transformatori.

Vienfāzes transformators

Vienfāzes transformators ir sadales transformatora veids, kas sadala 120 voltu jaudu. Tie ir sastopami dzīvojamos rajonos, komerciālās ēkās un milzu spēkstacijās.

Vienfāzes transformatori darbojas trīsfāžu ķēdēs, kur ieejas spriegums tiek sadalīts pa diviem vai vairākiem vadītājiem 120 grādu attālumā viens no otra, lai sasniegtu klienta telpas. Ieejas spriegums, kas nonāk pūķā, Ziemeļamerikā parasti ir no 120 līdz 240 voltiem.

Trīsfāzu transformators

Trīsfāzu transformators ir pārvades vai sadales transformatora veids, kas sadala 240 voltu jaudu. Ziemeļamerikā ieejas spriegums svārstās no 208 līdz 230 voltiem.

Transformatorus izmanto, lai apkalpotu lielas platības, kur daudziem patērētājiem nepieciešama elektrība. Teritorijā, ko apkalpo trīsfāzu transformators, no tā izstaro trīs vadu komplekti, kas atrodas 120 grādu attālumā viens no otra, un katrs komplekts nodrošina atšķirīgu spriegumu.

Trīsfāzu transformatoram ir seši sekundārie tinumi. Tie tiek izmantoti dažādās kombinācijās, lai iegūtu vēlamo spriegumu katra klienta konkrētajai zonai.

Seši sekundārie tinumi ir sadalīti divos veidos: augsta un zemsprieguma. Piemērs tam būtu, ja zonā, ko baro trīsfāzu sadales transformators, būtu trīs patērētāji.

Secinājums

Mēs ticam, ka tagad jūs saprotat kas ir transformators un kāpēc mēs nevaram dzīvot bez viņiem.