Kas yra transformatorius? Viskas, ką reikia žinoti

Tu žinai kas yra transformatorius? Mes tave turime!

Transformatorius yra elektroninis įrenginys vertimai elektros energija tarp dviejų ar daugiau grandinių. Transformatoriai naudojami Padidinti or nuosmukis AC (kintamosios srovės) signalo įtampa.

Bet tai dar ne viskas. Pažvelkime į šiuos nuostabius įrenginius iš arčiau!

Transformatoriaus istorija

Transformatorių išrado vengrų kilmės amerikiečių inžinierius Otto Blatti 1884 metų.

Manoma, kad sukurti įrenginį jį įkvėpė pamatęs nesėkmingą eksperimentą, kai per metalinį lakštą buvo perleista elektros srovė.

Transformatoriaus veikimo principas

Transformatoriaus veikimo principas pagrįstas indukcijos koncepcija. Kai vienai ritei tiekiama galia, kitoje ritėje susidaro elektrovaros jėga, dėl kurios ji tampa magnetiškai poliarizuota.

Galutinis rezultatas yra tas, kad srovės indukuojamos vienoje grandinėje, kuri sukuria įtampą, kuri pakeičia jos poliškumą.

Kam naudojamas transformatorius?

Transformatoriai dažniausiai naudojami sumažinti įtampa elektros grandinėje. Tai daro jį saugesnį žemos įtampos įrangai, kuri yra arti. jautrus elektroninis prietaisų, taip pat apsaugo nuo buitinių elektros laidų pažeidimo.

Transformatoriai taip pat gali būti naudojami paskirstymas galia, kuri yra perkrauta arba neturi stabilumo, atjungiant apkrovą nuo maitinimo linijos didžiausios paklausos laikotarpiais.

Transformatorius gali būti dedamas į skirtingas grandines, priklausomai nuo jų poreikiai kuri užtikrina, kad nėra perkrovų, net jei vienoje grandinėje yra problemų dėl įtampos reikalavimų.

Tai taip pat leidžia jums reguliuoti kiek galios jums reikia bet kuriuo metu, kad elektros sistema per daug nedirbtų ir per anksti nesusidėvėtų, nes visi transformatoriai visada turi tam tikrą apkrovą.

Transformatorių dalys

Transformatorius susideda iš pirminės apvijos, antrinės apvijos ir magnetinės grandinės. Kai maitinimas tiekiamas pirminei grandinei, tos fazės magnetinis srautas veikia antrinę fazę, nukreipdamas dalį šių srovių atgal į ją.

Tai sukuria įtampą, kuri indukuojama antroje ritėje, kuri vėliau pakeičia savo poliškumą. Taip yra dėl to, kad magnetinis srautas nupjaunamas nuo vienos ritės ir nukreipiamas į kitą. Galutinis rezultatas yra indukuota srovė antrinėje grandinėje, taip pat kintamieji įtampos lygiai.

Pirminė ir antrinė ritės gali būti sujungtos nuosekliai arba lygiagrečiai viena su kita, o tai skirtingai veikia galios perdavimą, priklausomai nuo konkrečios grandinės poreikių.

Ši konstrukcija leidžia mums naudoti vieną grandinę keliems tikslams. Jei tam tikru metu energijos lygių nereikia, juos galima perkelti į kitą grandinę, kuriai gali būti didesnis jų poreikis.

Kaip veikia transformatorius?

Transformatoriaus principas yra tas, kad elektra praeina per vieną vielos ritę, kuri sukuria magnetinį lauką, kuris vėliau indukuoja srovę kitose. Tai reiškia, kad pirminė apvija tiekia maitinimą antrinei ritei, kad ji generuotų įtampą.

Procesas prasideda, kai pirminėje ritėje yra kintamoji srovė (AC), kuri sukuria magnetizmą su poliškumo pasikeitimu pirmyn ir atgal tarp šiaurės ir pietų. Tada magnetinis laukas juda į išorę link antrinės ritės ir galiausiai patenka į pirmąją vielos ritę.

Magnetinis laukas juda išilgai pirmojo laido ir keičia poliškumą arba kryptį, o tai indukuoja elektros srovę. Šis procesas kartojamas tiek kartų, kiek ant transformatoriaus yra ritės. Įtampos stiprumui įtakos turi apsisukimų skaičius tiek pirminėje, tiek antrinėje grandinėje.

Magnetinis laukas ir toliau juda per antrinę vielos ritę, kol pasiekia galą, o tada grįžta į pirmąją vielos ritę. Dėl to didžioji dalis elektros eina viena kryptimi, o ne dviem skirtingomis kryptimis, o tai sukuria kintamąją srovę (AC).

Kadangi energija kaupiama transformatoriaus magnetiniame lauke, nereikia antrojo maitinimo šaltinio.

Kad energija būtų perduodama iš pirminės ritės į antrinę, jos turi būti sujungtos uždaroje grandinėje. Tai reiškia, kad yra nenutrūkstamas kelias, todėl elektra gali praeiti per abu.

Transformatoriaus efektyvumas priklauso nuo apsisukimų skaičiaus kiekvienoje pusėje, taip pat nuo to, iš kokio metalo jie pagaminti.

Geležies šerdis padidina magnetinio lauko stiprumą, todėl magnetinis laukas lengviau praeis per kiekvieną laidą, o ne stumtųsi prie jo ir įstrigtų.

Be to, transformatoriai gali padidinti įtampą ir sumažinti srovę. Pavyzdžiui, ampermetras naudojamas viela tekančių amperų skaičiui matuoti.

Voltmetras naudojamas matuoti, kiek įtampos yra elektros grandinėje. Dėl šios priežasties jie turi būti pagaminti kartu, kad veiktų tinkamai.

Kaip ir bet kuris kitas elektroninis įrenginys, dėl perkrovos transformatoriai kartais gali sugesti arba trumpai nutrūkti. Kai taip atsitiks, gali susidaryti kibirkštis ir sudeginti prietaisą.

Atliekant bet kokią techninę priežiūrą, svarbu užtikrinti, kad elektra nepatektų per transformatorių. Tai reiškia, kad norint užtikrinti visų saugumą, maitinimas turi būti išjungtas, pavyzdžiui, automatiniu jungikliu.

Transformatorių tipai

• pakelti ir nuleisti transformatorius
• Galios transformatorius
• Paskirstymo transformatorius
• Paskirstymo transformatoriaus naudojimas
• Instrumentų transformatorius
• Srovės transformatorius
• Potencialų transformatorius
• Vienfazis transformatorius
• Trifazis transformatorius

pakelti ir nuleisti transformatorius

Pakopinis transformatorius skirtas gaminti išėjimo įtampą, kuri yra didesnė už elektros įėjimo įtampą. Jie naudojami, kai reikia daug efektyvios galios trumpą laiką, bet ne visą laiką.

Vienas iš pavyzdžių būtų žmonės, keliaujantys lėktuvu arba dirbantys su elektroniniais prietaisais, kurie naudoja daug srovės. Šie transformatoriai taip pat naudojami maitinti namus, kuriuose yra vėjo turbinos arba saulės baterijos.

Žemyniniai transformatoriai skirti sumažinti įtampą elektros įvestyje, kad ji galėtų tiekti maitinimą esant žemesnei išėjimo įtampai.

Šio tipo transformatoriai dažnai naudojami namų ūkiuose ar kompiuteriuose, kur visą laiką naudojama energija arba paprasta technika, pavyzdžiui, lempos ar žibintai.

Galios transformatorius

Galios transformatorius perduoda energiją, paprastai dideliais kiekiais. Jie daugiausia naudojami elektros energijai perduoti dideliais atstumais per elektros tinklą. Galios transformatorius sunaudoja žemos įtampos elektros energiją ir paverčia ją aukštos įtampos elektros energija, kad galėtų nukeliauti didelius atstumus.

Tada transformatorius vėl persijungia į žemą įtampą šalia asmens ar įmonės, kuriam reikia energijos.

Paskirstymo transformatorius

Paskirstymo transformatorius skirtas saugiai elektros srovės paskirstymo sistemai sukurti. Jie daugiausia naudojami namams, biurams, gamykloms ir kitiems objektams, kur energijos poreikiai yra skirtingi, todėl reikia vienodo energijos srauto.

Jie sumažina galios viršįtampius, reguliuodami elektros srautą į namus ir pastatus.

Paskirstymo transformatorius iš tikrųjų nėra transformatorius ta prasme, kad jis tiekia didesnę įtampą nei įvestis, tačiau užtikrina saugesnį ir efektyvesnį elektros paskirstymą.

Tai įmanoma dėl pagrindinės funkcijos paversti energiją iš elektros tinklo į žemesnę įtampą, kad ją būtų galima saugiai naudoti namuose ir įmonėse.

Instrumentų transformatorius

Instrumentinis transformatorius laikomas specialiu transformatoriaus įtaiso tipu. Jis atlieka tas pačias funkcijas kaip ir paskirstymo transformatorius, tačiau yra skirtas dar mažesnei apkrovai.

Jie yra mažesni ir pigesni nei kitų tipų transformatoriai, todėl puikiai tinka naudoti su mažais prietaisais, tokiais kaip rankiniai elektriniai įrankiai ar mikrobangų krosnelės.

Srovės transformatorius

Srovės transformatorius yra prietaisas, leidžiantis matuoti aukštą įtampą. Jis vadinamas srovės transformatoriumi, nes į prietaisą įleidžia kintamosios srovės srovę ir dėl to matuoja nuolatinės srovės išėjimo kiekį.

Srovės transformatoriai matuoja sroves, kurios yra 10-100 kartų mažesnės už įtampos galią, todėl jie yra idealūs įrankiai tam tikrai elektros įrangai ar prietaisams matuoti.

Potencialų transformatorius

Įtampos transformatorius yra prietaisas, kuris paverčia elektros įtampą į patogesnį matavimui lygį. Prietaisas įpurškia aukštos įtampos elektros energiją ir dėl to matuoja žemesnės įtampos elektros kiekį.

Kaip ir srovės transformatoriai, įtampos transformatoriai leidžia atlikti matavimus esant 10–100 kartų žemesnei įtampai nei naudojami skirstomieji transformatoriai.

Vienfazis transformatorius

Vienfazis transformatorius yra paskirstymo transformatoriaus tipas, paskirstantis 120 voltų galią. Jie randami gyvenamuosiuose rajonuose, komerciniuose pastatuose ir milžiniškose elektrinėse.

Vienfaziai transformatoriai veikia trifazėse grandinėse, kur įėjimo įtampa paskirstoma dviem ar daugiau laidininkų 120 laipsnių atstumu vienas nuo kito, kad pasiektų kliento patalpas. Įvesties įtampa, kuri patenka į aitvarą, Šiaurės Amerikoje paprastai yra 120–240 voltų.

Trifazis transformatorius

Trifazis transformatorius yra perdavimo arba paskirstymo transformatoriaus tipas, paskirstantis 240 voltų galią. Šiaurės Amerikoje įvesties įtampa svyruoja nuo 208 iki 230 voltų.

Transformatoriai naudojami aptarnauti didelius plotus, kur daugeliui vartotojų reikia elektros energijos. Teritorijoje, kurią aptarnauja trifazis transformatorius, iš jo sklinda trys laidų rinkiniai, kurie yra 120 laipsnių atstumu vienas nuo kito, ir kiekvienas rinkinys tiekia skirtingą įtampą.

Trifazis transformatorius turi šešias antrines apvijas. Jie naudojami įvairiais deriniais, norint gauti pageidaujamą įtampą kiekvieno kliento konkrečiai zonai.

Šešios antrinės apvijos skirstomos į du tipus: aukštos ir žemos įtampos. To pavyzdys būtų, jei zonoje, maitinamoje trifaziu skirstomuoju transformatoriumi, būtų trys vartotojai.

išvada

Tikime, kad dabar jūs suprantate kas yra transformatorius ir kodėl mes negalime gyventi be jų.