Spændingen på 220 volt i det elektriske netværk i den form, hvor den kommer ind i lejligheden, er uegnet til drift af de fleste elektroniske enheder. For at bringe det til en bekvem type til strømforsyning til husholdningsapparater kræves der specielle omformere, kaldet transformere. Med deres hjælp er det muligt at sænke værdien af forsyningsspændingen til den ønskede værdi og derefter rette den.
Generel information om transformere
Som omformere bruges disse enheder traditionelt til at bringe den strøm, der transmitteres over højspændingsledninger, til en acceptabel form. Til "overførsel" over store afstande er kun ultrahøje spændinger egnede, hvor strømmen kan have en acceptabel størrelse.
Hvis du forsøger at transmittere energi i mindst hundrede kilometer i form af den sædvanlige spænding på 380 volt, kræves en strøm på millioner af ampere for at levere den krævede strøm til forbrugeren.
For at sprede det har du brug for en ledning om tykkelsen af en menneskelig krop, som det er umuligt at implementere i praksis. Derfor stiger dens værdi til 110 kV ved siden af generering af elektricitet ved hjælp af en anden (step-up) transformer. I denne form er det umuligt at bruge elfordelingen til beboelsesbygninger og produktionsfaciliteter. Derfor er 110 kV efter levering via eksplosiver i distributionsstationer reduceret til 10 (6) kV.
Herfra går de til de regionale transformerstationer, hvor de i den lokale nedtrafttransformator erhverver deres endelige form på 380 (220) volt. Med sådanne potentielle værdier kan energi let transporteres gennem et jordkabel eller en overliggende selvbærende isoleret ledning til slutforbrugeren. Derfor spiller en enfasetransformator en vigtig rolle i menneskelivet.
Formål og enhed
En kendskab til transformatorens design, der består af følgende hovedelementer, hjælper med at få en mere komplet idé:
- ferromagnetisk kerne;
- primær og sekundær spole placeret på en isoleret ramme;
- beskyttelsesdæksel (dette element findes ikke på nogle modeller).
I nogle prøver anvendes elektrisk stål eller permalloy i stedet for ferromagneter. Valget af en bestemt type kernemateriale afhænger af anvendelsesområdet for selve produktet.
Driftsprincip
Driftsprincippet for en enfasetransformator er baseret på loven, ifølge hvilken et alternerende e / m-felt, der virker i en sløjfe, inducerer en EMF i en nærliggende leder. Fænomenet kaldes Faradays lov om elektromagnetisk induktion, som var den første til at opdage denne interessante effekt. For at underbygge det udviklede videnskabsmanden en hel teori, som dannede grundlaget for driften af de fleste moderne elektriske apparater og enheder.
Dets vigtigste bestemmelser:
- når strøm passerer gennem en trådsløjfe, dannes der en magnetisk strømning omkring den, der fanger alle de samme sløjfer i nærheden;
- under indflydelse af denne strøm induceres en EMF i dem, som i form af ændringer falder sammen med det oprindelige felt;
- i nærværelse af en ferromagnet i den forstærkes effekten af denne effekt.
Alle disse principper er grundlaget for driften af et moderne transformerprodukt. Når den er tilsluttet sekundærviklingen af lasten, lukkes arbejdskredsløbet, og energi overføres til forbrugeren næsten uden tab.
Driftsformer
- den såkaldte "inaktiv";
- belastningstilstand.
Når den er inaktiv, fungerer enheden uden belastning og bruger kun et minimum af strøm, der kun spredes i den primære vikling. Strømmen i den er også minimal og er normalt ikke mere end 3-10% af den observerede værdi med tilsluttet belastning. I det andet tilfælde begynder en strøm at strømme i sekundærviklingens omdrejninger, hvis værdi er omvendt proportional med antallet af omdrejninger i spolen.
I en nedadgående transformator er spændingen lavere, og strømmen er højere. I denne tilstand overføres strøm til belastningen under hensyntagen til varmeafledningen i transformerkernen.
Hovedindstillinger
Når man overvejer parametrene for spændings- og strømomformere, er det vigtigt at bemærke transformationsforholdet k, defineret som I1 / I2 = w2 / w1 = 1 / k. Her er w2 og w1 antallet af drejninger i henholdsvis sekundær og primær vikling. Derudover tages der hensyn til sådanne egenskaber som størrelsen på kernevinduet, hvor spolerne er placeret.
En anden parameter, der karakteriserer spændingsoverførselsegenskaberne for en enfaset to-viklet transformator, er det samme transformationsforhold k, hvis værdi for en nedtræksindretning er mindre end 1. Og omvendt, hvis k> 1, er dette produkt en step-up transformer. I mangel af tab i viklingernes ledninger og fluxafledning er det meget let at beregne denne indikator. Til dette er det mest bekvemt at bruge en simpel beregningsalgoritme: k = U2 / U1. Hvis der er flere sekundære viklinger, skal den specificerede parameter bestemmes for hver af dem separat.
Typer af transformere og deres anvendelse
I henhold til kerneens designfunktioner er de kendte prøver af enfasetransformatorer opdelt i stang-, ring- og pansrede produkter. I henhold til formen af det magnetiske kredsløb, der anvendes i dem, kan de være:
- W-formet;
- Toroidal;
- U-formet.
Hver af disse formularer er egnede til specifikke formål relateret til behovet for at opnå de specificerede overførselsegenskaber.
I henhold til værdien af den maksimalt opnåelige magnetiske kobling (MC) opdeles transformere i produkter med stærke, mellemstore og svage interaktioner. Disse egenskaber afhænger i høj grad af selve produktets design og typen af dets kerne.
En enfasetransformator er efterspurgt i de områder, hvor det er nødvendigt at matche to strømkredse med elektrisk isolering af hver af dem.
Drift af produkter
Ved betjening af enfasede konverteringsenheder er der særlig opmærksomhed på sikker håndtering, hvilket forklares med den høje spænding, der findes i de primære viklinger. Det er også vigtigt at overveje følgende punkter vedrørende reglerne for installation og inkludering af transformere i elektriske kredsløb:
- For at undgå svigt i viklingerne (udbrændthed) skal de sekundære kredsløb beskyttes mod kortslutning;
- det er vigtigt at overvåge kernens og viklingernes termiske forhold og om nødvendigt sørge for afkøling af dem.
Vedligeholdelse af en enfasetransformator reduceres til standardprocedurer, som er fastsat i bestemmelserne i de nuværende regler.
