Voltan 220 volt dalam rangkaian elektrik dalam bentuk masuk ke pangsapuri tidak sesuai untuk operasi kebanyakan peranti elektronik. Untuk membawanya ke jenis yang sesuai untuk menghidupkan peralatan rumah tangga, diperlukan penukar khas, yang disebut transformer. Dengan pertolongan mereka, dapat menurunkan nilai voltan bekalan ke nilai yang diinginkan, dan kemudian membetulkannya.
Maklumat am mengenai transformer
Sebagai penukar, peranti ini secara tradisional digunakan untuk membawa daya yang dihantar melalui talian voltan tinggi ke bentuk yang dapat diterima. Untuk "pemindahan" pada jarak yang sangat jauh, hanya voltan ultra tinggi yang sesuai, di mana arus boleh dengan magnitud yang boleh diterima.
Sekiranya anda cuba menghantar tenaga sekurang-kurangnya seratus kilometer dalam bentuk voltan biasa 380 Volt, arus berjuta-juta Amper akan diperlukan untuk menyampaikan kuasa yang diperlukan kepada pengguna.
Untuk menghilangkannya, anda memerlukan wayar mengenai ketebalan tubuh manusia, yang mustahil dilaksanakan dalam praktiknya. Oleh itu, di sisi penjana elektrik, dengan bantuan transformer (step-up) lain, nilainya meningkat kepada 110 kV. Dalam bentuk ini, mustahil untuk menggunakan pengedaran elektrik untuk bangunan kediaman dan kemudahan pengeluaran. Oleh itu, selepas penghantaran melalui bahan letupan di stesen pengedaran, 110 kV dikurangkan menjadi 10 (6) kV.
Dari sini mereka pergi ke pencawang pengubah wilayah, di mana dalam transformer step-down tempatan mereka memperoleh bentuk akhir 380 (220) Volt. Dengan nilai-nilai berpotensi tersebut, tenaga dapat diangkut dengan mudah melalui kabel bawah tanah atau wayar terlindung yang menyokong sendiri overhead kepada pengguna akhir. Oleh itu, pengubah fasa tunggal memainkan peranan penting dalam kehidupan manusia.
Tujuan dan peranti
Pengenalan dengan reka bentuk transformer, yang terdiri daripada elemen utama berikut, akan membantu mendapatkan idea yang lebih lengkap:
- teras feromagnetik;
- gegelung primer dan sekunder yang terletak pada bingkai bertebat;
- penutup pelindung (elemen ini tidak terdapat pada beberapa model).
Dalam beberapa sampel, keluli elektrik atau permalloy digunakan sebagai pengganti feromagnet. Pemilihan jenis bahan inti tertentu bergantung pada bidang penggunaan produk itu sendiri.
Prinsip operasi
Prinsip pengoperasian transformer fasa tunggal berdasarkan undang-undang, yang mana medan e / m bergantian yang bertindak dalam gelung mendorong EMF pada konduktor berdekatan. Fenomena itu disebut sebagai undang-undang aruhan elektromagnetik Faraday, yang pertama kali menemui kesan menarik ini. Untuk membuktikannya, saintis itu mengembangkan keseluruhan teori, yang menjadi asas bagi pengoperasian kebanyakan peralatan dan pemasangan elektrik moden.
Peruntukan utamanya:
- apabila arus melewati gelung wayar, fluks magnet terbentuk di sekelilingnya, menangkap semua gelung yang sama yang terletak berdekatan;
- di bawah pengaruh aliran ini, EMF disebabkan oleh mereka, yang dalam bentuk perubahan bertepatan dengan bidang asal;
- dengan adanya ferromagnet di dalamnya, kesan kesan ini dipertingkatkan.
Semua prinsip ini adalah asas bagi pengoperasian produk pengubah moden. Apabila disambungkan ke belitan sekunder beban, litar kerja ditutup, dan tenaga dipindahkan kepada pengguna dengan hampir tidak mengalami kerugian.
Kaedah operasi
- apa yang disebut "terbiar";
- mod muat.
Semasa dalam keadaan tidak aktif, peranti beroperasi tanpa beban dan menggunakan daya minimum yang hilang hanya pada belitan utama. Arus di dalamnya juga minimum dan biasanya tidak lebih dari 3-10% dari nilai yang diperhatikan dengan beban yang dihubungkan. Dalam kes kedua, arus mula mengalir pada giliran belitan sekunder, yang nilainya sebanding dengan bilangan putaran dalam gegelung.
Dalam transformer step-down, voltan lebih rendah dan arus lebih tinggi. Dalam mod ini, kuasa dipindahkan ke beban dengan mengambil kira pelesapan haba di teras pengubah.
Tetapan utama
Semasa mempertimbangkan parameter penukar voltan dan arus, penting untuk diperhatikan nisbah transformasi k, yang ditakrifkan sebagai I1 / I2 = w2 / w1 = 1 / k. Di sini w2 dan w1 adalah bilangan putaran dalam belitan sekunder dan primer, masing-masing. Di samping itu, ciri-ciri seperti ukuran tingkap teras di mana gegelung berada diperhitungkan.
Parameter lain yang mencirikan sifat pemindahan voltan transformer dua penggulungan fasa tunggal adalah nisbah transformasi yang sama k, yang nilainya untuk peranti step-down kurang dari 1. Dan sebaliknya, jika k> 1, produk ini adalah pengubah step-up. Sekiranya tidak ada kerugian pada wayar belitan dan pelesapan fluks, sangat mudah untuk mengira penunjuk ini. Untuk ini, paling senang menggunakan algoritma pengiraan mudah: k = U2 / U1. Sekiranya terdapat beberapa belitan sekunder, parameter yang ditentukan harus ditentukan untuk masing-masing secara berasingan.
Jenis transformer dan aplikasinya
Mengikut ciri reka bentuk teras, sampel transformer fasa tunggal yang diketahui terbahagi kepada produk rod, cincin dan perisai. Menurut bentuk litar magnetik yang digunakan di dalamnya, mereka boleh:
- Berbentuk W;
- Toroidal;
- Berbentuk U
Setiap borang ini sesuai untuk tujuan tertentu yang berkaitan dengan keperluan untuk mendapatkan ciri-ciri pemindahan yang ditentukan.
Mengikut nilai gandingan magnetik (MC) maksimum yang dapat dicapai, transformer dibahagikan kepada produk dengan interaksi kuat, sederhana dan lemah. Ciri-ciri ini banyak bergantung pada reka bentuk produk itu sendiri dan jenis intinya.
Transformer fasa tunggal sangat diperlukan di kawasan-kawasan di mana perlu memadankan dua litar kuasa dengan pengasingan elektrik masing-masing.
Operasi produk
Semasa mengendalikan peranti penukaran fasa tunggal, perhatian khusus diberikan kepada pengendaliannya yang selamat, yang dijelaskan oleh voltan tinggi yang terdapat pada belitan utama. Penting juga untuk mempertimbangkan perkara berikut mengenai peraturan untuk memasang dan memasukkan transformer dalam litar elektrik:
- untuk mengelakkan kegagalan belitan (burnout), litar sekunder harus dilindungi dari litar pintas;
- penting untuk memantau keadaan terma teras dan belitan dan, jika perlu, penyejukannya.
Merawat transformator fasa tunggal dikurangkan menjadi prosedur standar, yang diperuntukkan oleh ketentuan peraturan saat ini.
