Spenningen på 220 volt i det elektriske nettverket i form den går inn i leiligheten er uegnet for drift av de fleste elektroniske enheter. For å få den til en praktisk type for strømforsyning til husholdningsapparater, kreves det spesielle omformere, kalt transformatorer. Med deres hjelp er det mulig å senke verdien på forsyningsspenningen til ønsket verdi, og deretter rette den.
Generell informasjon om transformatorer
Som omformere brukes disse enhetene tradisjonelt for å bringe kraften som overføres over høyspentledninger til en akseptabel form. For "overføring" over store avstander er bare ultrahøye spenninger egnet, der strømmen kan være av akseptabel størrelse.
Hvis du prøver å overføre energi i minst hundre kilometer i form av den vanlige spenningen på 380 Volt, vil det være behov for en strøm på millioner av ampere for å levere den nødvendige strømmen til forbrukeren.
For å spre det trenger du en ledning om tykkelsen på en menneskekropp, som i praksis er umulig å implementere. Derfor, på den strømgenererende siden, ved hjelp av en annen (oppstart) transformator, stiger verdien til 110 kV. I denne formen er det umulig å bruke strømdistribusjonen til boligbygg og produksjonsanlegg. Derfor, etter levering via eksplosiver i distribusjonsstasjoner, reduseres 110 kV til 10 (6) kV.
Herfra går de til de regionale transformatorstasjonene, hvor de i den lokale nedtrapp-transformatoren tilegner seg sin endelige form på 380 (220) volt. Med slike potensielle verdier kan energi enkelt transporteres gjennom en jordkabel eller en selvbærende isolert ledning til sluttbrukeren. Derfor spiller en enfasetransformator en viktig rolle i menneskelivet.
Formål og innretning
En bekjentskap med transformatorens design, som består av følgende hovedelementer, vil bidra til å få en mer komplett ide:
- ferromagnetisk kjerne;
- primær og sekundær spole plassert på en isolert ramme;
- beskyttelsesdeksel (dette elementet er ikke tilgjengelig på noen modeller).
I noen prøver brukes elektrisk stål eller permalloy i stedet for ferromagneter. Valget av en bestemt type kjernemateriale avhenger av bruksområdet for selve produktet.
Driftsprinsipp
Prinsippet om drift av en enfasetransformator er basert på loven, ifølge hvilket et alternerende e / m-felt som virker i en sløyfe induserer en EMF i en nærliggende leder. Fenomenet kalles Faradays lov om elektromagnetisk induksjon, som var den første som oppdaget denne interessante effekten. For å underbygge det utviklet forskeren en hel teori, som dannet grunnlaget for driften av de fleste moderne elektriske apparater og enheter.
Hovedbestemmelsene:
- når strøm passerer gjennom en trådløkke, dannes en magnetisk strømning rundt den, som fanger alle de samme løkkene i nærheten;
- under påvirkning av denne strømmen induseres en EMF i dem, som i form av endringer sammenfaller med det opprinnelige feltet;
- i nærvær av en ferromagnet i den forsterkes effekten av denne effekten.
Alle disse prinsippene er grunnlaget for driften av et moderne transformatorprodukt. Når koblet til sekundærviklingen av lasten, er arbeidskretsen stengt, og energi overføres til forbrukeren nesten uten tap.
Driftsmåter
- den såkalte "tomgang";
- lastemodus.
Når den er inaktiv, fungerer enheten uten belastning og forbruker et minimum av kraft som bare forsvinner i primærviklingen. Strømmen i den er også minimal og er vanligvis ikke mer enn 3-10% av verdien observert med den tilkoblede lasten. I det andre tilfellet begynner en strøm å strømme i svingene til sekundærviklingen, hvis verdi er omvendt proporsjonal med antall svinger i spolen.
I en nedtransformator er spenningen lavere og strømmen høyere. I denne modusen overføres kraft til lasten med tanke på varmespredningen i transformatorkjernen.
Hovedinnstillinger
Når vi vurderer parametrene til spennings- og strømomformere, er det viktig å merke seg transformasjonsforholdet k, definert som I1 / I2 = w2 / w1 = 1 / k. Her er w2 og w1 antall svinger i henholdsvis sekundær- og primærviklingene. I tillegg tas slike egenskaper i betraktning som størrelsen på kjernevinduet der spolene er plassert.
En annen parameter som karakteriserer spenningsoverføringsegenskapene til en enfaset to-vikletransformator, er det samme transformasjonsforholdet k, hvis verdi for en nedtrappingsenhet er mindre enn 1. Og omvendt, hvis k> 1, er dette produktet en trappetransformator. I mangel av tap i ledningene til viklingene og strømningsavledning, er det veldig enkelt å beregne denne indikatoren. For dette er det mest praktisk å bruke en enkel beregningsalgoritme: k = U2 / U1. Hvis det er flere sekundære viklinger, bør den angitte parameteren bestemmes for hver av dem separat.
Typer transformatorer og deres anvendelse
I henhold til designfunksjonene til kjernen er kjente prøver av enfasetransformatorer delt inn i stang-, ring- og pansrede produkter. I henhold til formen til den magnetiske kretsen som brukes i dem, kan de være:
- W-formet;
- Toroidal;
- U-formet.
Hver av disse skjemaene er egnet for spesifikke formål knyttet til behovet for å oppnå de spesifiserte overføringsegenskapene.
I henhold til verdien av maksimal oppnåelig magnetisk kobling (MC), er transformatorer delt inn i produkter med sterk, middels og svak interaksjon. Disse egenskapene avhenger i stor grad av selve produktets design og kjernetypen.
En enfasetransformator er etterspurt i de områdene der det er nødvendig å matche to strømkretser med elektrisk isolasjon av hver av dem.
Drift av produkter
Ved betjening av enfasekonverteringsenheter blir spesiell oppmerksomhet lagt på sikker håndtering, noe som forklares med høyspenningen i primærviklingene. Det er også viktig å vurdere følgende punkter angående reglene for installasjon og inkludering av transformatorer i elektriske kretser:
- For å unngå svikt i viklingene (utbrenthet), bør sekundærkretsene beskyttes mot kortslutning;
- Det er viktig å overvåke de termiske forholdene til kjernen og viklingene, og om nødvendig sørge for kjøling.
Omsorg for en enfasetransformator er redusert til standardprosedyrer, som er bestemt av bestemmelsene i gjeldende regelverk.
