Напон од 220 волти у електричној мрежи у облику у којем улази у стан неприкладан је за рад већине електронских уређаја. Да би се постигао погодан тип за напајање кућних апарата, потребни су посебни претварачи, названи трансформатори. Уз њихову помоћ могуће је смањити вредност напона напајања на жељену вредност, а затим је исправити.
Опште информације о трансформаторима
Као претварачи, ови уређаји се традиционално користе за довођење снаге која се преноси преко високонапонских водова у прихватљив облик. За „пренос“ на огромним растојањима погодни су само ултра високи напони при којима струја може бити прихватљиве величине.
Ако покушате да пренесете енергију од најмање стотину километара у облику уобичајеног напона од 380 Волти, биће потребна струја од милион ампера да би потрошачу испоручила потребну снагу.
Да бисте је расипали, потребна вам је жица дебљине људског тела, што је немогуће применити у пракси. Због тога се на страни која генерише електричну енергију, уз помоћ другог (појачаног) трансформатора, његова вредност повећава на 110 кВ. У овом облику је немогуће користити дистрибуцију електричне енергије за стамбене зграде и производне објекте. Због тога се након испоруке експлозивом у дистрибутивним станицама 110 кВ смањује на 10 (6) кВ.
Одавде иду у регионалне трансформаторске станице, где у локалном силазном трансформатору добијају свој коначни облик од 380 (220) волти. Са таквим потенцијалним вредностима, енергија се лако може транспортовати подземним каблом или надземном самоносном изолованом жицом до крајњег потрошача. Због тога једнофазни трансформатор игра важну улогу у људском животу.
Намена и уређај
Упознавање са дизајном трансформатора, који се састоји од следећих главних елемената, помоћи ће да се стекне потпунија идеја:
- феромагнетно језгро;
- примарна и секундарна завојница смештена на изолованом оквиру;
- заштитни поклопац (овај елемент није доступан на неким моделима).
У неким узорцима се уместо феромагнета користи електрични челик или пермалој. Избор одређене врсте језгра материјала зависи од подручја употребе самог производа.
Принцип рада
Принцип рада једнофазног трансформатора заснован је на закону, према којем наизменично е / м поље које делује у петљи индукује ЕМФ у оближњем проводнику. Феномен се назива Фарадаиев закон електромагнетне индукције, који је први открио овај занимљив ефекат. Да би то поткрепио, научник је развио читаву теорију, која је представљала основу за рад већине савремених електричних уређаја и склопова.
Његове главне одредбе:
- када струја пролази кроз петљу жице, око ње се формира магнетни ток, хватајући све исте петље које се налазе у близини;
- под утицајем овог тока у њима се индукује ЕМР, који се у облику промена поклапа са првобитним пољем;
- у присуству феромагнета у њему, ефекат овог ефекта је појачан.
Сви ови принципи су основа за рад модерног производа трансформатора. Када је повезан са секундарним намотајем терета, радни круг је затворен, а енергија се пребацује на потрошача готово без губитака.
Начини рада
- такозвани „празан ход“;
- режим оптерећења.
У празном ходу уређај ради без оптерећења и троши минимум снаге која се расипа само у примарном намотају. Струја у њему је такође минимална и обично није већа од 3-10% вредности забележене са прикљученим оптерећењем. У другом случају, струја почиње да тече у завојима секундарног намотаја, чија је вредност обрнуто пропорционална броју завоја у завојници.
У силазном трансформатору напон је мањи, а струја већа. У овом режиму снага се преноси на оптерећење узимајући у обзир одвођење топлоте у језгру трансформатора.
Главна подешавања
Приликом разматрања параметара претварача напона и струје, важно је обратити пажњу на однос трансформације к, дефинисан као И1 / И2 = в2 / в1 = 1 / к. Овде су в2 и в1 број завоја у секундарном и примарном намотају. Поред тога, узимају се у обзир такве карактеристике као што је величина прозора језгра у којем се налазе завојнице.
Још један параметар који карактерише својства преноса напона једнофазног двонамотаног трансформатора је исти однос трансформације к, чија је вредност за опадајући уређај мања од 1. И обрнуто, ако је к> 1, овај производ је појачавајући трансформатор. У одсуству губитака у жицама намотаја и расипања флукса, израчунавање овог индикатора је врло једноставно. За ово је најпогодније користити једноставан алгоритам израчунавања: к = У2 / У1. Ако постоји неколико секундарних намотаја, наведени параметар треба одредити за сваки од њих посебно.
Врсте трансформатора и њихова примена
Према карактеристикама дизајна језгра, познати узорци једнофазних трансформатора подељени су на штапове, прстенове и оклопне производе. Према облику магнетног кола који се користи у њима, они могу бити:
- У облику слова В;
- Тороидал;
- У облику слова У.
Сваки од ових образаца погодан је за специфичне сврхе повезане са потребом за добијањем наведених карактеристика преноса.
Према вредности максимално оствариве магнетне спреге (МЦ), трансформатори се деле на производе са јаком, средњом и слабом интеракцијом. Ове карактеристике у великој мери зависе од дизајна самог производа и врсте његовог језгра.
Једнофазни трансформатор је потребан у оним областима где је потребно ускладити два енергетска круга са електричном изолацијом сваког од њих.
Рад производа
При раду са једнофазним претварачима, посебна пажња се посвећује њиховом сигурном руковању, што се објашњава високим напоном који је присутан у примарним намотајима. Такође је важно узети у обзир следеће тачке у вези са правилима за уградњу и укључивање трансформатора у електричне кругове:
- како би се избегао квар намотаја (изгарање), секундарни кругови треба да буду заштићени од кратког споја;
- важно је надгледати топлотне услове језгра и намотаја и по потреби обезбедити њихово хлађење.
Брига о једнофазном трансформатору своди се на стандардне поступке, који су предвиђени одредбама важећих прописа.
