Ποιο είναι το βασικό συστατικό στο DC ή Τροφοδοτικά εναλλασσόμενου ρεύματος ; Φυσικά είναι ο ηλεκτρικός μετασχηματιστής. Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς λειτουργούν οι μετασχηματιστές; Εάν αυτή η ερώτηση έρχεται συχνά στο μυαλό σας, είστε σίγουρα στο σωστό μέρος.
Αλλά πριν ξεκινήσω, επιτρέψτε μου να δώσω μια σύντομη περιγραφή για μετασχηματιστές και διαφορετικούς τύπους
Τι είναι ένας ηλεκτρικός μετασχηματιστής;
Ηλεκτρικός μετασχηματιστής
Ένας ηλεκτρικός μετασχηματιστής είναι μια στατική συσκευή που χρησιμοποιείται για τον μετασχηματισμό του ηλεκτρικού σήματος εναλλασσόμενου ρεύματος σε ένα κύκλωμα στο ηλεκτρικό σήμα της ίδιας συχνότητας σε ένα άλλο κύκλωμα με μικρή απώλεια ισχύος. Η τάση σε ένα κύκλωμα μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί, αλλά με αναλογική αύξηση ή μείωση στις τρέχουσες βαθμολογίες.
Διαφορετικοί τύποι μετασχηματιστών
Διαφορετικοί τύποι μετασχηματιστών μπορούν να ταξινομηθούν βάσει διαφορετικών κριτηρίων όπως λειτουργία, πυρήνας κ.λπ.
Ταξινόμηση ανάλογα με τη συνάρτηση :
Μετασχηματιστής Step-Up
Step Up Transformer
Ένας μετασχηματιστής αύξησης είναι αυτός στον οποίο η κύρια τάση του πηνίου είναι μικρότερη από τη δευτερεύουσα τάση. Ένας μετασχηματιστής Step-up μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αύξηση της τάσης στο κύκλωμα. Χρησιμοποιείται σε ευέλικτα συστήματα μετάδοσης εναλλασσόμενου ρεύματος ή ΓΕΓΟΝΟΤΑ από την SVC .
Μετασχηματιστής Step-Down
Κατεβάστε μετασχηματιστή
Ένας μετασχηματιστής κατεβάσματος χρησιμοποιείται για τη μείωση της τάσης. Ο τύπος
του μετασχηματιστή στον οποίο η πρωτογενής τάση του πηνίου είναι μεγαλύτερη από τη δευτερεύουσα τάση ορίζεται ως μετασχηματιστής κατεβάσματος. Τα περισσότερα τροφοδοτικά χρησιμοποιούν μετασχηματιστή step-down για να μειώσουν την επικίνδυνα υψηλή τάση σε ασφαλέστερη χαμηλή τάση.
Ο λόγος του αριθμού στροφών σε κάθε πηνίο, που ονομάζεται λόγος στροφής καθορίζει την αναλογία των τάσεων. Ένας μετασχηματιστής προς τα κάτω έχει μεγάλο αριθμό στροφών στο πρωτεύον πηνίο (είσοδος) που συνδέεται με την τροφοδοσία υψηλής τάσης και μικρό αριθμό στροφών στο δευτερεύον πηνίο (εξόδου) για να δώσει χαμηλή τάση εξόδου.
RATIO TURNS = (Vp / Vs) = (Np / Ns) Πού, Vp = πρωτεύουσα (είσοδος) τάση Vs = δευτερεύουσα (έξοδος) τάση Np = αριθμός στροφών στο πρωτεύον πηνίο Ns = αριθμός στροφών στο δευτερεύον πηνίο Ip = πρωτεύον ( input) current Is = δευτερεύον (έξοδος) ρεύμα.
Ταξινόμηση σύμφωνα με τον πυρήνα
1. Τύπος πυρήνα 2. Τύπος κελύφους
Μετασχηματιστής πυρήνα τύπου
Σε αυτόν τον τύπο μετασχηματιστή, οι περιελίξεις δίδονται στο σημαντικό μέρος του κυκλώματος στον τύπο πυρήνα του μετασχηματιστή. Τα πηνία που χρησιμοποιούνται είναι μορφής και κυλινδρικού τύπου στον τύπο πυρήνα. Έχει ένα μόνο μαγνητικό κύκλωμα.
Μετασχηματιστής πυρήνα τύπου
Στον μετασχηματιστή πυρήνα, τα πηνία τυλίγονται σε ελικοειδή στρώματα με διαφορετικά στρώματα μονωμένα το ένα από το άλλο από υλικά όπως το μαρμαρυγία. Ο πυρήνας έχει δύο ορθογώνια άκρα και τα πηνία τοποθετούνται και στα δύο άκρα του τύπου πυρήνα.
Μετασχηματιστής τύπου κελύφους
Οι μετασχηματιστές τύπου Shell είναι ο πιο δημοφιλής και αποτελεσματικός τύπος μετασχηματιστών. ο μετασχηματιστής τύπου κελύφους έχει διπλό μαγνητικό κύκλωμα. Ο πυρήνας έχει τρία άκρα και και οι δύο περιελίξεις τοποθετούνται στα κεντρικά άκρα. Ο πυρήνας περιβάλλει τα περισσότερα μέρη της περιέλιξης. Γενικά, οι δίσκοι πολλαπλών στρωμάτων και σάντουιτς χρησιμοποιούνται σε κέλυφος.
Μετασχηματιστής τύπου κελύφους
Κάθε πηνίο υψηλής τάσης βρίσκεται ανάμεσα σε δύο πηνία χαμηλής τάσης και τα πηνία χαμηλής τάσης βρίσκονται πλησιέστερα στο πάνω και κάτω μέρος των ζυγών. Η κατασκευή τύπου κελύφους προτιμάται κυρίως για λειτουργία σε πολύ υψηλή τάση μετασχηματιστή.
Δεν υπάρχει φυσική ψύξη στον μετασχηματιστή τύπου κελύφους καθώς η περιέλιξη στον τύπο κελύφους περιβάλλεται από τον ίδιο τον πυρήνα. Απαιτείται μεγάλος αριθμός περιελίξεων για αφαίρεση για καλύτερη συντήρηση.
Άλλοι τύποι μετασχηματιστών
Οι τύποι μετασχηματιστών διαφέρουν στον τρόπο με τον οποίο παρέχονται τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα πηνία γύρω από τον πολυστρωματικό χαλύβδινο πυρήνα του μετασχηματιστή:
• Με βάση την περιέλιξη, ο μετασχηματιστής μπορεί να είναι τριών τύπων
1. Μετασχηματιστής με δύο περιέλιξη (συνηθισμένος τύπος) 2. Ενιαία περιέλιξη (αυτόματος τύπος) 3. Τρεις περιελίξεις (μετασχηματιστής ισχύος)
• Με βάση τη διάταξη των πηνίων οι μετασχηματιστές ταξινομούνται ως:
1. Κυλινδρικός τύπος 2. Τύπος δίσκου
• Ανάλογα με τη χρήση
1. Μετασχηματιστής ισχύος 2. Μετασχηματιστής διανομής 3. Μετασχηματιστής οργάνων
Ο μετασχηματιστής οργάνων μπορεί να υποδιαιρεθεί σε δύο τύπους:
α) Τρέχων μετασχηματιστής β) Πιθανός μετασχηματιστής
• Ανάλογα με τον τύπο ψύξης ο μετασχηματιστής μπορεί να είναι δύο τύπων
1. Φυσική ψύξη 2. Φυσική ψύξη με λάδι 3. Φυσική ψύξη με λάδι με αναγκαστική κυκλοφορία λαδιού
Εργασία του μετασχηματιστή
Ας στρέψουμε τώρα την προσοχή μας στη βασική μας απαίτηση: Πώς λειτουργούν οι μετασχηματιστές; ο λειτουργία μετασχηματιστή λειτουργεί κυρίως στην αρχή της αμοιβαίας επαγωγής μεταξύ δύο κυκλωμάτων που συνδέονται με μια κοινή μαγνητική ροή. Ένας μετασχηματιστής χρησιμοποιείται βασικά για μετασχηματισμό ηλεκτρική ενέργεια .
Εργασία μετασχηματιστή
Οι μετασχηματιστές αποτελούνται από τύπους αγώγιμων πηνίων ως πρωτογενείς και δευτερεύουσες περιελίξεις.
Το πηνίο εισόδου ονομάζεται πρωτεύουσα περιέλιξη και το πηνίο εξόδου ονομάζεται δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή.
Δεν υπάρχει ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ των δύο πηνίων, αλλά συνδέονται με ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται στον πυρήνα μαλακού σιδήρου του μετασχηματιστή. Οι δύο γραμμές στη μέση του συμβόλου κυκλώματος αντιπροσωπεύουν τον πυρήνα. Οι μετασχηματιστές σπαταλούν πολύ λίγη ισχύ, οπότε η ισχύς είναι σχεδόν ίση με την ισχύ εισόδου.
Το πρωτεύον πηνίο και το δευτερεύον πηνίο έχουν υψηλές αμοιβαίες επαγωγές. Εάν ένα από τα πηνία είναι συνδεδεμένο στην πηγή εναλλασσόμενης τάσης, τότε θα δημιουργηθεί εναλλασσόμενη ροή στον πολυστρωματικό πυρήνα.
Αυτή η ροή συνδέεται με το άλλο πηνίο και προκαλείται μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη, σύμφωνα με τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday.
e = M di / dt Όπου προκαλείται το e EMF Το M είναι αμοιβαία επαγωγή
Εάν το δεύτερο πηνίο είναι κλειστό, τότε το ρεύμα στο πηνίο μεταφέρεται από το πρωτεύον πηνίο του μετασχηματιστή στο δευτερεύον πηνίο.
Ιδανική εξίσωση ισχύος του μετασχηματιστή
Ενώ εστιάζουμε στο ερώτημά μας για το πώς λειτουργούν οι μετασχηματιστές, το βασικό που πρέπει να γνωρίζουμε είναι η ιδανική εξίσωση ισχύος του μετασχηματιστή.
Ιδανική εξίσωση ισχύος του μετασχηματιστή
Εάν το δευτερεύον πηνίο είναι συνδεδεμένο σε ένα φορτίο που επιτρέπει τη ροή ρεύματος στο κύκλωμα, η ηλεκτρική ισχύς μεταδίδεται από το πρωτεύον κύκλωμα στο δευτερεύον κύκλωμα.
Στην ιδανική περίπτωση, ο μετασχηματιστής είναι απόλυτα αποδοτικός όλη η εισερχόμενη ενέργεια μετατρέπεται από το πρωτεύον κύκλωμα στο μαγνητικό πεδίο και στο δευτερεύον κύκλωμα. Εάν πληρούται αυτή η προϋπόθεση, η εισερχόμενη ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να ισούται με την εξερχόμενη ισχύ:
Δίνοντας την ιδανική εξίσωση μετασχηματιστή
Οι μετασχηματιστές έχουν συνήθως υψηλή απόδοση, επομένως αυτός ο τύπος είναι μια λογική προσέγγιση.
Εάν η τάση αυξηθεί, τότε το ρεύμα μειώνεται με τον ίδιο παράγοντα. Η σύνθετη αντίσταση σε ένα κύκλωμα μετατρέπεται από το τετράγωνο της αναλογίας στροφής.
Για παράδειγμα, εάν η σύνθετη αντίσταση ΜΕ μικρόείναι συνδεδεμένο στους ακροδέκτες του δευτερεύοντος πηνίου, φαίνεται στο πρωτεύον κύκλωμα να έχει σύνθετη αντίσταση ( Ν Π/ Ν μικρό)δύο ΜΕ μικρό. Αυτή η σχέση είναι αμοιβαία, έτσι ώστε η αντίσταση ΜΕ Πτου πρωτεύοντος κυκλώματος φαίνεται στο δευτερεύον να είναι ( Ν μικρό/ Ν Π)2Zp.
Ελπίζουμε ότι αυτό το άρθρο ήταν σύντομο αλλά ακριβές και ενημερωτικό για το πώς λειτουργούν οι μετασχηματιστές. Εδώ είναι μια απλή αλλά σημαντική ερώτηση για τους αναγνώστες - Πώς επιλέγεται ένας μετασχηματιστής για το σχεδιασμό ενός τροφοδοτικού.
Δώστε τις απαντήσεις σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων.
Φωτογραφικές μονάδες:
Ένας ηλεκτρικός μετασχηματιστής από wikimedia
Βελτιώστε τον μετασχηματιστή από imimg
Κατεβείτε μετασχηματιστή από mja
Μετασχηματιστής πυρήνα τύπου από ηλεκτρικές πληροφορίες
Μετασχηματιστής τύπου Shell από ηλεκτρικές πληροφορίες
Εργασία του Transformer από κρυπτογραφημένο
