Voltan semasa 220 volt dalam rangkaian elektrik dalam bentuk masuk ke pangsapuri tidak sesuai untuk operasi kebanyakan peranti elektronik. Untuk menukarnya menjadi 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 meluruskannya.
Gambaran Keseluruhan Transformer
Sebagai penukar, peranti ini secara tradisional digunakan untuk membawa kepada bentuk daya yang dapat diterima yang dihantar melalui talian voltan tinggi. Untuk "pemindahan" ke jarak yang jauh, hanya voltan ultra tinggi yang sesuai di mana arus dapat mempunyai nilai yang dapat diterima.
Sekiranya anda cuba memindahkan tenaga sekurang-kurangnya seratus kilometer dalam bentuk voltan biasa 380 volt, arus berjuta-juta ampere akan diperlukan untuk menyampaikan kuasa yang diperlukan kepada pengguna.
Untuk penyebarannya, diperlukan wayar mengenai ketebalan tubuh manusia, yang dalam praktiknya mustahil dilaksanakan. Oleh itu, pada sisi penjana elektrik, dengan bantuan pengubah lain (step-up), nilainya meningkat kepada 110 kV. Dalam bentuk ini, mustahil untuk menggunakan pengedaran elektrik di 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 daerah, di mana di dalam transformer step-down tempatan mereka mendapat bentuk akhir 380 (220) Volt. Dengan nilai berpotensi tersebut, tenaga dapat diangkut dengan mudah melalui kabel bawah tanah atau wayar udara SIP kepada pengguna akhir. Oleh itu, pengubah fasa tunggal memainkan peranan besar dalam kehidupan manusia.
Tujuan dan peranti
Mana-mana pengubah fasa tunggal 220 Volt adalah peranti elektrik yang hanya berfungsi dalam litar AC. Dengan pertolongannya, voltan input ditukar ke nilai yang diinginkan (paling kerap ia menurun). Dalam kes ini, arus yang diambil dari belitan sekunder meningkat, kerana daya dihantar hampir tanpa kehilangan. Oleh itu, tujuan utama peranti ini adalah untuk mendapatkan voltan yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah, dan kemudian menggunakannya untuk tujuan tertentu.
Keakraban dengan reka bentuk pengubah, yang terdiri daripada elemen utama berikut, akan membantu membuat gambaran yang lebih lengkap:
- teras yang diperbuat daripada bahan feromagnetik;
- gegelung primer dan sekunder diletakkan pada bingkai bertebat;
- penutup pelindung (elemen ini tidak terdapat dalam beberapa model).
Dalam beberapa sampel, bukan feromagnet, baja elektrik atau permalloy digunakan. Pemilihan jenis bahan inti tertentu bergantung pada bidang penggunaan produk itu sendiri.
Prinsip operasi
Prinsip pengoperasian transformer fasa tunggal adalah berdasarkan undang-undang, yang mana medan elektrik bergantian yang bertindak dalam gegelung mendorong EMF dalam konduktor yang terletak berdekatan. Fenomena itu disebut undang-undang induksi elektromagnetik Faraday, yang pertama kali menemui kesan menarik ini. Untuk membuktikannya, saintis itu mengembangkan keseluruhan teori, yang menjadi asas kerja kebanyakan alat elektrik dan pemasangan moden.
Peruntukan utamanya:
- apabila arus melewati gegelung wayar, fluks magnet terbentuk di sekelilingnya, menangkap semua lilitan yang sama yang terletak berdekatan;
- di bawah pengaruh aliran ini, EMF ditimbulkan di dalamnya, bertepatan dalam bentuk perubahan dengan bidang awal;
- dengan adanya ferromagnet di dalamnya, kesan kesan ini dipertingkatkan.
Semua prinsip ini adalah asas untuk pengoperasian produk pengubah moden. Apabila disambungkan ke belitan sekunder beban, litar kerja ditutup, dan tenaga dihantar hampir tanpa kerugian kepada pengguna.
Mod operasi
Seperti mana-mana peranti penukar, pengubah mempunyai dua mod operasi:
- apa yang disebut "kelajuan menganggur";
- mod beban.
Semasa melengah-lengahkan, peranti beroperasi tanpa beban dan menggunakan daya minimum yang hilang hanya pada belitan utama. Arus di dalamnya juga minimum dan biasanya tidak melebihi 3-10% dari nilai yang diperhatikan dengan beban yang disambungkan. Dalam kes kedua, arus mula mengalir pada giliran belitan sekunder, yang nilainya sebanding dengan bilangan lilitan dalam gegelung.
Dalam transformer step-down, voltan di dalamnya lebih rendah, dan arus lebih banyak. Dalam mod ini, kuasa dipindahkan ke beban dengan mengambil kira pelesapan terma di teras pengubah.
parameter utama
Semasa mempertimbangkan parameter penukar voltan dan arus, penting untuk diperhatikan pekali 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. Sebagai tambahan, ciri-cirinya, seperti ukuran tingkap teras di mana gegelung diletakkan, diambil kira.
Parameter lain yang mencirikan sifat pemindahan transformer penggulungan dua fasa tunggal dalam voltan adalah pekali transformasi yang sama k, yang nilainya untuk peranti step-down kurang dari 1. Dan sebaliknya, jika k> 1, produk ini adalah transformer step-up. Sekiranya tiada kerugian pada wayar belitan dan penyebaran aliran, penunjuk ini sangat mudah untuk dikira. 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 terkenal dibahagikan kepada produk rod, cincin dan perisai. Mengikut bentuk litar magnet yang digunakan di dalamnya, mereka boleh:
- Berbentuk W;
- Toroidal;
- Berbentuk U
Setiap bentuk ini sesuai untuk tujuan tertentu yang berkaitan dengan keperluan mendapatkan ciri penghantaran yang ditentukan.
Transformer gandingan magnetik (MS) terbesar boleh 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 diminati di kawasan di mana perlu untuk mengkoordinasikan 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. Juga penting untuk mempertimbangkan perkara-perkara berikut mengenai pemasangan dan kemasukan transformer dalam litar elektrik:
- untuk mengelakkan kegagalan penggulungan (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 standard, yang diperuntukkan oleh peruntukan standard semasa.
