Strømspenningen på 220 volt i det elektriske nettverket i den formen den kommer inn i leiligheten er uegnet for drift av de fleste elektroniske enheter. For å konvertere den til en praktisk type for å drive husholdningsapparater, er det nødvendig med spesielle omformere som kalles transformatorer. Med deres hjelp er det mulig å senke forsyningsspenningens verdi til ønsket verdi og deretter rette den.
Transformator oversikt
Som omformere brukes disse enhetene tradisjonelt for å bringe til en akseptabel form for kraft som sendes over høyspenningslinjer. For "overføring" til store avstander er det bare ultrahøye spenninger som er egnet som strømmen kan ha en akseptabel verdi.
Hvis du prøver å overføre energi minst hundre kilometer i form av den vanlige spenningen på 380 volt, vil en strøm på millioner ampere kreves for å levere den nødvendige kraften til forbrukeren.
For bortføring er det nødvendig med en ledning om tykkelsen på et menneskekropp, som i praksis er umulig å implementere. Derfor, på siden av den elektrisitetsgenererende siden, ved hjelp av en annen (trapp-opp) transformator, stiger verdien til 110 kV. I denne formen er det umulig å bruke strømfordeling i boligbygg og produksjonsanlegg. Derfor er 110 kV etter levering via eksplosiver i distribusjonsstasjoner redusert til 10 (6) kV.
Herfra går de til distriktstransformatorstasjoner, hvor de i den lokale nedtrappingstransformatoren får sin endelige form 380 (220) Volt. Med slike potensielle verdier kan energi lett transporteres gjennom en underjordisk kabel eller en SIP-antennetråd til sluttforbrukeren. Derfor spiller en enfaset transformator en stor rolle i menneskelivet.
Formål og enhet
Enhver 220 Volt enfasetransformator er en elektrisk enhet som bare fungerer i vekselstrømskretser. Med sin hjelp konverteres inngangsspenningen til ønsket verdi (som oftest reduseres). I dette tilfellet øker strømmen som trekkes fra sekundærviklingen, siden kraften overføres nesten uten tap. Det følger at hovedformålet med denne enheten er å oppnå den spenningen som er nødvendig for å løse problemer, og deretter bruke den til spesifikke formål.
Kjennskap til utformingen av transformatoren, som består av følgende hovedelementer, vil bidra til å lage et mer fullstendig bilde:
- kjerne laget av ferromagnetiske materialer;
- primære og sekundære spoler plassert på en isolert ramme;
- beskyttelsesdeksel (dette elementet er fraværende i en rekke 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 enfase-transformator er basert på loven, i henhold til hvilket det vekslende elektriske feltet som virker i spolen induserer en EMF i en leder lokalisert i nærheten. Fenomenet kalles loven om elektromagnetisk induksjon av Faraday, som var den første som oppdaget denne interessante effekten. For å underbygge det utviklet forskeren en hel teori, som lå til grunn for arbeidet med de fleste moderne elektriske apparater og sammenstillinger.
Dets viktigste bestemmelser:
- når en strøm går gjennom en trådspole, dannes en magnetisk fluks rundt den, og fanger opp alle de samme svingene som ligger i nærheten;
- under påvirkning av denne strømmen, induseres en EMF i dem, sammenfallende i form av endringer med det opprinnelige feltet;
- i nærvær av en ferromagnet i den, blir effekten av denne effekten forbedret.
Alle disse prinsippene er grunnlaget for driften av et moderne transformatorprodukt. Når den er koblet til sekundærviklingen av lasten, lukkes arbeidskretsen, og energien overføres nesten uten tap til forbrukeren.
Driftsmodus
Som alle konverteringsenheter har transformatoren to driftsmodus:
- den såkalte "tomgangshastighet";
- lastemodus.
Når den går på tomgang, fungerer enheten uten belastning og bruker et minimum av strøm som blir spredt bare i primærviklingen. Strømmen i den er også minimal og overstiger vanligvis ikke 3-10% av den observerte verdien med den tilkoblede belastningen. 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 nedtrappende transformator er spenningen i den lavere, og strømmen er mer. I denne modusen overføres strøm til lasten under hensyntagen til termisk spredning i transformatorkjernen.
hovedparametere
Når man vurderer parametrene til spennings- og strømomformere, er det viktig å merke seg transformasjonskoeffisienten k, definert som I1 / I2 = w2 / w1 = 1 / k. Her er w2 og w1 antall svinger i henholdsvis sekundær- og primærviklingene. I tillegg blir det tatt hensyn til dens egenskaper, for eksempel størrelsen på kjernevinduet som spolene er plassert i.
En annen parameter som kjennetegner overføringsegenskapene til en enfaset dobbeltviklingstransformator i spenning er den samme transformasjonskoeffisienten 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 viklingens ledninger og strømningsspredning, er denne indikatoren veldig enkel å beregne. For dette er det mest praktisk å bruke en enkel beregningsalgoritme: k = U2 / U1. Hvis det er flere sekundære viklinger, bør den spesifiserte parameteren bestemmes for hver av dem separat.
Typer transformatorer og deres anvendelse
I henhold til designfunksjonene til kjernen er velkjente prøver av enfasetransformatorer delt inn i stang-, ring- og rustningsprodukter. I henhold til formen til den magnetiske kretsen som brukes i dem, kan de være:
- W-formet;
- toroidal;
- U-formet.
Hver av disse formene er egnet for visse formål relatert til behovet for å oppnå spesifiserte overføringsegenskaper.
De største oppnåelige magnetiske koblingstransformatorene (MS) er delt inn i produkter med sterke, mellomstore og svake interaksjoner. Disse egenskapene avhenger i stor grad av utformingen av selve produktet og typen av kjernen.
En enfase-transformator er etterspurt i områder der det er nødvendig å koordinere to strømkretser med den elektriske isolasjonen til hver av dem.
Produktdrift
Når du bruker enfasekonverteringsenheter, blir spesiell oppmerksomhet rettet mot sikker håndtering av dem, noe som forklares med høyspenningen som er til stede på primærviklingene. Det er også viktig å vurdere følgende punkter når det gjelder installasjon og inkludering av transformatorer i elektriske kretser:
- For å unngå viklingssvikt (utbrenthet), bør sekundære kretser beskyttes mot kortslutning;
- Det er viktig å overvåke de termiske forholdene til kjernen og viklingene og om nødvendig sørge for kjøling.
Å ta vare på en enfase-transformator er redusert til standardprosedyrer, som er gitt etter bestemmelsene i gjeldende standarder.
