Elektrik şebekesinde daireye girdiği formdaki 220 voltluk akım gerilimi çoğu elektronik cihaz için uygun değildir. Ev aletlerine güç vermek için uygun bir türe dönüştürmek için, transformatör adı verilen özel dönüştürücüler gerekir. Onların yardımı ile, besleme voltajının değerini istenen değere düşürmek ve daha sonra düzeltmek mümkündür.
Transformatöre Genel Bakış
Dönüştürücüler olarak, bu cihazlar geleneksel olarak yüksek voltajlı hatlar üzerinden gönderilen kabul edilebilir bir güç formuna getirmek için kullanılır. Geniş mesafelere "transfer" için, akımın kabul edilebilir bir değere sahip olabileceği sadece ultra yüksek voltajlar uygundur.
En az yüz kilometreyi 380 voltluk normal voltaj şeklinde aktarmaya çalışırsanız, tüketiciye gerekli gücü sağlamak için milyonlarca amperlik bir akım gerekecektir.
Yayılması için, pratikte uygulanması imkansız olan bir insan vücudunun kalınlığı hakkında bir tel gereklidir. Bu nedenle, elektrik üreten tarafta, başka bir (yükseltici) transformatör yardımıyla değeri 110 kV'a yükselir. Bu formda, konutlarda ve üretim tesislerinde elektrik dağıtımını kullanmak imkansızdır. Bu nedenle, dağıtım istasyonlarında patlayıcılarla teslimattan sonra 110 kV, 10 (6) kV'ye düşürülür.
Buradan yerel transformatör trafo merkezlerine giderler, burada yerel kademeli transformatörde 380 (220) Voltluk son halini alırlar. Bu potansiyel değerlerle, enerji kolayca bir yeraltı kablosu veya bir SIP anten teli ile nihai tüketiciye taşınabilir. Bu nedenle, tek fazlı bir transformatör insan yaşamında büyük bir rol oynar.
Amaç ve cihaz
Herhangi bir 220 Volt tek fazlı transformatör, sadece AC devrelerinde çalışan bir elektrikli cihazdır. Yardımı ile giriş voltajı istenen değere dönüştürülür (çoğu zaman azalır). Bu durumda, ikincil sargıdan çekilen akım artar, çünkü güç neredeyse kayıpsız iletilir. Bu cihazın temel amacının problemleri çözmek için gerekli voltajı elde etmek ve daha sonra belirli amaçlar için kullanmak olduğu sonucuna varılır.
Aşağıdaki ana unsurlardan oluşan transformatörün tasarımına aşinalık, daha eksiksiz bir resim çekmeye yardımcı olacaktır:
- ferromanyetik malzemelerden yapılmış çekirdek;
- yalıtılmış bir çerçeveye yerleştirilmiş birincil ve ikincil bobinler;
- koruyucu kapak (bu eleman birkaç modelde yoktur).
Bazı örneklerde ferro-mıknatıslar yerine elektrikli çelik veya permaç kullanılır. Belirli bir tür çekirdek malzemenin seçimi, ürünün kendisinin kullanım alanına bağlıdır.
Çalışma prensibi
Tek fazlı bir transformatörün çalışma prensibi, bobine etki eden alternatif elektrik alanının yakınlarda bulunan bir iletkende bir EMF'yi indüklediği yasaya dayanmaktadır. Bu fenomene, bu ilginç etkiyi ilk keşfeden Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasası denir. Bunu kanıtlamak için bilim adamı, çoğu modern elektrikli cihaz ve montajın çalışmalarının temelini oluşturan bütün bir teori geliştirdi.
Ana hükümleri:
- bir akım bir tel bobininden geçtiğinde, etrafında bulunan tüm aynı dönüşleri yakalayan bir manyetik akı oluşur;
- bu akışın etkisi altında, başlangıç alanıyla değişiklikler şeklinde çakışan bir EMF indüklenir;
- içinde bir ferromanyet varlığında, bu etkinin etkisi artar.
Tüm bu prensipler modern bir transformatör ürününün çalışmasının temelini oluşturur. Yükün sekonder sargısına bağlandığında, çalışma devresi kapanır ve enerji neredeyse tüketiciye kayıpsız olarak iletilir.
Çalışma modları
Herhangi bir dönüştürme cihazı gibi, transformatörün iki çalışma modu vardır:
- sözde "rölanti hızı";
- yükleme modu.
Rölantideyken, cihaz yüksüz çalışır ve sadece birincil sargıda harcanan minimum gücü tüketir. İçindeki akım da minimumdur ve genellikle bağlı yükte gözlenen değerin% 3-10'unu aşmaz. İkinci durumda, değeri bobindeki dönüşlerin sayısı ile ters orantılı olan ikincil sargının dönüşlerinde bir akım akmaya başlar.
Bir aşağı inen transformatörde, içindeki voltaj daha düşüktür ve akım daha fazladır. Bu modda, güç, transformatör çekirdeğindeki ısı dağılımı dikkate alınarak yüke aktarılır.
ana parametreler
Gerilim ve akım dönüştürücüleri parametrelerini değerlendirirken, I1 / I2 = w2 / w1 = 1 / k olarak tanımlanan dönüşüm katsayısı k'ye dikkat etmek önemlidir. Burada w2 ve w1, sırasıyla ikincil ve birincil sargılardaki dönüşlerin sayısıdır. Ayrıca, bobinlerin yerleştirildiği çekirdek pencerenin boyutu gibi özellikleri de dikkate alınır.
Gerilimdeki tek fazlı çift sargı transformatörünün transfer özelliklerini karakterize eden başka bir parametre, değeri bir düşürme cihazı için 1'den daha düşük olan aynı dönüşüm katsayısı k'dır ve bunun tersi, k> 1 ise, bu ürün bir yükseltici transformatördür. Sargı tellerinde kayıpların olmaması ve akış dağılımı, bu göstergenin hesaplanması çok basittir. Bunun için basit bir hesaplama algoritması kullanmak en uygunudur: k = U2 / U1. Birkaç ikincil sargı varsa, belirtilen parametre her biri için ayrı ayrı belirlenmelidir.
Transformatör çeşitleri ve uygulamaları
Çekirdeğin tasarım özelliklerine göre, tek fazlı transformatörlerin iyi bilinen örnekleri çubuk, halka ve zırh ürünlerine ayrılır. İçlerinde kullanılan manyetik devrenin şekline göre şunlar olabilir:
- W şeklinde;
- toroidal;
- U-şekillidir.
Bu formların her biri, belirtilen iletim karakteristiklerini elde etme ihtiyacı ile ilgili belirli amaçlar için uygundur.
Ulaşılabilen en büyük manyetik kuplaj (MS) transformatörleri güçlü, orta ve zayıf etkileşimli ürünlere ayrılır. Bu özellikler büyük ölçüde ürünün kendisinin tasarımına ve çekirdeğinin türüne bağlıdır.
İki güç devresini her birinin elektriksel izolasyonu ile koordine etmenin gerekli olduğu alanlarda tek fazlı bir transformatör talep edilmektedir.
Ürün Kullanımı
Tek fazlı dönüştürme cihazlarını çalıştırırken, birincil sargılarda bulunan yüksek voltaj ile açıklanan bunların güvenli bir şekilde ele alınmasına özellikle dikkat edilir. Transformatörlerin elektrik devrelerine kurulması ve dahil edilmesi ile ilgili aşağıdaki hususları da dikkate almak önemlidir:
- sargı arızasını (yanma) önlemek için, ikincil devreler kısa devreden korunmalıdır;
- Çekirdeğin ve sargıların termal koşullarını izlemek ve gerekirse soğumasını sağlamak önemlidir.
Tek fazlı bir transformatörün bakımı, mevcut standartların hükümleri tarafından sağlanan standart prosedürlere indirgenmiştir.
