Kaj je transformator? Vse, kar morate vedeti

Ti veš kaj je transformator? Imamo te!

Transformator je elektronska naprava prevodi elektriko med dvema ali več vezji. Transformatorji se uporabljajo za povečati or zmanjšanje AC (izmenični tok) signalna napetost.

A to še ni vse. Oglejmo si te neverjetne naprave pobližje!

Zgodovina transformatorja

Transformator je izumil ameriški inženir madžarskega porekla, imenovan Otto Blatti V 1884 leto.

Domneva se, da ga je za ustvarjanje naprave navdihnil po tem, ko je videl neuspeli poskus s prehajanjem električnega toka skozi kovinsko ploščo.

Načelo delovanja transformatorja

Načelo delovanja transformatorja temelji na konceptu indukcije. Ko je na eno tuljavo priključena moč, se v drugi tuljavi ustvari elektromotorna sila, ki povzroči njeno magnetno polarizacijo.

Končni rezultat je, da se v enem tokokrogu inducirajo tokovi, ki ustvarijo napetost, ki nato obrne svojo polariteto.

Kakšna je uporaba transformatorja?

Transformatorji se običajno uporabljajo za zmanjšati napetost v električnem tokokrogu. Zaradi tega je varnejše za nizkonapetostno opremo, ki je v neposredni bližini. občutljiva elektronika naprave, prav tako pa preprečuje poškodbe gospodinjske električne napeljave.

Transformatorji se lahko uporabljajo tudi za distribucija moč, ki je preobremenjena ali nima stabilnosti z odklopom bremena iz napajalnega voda v obdobjih največjega povpraševanja.

Transformator se lahko postavi v različna vezja, odvisno od njihovega potrebe ki zagotavlja, da ni preobremenitev, tudi če ima eno vezje težave z napetostnimi zahtevami.

To vam tudi omogoča urejati koliko energije potrebujete v danem trenutku, da električni sistem ne deluje premočno in se prezgodaj obrabi, ker je vedno nekaj obremenitev vseh transformatorjev.

Transformatorski deli

Transformator je sestavljen iz primarnega navitja, sekundarnega navitja in magnetnega kroga. Ko se napajanje priklopi na primarni tokokrog, magnetni tok iz te faze deluje na sekundarno fazo in nekatere od teh tokov preusmeri nazaj vanj.

To ustvari napetost, ki se inducira v drugi tuljavi, ki nato obrne svojo polariteto. To je posledica dejstva, da se magnetni tok prekine z ene tuljave in prenese na drugo. Končni rezultat je induciran tok v sekundarnem tokokrogu in ravni izmenične napetosti.

Primarno in sekundarno tuljavo lahko povežete zaporedno ali vzporedno med seboj, kar različno vpliva na prenos moči glede na potrebe tega določenega vezja.

Ta zasnova nam omogoča uporabo enega vezja za več namenov. Če ob določenem času ni potrebe po ravneh energije, jih je mogoče prenesti v drug tokokrog, ki ima morda večjo potrebo po njih.

Kako deluje transformator?

Načelo transformatorja je, da električna energija teče skozi eno tuljavo žice, ki ustvari magnetno polje, ki nato inducira tok v drugih. To pomeni, da primarno navitje napaja sekundarno tuljavo, da povzroči, da proizvaja napetost.

Proces se začne, ko je v primarni tuljavi prisoten izmenični tok (AC), ki ustvarja magnetizem z obračanjem polarnosti naprej in nazaj med severom in jugom. Magnetno polje se nato premakne navzven proti sekundarni tuljavi in ​​na koncu vstopi v prvo tuljavo žice.

Magnetno polje se premika vzdolž prve žice in spremeni polarnost ali smer, kar nato inducira električni tok. Ta postopek se ponovi tolikokrat, kolikor je tuljav na transformatorju. Na moč napetosti vpliva število ovojev v primarnem in sekundarnem tokokrogu.

Magnetno polje se še naprej premika skozi sekundarno tuljavo žice, dokler ne doseže konca in se nato vrne v prvo tuljavo žice. Zaradi tega gre večina električne energije v eno smer in ne v dve različni smeri, kar ustvarja izmenični tok (AC).

Ker je energija shranjena v magnetnem polju transformatorja, ni potrebe po drugem napajalniku.

Za prenos moči iz primarne tuljave v sekundar, morata biti povezana v zaprt krog. To pomeni, da obstaja neprekinjena pot, tako da lahko elektrika prehaja skozi oba.

Učinkovitost transformatorja je odvisna od števila ovojev na vsaki strani, pa tudi od tega, iz katere kovine so izdelani.

Železno jedro poveča moč magnetnega polja, zato magnetno polje lažje preide skozi vsako žico, namesto da bi jo potisnilo in se zagozdilo.

Prav tako je mogoče narediti transformatorje za povečanje napetosti ob zmanjšanju toka. Na primer, ampermeter se uporablja za merjenje števila amperov, ki tečejo skozi žico.

Voltmeter se uporablja za merjenje napetosti v električnem tokokrogu. Zaradi tega jih je treba sestaviti skupaj, da lahko pravilno delujejo.

Tako kot katera koli druga elektronska naprava lahko tudi transformatorji včasih odpovejo ali pride do kratkega stika zaradi preobremenitve. Ko se to zgodi, lahko nastane iskra in zažge napravo.

Pomembno je zagotoviti, da električna energija ne teče skozi transformator, če opravljate kakršna koli vzdrževalna dela. To pomeni, da mora biti napajanje izklopljeno, na primer z odklopnikom, da se zagotovi varnost vseh.

Vrste transformatorjev

• povečevalni in padajoči transformator
• Močni transformator
• Razdelilni transformator
• Uporaba razdelilnega transformatorja
• Instrumentalni transformator
• Tokovni transformator
• Potencialni transformator
• Enofazni transformator
• Trifazni transformator

povečevalni in padajoči transformator

Povečevalni transformator je zasnovan tako, da proizvaja izhodno napetost, ki je višja od električne vhodne napetosti. Uporabljajo se, ko potrebujete veliko efektivno moč za kratek čas, vendar ne ves čas.

En primer tega bi bili ljudje, ki potujejo z letalom ali delajo z elektronskimi napravami, ki uporabljajo veliko toka. Ti transformatorji se uporabljajo tudi za napajanje domov, ki imajo vetrne turbine ali sončne celice.

Padajoči transformatorji so zasnovani za zmanjšanje napetosti na električnem vhodu, tako da lahko zagotovi moč pri nižji izhodni napetosti.

Ta vrsta transformatorja se pogosto uporablja v gospodinjstvih ali računalnikih, kjer se energija ali preprosti stroji, kot so svetilke ali luči, uporabljajo ves čas.

Močni transformator

Močnostni transformator prenaša moč, običajno v velikih količinah. Uporabljajo se predvsem za prenos električne energije na velike razdalje po električnem omrežju. Močnostni transformator porablja nizkonapetostno električno energijo in jo pretvarja v visokonapetostno električno energijo, tako da lahko prepotuje velike razdalje.

Transformator nato preklopi nazaj na nizko napetost v bližini osebe ali podjetja, ki potrebuje napajanje.

Razdelilni transformator

Razdelilni transformator je zasnovan za ustvarjanje varnega sistema distribucije električnega toka. Uporabljajo se predvsem za domove, pisarne, tovarne in druge objekte, kjer so potrebe po energiji na različnih ravneh in zahtevajo enoten pretok moči.

Zmanjšujejo udarne napetosti z uravnavanjem pretoka električne energije v domove in zgradbe.

Razdelilni transformator v resnici ni transformator v smislu, da zagotavlja višjo napetost od vhodne, vendar zagotavlja varnejšo in učinkovitejšo distribucijo električne energije.

To omogoča njegova primarna funkcija pretvorbe energije iz električnega omrežja v nižjo napetost, tako da se lahko varno uporablja v domovih in poslovnih prostorih.

Instrumentalni transformator

Instrumentalni transformator velja za posebno vrsto transformatorske naprave. Ima enake funkcije kot razdelilni transformator, vendar je zasnovan za še manjšo obremenitev.

So manjši in cenejši od drugih vrst transformatorjev, zaradi česar so idealni za uporabo z majhnimi napravami, kot so ročna električna orodja ali mikrovalovne pečice.

Tokovni transformator

Tokovni transformator je naprava, ki vam omogoča merjenje visoke napetosti. Imenuje se tokovni transformator, ker vbrizga izmenični tok v napravo in posledično meri količino enosmernega izhoda.

Tokovni transformatorji merijo tokove, ki so 10-100-krat nižji od napetosti, zaradi česar so idealno orodje za merjenje določene električne opreme ali naprav.

Potencialni transformator

Napetostni transformator je naprava, ki pretvori električno napetost na bolj primerno raven za merjenje. Naprava vbrizga visokonapetostno električno energijo in posledično meri količino nižjenapetostne električne energije.

Tako kot tokovni transformatorji tudi napetostni transformatorji omogočajo meritve na napetostnih nivojih, ki so 10- do 100-krat nižji od tistih, ki jih uporabljajo distribucijski transformatorji.

Enofazni transformator

Enofazni transformator je vrsta razdelilnega transformatorja, ki distribuira 120 voltov moči. Najdemo jih v stanovanjskih območjih, poslovnih zgradbah in velikih elektrarnah.

Enofazni transformatorji delujejo na trifaznih tokokrogih, kjer je vhodna napetost porazdeljena na dva ali več vodnikov, ki so 120 stopinj narazen, da dosežejo prostore stranke. Vhodna napetost, ki gre v zmaja, je običajno med 120 in 240 volti v Severni Ameriki.

Trifazni transformator

Trifazni transformator je vrsta prenosnega ali distribucijskega transformatorja, ki distribuira 240 voltov moči. V Severni Ameriki se vhodna napetost giblje od 208 do 230 voltov.

Transformatorji se uporabljajo za oskrbo velikih območij, kjer veliko potrošnikov potrebuje električno energijo. Območje, ki ga oskrbuje trifazni transformator, bo imelo tri nize žic, ki sevajo iz njega, ki so 120 stopinj narazen, in vsak niz napaja drugačno napetost.

Trifazni transformator ima šest sekundarnih navitij. Uporabljajo se v različnih kombinacijah za doseganje želene napetosti za specifično območje posamezne stranke.

Šest sekundarnih navitij je razdeljenih na dve vrsti: visoko in nizko napetost. Primer tega bi bil, če bi bili v območju, ki ga napaja trifazni razdelilni transformator, trije porabniki.

Zaključek

Verjamemo, da zdaj razumete kaj je transformator in zakaj brez njih ne moremo živeti.