Vad används en transformator till: funktioner, funktionsprincip och tillämpning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Låt oss till att börja med ta reda på vad en transformator är till för och vad den är. Detta är en elektrisk maskin designad för att ändra spänningen. De är olika beroende på syftet. Det finns transformatorer för ström, spänning, matchning, svetsning, kraft, mätning. Alla har olika uppgifter, men de är otvetydigt förenade av handlingsprincipen. Alla transformatorer går på växelström. Det finns inga sådana DC-enheter. De har alla primära och sekundära lindningar.

Vad kallas primärlindningen och vad kallas sekundärlindningen?

Den primära är den till vilken spänningen kommer, och den sekundära är den från vilken den tas bort. Anta att vi har en transformator som omvandlar 220 V AC till 12 V. I det här fallet är primärlindningen den som är 220 V. Men transformatorer kan inte bara trappa ner, utan också höja spänningen. SåGenom att ansluta 12 V AC till den tidigare indikerade sekundärlindningen kan vi alltså ta bort 220 V från primärlindningen. Således byter de plats.

I vissa fall kan det finnas flera sekundära lindningar. Till exempel, i gamla TV-apparater fanns det enheter med en primärlindning och många sekundära, vars spänning varierade från 3,3 till 90 V. I alla fall tjänar transformatorn till att omvandla spänningar och strömmar till optimala värden.

Lagen om energibevarande

Det bör förstås att den här enheten inte tar energi från ingenstans. Låt oss till exempel ta en transformator med en primärspänning på 220 V och en ström på 5 A. Det betyder att dess effekt är 1100 watt. Från sekundärlindningen vid 22 V kan vi ta bort en ström på högst 50 A. Omvandling till watt får vi samma 1100 watt. Vi kommer inte att ta bort mer kraft från sekundärlindningen. Om du försöker göra detta kommer enheten helt enkelt att misslyckas. Därmed blir det tydligt vad transformatorn är till för. För att konvertera AC-spänning till DC. Därefter kommer vi att berätta mer om varje typ av sådana enheter.

Instrumenttransformatorer

Sådana enheter används för att minska värdena till acceptabla för mätenheter. De används i instrumentering. Du kan också hitta sådana enheter inom mikroprocessorteknik. Där fungerar de som en sensor som skickar signaler på olika nivåer till styrelsen, beroende på vilken den senare "fattar beslut" om fortsatt funktion.apparat.

De är i allmänhet mycket exakta och inte avsedda för konsumentbruk. Exempel på vad instrumenttransformatorer används till är följande enheter för omvandling av ström och spänning. Vi kommer att försöka förklara deras syfte så detaljerat som möjligt.

Strömtransformatorer

Vad är dessa enheter till för? De är utformade för att reducera mängden ström till en acceptabel mätutrustning. I själva verket är de mellanliggande utrustning mellan ledarna, från vilken det är nödvändigt att ta värdet av värdet, och mätmekanismen. Sådana transformatorer används, som redan nämnts, i mätinstrument, skyddsutrustning och automation. De är anslutna på detta sätt: primärlindningen har flera varv och är ansluten i serie med lasten, och sekundärlindningen är ansluten till minsta möjliga motstånd hos skydds- eller mätutrustningen.

Vanligtvis levereras dessa transformatorer med själva utrustningen, eftersom små förändringar i belastningsmotståndet påverkar mätnoggrannheten och skyddsutrustningen kommer inte att fungera korrekt. Designfunktionen och metoden för att ansluta sådana enheter gör det omöjligt att driva konsumenten.

Voltage Transformers

Denna typ av enhet används inte för att strömförsörja konsumenter, men är nödvändig för att skapa en galvanisk isolering mellan högspännings- och lågspänningsdelarna. Tillverkningsmetoden är ingentingskiljer sig från strömtyperna för enheter med samma namn. Det finns fortfarande primära och sekundära lindningar, trådtvärsnittet är ganska lågt, vilket inte tillåter att den används för att strömförsörja konsumenter.

Ta till exempel en kilovoltmeter. Faktum är att det är för dyrt att bygga en enhet som skulle hålla hög spänning. Därför installeras en spänningstransformator mellan mätsonderna, som tar värdet på kvantiteterna, och enheten. Den omvandlar höga värden till acceptabla av mätmekanismen (cirka 100 V). Denna åtgärd gör att du inte kan göra ändringar i mätmekanismen. Till viss del låter det här anslutningsschemat dig skydda elektrikern som gör mätningar.

De används även för installation i olika automatiserade styr- och skyddssystem. Nu vet du vad spänningstransformatorer är till för. Låt oss gå vidare till nästa typ - svetsanordningar med samma namn.

Strömtransformatorer

De här är mer kraftfulla enheter som många av er har sett. Därefter kommer vi att beskriva i detalj vad krafttransformatorer används till. De behövs för att öka/minska spänningen genom elektromagnetisk induktion till det värde som konsumenten behöver. I fallet med dessa enheter syftar ordet "konsument" på fabriker och bostadsbyggnader.

Det mest slående exemplet är enheter som sänker 6 (10) kV till acceptabelt 380 V, som redan matar en enstaka fas i kombination med mittlinjenvåra hus behöver 220 V. Och ett exempel på en sådan step-up transformator finns i mikrovågsugnen, där en av 220 V-näten gör 2 kV magnetronen nödvändig för driften. Högspänningsenheter (över 1000 V) är nästan alltid trefasiga, och de klassificeras i olje- eller luftkylda enheter, såväl som klimatförändringar och primärlindningsspänning.

En egenskap hos trefastransformatorer är att du kan ändra driftspänningen med 1,73 gånger beroende på hur lindningarna (stjärna-delta) ingår. Antag att denna enhet, ansluten med ett 6 kV delta, kan fungera på ett 10 kV-nät, såvida inte tillverkaren naturligtvis har tagit hand om denna möjlighet från isoleringssidan. Det finns transformatorer, som nämnts ovan, trefas och enfas. Enheter är designade för att fungera med olika kapacitet beroende på konsumentens behov.

Enfas transformatorer, som tidigare användes som strömförsörjning, ersätts nu aktivt av olika elektroniska omvandlare, som har högre effektivitet, mindre vikt och dimensioner. Kraftenheter kan också delas in efter typen av utförande av den magnetiska kretsen i stav och pansar.

En transformator med en kärnmagnetisk krets är utformad på ett sådant sätt att 2 spolar installeras på en U-formad del, och ett ok är stängt ovanpå. Fördelen är att elementen faktiskt inte berör varandra.

I den armerade magnetkretsen är spolen installerad på den W-formade delen. Sektionen som ledarna sitter på lindas vanligtvis förstsom primär, och sedan, genom en värmebeständig separator, som sekundär. Fördelen är det förstärkta mekaniska skyddet av lindningarna.

Det finns också toroidformade kärnor, men de är gjorda av ferritringar, eftersom det är olönsamt att bygga en sådan struktur från en laminerad magnetkrets. Sådana enheter används vanligtvis inom elektronik och arbetar vid höga frekvenser.

Svetstransformatorer

Vad är dessa enheter till för? I själva verket är de oberoende enheter. Det vill säga en svetstransformator är inte en sele som säkerställer driften av någon enhet, men den är i sig en fullfjädrad enhet. Syftet med en sådan anordning är att sänka nätspänningen till en relativt låg, ungefär 50-60 V, och ge en stor ström.

Vid denna spänning bryter en ganska kort båge igenom, men en verkligt enorm ström ger den mycket kraft. Tack vare den sista parametern svetsas eller skärs metall.

Sådana transformatorer har som regel strömjustering. Detta är nödvändigt för att ändra diametern och typen av svetselektroden. Det är sant att svetstransformatorer för hushållsbruk i allt högre grad ersätts av växelriktare. Vilket inte är förvånande, eftersom svetsomvandlarens effektivitet är lägre. Den sänker nätspänningen kraftigt, förbrukar stora strömmar på primärlindningen, har en stor vikt, låg rörlighet och värms upp ganska mycket jämfört med enheter av invertertyp.

Nu vet du hur en svetstransformator fungerar och vad den är till för.

koordinator

Denna typ av transformator används i olika flerstegskretsar för att matcha resistansen mellan olika delar av kretsen. Du hittar den i en rörljudförstärkare. Vanligtvis i sådana enheter är det en ledig dag.

Så vad är belastningsmatchningstransformatorn till för? Till exempel är arbetsspänningen för lamporna i ljudfrekvensförstärkaren 70-90 V, men strömmen är knapp. En sådan spänning kan inte läggas på högtalarna, vilket innebär att den sänks till en acceptabel spänning och följaktligen ökar strömmen.

Syftet med en sådan transformator är att sänka spänningen eller öka den till det värde som krävs av en viss nod i apparaten.

Slutsats

Alla enheter för omvandling av ström och spänning är förenade av funktionsprincipen. Viktiga parametrar att vara uppmärksam på vid köp: primärspänning, sekundärlindning, frekvens, effektfaktor och följaktligen effekt och utström.

I vardagslivet används den här enheten nästan aldrig. När allt kommer omkring ersatte svetstransformatorn växelriktaren, och dess analoger i strömförsörjning har redan ersatt elektroniska spänningsomvandlare. Detta görs på grund av det faktum att enheter vanligtvis har, i jämförelse med elektroniska, mycket vikt, och de är inte heller ekonomiskt fördelaktiga på grund av den höga förbrukningen av icke-järnmetall i produktionen och dyra reparationer. Ska snart stanna inneproduktion endast transformatorstationer, men endast på de platser där det inte kommer att vara möjligt att ersätta dem med elektroniska komponenter.

I den här artikeln försökte vi förklara vad transformatorer är till för, och pratade lite om deras huvudtyper.