Трансформатор - устройство и принцип на работа

Трансформатор - статично електромагнитно устройство за преобразуване на променливо напрежение на променливия ток от друг напрежение на една и съща честота. Трансформатори се използват в електрически вериги, пренос и разпределение на електрическа енергия, както и заваряване, отопление, електрически токоизправители, както и много други неща.

Трансформатори се различават по броя на фазите, броят на рулони, метод на охлаждане. Обикновено се използват силови трансформатори, предназначени за увеличаване или намаляване на напрежението в електрическите вериги.

Устройството и принципа на действие

Веригата на еднофазен трансформатор две намотка е показано по-долу.

Диаграмата показва основните части: феромагнитен ядро, две намотки на сърцевината. Първата намотка и всички стойности, които се отнасят към него (i1 -CURRENT, u1 -voltage, п1 е броят на завъртанията, F1 - магнитен поток) посочено основната, втора намотка, и съответните стойности на - средно.

Включване на първичната намотка с мрежа за променливо напрежение, тя създава намагнетизиране сила i1n1 в магнитно променлив F на магнитен поток, който е ангажиран с двете намотки и индуцира едн в тях е1 = -N1 DF / DT, е2 = ^ 2 DF / DT. Когато синусоидална изменението на магнитния поток F = на FM sinωt. EMF равнява д = Em грях (ωt-π / 2). За да се изчисли RMS стойността на EMF е необходимо да се използва формулата E = 4.44 е п ФМ където цикличната честота F-, п - брой навивки, ФМ - амплитудата на магнитния поток. А ако искате да брои сумата на напрежение в някоя от намотката, е необходимо да се замени вместо N броя на навивките в намотката.

От горните формули може да се заключи, че електродвижеща сила на магнитния поток от една четвърт период, и съотношението на ЕДС в намотките на трансформатора е равен на съотношението на номера Е1 / Е2 = n1 / n2 завои.

Ако вторият бобината не е под товар, а след това на трансформатора е в режим на готовност. В този случай, i2 = 0 и u2 = Е2. ток i1 е малък и малък пад на напрежение в първичната намотка, и следователно съотношение U1 ≈E1 EMF напрежения може да се заменя със съотношение u1 / U2 = n1 / n2 = Е1 / Е2 = к. От това можем да заключим, че вторичното напрежение може да бъде по-малко или повече първични, в зависимост от съотношението на броя на криволичещи завои. Съотношението на първичен напрежение към помощна празен ход наречен трансформатор съотношение трансформация к.

Веднага след като вторичната намотка е свързан с товара, сегашната i2 се случва в една верига, която се извършва прехвърлянето на енергия от трансформатора, които получава от мрежата към товара. Трансферът на енергия в трансформатора се дължи на магнитния поток F.

Обикновено, изходната мощност и мощност е приблизително равна, тъй като трансформатори са електрически машини с относително висока ефективност, но ако искате да се по-точно изчисляване на ефективността за двете активни съотношение мощност на изхода на активната мощност на входа η = P2 / Р1.

Магнитопровода на трансформатора е затворена ядро ​​сглобени от електрически стоманени листове с дебелина от 0,5 или 0,35 мм. Преди монтажа на листовете от двете страни на изолационен лак.

Тип-отличава прът (L-форма) и броня (W-образна) магнитни ядра. Да разгледаме структурата.

Род трансформатор се състои от две пръчки, които са за навиване и ярема, който свързва пръчките, всъщност, така че той получава своето име. Трансформатори от този тип се използват много по-често, отколкото бронирани трансформатори.

Bronevoy трансформатор е ярем, в който се навива на пръчката. Игото, тъй като защитава ядрото, така че трансформаторът се нарича битка.

Изграждането на намотките, и методи за тяхното изолиране монтажните прътове зависят от силовия трансформатор. За тяхното производство се използва медни жици с кръгло и правоъгълно напречно сечение, изолиран памучна прежда или кабел хартия. Намотки трябва да бъде силен, гъвкав, имат ниска загуба на енергия и да е проста и евтина за производство.

охлаждане

трансформаторни намотка и основни загубите на енергия за възникнат, в резултат на генериране на топлина. В тази връзка е необходимо охлаждане на трансформатора. Някои ниска мощност трансформатори отделящата се топлина към околната среда, температура равновесно състояние не се отразява на работата на трансформатора. Тези трансформатори са посочени като "сух", т.е. с естествено охлаждане на въздуха. Но в средна и висока правомощия, въздушно охлаждане, не може да се справи, вместо това използвайте течност, а по-скоро мазна. В такива трансформаторни намотки и магнитопровода поставя в резервоара трансформатор с масло, което подобрява електрическата изолация на намотките от сърцевината и служи да ги охлади. Масло отнема топлина от намотките и ядрото и го дава на стените на резервоара, от която топлината се разсейва в околната среда. Когато това масло слоеве имат разлика в температурата циркулира, което подобрява топлопредаването. Трансформатори с капацитет до 20-30 кВА достатъчно охлаждане на резервоара с гладки стени, но за големи резервоари капацитет са инсталирани с гофрирани стени. Също така имайте предвид, че нафта, води до увеличаване на обема, така че в трансформатори с висока мощност, монтирани резервни танкове и ауспусите (ако маслото започва да ври, ще двойка, които се нуждаят изход). Долните силови трансформатори се ограничават с това, че маслото не се излива до самия капак.