Mire használják a transzformátort: jellemzők, működési elv és alkalmazás

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Először nézzük meg, mire való a transzformátor, és mi az. Ez egy elektromos gép, amelyet a feszültség megváltoztatására terveztek. A céltól függően eltérőek. Vannak áram-, feszültség-, illesztő-, hegesztő-, teljesítmény-, mérőtranszformátorok. Mindenkinek más a feladata, de egyértelműen egyesíti őket a cselekvés elve. Minden transzformátor váltakozó árammal működik. Nincsenek ilyen egyenáramú eszközök. Mindegyik rendelkezik primer és szekunder tekercsekkel.

Mit nevezünk elsődleges és szekunder tekercsnek?

Az elsődleges az, amelyre a feszültség érkezik, a szekunder pedig az, amelyikről eltávolítják. Tegyük fel, hogy van egy transzformátorunk, amely 220 V AC feszültséget alakít 12 V-ra. Ebben az esetben a primer tekercs az, amelyik 220 V. De a transzformátorok nem csak lefelé, de a feszültséget is növelhetik. ÍgyÍgy a korábban jelzett szekunder tekercsre 12 V AC csatlakoztatásával 220 V-ot eltávolíthatunk a primerről, így helyet cserélnek.

Egyes esetekben több szekunder tekercs is lehet. Például a régi TV-kben voltak egy primer tekercses és sok szekunder tekercses eszközök, amelyeken a feszültség 3,3 és 90 V között változott. Mindenesetre a transzformátor a feszültségek és áramok optimális értékre való átalakítására szolgál.

Az energiamegmaradás törvénye

Meg kell érteni, hogy ez az egység nem vesz fel energiát a semmiből. Például vegyünk egy transzformátort, amelynek primer feszültsége 220 V és áramerőssége 5 A. Ez azt jelenti, hogy a teljesítménye 1100 watt. A szekunder tekercsből 22 V-on legfeljebb 50 A áramot távolíthatunk el. Wattra átszámítva ugyanazt az 1100 wattot kapjuk. Nem vonunk le több energiát a szekunder tekercsből. Ha megpróbálja ezt megtenni, az eszköz egyszerűen meghibásodik. Így világossá válik, hogy mire való a transzformátor. A váltakozó feszültség egyenárammá alakításához. Ezután többet mondunk el az ilyen eszközök egyes típusairól.

Műszertranszformátorok

Az ilyen eszközökkel az értékeket a mérőeszközök számára elfogadhatóra csökkentik. Műszerekben használják őket. A mikroprocesszoros technológiában is találhatunk ilyen eszközöket. Ott szenzorként működnek, amely különböző szintű jeleket küld a táblára, attól függően, hogy ez utóbbi "hoz döntést" a további működésről.készülék.

Általában nagyon pontosak, és nem fogyasztói használatra készültek. Példák arra, hogy a műszertranszformátorokat milyen célokra használják, a következő eszközök az áram és feszültség átalakítására. Megpróbáljuk a lehető legrészletesebben elmagyarázni a céljukat.

Áramváltók

Mire valók ezek az eszközök? Úgy tervezték, hogy az áram mennyiségét egy elfogadható mérőberendezésre csökkentsék. Valójában közbenső berendezések a vezetők, amelyekből ki kell venni az érték értékét, és a mérőszerkezet között. Az ilyen transzformátorokat, mint már említettük, mérőműszerekben, védelmi berendezésekben és automatizálásban használják. Csatlakozásuk így történik: a primer tekercs több menetes, és sorba van kötve a terheléssel, a szekunder tekercs pedig a védő- vagy mérőberendezés lehető legkisebb ellenállására van kötve.

Általában ezeket a transzformátorokat magával a berendezéssel együtt szállítják, mivel a terhelési ellenállás kismértékű változása befolyásolja a mérési pontosságot, és a védőberendezés nem működik megfelelően. A tervezési jellemzők és az ilyen eszközök csatlakoztatásának módja lehetetlenné teszi a fogyasztó áramellátását.

Feszültségtranszformátorok

Ez a fajta készülék nem fogyasztók áramellátására szolgál, de szükséges a nagyfeszültségű és kisfeszültségű részek közötti galvanikus leválasztáshoz. A gyártási módszer semmikülönbözik az azonos nevű eszközök teljesítménytípusaitól. Vannak még primer és szekunder tekercsek, a vezeték keresztmetszete meglehetősen kicsi, ami nem teszi lehetővé a fogyasztók áramellátását.

Vegyünk például egy kilovoltmérőt. Az a tény, hogy túl drága olyan készüléket építeni, amely magas feszültséget tartana fenn. Ezért a mennyiségek értékét felvevő mérőszondák és a készülék közé feszültségtranszformátor kerül beépítésre. A magas értékeket a mérőmechanizmus által elfogadhatóvá alakítja át (kb. 100 V). Ez az intézkedés lehetővé teszi, hogy ne változtasson a mérési mechanizmuson. Ez a csatlakozási séma bizonyos mértékig lehetővé teszi a mérést végző villanyszerelő védelmét.

Különféle automatizált vezérlő- és védelmi rendszerekbe történő beépítésre is használják. Most már tudja, mire valók a feszültségváltók. Térjünk át a következő típusra - az azonos nevű hegesztőkészülékekre.

Táptranszformátorok

Ezek erősebb eszközök, amelyeket sokan közületek láttak. Ezután részletesen leírjuk, hogy mire használják a transzformátorokat. Arra van szükség, hogy a feszültséget elektromágneses indukcióval a fogyasztó által igényelt értékre növeljék / csökkentsék. Ezeknél az eszközöknél a „fogyasztó” szó gyárakat és lakóépületeket jelent.

A legszembetűnőbb példa a 6 (10) kV-ot elfogadható 380 V-ra csökkentő eszközök, amelyek már egyetlen fázist táplálnak a középső vezetékkel kombinálvaházainknak 220 V kell. Ilyen lépcsős transzformátorra pedig a mikrohullámú sütőben találunk példát, ahol az egyik 220 V-os hálózat teszi a működéshez szükséges 2 kV-os magnetront. A nagyfeszültségű (1000 V feletti) egységek szinte mindig háromfázisúak, és olaj- vagy léghűtéses egységekre, valamint klímaváltozási és primer tekercsfeszültségre osztályozhatók.

A háromfázisú transzformátorok sajátossága, hogy a tekercsek beépítésétől függően (csillag-delta) az üzemi feszültség 1,73-szor változtatható. Tegyük fel, hogy ez a 6 kV-os deltával összekapcsolt egység 10 kV-os hálózaton is működhet, kivéve, ha természetesen a gyártó szigetelési oldalról gondoskodott erről a lehetőségről. Vannak transzformátorok, amint fentebb említettük, háromfázisú és egyfázisú. Az eszközöket úgy tervezték, hogy a fogyasztó igényeitől függően különböző kapacitással működjenek.

A korábban tápegységként használt egyfázisú transzformátorokat jelenleg aktívan felváltják a különféle elektronikus átalakítók, amelyek nagyobb hatásfokkal, kisebb tömeggel és méretekkel rendelkeznek. Ezenkívül a tápegységek a mágneses áramkör végrehajtásának típusa szerint rúdra és páncélzatra oszthatók.

A magmágneses áramkörrel rendelkező transzformátort úgy tervezték meg, hogy egy U alakú részre 2 tekercs van felszerelve, és a tetején egy járom van zárva. Az előnye, hogy az elemek valójában nem érintik egymást.

A páncélozott mágneses áramkörben a tekercs a W alakú részre van felszerelve. Általában először azt a szakaszt tekercseljük fel, amelyen a vezetékek találhatókelsődlegesként, majd hőálló szeparátoron keresztül másodlagosként. Előnye a tekercsek megerősített mechanikai védelme.

Vannak toroid magok is, de ezek ferritgyűrűből készülnek, mivel laminált mágneses áramkörből nem kifizetődő ilyen szerkezetet építeni. Az ilyen egységeket általában az elektronikában használják, és magas frekvencián működnek.

Hegesztő transzformátorok

Mire valók ezek az eszközök? Valójában ezek független egységek. Vagyis a hegesztőtranszformátor nem olyan kábelköteg, amely biztosítja bármely eszköz működését, hanem maga egy teljes értékű eszköz. Az ilyen eszközök célja, hogy a hálózati feszültséget viszonylag alacsonyra, körülbelül 50-60 V-ra csökkentsék, és nagy áramot biztosítsanak.

Ennél a feszültségnél egy meglehetősen rövid ív áttör, de egy igazán hatalmas áram nagy teljesítményt biztosít. Az utolsó paraméternek köszönhetően a fémet hegesztik vagy vágják.

Az ilyen transzformátorok általában árambeállítással rendelkeznek. Ez szükséges a hegesztőelektróda átmérőjének és típusának megváltoztatásához. Igaz, a háztartási használatra szánt hegesztőtranszformátorokat egyre gyakrabban váltják fel inverterek. Ami nem meglepő, mert a hegesztő átalakító hatásfoka alacsonyabb. Erősen leejti a hálózati feszültséget, nagy áramot vesz fel a primer tekercsen, nagy tömegű, kis mobilitású, és az inverteres készülékekhez képest elég sokat melegszik.

Most már tudja, hogyan működik a hegesztőtranszformátor, és mire való.

Koordinátor

Ezt a típusú transzformátort különféle többfokozatú áramkörökben használják az áramkör különböző részei közötti ellenállás összehangolására. Csöves hangerősítőben találod. Az ilyen eszközökben általában szabadnap.

Tehát mire való a terhelésillesztő transzformátor? Például a hangfrekvencia-erősítő lámpáinak üzemi feszültsége 70-90 V, de az áram csekély. Ekkora feszültséget nem lehet a hangszórókra kapcsolni, ami azt jelenti, hogy az elfogadható feszültségre csökken, és ennek megfelelően az áramerősség nő.

Egy ilyen transzformátor célja a feszültség csökkentése vagy növelése a berendezés egy adott csomópontja által igényelt értékre.

Következtetés

Minden áram- és feszültségátalakító eszközt egyesít a működési elv. Főbb paraméterek, amelyekre figyelni kell vásárláskor: primer feszültség, szekunder tekercs, frekvencia, teljesítménytényező és ennek megfelelően teljesítmény és kimeneti áram.

A mindennapi életben ezt az egységet szinte soha nem használják. Végül is a hegesztő transzformátor felváltotta az invertert, és a tápegységekben lévő analógjai már felváltották az elektronikus feszültségátalakítókat. Ennek oka az a tény, hogy az eszközök általában nagy tömegűek az elektronikusakhoz képest, és gazdaságilag sem előnyösek a gyártás során előforduló nagy színesfém-felhasználás és a költséges javítások miatt. Hamarosan bent maradcsak transzformátor alállomásokat gyártanak, de csak azokon a helyeken, ahol nem lesz lehetőség elektronikus alkatrészekre cserélni.

Ebben a cikkben megpróbáltuk elmagyarázni, mire valók a transzformátorok, és beszéltünk a fő típusaikról.