Mi az a transzformátor? Minden, amit tudnod kell
Eszközök és tippek

Mi az a transzformátor? Minden, amit tudnod kell

Tudod mi az a transzformátor? Megkaptuk!

A transzformátor egy elektronikus eszköz fordítások elektromos áram két vagy több áramkör között. A transzformátorokat használják a nagyításhoz or csökkentés AC (váltakozó áramú) jelfeszültség.

De ez még nem minden. Nézzük meg közelebbről ezeket a csodálatos eszközöket!

Mi az a transzformátor? Minden, amit tudnod kell

A transzformátor története

A transzformátort egy nevű, magyar származású amerikai mérnök találta fel Otto Blatti A 1884 évben.

Feltételezik, hogy az eszköz megalkotásához egy sikertelen kísérletet látott, amelyben elektromos áramot vezettek át egy fémlemezen.

Mi az a transzformátor? Minden, amit tudnod kell

A transzformátor működési elve

A transzformátor működési elve az indukció elvén alapul. Ha az egyik tekercset áram alá helyezzük, az elektromotoros erőt hoz létre a másik tekercsben, ami mágneses polarizációt okoz.

A végeredmény az, hogy egy áramkörben áramok indukálódnak, amely feszültséget hoz létre, amely megfordítja a polaritását.

Mire jó a transzformátor?

A transzformátorokat általában használják csökkenés feszültség az elektromos áramkörben. Ez biztonságosabbá teszi a közelben lévő kisfeszültségű berendezéseket. érzékeny elektronikus eszközöket, és megakadályozza a háztartási elektromos vezetékek károsodását is.

A transzformátorok is használhatók terjesztés túlterhelt vagy nem stabil teljesítmény a terhelés leválasztásával a tápvezetékről csúcsigényes időszakokban.

A transzformátor különböző áramkörökben helyezhető el attól függően az igényeket amely biztosítja, hogy ne legyenek túlterhelések, még akkor sem, ha az egyik áramkörnek problémái vannak a feszültségigényekkel.

Ez azt is lehetővé teszi szabályoz mekkora teljesítményre van szükséged egy adott időpontban, hogy az elektromos rendszer ne dolgozzon túl keményen és ne kopjon el idő előtt, mert mindig minden transzformátorra van valamilyen terhelés.

Transzformátor alkatrészek

A transzformátor primer tekercsből, szekunder tekercsből és mágneses áramkörből áll. Amikor az elsődleges áramkört áram alá helyezik, az ebből a fázisból származó mágneses fluxus a szekunder fázisra hat, és ezen áramok egy részét visszavezeti abba.

Ez feszültséget hoz létre, amely a második tekercsben indukálódik, amely aztán megfordítja a polaritását. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a mágneses fluxust az egyik tekercsről levágják, és a másikra alkalmazzák. A végeredmény egy indukált áram a szekunder áramkörben, valamint váltakozó feszültségszintek.

A primer és a szekunder tekercs sorba vagy párhuzamosan kapcsolható egymással, ami az adott áramkör igényeitől függően eltérően befolyásolja a teljesítményátvitelt.

Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy egy áramkört többféle célra használjunk. Ha egy adott időpontban nincs szükség energiaszintekre, akkor átvihetők egy másik áramkörbe, amelynek nagyobb szüksége lehet rájuk.

Mi az a transzformátor? Minden, amit tudnod kell

Hogyan működik a transzformátor?

A transzformátor elve az, hogy az elektromosság áthalad az egyik huzaltekercsen, ami mágneses teret hoz létre, amely aztán áramot indukál a többiben. Ez azt jelenti, hogy az elsődleges tekercs táplálja a szekunder tekercset, hogy az feszültséget termeljen.

A folyamat akkor kezdődik, amikor a primer tekercsben váltóáram (AC) van jelen, amely mágnesességet hoz létre, polaritásváltással észak és dél között. A mágneses tér ezután kifelé mozog a másodlagos tekercs felé, és végül belép az első huzaltekercsbe.

A mágneses mező az első vezeték mentén mozog, és megváltoztatja a polaritást vagy irányt, ami ezután elektromos áramot indukál. Ez a folyamat annyiszor ismétlődik, ahány tekercs van a transzformátoron. A feszültség erősségét mind az elsődleges, mind a szekunder körben a fordulatok száma befolyásolja.

A mágneses tér tovább mozog a másodlagos huzaltekercsen, amíg el nem éri a végét, majd visszatér az első huzaltekercshez. Ezáltal az elektromosság nagy része egy irányba megy, nem pedig két különböző irányba, ami váltakozó áramot (AC) hoz létre.

Mivel az energiát a transzformátor mágneses mezeje tárolja, nincs szükség második tápegységre.

Ahhoz, hogy az áramot a primer tekercsről a szekunder tekercsre továbbítsák, zárt áramkörben kell őket összekapcsolni. Ez azt jelenti, hogy van egy folyamatos út, így az elektromosság mindkettőn áthaladhat.

A transzformátor hatásfoka az egyes oldalak fordulatszámától, valamint attól függ, hogy milyen fémből készültek.

A vasmag növeli a mágneses tér erősségét, így a mágneses tér könnyebben áthalad az egyes vezetékeken, ahelyett, hogy nekinyomna és elakadna.

Ezenkívül a transzformátorok növelhetik a feszültséget, miközben csökkentik az áramot. Például egy ampermérőt használnak a vezetéken átfolyó amperek számának mérésére.

Voltmérőt használnak annak mérésére, hogy mekkora feszültség van az elektromos áramkörben. Emiatt a helyes működés érdekében ezeket együtt kell elkészíteni.

Mint minden más elektronikus eszköz, a transzformátorok is néha meghibásodhatnak vagy rövidre zárhatnak túlterhelés miatt. Ha ez megtörténik, szikra képződhet, és megégetheti a készüléket.

Ha bármilyen karbantartást végez, fontos, hogy a transzformátoron ne menjen át áram. Ez azt jelenti, hogy az áramellátást le kell kapcsolni, például egy megszakítóval, hogy mindenki biztonsága legyen.

A transzformátorok típusai

  • fel- és lelépő transzformátor
  • Erőátviteli transzformátor
  • Elosztó transzformátor
  • Elosztó transzformátor használata
  • Műszer transzformátor
  • Áramváltó
  • Potenciál transzformátor
  • Egyfázisú transzformátor
  • Háromfázisú transzformátor

fel- és lelépő transzformátor

A fokozatos transzformátort úgy tervezték, hogy az elektromos bemeneti feszültségnél magasabb kimeneti feszültséget állítson elő. Akkor használják őket, ha rövid ideig, de nem állandóan nagy mennyiségű effektív teljesítményre van szüksége.

Egy példa erre a repülőgépen utazó vagy nagy áramot használó elektronikus eszközökkel dolgozó emberek. Ezeket a transzformátorokat szélturbinákkal vagy napelemekkel felszerelt otthonok áramellátására is használják.

A lecsökkentő transzformátorokat úgy tervezték, hogy csökkentsék az elektromos bemenet feszültségét, hogy az alacsonyabb kimeneti feszültségen tudjon áramot adni.

Az ilyen típusú transzformátorokat gyakran használják háztartásokban vagy számítógépekben, ahol folyamatosan energiát vagy egyszerű gépeket, például lámpákat vagy lámpákat használnak.

Erőátviteli transzformátor

A teljesítménytranszformátor energiát ad át, általában nagy mennyiségben. Főleg villamos energia nagy távolságra történő továbbítására szolgálnak az elektromos hálózaton keresztül. A teljesítménytranszformátor alacsony feszültségű villamos energiát fogyaszt, és nagyfeszültségű villamos energiává alakítja, így nagy távolságokat képes megtenni.

A transzformátor ezután visszakapcsol alacsony feszültségre azon személy vagy üzlet közelében, akinek áramra van szüksége.

Elosztó transzformátor

Az elosztó transzformátort úgy tervezték, hogy biztonságos elektromos áramelosztó rendszert hozzon létre. Főleg otthonokban, irodákban, gyárakban és egyéb létesítményekben használatosak, ahol az energiaigények különböző szintűek, és egységes energiaáramlást igényelnek.

Csökkentik a túlfeszültséget azáltal, hogy szabályozzák az elektromos áram áramlását az otthonokba és épületekbe.

Az elosztó transzformátor valójában nem transzformátor abban az értelemben, hogy nagyobb feszültséget ad le, mint a bemenet, de biztonságosabb és hatékonyabb villamosenergia-elosztást biztosít.

Ezt az az elsődleges funkciója teszi lehetővé, hogy az elektromos hálózatból származó energiát alacsonyabb feszültségre alakítsa át, így biztonságosan használható otthonokban és vállalkozásokban.

Műszer transzformátor

A műszertranszformátor a transzformátorok speciális típusának számít. Ugyanazokat a funkciókat látja el, mint az elosztó transzformátor, de még kisebb terhelésre tervezték.

Kisebbek és olcsóbbak, mint más típusú transzformátorok, így ideálisak kis készülékekhez, például kézi elektromos kéziszerszámokhoz vagy mikrohullámú sütőhöz.

Áramváltó

Az áramváltó olyan eszköz, amely lehetővé teszi a nagyfeszültség mérését. Áramváltónak nevezik, mert váltakozó áramot fecskendez a készülékbe, és ennek eredményeként méri a DC kimenet mennyiségét.

Az áramváltók a feszültségteljesítménynél 10-100-szor kisebb áramerősséget mérnek, így ideális eszközök bizonyos elektromos berendezések vagy eszközök mérésére.

Potenciál transzformátor

A feszültségtranszformátor olyan eszköz, amely az elektromos feszültséget a méréshez kényelmesebb szintre alakítja. A készülék nagyfeszültségű áramot fecskendez be, és ennek eredményeként méri az alacsonyabb feszültségű villamos energia mennyiségét.

Az áramváltókhoz hasonlóan a feszültségváltók is lehetővé teszik a mérések elvégzését az elosztótranszformátorok által használt feszültségszinteknél 10-100-szor alacsonyabb feszültségszinten.

Egyfázisú transzformátor

Az egyfázisú transzformátor egy olyan elosztótranszformátor, amely 120 voltos teljesítményt oszt el. Lakóövezetekben, kereskedelmi épületekben és óriási erőművekben találhatók.

Az egyfázisú transzformátorok háromfázisú áramkörökön működnek, ahol a bemeneti feszültség két vagy több vezetéken van elosztva egymástól 120 fokos távolságban, hogy elérje az ügyfél telephelyét. A sárkányba bemenő bemeneti feszültség Észak-Amerikában jellemzően 120-240 volt.

Háromfázisú transzformátor

A háromfázisú transzformátor egyfajta átviteli vagy elosztó transzformátor, amely 240 voltos teljesítményt oszt el. Észak-Amerikában a bemeneti feszültség 208 és 230 volt között mozog.

A transzformátorokat nagy területek kiszolgálására használják, ahol sok fogyasztónak van szüksége elektromos áramra. Egy háromfázisú transzformátor által kiszolgált területen három vezetéksor sugárzik ki, amelyek 120 fokos távolságra vannak egymástól, és mindegyik készlet más-más feszültséget szolgáltat.

A háromfázisú transzformátornak hat szekunder tekercs van. Különböző kombinációkban használatosak a kívánt feszültség eléréséhez az egyes kliensek meghatározott területén.

A hat szekunder tekercs két típusra osztható: magas és alacsony feszültségre. Példa erre, ha három fogyasztó lenne egy háromfázisú elosztó transzformátor által táplált zónában.

Következtetés

Hisszük, hogy most már megérted mi az a transzformátor és miért nem tudunk élni nélkülük.

Hozzászólás