Wat is de basiscomponent in DC of AC voedingen Het is natuurlijk de elektrische transformator. Ooit afgevraagd hoe transformatoren werken? Als deze vraag vaak in je opkomt, ben je hier zeker aan het goede adres.
Maar voordat ik begin, wil ik een korte beschrijving geven van transformatoren en verschillende typen
Wat is een elektrische transformator?
Een elektrische transformator
Een elektrische transformator is een statisch apparaat dat wordt gebruikt voor de transformatie van het elektrische wisselstroomsignaal in een circuit naar het elektrische signaal van dezelfde frequentie in een ander circuit met een klein vermogensverlies. De spanning in een circuit kan worden verhoogd of verlaagd, maar met een evenredige toename of afname van de stroomwaarden.
Verschillende soorten transformatoren
Verschillende soorten transformatoren kunnen worden geclassificeerd op basis van verschillende criteria, zoals functie, kern, enz.
Indeling naar functie
Step-Up Transformer
Voer transformator op
Een step-up transformator is degene waarin de primaire spanning van de spoel lager is dan de secundaire spanning. Een step-up transformator kan worden gebruikt om de spanning in het circuit te verhogen. Het wordt gebruikt in flexibele AC-transmissiesystemen of FACTS door SVC
Step-Down Transformer
Zet de transformator neer
Een step-down transformator wordt gebruikt om de spanning te verlagen. Het type
van transformator waarin de primaire spanning van de spoel groter is dan de secundaire spanning wordt genoemd als step-down transformator. De meeste voedingen gebruiken een step-down transformator om de gevaarlijk hoge spanning terug te brengen naar een veiligere lage spanning.
De verhouding van het aantal windingen op elke spoel, de zogenaamde turn-ratio, bepaalt de verhouding van de spanningen. Een step-down transformator heeft een groot aantal windingen op de primaire (ingangs) spoel die is aangesloten op de hoogspanningsnetvoeding, en een klein aantal windingen op de secundaire (uitgang) spoel om een lage uitgangsspanning te geven.
TURNS RATIO = (Vp / Vs) = (Np / Ns) Waarbij, Vp = primaire (ingangs) spanning Vs = secundaire (uitgang) spanning Np = aantal windingen op primaire spoel Ns = aantal windingen op secundaire spoel Ip = primair ( input) stroom Is = secundaire (output) stroom.
Indeling volgens kern
1. Kerntype 2. Schaaltype
Kerntype transformator
Bij dit type transformator worden de wikkelingen gegeven aan het aanzienlijke deel van het circuit in het kerntype van de transformator. De gebruikte spoelen zijn van het vormgewonden en cilindrische type op het kerntype. Het heeft een enkel magnetisch circuit.
Kerntype transformator
In een transformator van het kerntype zijn de spoelen gewikkeld in spiraalvormige lagen met verschillende lagen die van elkaar zijn geïsoleerd door materialen zoals mica. De kern heeft twee rechthoekige ledematen en de spoelen worden op beide ledematen in het kerntype geplaatst.
Transformator van het schaaltype
Transformatoren van het schaaltype zijn de meest populaire en efficiënte transformatoren. De shell-type transformator heeft een dubbel magnetisch circuit. De kern heeft drie ledematen en beide wikkelingen zijn op de centrale ledematen geplaatst. De kern omcirkelt de meeste delen van de wikkeling. Over het algemeen worden meerlagige schijf- en sandwichspoelen gebruikt in het schaaltype.
Transformator van het schaaltype
Elke hoogspanningsspoel bevindt zich tussen twee laagspanningsspoelen en laagspanningsspoelen bevinden zich het dichtst bij de boven- en onderkant van de jukken. De constructie van het schaaltype heeft meestal de voorkeur voor bedrijf bij zeer hoge spanning van de transformator.
Natuurlijke koeling bestaat niet in de transformator van het schaaltype, omdat de wikkeling in het schaaltype is omgeven door de kern zelf. Een groot aantal wikkelingen moet worden verwijderd voor beter onderhoud.
Andere soorten transformatoren
De soorten transformatoren verschillen in de manier waarop de primaire en secundaire spoelen rond de gelamineerde stalen kern van de transformator worden aangebracht:
• Op basis van wikkeling kan de transformator van drie typen zijn
1. Twee wikkelingstransformator (gewoon type) 2. Enkele wikkeling (automatisch type) 3. Drie wikkeling (stroomtransformator)
• Op basis van de plaatsing van de spoelen worden de transformatoren geclassificeerd als:
1. Cilindrisch type 2. Schijftype
• Volgens gebruik
1. Voedingstransformator 2. Distributietransformator 3. Instrumenttransformator
Instrumenttransformator kan worden onderverdeeld in twee typen:
a) Stroomtransformator b) Potentiaaltransformator
• Afhankelijk van het type koeling kan de transformator van twee typen zijn
1. Natuurlijke koeling 2. Olie ondergedompeld natuurlijk gekoeld 3. Olie ondergedompeld natuurlijk gekoeld met geforceerde oliecirculatie
Werking van Transformer
Laten we nu onze aandacht verleggen naar onze basisvereiste: hoe werken transformatoren? De werking van transformator werkt voornamelijk volgens het principe van wederzijdse inductie tussen twee circuits verbonden door een gemeenschappelijke magnetische flux. Een transformator wordt in principe gebruikt voor transformatie van elektrische energie
Werking van transformator
Transformatoren bestaan uit soorten geleidende spoelen als primaire wikkeling en secundaire wikkelingen.
De ingangsspoel wordt de primaire wikkeling genoemd en de uitgangsspoel wordt de secundaire wikkeling van de transformator genoemd.
Er is geen elektrische verbinding tussen de twee spoelen, maar ze zijn verbonden door een wisselend magnetisch veld dat wordt gecreëerd in de weekijzeren kern van de transformator. De twee lijnen in het midden van het circuitsymbool vertegenwoordigen de kern. Transformatoren verspillen heel weinig stroom, dus de stroomuitgang is bijna gelijk aan de stroominvoer.
De primaire spoel en de secundaire spoel hebben hoge onderlinge inductanties. Als een van de spoelen is aangesloten op de bron van wisselspanning, dan ontstaat er een wisselende flux in de gelamineerde kern.
Deze flux wordt verbonden met de andere spoel en er wordt een elektromagnetische kracht opgewekt, volgens de wet van Faraday van elektromagnetische inductie.
e = M di / dt Waar e wordt geïnduceerd EMF M is wederzijdse inductie
Als de tweede spoel gesloten is, wordt de stroom in de spoel overgedragen van de primaire spoel van de transformator naar de secundaire spoel.
Ideale vermogensvergelijking van transformator
Terwijl we ons concentreren op onze vraag hoe transformatoren werken, is de basis die we moeten weten over de ideale vermogensvergelijking van een transformator.
Ideale vermogensvergelijking van transformator
Als de secundaire spoel is bevestigd aan een belasting waardoor stroom in het circuit kan stromen, wordt elektrisch vermogen overgebracht van het primaire circuit naar het secundaire circuit.
Idealiter is de transformator perfect efficiënt, alle inkomende energie wordt getransformeerd van het primaire circuit naar het magnetische veld en naar het secundaire circuit. Als aan deze voorwaarde is voldaan, moet het inkomende elektrische vermogen gelijk zijn aan het uitgaande vermogen:
De ideale transformatorvergelijking geven
Transformatoren hebben normaal gesproken een hoog rendement, dus deze formule is een redelijke benadering.
Als de spanning wordt verhoogd, wordt de stroom met dezelfde factor verlaagd. De impedantie in één circuit wordt getransformeerd door het kwadraat van de draai-verhouding.
Bijvoorbeeld als impedantie MET sis bevestigd over de aansluitingen van de secundaire spoel, lijkt het primaire circuit een impedantie te hebben van ( N p N stwee MET sDeze relatie is wederkerig, zodat de impedantie MET pvan het primaire circuit lijkt het secundaire te zijn ( N s N p2Zp
We hopen dat dit artikel kort maar precies informatief is geweest over hoe transformatoren werken. Hier is een eenvoudige maar belangrijke vraag voor de lezers: hoe wordt een transformator geselecteerd voor het ontwerpen van een voeding.
Geef uw antwoorden in het commentaargedeelte hieronder.
Fotocredits:
Een elektrische transformator van wikimedia
Verhoog de transformator met imimg
Zet de transformator langs mpja
Core Type Transformer van elektrische-info
Shell Type Transformer van elektrische-info
Werking van Transformer door versleuteld
