Ang mga electromagnetic static na aparato ay ginagamit upang lumikha at maglapat ng magnetic field. Maraming mga kaso kung bakit kailangan ang isang transpormer sa electronic, electrical circuits at radio engineering. Ang aparato ay nilagyan ng inductive windings na magkakaugnay sa isang magnetic core. Ang network ay nag-aambag sa paglitaw ng isang alternating field, at ang transpormer, gamit ang electromagnetic induction, ay nagbibigay ng kasalukuyang mga pare-parehong halaga nang hindi binabago ang dalas.
Nilalaman
Kahulugan at layunin
Para sa mga power device, kailangan ang mga boltahe ng iba't ibang katangian. Ang isang transpormer ay isang disenyo para sa paggamit ng inductive work ng isang magnetic field. Tape o wire coils, pinagsama ng isang karaniwang pagkilos ng bagay, babaan o taasan ang boltahe. Ang TV ay gumagamit ng 5 V upang patakbuhin ang mga transistor at microcircuits, ang kinescope power ay nangangailangan ng ilang kilovolts kapag gumagamit ng cascade generator.
Ang mga insulated windings ay matatagpuan sa isang core na gawa sa spontaneously magnetized na materyal na may isang tiyak na halaga ng pag-igting. Ginamit ng mga mas lumang unit ang kasalukuyang dalas ng mains, humigit-kumulang 60 Hz. Sa modernong mga circuit ng supply ng kuryente para sa mga electrical appliances, ginagamit ang mga pulse transformer na may mataas na dalas. Ang alternatibong boltahe ay itinutuwid at na-convert sa pamamagitan ng isang generator sa isang halaga na may tinukoy na mga parameter.
Ang boltahe ay nagpapatatag salamat sa control unit na may pulse-width modulation. Ang mga high-frequency na pagsabog ay ipinapadala sa transpormer, ang matatag na pagganap ay nakuha sa output. Ang napakalaking at bigat ng mga aparato ng mga nakaraang taon ay pinalitan ng magaan at maliit na sukat. Ang mga linear na tagapagpahiwatig ng yunit ay proporsyonal sa kapangyarihan sa isang ratio na 1: 4; upang mabawasan ang mga sukat ng aparato, ang dalas ng kasalukuyang pagtaas.
Ang mga malalaking device ay ginagamit sa mga power supply circuit kung kinakailangan na lumikha ng isang minimum na antas ng high-frequency interference dispersion, halimbawa, kapag nagbibigay ng mataas na kalidad na tunog.
Device at prinsipyo ng pagpapatakbo
Pinipili ng tagagawa ang mga pangunahing patakaran para sa pagpapatakbo ng yunit, ngunit hindi ito nakakaapekto sa pagiging maaasahan ng operasyon. Ang mga konsepto ay naiiba sa proseso ng pagmamanupaktura. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng transpormer ay batay sa dalawang probisyon:
- ang pagbabago ng galaw ng directional charge carrier ay lumilikha ng isang alternating magnetic force field;
- ang epekto sa daloy ng kuryente na ipinadala sa pamamagitan ng coil ay gumagawa ng electromotive force at induction.
Ang aparato ay binubuo ng mga sumusunod na bahagi:
- magnetic circuit (core);
- likid o paikot-ikot;
- batayan para sa lokasyon ng mga liko;
- insulating materyal;
- sistema ng paglamig;
- iba pang mga elemento ng pangkabit, pag-access, proteksyon.
Ang operasyon ng transpormer ay isinasagawa ayon sa uri ng konstruksiyon at kumbinasyon ng core at windings.Sa uri ng baras, ang konduktor ay nakapaloob sa mga paikot-ikot, mahirap makita ito. Ang mga coils ng spiral ay nakikita, ang tuktok at ibaba ng core ay nakikita, ang axis ay patayo. Ang materyal na kung saan ang likid ay binubuo ay dapat magsagawa ng koryente nang maayos.
Sa mga nakabaluti na produkto, ang baras ay nagtatago ng karamihan sa mga pagliko; ito ay inilalagay nang pahalang o patayo. Ang toroidal na disenyo ng mga transformer ay nagbibigay para sa lokasyon ng dalawang independiyenteng windings sa magnetic circuit na walang koneksyon sa kuryente sa pagitan nila.
Magnetic na sistema
Ito ay gawa sa alloyed transformer steel, ferrite, permalloy habang pinapanatili ang geometric na hugis upang makagawa ng magnetic field ng unit. Ang konduktor ay itinayo mula sa mga plato, ribbons, horseshoes, ito ay ginawa sa isang pindutin. Ang bahagi kung saan matatagpuan ang paikot-ikot ay tinatawag na pamalo. Ang pamatok ay isang elemento na walang pagliko na kumukumpleto sa circuit.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng transpormer ay nakasalalay sa layout ng mga rack, na nangyayari:
- patag - ang mga palakol ng mga pamatok at mga core ay nasa parehong eroplano;
- spatial - ang mga paayon na elemento ay nakaayos sa iba't ibang mga ibabaw;
- simetriko - ang mga konduktor ng parehong hugis, laki at disenyo ay matatagpuan sa lahat ng mga pamatok na katulad ng iba;
- asymmetrical - ang mga indibidwal na rack ay naiiba sa hitsura, mga sukat at inilalagay sa iba't ibang mga posisyon.
Kung ipinapalagay na ang isang direktang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng paikot-ikot, na tinatawag na pangunahing, pagkatapos ay ang magnetic wire ay ginawang bukas. Sa ibang mga kaso, ang core ay sarado; ito ay nagsisilbi upang isara ang mga linya ng kuryente.
paikot-ikot
Ang mga ito ay ginawa sa anyo ng isang hanay ng mga liko na nakaayos sa mga parisukat na konduktor.Ang hugis ay ginagamit upang gumana nang mahusay at pataasin ang fill factor sa magnetic circuit window. Kung kinakailangan upang madagdagan ang cross section ng core, pagkatapos ito ay ginawa sa anyo ng dalawang parallel na elemento upang mabawasan ang paglitaw ng mga eddy currents. Ang bawat naturang konduktor ay tinatawag na tirahan.
Ang baras ay nakabalot sa papel, na natatakpan ng enamel varnish. Minsan ang dalawang core na nakaayos nang magkatulad ay nakapaloob sa isang karaniwang pagkakabukod, ang hanay ay tinatawag na isang cable. Ang mga windings ay nakikilala sa pamamagitan ng layunin:
- ang mga pangunahing - isang alternating kasalukuyang ay ibinibigay sa kanila, isang na-convert na electric current ay lumalabas;
- nagre-regulate - nagbibigay sila ng mga gripo para sa pagbabago ng boltahe sa isang mababang kasalukuyang lakas;
- auxiliary - nagsisilbi upang matustusan ang kanilang network ng isang kapangyarihan na mas mababa kaysa sa nominal na halaga ng transpormer at bias ang circuit na may direktang kasalukuyang.
Mga paraan ng pagbabalot:
- ordinaryong paikot-ikot - ang mga pagliko ay ginawa sa direksyon ng axis kasama ang buong haba ng konduktor, ang mga kasunod na pagliko ay mahigpit na sugat, nang walang mga puwang;
- turnilyo paikot-ikot - multi-layer na pambalot na may mga puwang sa pagitan ng mga singsing o papalapit sa mga katabing elemento;
- disk winding - ang isang spiral row ay isinasagawa nang sunud-sunod, sa isang bilog, ang pambalot ay isinasagawa sa isang radial order sa panloob at panlabas na mga direksyon;
- ang foil spiral ay inilalagay mula sa isang aluminyo at tanso na malawak na sheet, ang kapal nito ay nag-iiba sa pagitan ng 0.1-2 mm.
Mga kombensiyon
Upang gawing madaling basahin ang diagram ng transpormer, may mga espesyal na palatandaan. Ang core ay iginuhit ng isang makapal na linya, ang numero 1 ay nagpapakita ng pangunahing paikot-ikot, ang pangalawang pagliko ay ipinahiwatig ng mga numero 2 at 3.
Sa ilang mga scheme, ang pangunahing linya ay katulad ng kapal sa linya ng pambalot na kalahating bilog. Ang pagtatalaga ng materyal na pamalo ay naiiba:
- ang isang ferrite magnetic circuit ay iginuhit na may makapal na linya;
- ang isang bakal na core na may magnetic gap ay iguguhit na may manipis na linya na may puwang sa gitna;
- ang axis ng magnetized dielectric ay ipinahiwatig ng isang manipis na tuldok na linya;
- ang tansong pamalo ay may hitsura ng isang makitid na linya sa diagram na may simbolo ng materyal ayon sa periodic table.
Ang mga bold na tuldok ay ginagamit upang i-highlight ang coil output, ang pagtatalaga ng instantaneous induction ay pareho. Ginagamit upang ipahiwatig ang mga intermediate na yunit sa mga cascaded generator upang ipahiwatig ang antiphase. Maglagay ng mga tuldok kung gusto mong itakda ang polarity sa panahon ng pagpupulong at ang direksyon ng windings. Ang bilang ng mga pagliko sa pangunahing paikot-ikot ay tinutukoy nang may kondisyon, tulad ng bilang ng mga kalahating bilog ay hindi pamantayan, mayroong proporsyonalidad, ngunit hindi ito mahigpit na sinusunod.
Pangunahing katangian
Ang idle mode ay ginagamit kapag ang pangalawang circuit ng transpormer ay bukas, walang boltahe sa loob nito. Ang kasalukuyang ay dumadaan sa pangunahing paikot-ikot, nangyayari ang reaktibong magnetization. Sa tulong ng walang ginagawang trabaho, ang kahusayan, ang rate ng pagbabago at ang pagkawala sa core ay natutukoy.
Ang operasyon sa ilalim ng pagkarga ay nangangahulugan ng pagkonekta sa pinagmumulan ng kuryente sa pangunahing circuit, kung saan ang kabuuang kasalukuyang ng operasyon at idling ay dumadaloy. Ang load ay konektado sa pangalawang circuit ng transpormer. Ang mode na ito ay karaniwan.
Ang maikling circuit phase ay nangyayari kung ang paglaban ng pangalawang likid ay ang tanging pagkarga. Sa mode na ito, ang mga pagkawala ng pag-init ng coil sa circuit ay tinutukoy.Ang mga parameter ng transpormer ay isinasaalang-alang sa sistema ng pagpapalit ng aparato sa pamamagitan ng pagtatakda ng paglaban.
Tinutukoy ng ratio ng natupok at output na kapangyarihan ang kahusayan ng transpormer.
Lugar ng aplikasyon
Ang mga gamit sa sambahayan ay may kontak sa lupa sa pamamagitan ng isang neutral na kawad. Ang sabay-sabay na pakikipag-ugnayan ng kasalukuyang consumer ng phase at ang neutral na circuit ay humahantong sa pagsasara ng circuit at pinsala. Ang koneksyon sa pamamagitan ng isang nakahiwalay na transpormer ay nagbibigay-daan sa iyo upang maprotektahan ang isang tao, dahil ang pangalawang paikot-ikot ay hindi nakikipag-ugnay sa lupa.
Ang mga yunit ng pulso ay ginagamit sa paghahatid ng isang hugis-parihaba na push at ang pagbabago ng mga maikling signal sa ilalim ng pagkarga. Sa output, ang polarity at amplitude ng kasalukuyang mga pagbabago, ngunit ang boltahe ay nananatiling hindi nagbabago.
Ang kagamitan sa pagsukat ng DC ay isang magnetic amplifier. Ang direksyon ng paggalaw ng mga electron na mababa ang kapangyarihan ay nakakatulong na baguhin ang alternating boltahe. Ang rectifier ay nagbibigay ng tuluy-tuloy na enerhiya at depende sa mga halaga ng input ng kuryente.
Ang mga yunit ng kuryente ay malawakang ginagamit sa mga maliliit na kasalukuyang generator, kapangyarihan, mga tagapagpahiwatig sa mga diesel engine ay karaniwan. Ang mga transformer ay naka-mount sa serye na may load, ang aparato ay konektado sa pinagmulan sa pamamagitan ng pangunahing paikot-ikot, ang pangalawang circuit ay gumagawa ng na-convert na enerhiya. Ang halaga ng kasalukuyang output ay direktang proporsyonal sa pagkarga. Ang kagamitan na may 3 magnetic bar ay ginagamit kung ang generator ay three-phase current.
Ang mga inverting unit ay may mga transistor ng parehong conductivity at pinapalaki lamang ang bahagi ng signal sa output. Para sa kumpletong conversion ng boltahe, ang isang pulso ay inilalapat sa parehong mga transistor.
Ang pagtutugma ng kagamitan ay ginagamit upang kumonekta sa mga elektronikong aparato na may mataas na resistensya sa input at output ng load na may mababang rate ng paghahatid ng kuryente. Ang mga yunit ay kapaki-pakinabang sa mga linya ng mataas na dalas kung saan ang pagkakaiba sa magnitude ay humahantong sa pagkawala ng enerhiya.
Mga uri ng mga transformer
Ang pag-uuri ng mga transformer ay nakasalalay sa na-rate na halaga ng kasalukuyang sa pangunahin at pangalawang circuit. Sa mga karaniwang species, ang indicator ay nasa hanay na 1-5 A.
Ang separating unit ay hindi nagbibigay para sa koneksyon ng parehong mga spiral. Ang kagamitan ay nagbibigay ng galvanic isolation, ibig sabihin, ang paghahatid ng isang salpok sa isang hindi pakikipag-ugnay na paraan. Kung wala ito, ang kasalukuyang dumadaloy sa pagitan ng mga circuit ay limitado lamang sa pamamagitan ng paglaban, na hindi isinasaalang-alang dahil sa maliit na halaga.
Tinitiyak ng katugmang transpormer na ang iba't ibang mga halaga ng paglaban ay naitugma upang mabawasan ang pagbaluktot ng waveform ng output. Nagsisilbi para sa organisasyon ng galvanic isolation.
Bago alamin kung ano ang mga power transformer, tandaan nila na ang mga ito ay ginawa upang gumana sa mga high power network. Binabago ng mga alternating current device ang performance ng enerhiya sa pagtanggap ng mga installation at trabaho sa mga lugar na may malaking kapasidad at rate ng pagbabago ng kuryente.
Ang isang rotary transpormer ay hindi dapat malito sa umiikot na kagamitan, isang makina para sa pag-convert ng anggulo ng pag-ikot sa boltahe ng circuit, kung saan ang kahusayan ay nakasalalay sa bilis ng pag-ikot. Ang aparato ay nagpapadala ng isang electrical impulse sa mga gumagalaw na bahagi ng kagamitan, halimbawa, sa ulo ng isang VCR. Double core na may hiwalay na windings, ang isa ay umiikot sa isa pa.
Ang oil unit ay gumagamit ng coil cooling na may espesyal na transformer oil.Mayroon silang closed circuit. Hindi tulad ng mga air species, maaari silang makipag-ugnayan sa mga high power network.
Welding transformer para sa pag-optimize ng pagganap ng kagamitan, pagbabawas ng boltahe at pagbuo ng mataas na dalas ng kasalukuyang. Ito ay dahil sa pagbabago sa inductive reactance o idle performance. Ang regulasyon ng hakbang ay isinasagawa sa pamamagitan ng layout ng electrical winding sa mga konduktor.
