Какво е трансформатор? Всичко, което трябва да знаете

Ти знаеш какво е трансформатор? Хванахме те!

Трансформаторът е електронно устройство преводи електричество между две или повече вериги. Трансформаторите се използват за да се увеличи or намаление Сигнално напрежение AC (променлив ток).

Но това не е всичко. Нека да разгледаме по-отблизо тези невероятни устройства!

История на трансформатора

Трансформаторът е изобретен от американски инженер от унгарски произход на име Ото Блати 1884 година.

Смята се, че той е бил вдъхновен да създаде устройството, след като е видял неуспешен експеримент, включващ преминаване на електрически ток през метален лист.

Принципът на работа на трансформатора

Принципът на работа на трансформатора се основава на концепцията за индукция. Когато се подаде захранване към едната намотка, тя създава електродвижеща сила в другата намотка, което я кара да стане магнитно поляризирана.

Крайният резултат е, че в една верига се индуцират токове, които създават напрежение, което след това обръща полярността си.

Каква е ползата от трансформатор?

Трансформаторите обикновено се използват за намаление напрежение в електрическата верига. Това го прави по-безопасно за оборудване с ниско напрежение, което е в непосредствена близост. чувствителна електроника устройства, а също така предотвратява повреда на битовата електрическа инсталация.

Трансформаторите могат да се използват и за разпределение мощност, която е претоварена или не е стабилна чрез изключване на товара от захранващата линия по време на периоди на пиково потребление.

Трансформаторът може да бъде поставен в различни вериги в зависимост от техните нужди което гарантира, че няма претоварвания, дори ако една верига има проблеми с изискванията за напрежение.

Това също ви позволява регулират колко мощност ви е необходима във всеки един момент, така че електрическата система да не работи твърде трудно и да се износи преждевременно, защото винаги има някакъв товар върху всички трансформатори.

Части за трансформатор

Трансформаторът се състои от първична намотка, вторична намотка и магнитна верига. Когато се подаде захранване към първичната верига, магнитният поток от тази фаза действа върху вторичната фаза, отклонявайки част от тези токове обратно в нея.

Това създава напрежение, което се индуцира във втората намотка, която след това обръща полярността си. Това се дължи на факта, че магнитният поток се прекъсва от едната намотка и се прилага към другата. Крайният резултат е индуциран ток във вторичната верига, както и нива на променливо напрежение.

Първичната и вторичната намотки могат да бъдат свързани последователно или паралелно една с друга, което влияе по различен начин на преноса на мощност в зависимост от нуждите на тази конкретна верига.

Този дизайн ни позволява да използваме една верига за множество цели. Ако няма нужда от енергийни нива в определен момент, те могат да бъдат прехвърлени към друга верига, която може да има по-голяма нужда от тях.

Как работи трансформаторът?

Принципът на трансформатора е, че електричеството преминава през една намотка от тел, която създава магнитно поле, което след това индуцира ток в останалите. Това означава, че първичната намотка захранва вторичната намотка, за да я накара да произвежда напрежение.

Процесът започва, когато в първичната намотка има променлив ток (AC), който създава магнетизъм с обръщане на полярността напред и назад между север и юг. След това магнитното поле се движи навън към вторичната намотка и в крайна сметка навлиза в първата намотка от проводник.

Магнитното поле се движи по първия проводник и променя полярността или посоката, което след това индуцира електрически ток. Този процес се повтаря толкова пъти, колкото намотки има на трансформатора. Силата на напрежението се влияе от броя на навивките както в първичната, така и във вторичната верига.

Магнитното поле продължава да се движи през вторичната намотка от тел, докато достигне края и след това се връща към първата намотка от тел. Това го прави така, че по-голямата част от електричеството отива в една посока, а не в две различни посоки, което създава променлив ток (AC).

Тъй като енергията се съхранява в магнитното поле на трансформатора, няма нужда от второ захранване.

За да работи прехвърлянето на мощност от първичната намотка към вторичната, те трябва да бъдат свързани заедно в затворена верига. Това означава, че има непрекъснат път, така че електричеството може да премине и през двете.

Ефективността на трансформатора зависи от броя на навивките от всяка страна, както и от какъв метал са направени.

Желязното ядро ​​увеличава силата на магнитното поле, така че е по-лесно за магнитното поле да премине през всеки проводник, вместо да го натиска и да се забива.

Също така, трансформаторите могат да бъдат направени за увеличаване на напрежението, докато намаляват тока. Например, амперметър се използва за измерване на броя ампери, протичащи през проводник.

Волтметър се използва за измерване на напрежението в електрическата верига. Поради тази причина те трябва да бъдат направени заедно, за да работят правилно.

Както всяко друго електронно устройство, трансформаторите понякога могат да се повредят или да дадат късо съединение поради претоварване. Когато това се случи, може да се образува искра и да изгори устройството.

Важно е да се уверите, че електричеството не преминава през трансформатора, ако извършвате някаква поддръжка. Това означава, че захранването трябва да бъде изключено, например чрез прекъсвач, за да се гарантира безопасността на всички.

Видове трансформатори

• повишаващ и понижаващ трансформатор
• Силов трансформатор
• Разпределителен трансформатор
• Използване на разпределителен трансформатор
• Инструментален трансформатор
• Настоящ трансформатор
• Потенциален трансформатор
• Монофазен трансформатор
• Трифазен трансформатор

повишаващ и понижаващ трансформатор

Повишаващият трансформатор е проектиран да произвежда изходно напрежение, което е по-високо от електрическото входно напрежение. Те се използват, когато имате нужда от голямо количество ефективна мощност за кратко време, но не през цялото време.

Един пример за това биха били хора, пътуващи със самолет или работещи с електронни устройства, които използват много ток. Тези трансформатори се използват и за захранване на домове, които имат вятърни турбини или слънчеви панели.

Понижаващите трансформатори са предназначени да намалят напрежението при електрически вход, така че да могат да осигурят мощност при по-ниско изходно напрежение.

Този тип трансформатор често се използва в домакинства или компютри, където през цялото време се използва енергия или прости машини като лампи или фенери.

Силов трансформатор

Силовият трансформатор предава мощност, обикновено в големи количества. Те се използват главно за пренос на електричество на дълги разстояния през електрическата мрежа. Силовият трансформатор консумира електричество с ниско напрежение и го преобразува в електричество с високо напрежение, така че да може да пътува на дълги разстояния.

След това трансформаторът превключва обратно към ниско напрежение в близост до човека или бизнеса, който се нуждае от захранване.

Разпределителен трансформатор

Разпределителният трансформатор е предназначен да създаде безопасна система за разпределение на електрически ток. Те се използват главно за домове, офиси, фабрики и други съоръжения, където енергийните нужди са на различни нива, изискващи еднакъв поток на енергия.

Те намаляват токовите удари, като регулират потока на електричество към домовете и сградите.

Разпределителният трансформатор всъщност не е трансформатор в смисъл, че доставя по-високо напрежение от входното, но осигурява по-безопасно и по-ефективно разпределение на електроенергия.

Това става възможно благодарение на основната му функция да преобразува енергията от електрическата мрежа към по-ниско напрежение, така че да може да се използва безопасно в домове и предприятия.

Инструментален трансформатор

Измервателният трансформатор се счита за специален тип трансформаторно устройство. Той има същите функции като разпределителен трансформатор, но е проектиран за още по-малък товар.

Те са по-малки и по-евтини от другите видове трансформатори, което ги прави идеални за използване с малки уреди като ръчни електрически инструменти или микровълнови фурни.

Настоящ трансформатор

Токовият трансформатор е устройство, което ви позволява да измервате високо напрежение. Нарича се токов трансформатор, защото инжектира променлив ток в устройството и измерва количеството на изходния постоянен ток като резултат.

Токовите трансформатори измерват токове, които са 10-100 пъти по-ниски от напрежението, което ги прави идеални инструменти за измерване на определено електрическо оборудване или устройства.

Потенциален трансформатор

Трансформатор на напрежение е устройство, което преобразува електрическото напрежение до по-удобно ниво за измерване. Устройството инжектира електричество с високо напрежение и в резултат на това измерва количеството електричество с по-ниско напрежение.

Подобно на токовите трансформатори, напреженовите трансформатори позволяват извършването на измервания при нива на напрежение от 10 до 100 пъти по-ниски от тези, използвани от разпределителните трансформатори.

Монофазен трансформатор

Еднофазен трансформатор е вид разпределителен трансформатор, който разпределя 120 волта мощност. Те се намират в жилищни райони, търговски сгради и гигантски електроцентрали.

Еднофазните трансформатори работят в трифазни вериги, където входното напрежение се разпределя върху два или повече проводника на 120 градуса един от друг, за да достигне до помещенията на клиента. Входното напрежение, което влиза в хвърчилото, обикновено е 120 до 240 волта в Северна Америка.

Трифазен трансформатор

Трифазен трансформатор е вид предавателен или разпределителен трансформатор, който разпределя 240 волта мощност. В Северна Америка входното напрежение варира от 208 до 230 волта.

Трансформаторите се използват за обслужване на големи площи, където много потребители се нуждаят от електричество. Област, обслужвана от трифазен трансформатор, ще има три комплекта проводници, излъчващи се от него, които са на 120 градуса един от друг, като всеки комплект доставя различно напрежение.

Трифазен трансформатор има шест вторични намотки. Използват се в различни комбинации за получаване на желаното напрежение за конкретната област на всеки клиент.

Шестте вторични намотки са разделени на два вида: високо и ниско напрежение. Пример за това би бил, ако има три консуматора в зона, захранвана от трифазен разпределителен трансформатор.

Заключение

Вярваме, че сега разбирате какво е трансформатор и защо не можем да живеем без тях.