Za ustvarjanje in uporabo magnetnega polja se uporabljajo elektromagnetne statične naprave. Obstaja veliko primerov, zakaj je transformator potreben v elektronskih, električnih vezjih in radijski tehniki. Naprava je opremljena z induktivnimi navitji, ki so med seboj povezani na magnetnem jedru. Omrežje prispeva k nastanku izmeničnega polja, transformator pa z uporabo elektromagnetne indukcije daje trenutne konstantne vrednosti, ne da bi spremenil frekvenco.
Vsebina
Opredelitev in namen
Za napajanje naprav so potrebne napetosti različnih značilnosti. Transformator je zasnova za uporabo induktivnega dela magnetnega polja. Tračne ali žične tuljave, združene s skupnim tokom, znižajo ali povečajo napetost. Televizor uporablja 5 V za delovanje tranzistorjev in mikrovezij, moč kineskopa zahteva nekaj kilovoltov pri uporabi kaskadnega generatorja.
Izolirana navitja so nameščena na jedru iz spontano magnetiziranega materiala z določeno vrednostjo napetosti. Starejše enote so uporabljale obstoječo omrežno frekvenco, približno 60 Hz. V sodobnih napajalnih tokokrogih za električne naprave se uporabljajo impulzni transformatorji z visoko frekvenco. Izmenična napetost se popravi in pretvori s pomočjo generatorja v vrednost z določenimi parametri.
Napetost se stabilizira zahvaljujoč krmilni enoti z impulzno-širinsko modulacijo. Visokofrekvenčni izbruhi se prenašajo na transformator, na izhodu se doseže stabilna zmogljivost. Masivnost in težo naprav preteklih let nadomestita lahkotnost in majhnost. Linearni indikatorji enote so sorazmerni z močjo v razmerju 1: 4; za zmanjšanje dimenzij naprave se poveča frekvenca toka.
Masivne naprave se uporabljajo v napajalnih vezjih, če je potrebno ustvariti minimalno raven visokofrekvenčne disperzije motenj, na primer pri zagotavljanju visokokakovostnega zvoka.
Naprava in načelo delovanja
Proizvajalec izbere osnovna pravila za delovanje enote, vendar to ne vpliva na zanesljivost delovanja. Koncepti se razlikujejo v proizvodnem procesu. Načelo delovanja transformatorja temelji na dveh določbah:
- spreminjajoče se gibanje usmerjenih nosilcev naboja ustvarja izmenično magnetno polje sile;
- učinek na tok moči, ki se prenaša skozi tuljavo, povzroči elektromotorno silo in indukcijo.
Naprava je sestavljena iz naslednjih delov:
- magnetno vezje (jedro);
- tuljava ali navitje;
- osnova za lokacijo zavojev;
- izolacijski material;
- hladilni sistem;
- drugi elementi pritrditve, dostopa, zaščite.
Delovanje transformatorja se izvaja glede na vrsto konstrukcije in kombinacijo jedra in navitij.Pri paličnem tipu je vodnik zaprt v navitjih, težko ga je videti. Vidne so tuljave spirale, vidna sta zgornji in spodnji del jedra, os je navpična. Material, iz katerega je tuljava sestavljena, mora dobro prevajati elektriko.
V oklepnih izdelkih palica skriva večino zavojev, nameščena je vodoravno ali navpično. Toroidna zasnova transformatorjev predvideva namestitev dveh neodvisnih navitij na magnetnem vezju brez električne povezave med njima.
Magnetni sistem
Narejen je iz legiranega transformatorskega jekla, ferita, permaloje, hkrati pa ohranja geometrijsko obliko za ustvarjanje magnetnega polja enote. Prevodnik je izdelan iz plošč, trakov, podkve, izdelan je na stiskalnici. Del, na katerem se nahaja navitje, se imenuje palica. Jarem je element brez zavojev, ki zaključuje vezje.
Načelo delovanja transformatorja je odvisno od postavitve regalov, kar se zgodi:
- ravno - osi jarmov in jeder so v isti ravnini;
- prostorski - vzdolžni elementi so razporejeni na različnih površinah;
- simetrično - vodniki enake oblike, velikosti in zasnove so nameščeni na vse jarme podobno kot drugi;
- asimetrična - posamezni regali se razlikujejo po videzu, dimenzijah in so nameščeni v različnih položajih.
Če se domneva, da skozi navitje teče enosmerni tok, ki se imenuje primarni, potem je magnetna žica odprta. V drugih primerih je jedro zaprto, služi za zapiranje električnih vodov.
navitja
Izdelane so v obliki niza zavojev, razporejenih na kvadratne vodnike.Oblika se uporablja za učinkovito delovanje in povečanje faktorja polnjenja v oknu magnetnega vezja. Če je potrebno povečati presek jedra, je izdelan v obliki dveh vzporednih elementov, da se zmanjša pojav vrtinčnih tokov. Vsak tak prevodnik se imenuje stanovanjski.
Palica je zavita v papir, prekrita z emajliranim lakom. Včasih sta dve vzporedno razporejeni jedri zaprti v skupno izolacijo, komplet se imenuje kabel. Navitja se razlikujejo po namenu:
- glavni - do njih se dovaja izmenični tok, izteče pretvorjeni električni tok;
- regulacijski - zagotavljajo pipe za transformacijo napetosti pri nizki jakosti toka;
- pomožni - služijo za oskrbo njihovega omrežja z močjo, manjšo od nazivne vrednosti transformatorja, in pristranskost vezja z enosmernim tokom.
Načini zavijanja:
- navadno navijanje - zavoji so narejeni v smeri osi vzdolž celotne dolžine prevodnika, naslednji zavoji so naviti tesno, brez vrzeli;
- vijačno navijanje - večplastno ovijanje z vrzeli med obroči ali približevanjem sosednjih elementov;
- navijanje diska - spiralna vrsta se izvaja zaporedno, v krogu, ovijanje se izvaja v radialnem vrstnem redu v notranji in zunanji smeri;
- folijska spirala je postavljena iz aluminijaste in bakrene široke pločevine, katere debelina se giblje med 0,1-2 mm.
konvencije
Za lažje branje diagrama transformatorja obstajajo posebni znaki. Jedro je narisano z debelo črto, številka 1 prikazuje primarno navitje, sekundarni zavoji so označeni s številkama 2 in 3.
V nekaterih shemah je jedrna črta po debelini podobna črti polkrogov ovoja. Oznaka materiala palice je drugačna:
- z debelo črto je narisano feritno magnetno vezje;
- jekleno jedro z magnetno režo je narisano s tanko črto z režo na sredini;
- os magnetiziranega dielektrika je označena s tanko pikčasto črto;
- bakrena palica ima na diagramu videz ozke črte s simbolom materiala po periodnem sistemu.
Krepke pike se uporabljajo za poudarjanje izhoda tuljave, oznaka trenutne indukcije je enaka. Uporablja se za označevanje vmesnih enot v kaskadnih generatorjih za označevanje antifaze. Postavite pike, če želite nastaviti polarnost med montažo in smer navitij. Število zavojev v primarnem navitju je določeno pogojno, tako kot število polkrogov ni standardizirano, obstaja sorazmernost, vendar se ne upošteva strogo.
Glavne značilnosti
Način mirovanja se uporablja, ko je sekundarni tokokrog transformatorja odprt, v njem ni napetosti. Tok prehaja skozi primarno navitje, pride do reaktivne magnetizacije. S pomočjo dela v prostem teku se določi učinkovitost, hitrost transformacije in izguba v jedru.
Delovanje pod obremenitvijo pomeni priključitev vira napajanja na primarni krog, kjer tečeta skupni tok delovanja in prostega teka. Obremenitev je priključena na sekundarni tokokrog transformatorja. Ta način je pogost.
Faza kratkega stika se pojavi, če je upor sekundarne tuljave edina obremenitev. V tem načinu se določijo ogrevalne izgube tuljave v vezju.Parametri transformatorja se upoštevajo v sistemu zamenjave naprave z nastavitvijo upora.
Razmerje med porabljeno in izhodno močjo določa učinkovitost transformatorja.
Območje uporabe
Gospodinjski aparati imajo stik z zemljo preko nevtralne žice. Sočasni stik trenutnega porabnika faze in nevtralnega tokokroga vodi do zaprtja vezja in poškodbe. Povezava prek izolirnega transformatorja vam omogoča zaščito osebe, saj sekundarno navitje ne pride v stik z tlemi.
Impulzne enote se uporabljajo pri prenosu pravokotnega potiska in transformaciji kratkih signalov pod obremenitvijo. Na izhodu se polarnost in amplituda toka spremenita, napetost pa ostane nespremenjena.
DC merilna oprema je magnetni ojačevalnik. Smerno gibanje elektronov nizke moči pomaga spremeniti izmenično napetost. Usmernik zagotavlja konstantno energijo in je odvisen od vrednosti vhodne električne energije.
Napajalne enote se pogosto uporabljajo v generatorjih majhnih tokov, moč, kazalniki v dizelskih motorjih so povprečni. Transformatorji so nameščeni zaporedno z obremenitvijo, naprava je povezana z virom s primarnim navitjem, sekundarni tokokrog proizvaja pretvorjeno energijo. Vrednost izhodnega toka je neposredno sorazmerna z obremenitvijo. Oprema s 3 magnetnimi palicami se uporablja, če je generator trifazni tok.
Invertne enote imajo tranzistorje enake prevodnosti in na izhodu ojačajo le del signala. Za popolno pretvorbo napetosti se na oba tranzistorja uporabi impulz.
Ujemna oprema se uporablja za povezavo z elektronskimi napravami z visokim uporom na vhodu in izhodu bremena z nizko stopnjo prenosa električne energije. Enote so uporabne v visokofrekvenčnih vodih, kjer razlika v velikosti vodi do izgub energije.
Vrste transformatorjev
Razvrstitev transformatorjev je odvisna od nazivne vrednosti toka v primarnem in sekundarnem tokokrogu. Pri običajnih vrstah je indikator v območju 1-5 A.
Ločilna enota ne omogoča povezave obeh spiral. Oprema zagotavlja galvansko izolacijo, to je prenos impulza na brezkontakten način. Brez njega je tok, ki teče med vezji, omejen le z uporom, ki se zaradi majhne vrednosti ne upošteva.
Ustrezni transformator zagotavlja, da se različne vrednosti upora ujemajo, da se zmanjša popačenje izhodne valovne oblike. Služi za organizacijo galvanske izolacije.
Preden ugotovijo, kaj so energetski transformatorji, ugotavljajo, da so izdelani za delo z omrežji velike moči. Naprave z izmeničnim tokom spreminjajo energijsko učinkovitost sprejemnih naprav in delajo na mestih z veliko zmogljivostjo in hitrostjo spremembe električne energije.
Rotacijskega transformatorja ne smemo zamenjevati z vrtljivo opremo, strojem za pretvorbo kota vrtenja v napetost vezja, kjer je učinkovitost odvisna od hitrosti vrtenja. Naprava prenaša električni impulz na gibljive dele opreme, na primer na glavo videorekorderja. Dvojno jedro z ločenimi navitji, od katerih se eno obrne okoli drugega.
Oljna enota uporablja hlajenje tuljave s posebnim transformatorskim oljem.Imajo zaprt krog. Za razliko od zračnih vrst lahko sodelujejo z omrežji velike moči.
Varilni transformatorji za optimizacijo delovanja opreme, zmanjšanje napetosti in generiranje visokofrekvenčnega toka. To je posledica spremembe induktivne reaktance ali delovanja v prostem teku. Stopnična regulacija se izvaja s postavitvijo električnega navitja na vodnikih.
