Transformator - un dispozitiv și principiul de funcționare
Transformator - dispozitiv electromagnetic static pentru conversia tensiunii de curent alternativ a curentului alternativ de o altă tensiune de aceeași frecvență. Transformatoare sunt utilizate în circuitele electrice, transportul și distribuția energiei electrice, precum și de sudură, încălzire, redresoare electrice, precum și multe alte lucruri.
Transformers se disting prin numărul de faze, numărul de bobine, o metodă de răcire. transformatoare de putere, concepute pentru a crește sau a scădea tensiunea în circuitele electrice utilizate în mod obișnuit.
Dispozitivul și principiul de funcționare
Circuitul monofazat transformator cu două înfășurare este prezentată mai jos.
Diagrama arată piesele de bază: un miez feromagnetic, două înfășurări de pe miez. Bobinajul Prima și toate valorile care se referă la aceasta (-current i1, voltaj mic u1, n1 este numărul de rotații, F1 - flux magnetic) menționat la primar, a doua înfășurare și valorile corespunzătoare - secundare.
Include o înfășurare primară cu o rețea de tensiune alternativă, creează o forță i1n1 magnetizare în alternantă magnetic flux magnetic F, care este cuplat cu ambele înfășurări și induce emf în ele e1 = -N1 dF / dt, e2 = -N2 dF / dt. Atunci când variația sinusoidală a magnetic flux F = cea sinωt FM. EMF egal cu e = Em sin (ωt-π / 2). Pentru a calcula valoarea RMS a EMF este necesară utilizarea formulei E = 4,44 f n FM unde F- ciclică de frecvență, n - numărul de spire, FM - amplitudinea fluxului magnetic. Și dacă doriți să contabilizeze cantitatea de tensiune în oricare dintre înfășurării, este necesar să se înlocuiască în loc de n numărul de spire din infasurarea.
Din formulele de mai sus, se poate concluziona că forța electromotoare din spatele fluxului magnetic printr-o perioadă sfert, iar raportul dintre CEM în înfășurările transformatorului egal cu raportul numerelor E1 / E2 = n1 / n2 se transformă.
Dacă a doua bobină nu este sub sarcină, atunci transformatorul este în modul inactiv. În acest caz, I2 = 0 și u2 = E2. i1 curent este picătură mică și puțină tensiune în înfășurarea primară și, prin urmare, raportul u1 tensiuni ≈E1 EMF poate fi înlocuit cu raportul u1 / u2 = n1 / n2 = E1 / E2 = k. De aici putem trage concluzia că tensiunea secundară poate fi mai mică sau mai multe elemente primare, în funcție de raportul dintre numărul de rotații de lichidare. Raportul dintre tensiunea primară la mersul în gol secundar numit transformator de raportul de transformare k.
De îndată ce înfășurarea secundară este conectată la sarcină, curentul I2 are loc într-un circuit care se realizează transferul de energie de la transformator, pe care le primește de la rețea la sarcină. Transferul de energie în transformator se datorează magnetic F. flux
De obicei, puterea de ieșire și puterea de intrare este de aproximativ egală, deoarece transformatoarele sunt mașini electrice cu eficiență relativ ridicată, dar dacă doriți să faceți un calcul mai precis, eficiența să fie atât raportul de putere activă la ieșire a puterii active la intrarea η = P2 / P1.
Miezul magnetic al transformatorului este un miez închis asamblat din tablă de oțel electric cu o grosime de 0,5 sau 0,35 mm. Înainte de a monta foile de pe fiecare parte a lacului de izolare.
Tip distins tijă (în formă de L) și armură (forma de W) miezuri magnetice. Luați în considerare structura.
Rod transformator este format din două tije, care sunt de lichidare și jugului, care face legătura între tijele, de fapt, așa că a primit numele său. Transformatoare de acest tip sunt utilizate mult mai frecvent decât transformatoarele blindate.
Bronevoy transformator este un jug în care este înfășurat tija. Jugul deoarece protejează miezul, astfel încât transformatorul se numește armură.
Construcția înfășurărilor, precum și metodele de tije lor de montare de izolare depind de transformator de putere. Pentru fabricarea lor se utilizează fire de cupru circulară și secțiune transversală dreptunghiulară, fire de bumbac izolat sau hârtie de cablu. Înfășurările ar trebui să fie puternic, flexibil, au o pierdere de energie scăzută și să fie simplu și ieftin de fabricat.
răcire
Bobinajul de transformator și de bază pierderile de energie apar, având ca rezultat generarea de căldură. În acest sens, este necesară răcirea transformatorului. Unele transformatoare de putere mică transmit căldura pentru mediu, starea de echilibru de temperatură nu afectează funcționarea transformatorului. Astfel de transformatoare sunt denumite „uscat“, adică cu răcire cu aer natural. Dar, la puteri medii și mari, cu aer de răcire nu poate face față, în loc să folosească lichid, ci mai degrabă uleioasă. In astfel de înfășurări transformator și miezul magnetic plasat în cuva transformatorului cu ulei, care îmbunătățește izolarea electrică a înfășurărilor de miez și de asemenea servește pentru a le răci. Ulei ia de căldură de la înfășurările și de miez și dă-l la pereții rezervorului, din care este disipată în mediul de căldură. Atunci când aceste straturi de ulei având o diferență de temperatură este recirculată, care îmbunătățește transferul de căldură. Transformatoare, cu o capacitate de până la 20-30 kVA rezervor suficient de răcire cu pereți netezi, dar pentru rezervoare de mare capacitate sunt instalate cu pereți din carton ondulat. De asemenea, rețineți că încălzirea uleiului tinde să crească în volum, astfel încât în transformatoare de mare putere instalate rezervoare de rezervă și țevi de eșapament (în cazul în care uleiul începe să fiarbă, se va cuplu care au nevoie de o cale de ieșire). Transformatoarele de putere inferioare sunt limitate în faptul că uleiul nu este turnat până când capacul în sine.