La ce este folosit un transformator: caracteristici, principiu de funcționare și aplicare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Pentru început, să ne dăm seama pentru ce este și pentru ce este un transformator. Aceasta este o mașină electrică concepută pentru a schimba tensiunea. Ele sunt diferite în funcție de scop. Există transformatoare de curent, tensiune, potrivire, sudare, putere, măsură. Fiecare are sarcini diferite, dar sunt uniți fără echivoc de principiul acțiunii. Toate transformatoarele funcționează pe curent alternativ. Nu există astfel de dispozitive DC. Toate au înfășurări primare și secundare.

Ce se numește primar și ce se numește înfășurare secundară?

Primarul este cel la care vine tensiunea, iar secundarul este cel din care este scos. Să presupunem că avem un transformator care transformă 220 V AC în 12 V. În acest caz, înfășurarea primară este cea care este de 220 V. Dar transformatoarele nu pot doar să coboare, ci și să crească tensiunea. Asa deAstfel, conectând 12 V AC la bobina secundară indicată anterior, putem scoate 220 V din primar. Astfel, se schimbă locul.

În unele cazuri, pot exista mai multe înfășurări secundare. De exemplu, în televizoarele vechi existau dispozitive cu o înfășurare primară și multe secundare, tensiunea la care a variat de la 3,3 la 90 V. În orice caz, transformatorul servește la transformarea tensiunilor și curenților la valori optime.

Legea conservării energiei

Ar trebui să se înțeleagă că această unitate nu preia energie de nicăieri. De exemplu, să luăm un transformator cu o tensiune primară de 220 V și un curent de 5 A. Aceasta înseamnă că puterea lui este de 1100 wați. Din înfășurarea secundară la 22 V, putem elimina un curent de cel mult 50 A. Transformând în wați, obținem aceiași 1100 wați. Nu vom elimina mai multă putere din înfășurarea secundară. Dacă încercați să faceți acest lucru, dispozitivul va eșua pur și simplu. Astfel, devine clar pentru ce este transformatorul. Pentru a converti tensiunea AC în DC. În continuare, vă vom spune mai multe despre fiecare tip de astfel de dispozitive.

Transformatoare pentru instrumente

Astfel de dispozitive sunt folosite pentru a reduce valorile la acceptabile pentru dispozitivele de măsurare. Sunt folosite în instrumentare. De asemenea, puteți găsi astfel de dispozitive în tehnologia cu microprocesor. Acolo funcționează ca un senzor care trimite semnale de diferite niveluri către placă, în funcție de care aceasta din urmă „ia o decizie” cu privire la funcționarea ulterioară.aparat.

Sunt, în general, foarte precise și nu sunt destinate utilizării consumatorilor. Exemple pentru care sunt folosite transformatoarele de instrumente sunt următoarele dispozitive pentru conversia curentului și tensiunii. Vom încerca să explicăm scopul lor cât mai detaliat posibil.

transformatoare de curent

Pentru ce sunt aceste dispozitive? Sunt proiectate pentru a reduce cantitatea de curent la un echipament de măsurare acceptabil. De fapt, sunt echipamente intermediare între conductoare, de la care este necesar să se ia valoarea valorii, și mecanismul de măsurare. Astfel de transformatoare sunt utilizate, după cum sa menționat deja, în instrumente de măsură, echipamente de protecție și automatizări. Acestea sunt conectate astfel: înfășurarea primară are mai multe spire și este conectată în serie cu sarcina, iar înfășurarea secundară este conectată la rezistența minimă posibilă a echipamentului de protecție sau de măsură.

De obicei, aceste transformatoare sunt furnizate împreună cu echipamentul în sine, deoarece modificările ușoare ale rezistenței la sarcină vor afecta precizia măsurării, iar echipamentul de protecție nu va funcționa corect. Caracteristica de proiectare și metoda de conectare a unor astfel de dispozitive fac imposibilă alimentarea consumatorului.

Transformatoare de tensiune

Acest tip de dispozitiv nu este folosit pentru alimentarea consumatorilor, dar este necesar pentru a crea o izolare galvanică între părțile de în altă tensiune și de joasă tensiune. Metoda de fabricație nu este nimicdiferite de tipurile de putere ale dispozitivelor cu același nume. Există încă înfășurări primare și secundare, secțiunea transversală a firului este destul de mică, ceea ce nu permite utilizarea acestuia pentru alimentarea consumatorilor.

De exemplu, luați un kilovoltmetru. Faptul este că este prea scump să construiești un dispozitiv care să țină tensiune în altă. Prin urmare, între sondele de măsurare, care preiau valoarea cantităților, se instalează un transformator de tensiune și dispozitiv. Convertește valorile mari în acceptabile de către mecanismul de măsurare (aproximativ 100 V). Această măsură vă permite să nu faceți modificări mecanismului de măsurare. Într-o oarecare măsură, această schemă de conectare vă permite să protejați electricianul care efectuează măsurători.

Sunt de asemenea utilizate pentru instalarea în diverse sisteme automate de control și protecție. Acum știi pentru ce sunt transformatoarele de tensiune. Să trecem la următorul tip - dispozitive de sudură cu același nume.

transformatoare de putere

Aceste dispozitive sunt mai puternice pe care mulți dintre voi le-ați văzut. În continuare, vom descrie în detaliu pentru ce sunt folosite transformatoarele de putere. Sunt necesare pentru a crește/scădea tensiunea prin inducție electromagnetică până la valoarea de care are nevoie consumatorul. În cazul acestor dispozitive, cuvântul „consumator” se referă la fabrici și clădiri rezidențiale.

Cel mai frapant exemplu sunt dispozitivele care coboară 6 (10) kV la o tensiune acceptabilă de 380 V, care alimentează deja o singură fază în combinație cu linia de mijloccasele noastre au nevoie de 220 V. Și un exemplu de astfel de transformator step-up poate fi găsit în cuptorul cu microunde, unde una dintre rețelele de 220 V face magnetronul de 2 kV necesar pentru funcționare. Unitățile de în altă tensiune (peste 1000 V) sunt aproape întotdeauna trifazate și sunt clasificate în unități răcite cu ulei sau aer, precum și modificarea climatică și tensiunea înfășurării primare.

O caracteristică a transformatoarelor trifazate este că, în funcție de includerea înfășurărilor (stea-triunghi), puteți modifica tensiunea de funcționare de 1,73 ori. Să presupunem că această unitate, conectată printr-o deltă de 6 kV, poate funcționa pe o rețea de 10 kV, cu excepția cazului în care, desigur, producătorul s-a ocupat de această posibilitate din partea izolației. Există transformatoare, după cum am menționat mai sus, trifazate și monofazate. Dispozitivele sunt proiectate să funcționeze cu capacități diferite, în funcție de nevoile consumatorului.

Transformatoarele monofazate, care erau folosite anterior ca surse de alimentare, sunt acum înlocuite activ de diverse convertoare electronice, care au o eficiență mai mare, greutate și dimensiuni mai mici. De asemenea, dispozitivele de putere pot fi împărțite în funcție de tipul de execuție a circuitului magnetic în tijă și armătură.

Un transformator cu un circuit magnetic miez este proiectat astfel încât 2 bobine să fie instalate pe o parte în formă de U, iar deasupra să fie închis un jug. Avantajul este că elementele nu se ating de fapt.

În circuitul magnetic blindat, bobina este instalată pe partea în formă de W. Secțiunea pe care se află conductoarele este de obicei înfășurată primaca primar, iar apoi, printr-un separator termorezistent, ca secundar. Avantajul este protecția mecanică întărită a înfășurărilor.

Există și miezuri toroidale, dar sunt făcute din inele de ferită, deoarece nu este rentabil să construiești o astfel de structură dintr-un circuit magnetic laminat. Astfel de unități sunt de obicei folosite în electronică și funcționează la frecvențe în alte.

Transformatoare de sudare

Pentru ce sunt aceste dispozitive? De fapt, sunt unități independente. Adică, un transformator de sudură nu este un cablaj care asigură funcționarea oricărui dispozitiv, ci el însuși este un dispozitiv cu drepturi depline. Scopul unui astfel de dispozitiv este de a reduce tensiunea rețelei la o tensiune relativ scăzută, aproximativ 50-60 V și de a furniza un curent mare.

La această tensiune, un arc destul de scurt iese, dar un curent cu adevărat uriaș îi oferă multă putere. Datorită ultimului parametru, metalul este sudat sau tăiat.

Asemenea transformatoare, de regulă, au reglaj de curent. Acest lucru este necesar pentru a schimba diametrul și tipul electrodului de sudare. Este adevărat, transformatoarele de sudură pentru uz casnic sunt din ce în ce mai mult înlocuite cu invertoare. Ceea ce nu este surprinzător, deoarece eficiența convertorului de sudură este mai mică. Scade puternic tensiunea rețelei, consumând curenți mari pe înfășurarea primară, are o greutate mare, mobilitate redusă și se încălzește destul de mult în comparație cu dispozitivele de tip invertor.

Acum știți cum funcționează un transformator de sudură și pentru ce este.

Coordonator

Acest tip de transformator este utilizat în diferite circuite cu mai multe etape pentru a potrivi rezistența dintre diferite părți ale circuitului. Îl puteți găsi într-un amplificator audio cu tub. De obicei, în astfel de dispozitive este o zi liberă.

Deci, pentru ce este transformatorul de potrivire a sarcinii? De exemplu, tensiunea de funcționare a lămpilor din amplificatorul de frecvență audio este de 70-90 V, dar curentul este puțin. O astfel de tensiune nu poate fi aplicată difuzoarelor, ceea ce înseamnă că este coborâtă la o tensiune acceptabilă și, în consecință, curentul crește.

Scopul unui astfel de transformator este de a reduce tensiunea sau de a o crește la valoarea cerută de un anumit nod al aparatului.

Concluzie

Toate dispozitivele de conversie a curentului și tensiunii sunt unite prin principiul de funcționare. Parametri cheie la care trebuie să acordați atenție la cumpărare: tensiunea primară, înfășurarea secundară, frecvența, factorul de putere și, în consecință, puterea și curentul de ieșire.

În viața de zi cu zi, această unitate nu este aproape niciodată folosită. La urma urmei, transformatorul de sudură a înlocuit invertorul, iar analogii săi din sursele de alimentare au înlocuit deja convertoarele electronice de tensiune. Acest lucru se realizează datorită faptului că dispozitivele au, de obicei, în comparație cu cele electronice, o greutate mare și, de asemenea, nu sunt avantajoase din punct de vedere economic din cauza consumului mare de metale neferoase în producție și a reparațiilor costisitoare. În curând va rămâneproducție numai substații de transformare, dar numai în acele locuri în care nu va fi posibilă înlocuirea lor cu componente electronice.

În acest articol, am încercat să explicăm pentru ce sunt transformatoarele și am vorbit puțin despre principalele lor tipuri.