Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
W celu poprawy wydajności wielu urządzeń i napięcia w sieci elektrycznej w domu często stosuje się urządzenia regulujące. W związku z tym proponujemy rozważyć zasadę działania krokowego, impulsowego, impulsowego transformatora prądu, Tesli, a także autotransformatora.
Zasada działania i klasyfikacja transformatorów
Zasada działania transformatora pomiarowego (jak również separacja) jest bardzo prosta. Jest posłuszny prawu indukcji elektromagnetycznej Faradaya. W rzeczywistości, wzajemna indukcja między dwoma lub więcej uzwojeniami jest odpowiedzialna za działania przekształcające w transformatorze elektrycznym.
Zgodnie z tym prawo Faradaya stwierdza: „Szybkość zmiany powiązania strumienia w czasie jest wprost proporcjonalna do indukowanego emf w przewodzie lub cewce”.
Podstawy teorii transformatorów
Powiedzmy, że mamy transformator z jednym uzwojeniem, które jest połączone ze zmiennym źródłem prądu elektrycznego. Prąd przemienny przez uzwojenie wytwarza stale zmieniający się prąd, który otacza cewkę. Jeśli jakiekolwiek inne uzwojenie jest zbliżone do poprzedniego, do niego dołączona jest pewna część przepływu. Ten przepływ stale się zmienia w amplitudzie i kierunku, ale w tych przypadkach powinna nastąpić zmiana połączenia strumienia do drugiego uzwojenia lub uzwojenia.
Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya, powinno być emf, które jest indukowane raz na sekundę. Jeśli obwód ostatniego uzwojenia jest zamknięty, wówczas prąd elektryczny musi przez niego przejść. Jest to najprostsza zasada działania transformatora elektrycznego lub spawalniczego i jest to podstawowa zasada działania transformatora.
Kiedy używamy ruchu prądu zmiennego do cewki elektrycznej, przepływ energii otacza to uzwojenie. Przepływ prądu będzie nierówny, a jego prędkość stale się zmienia. Naturalnie w nim będzie wytwarzane EKG, jak w prawie Faradaya, które odnosi się do zjawiska indukcji elektromagnetycznej. Jest to najbardziej fundamentalna koncepcja teorii transformatorów.
Uzwojenie, które otrzymuje energię elektryczną ze źródła, jest zwykle znane jako uzwojenie pierwotne transformatora.
Uzwojenie dające wymagane napięcie wyjściowe w wyniku wzajemnej indukcji w transformatorze nazywane jest uzwojeniem wtórnym transformatora.
Główne części konstrukcyjne transformatora
Istnieją trzy główne części transformatora:
1. Transformator pierwotny - wytwarza strumień magnetyczny po podłączeniu do źródła elektrycznego.
2. Rdzeń magnetyczny transformatora - strumień magnetyczny wytwarzany przez uzwojenie pierwotne tworzy zamknięty obwód magnetyczny.
3. Uzwojenie wtórne transformatora jest nawinięte na rdzeń.
Jak działa transformator mocy lub spawalniczy?
Transformator energii elektrycznej jest statycznym urządzeniem, które przekształca energię elektryczną z jednego obwodu do drugiego bez bezpośredniego połączenia, wykorzystując wzajemną indukcję między jego uzwojeniami. Przekształca energię z jednego obwodu do drugiego, bez zmiany częstotliwości, ale może pracować na różnych poziomach napięcia, na przykład, jeśli spawacz zmienia strumień, lub generator ulega awarii podczas spawania.
Pracuj jednofazowy transformator napięcia
Zasada działania transformatora jednofazowego nie różni się zbytnio od trójfazowego urządzenia obniżającego napięcie. Gdy prąd elektryczny przechodzi przez uzwojenie pierwotne, tworzy MP, który ma dość silne linie siły. Całkowicie przenikają cewkę pierwotną, a wtórną częściowo. Wszystkie te linie są zamknięte wokół przewodów cewek, ale ich część jest zamknięta bezpośrednio na przewodach.
Wideo: lekcja wizualna, która opowiada o zasadzie działania transformatora
Zgodnie z prawem dotyczącym sprzężenia magnetycznego, im bliżej siebie znajdują się obiekty, tym silniejsze jest to wiązanie, ale im dalej się znajdują - tym słabsze jest i tak dalej, aż stanie się zerem. Wyjaśnia to fakt, że gdy umiejscowiony jest typ koncentryczny, uzwojenia są usytuowane dalej, tym mniej sprzężone są linie energetyczne i ich przenikanie do cewek transformatora.
Należy rozumieć, że w transformatorze jednofazowym siła pola magnetycznego zależy również od prądu. Skoki zmiennego prądu elektrycznego mogą znacznie zmniejszyć siłę MP lub odwrotnie. Nazywa się to również prawem siły elektromotorycznej. To znaczy samoindukcja jest wykonywana w pierwszym uzwojeniu, a wzajemna indukcja w uzwojeniu wtórnym.
Gdy tylko końce tych uzwojeń zostaną podłączone, urządzenie, które musi otrzymać wyniki działania transformatora, będzie zasilane prądem elektrycznym, zasada działania zostanie uruchomiona, a cewki zaczną działać w określonej kolejności.
Działanie autotransformatora
Najczęściej w domu transformator nie jest używany z dwoma uzwojeniami, ale z jednym. Rozważmy zasadę działania elektronicznego autotransformatora (transformatora wspomagającego) i jego charakterystykę. Urządzenia te należą do transformatorów specjalnego przeznaczenia, ponieważ ich uzwojenie niskiego napięcia w konwencjonalnych transformatorach jest uzwojeniem wysokiego napięcia, są one połączone nie tylko polem magnetycznym, ale również galwanicznym.
W razie potrzeby przełączając uzwojenia można uzyskać wysokie lub niskie napięcie. Podłączając źródło prądu zmiennego do rdzenia, otrzymujemy zmienne pole magnetyczne. A między punktami rdzenia powstaje i EMF będzie wzrastać. Ponieważ rdzeń jest wykonany w specjalny sposób, płynie w nim bardzo mała ilość prądu, co tworzy wystarczająco silny MP. To znaczy przy ekonomii materiałów otrzymujemy różne, jeśli to konieczne, ciśnienie.
Bardziej celowe jest użycie autotransformatorów w obszarach, w których konieczna jest bardzo mała zmiana napięcia i przełącznika zaczepów pod obciążeniem, ale przez długi okres czasu. Są to laboratoria, małe firmy lub gospodarstwa domowe.
Istnieją również wysoce wyspecjalizowane transformatory laboratoryjne, mają nieco inny schemat:
Uzwojenie wykonane jest ze specjalnego materiału ferromagnetycznego, który zmniejsza prawdopodobieństwo ruchu rezonansowego do minimum. Główne różnice w stosunku do zwykłego urządzenia to:
- Oprócz ferromagnetyku są one owinięte drutem miedzianym;
- Niskie dopuszczalne parametry - maksymalna moc do 7 kVA;
- System rolkowy działa tutaj - na powierzchni transformatora znajduje się tor, po którym porusza się rolka kontaktowa lub szczotka.
Ale taki uzwojenie transformatora ma swoje wady:
- konieczne jest odizolowanie obwodów wtórnych i pierwotnych, ponieważ mają dość silne połączenie elektryczne;
- nie może być używany do ochrony w sieciach dużej mocy, dopuszczalny jest limit od 6 do 10 kV;
- naprawa i konserwacja wymaga znacznych inwestycji.
Działanie przemiennika momentu obrotowego
Każdy kierowca spychacza lub innej maszyny zna zasadę działania przekładni automatycznej lub hydrotransformatora, ale jaki jest jego cel. W rzeczywistości urządzenie to jest ulepszonym sprzęgłem, które obraca się więcej niż jeden raz, ale dwa urządzenia gazowe wymagają instalacji nawet kilku takich urządzeń.
Musi być zainstalowany między silnikiem a przekładnią, aby uzyskać ruch obrotowy, który następnie trafia na koła. Zewnętrznie mechanizm przypomina bajgiel, za który otrzymał taką „pseudonim” z mechaniki samochodowej, ale jego konstrukcja jest dość skomplikowana:
Wzdłuż krawędzi pompy są budowane po obu stronach, a w środku zainstalowany jest mini-reaktor. To ostatnie urządzenie musi przenosić płyn (na przykład olej) do koła turbiny, które z kolei rozprowadza je równomiernie na całej powierzchni transformatora.
Przednie koło jest sztywno połączone z głównym wałem silnika, chwytając płyn, przepuszcza go dalej wzdłuż mechanizmu. Ale reaktor, jeśli to konieczne, blokuje ten ruch i usuwa koło z pracy.
Oprócz blokowania momentu obrotowego, konstrukcja trójuzwojeniowego transformatora olejowego pozwala mu wykonywać funkcje tłumienia. Oznacza to, że jeśli samochód osiągnął granicę, powiedzmy 80 km / h, aby zapobiec wypadkowi, moment obrotowy zaczyna być przenoszony przez sprężyny tłumiące. W ten sposób wykonywana jest ochrona przed pracą na biegu jałowym i nagłym zatrzymaniem silnika.
Tak więc, zasada działania transformatora może być wyjaśniona, jak widać, wszystko jest bardzo podobne, ale są pewne niuanse w różnych modelach w zależności od zastosowania i konstrukcji.