Тренутни напон од 220 волти у електричној мрежи, у облику у којем улази у стан, је неприкладан за већину електронских уређаја. Да бисте га претворили у погодан тип за напајање кућанских апарата, потребни су посебни претварачи звани трансформатори. Уз њихову помоћ могуће је снизити вриједност напона напајања на жељену вриједност, а затим га исправити.
Преглед трансформатора
Као претварачи, ови уређаји се традиционално користе да доведу до прихватљивог облика снаге која се шаље преко високонапонских водова. За „прелазак“ на огромне растојање погодни су само ултра-високи напони на којима струја може имати прихватљиву вредност.
Ако покушате да енергију пребаците на најмање стотину километара у облику уобичајеног напона од 380 волти, биће потребна струја од милиона ампера да би се испоручила потребна снага потрошачу.
За његово расипање потребна је жица дебљине људског тела, што је у пракси немогуће спровести. Због тога се на страни стране за производњу електричне енергије уз помоћ другог (повећавајућег) трансформатора његова вредност повећава на 110 кВ. У овом облику је немогуће користити дистрибуцију електричне енергије у стамбеним зградама и производним погонима. Због тога, након испоруке експлозива у дистрибутивне станице, 110 кВ се смањује на 10 (6) кВ.
Одавде одлазе до окружних трафостаница, где у локалном падајућем трансформатору добијају свој коначни облик 380 (220) волти. Са таквим потенцијалним вредностима енергија се може лако транспортовати подземним каблом или СИП ваздушном жицом до крајњег потрошача. Због тога, једнофазни трансформатор игра велику улогу у људском животу.
Намена и уређај
Било који фазни трансформатор од 220 Волта је електрични уређај који ради само у АЦ круговима. Уз његову помоћ, улазни напон се претвара у жељену вредност (најчешће се смањује). У овом се случају повећава струја из секундарног намотаја, јер се снага преноси готово без губитака. Слиједи да је главна сврха овог уређаја да добије напон потребан за рјешавање проблема, а затим га користи за посебне сврхе.
Познавање дизајна трансформатора, који се састоји од следећих главних елемената, помоћи ће вам да направите комплетнију слику:
- језгра направљена од феромагнетских материјала;
- примарни и секундарни завојнице постављени на изолираном оквиру;
- заштитни поклопац (овај елемент је присутан у већини модела).
У неким се узорцима уместо феромагнета користи електрични челик или пермаллои. Избор одређене врсте језгра зависи од подручја употребе самог производа.
Принцип рада
Принцип рада једнофазног трансформатора заснован је на закону, према којем наизменично електрично поље које делује у завојници индукује ЕМФ у проводнику који се налази у близини. Феномен се зове закон електромагнетне индукције Фарадаиа, који је први открио овај занимљив ефекат. Да би то утемељио, научник је развио читаву теорију, која је била основа рада најсавременијих електричних уређаја и склопова.
Његове главне одредбе:
- када струја прође кроз завојницу жице, око ње се формира магнетни ток, хватајући све исте окрете смештене у близини;
- под утицајем овог тока, у њима се индукује ЕМФ, који се подударају у облику промена са почетним пољем;
- у присуству феромагнета у њему, ефекат овог ефекта је појачан.
Сви ови принципи су основа за рад модерног производа трансформатора. Када се споји на секундарно навијање терета, радни круг се затвара, а енергија се скоро без губитака преноси на потрошача.
Режим рада
Као и сви уређаји за претварање, трансформатор има два начина рада:
- такозвана "брзина празног хода";
- режим оптерећења.
У празном ходу уређај ради без оптерећења и троши најмање снаге која се расипа само у примарном намоту. Струја у њему је такође минимална и обично не прелази 3-10% вредности посматране са прикљученим оптерећењем. У другом случају, струја почиње да тече у окретима секундарног намота, чија је вредност обрнуто пропорционална броју окрета у завојници.
У падајућем трансформатору напон у њему је нижи, а струја већа. У овом се режиму снага преноси на оптерећење узимајући у обзир топлотну дисипацију у језгри трансформатора.
главни параметри
Када се узму у обзир параметри напонских и струјних претварача, важно је имати на уму коефицијент трансформације к, дефинисан као И1 / И2 = в2 / в1 = 1 / к. Овде в2 и в1 је број окрета у секундарном и примарном намоту, респективно. Уз то се узимају у обзир и његове карактеристике, попут величине језгре језгра у који су завојнице постављене.
Други параметар који карактерише преносна својства једнофазног двоструког намотаја трансформатора у напону је исти коефицијент трансформације к, чија вредност за уређај који се смањује је мања од 1. И обрнуто, ако је к> 1, овај производ је појачани трансформатор. У недостатку губитака у жицама намотаја и дисперзији протока, овај је индикатор веома једноставан за израчунавање. За то је најприкладније користити једноставан алгоритам израчуна: к = У2 / У1. Ако постоји неколико секундарних намотаја, за сваки од њих треба одредити одређени параметар посебно.
Врсте трансформатора и њихова примена
Према дизајнерским карактеристикама језгре, добро познати узорци једнофазних трансформатора деле се на производе штапа, прстена и оклопа. Према облику магнетног круга који се у њима користи могу бити:
- В-облика;
- Тороидал;
- У облику слова У
Сваки од ових облика је погодан за одређене сврхе повезане са потребом да се добију одређене карактеристике преноса.
Највећи достижни магнетни спојни трансформатори подељени су на производе са јаким, средњим и слабим интеракцијама. Ове карактеристике у великој мери зависе од дизајна самог производа и врсте његове језгре.
Једнофазни трансформатор је потребан у областима у којима је потребно координирати два струјна круга с електричном изолацијом сваког од њих.
Операција производа
Приликом рада једнофазних претварача посебна се пажња посвећује њиховом сигурном руковању, што се објашњава високим напоном присутним на примарним намотима. Такође је важно узети у обзир следеће тачке у вези са уградњом и укључивањем трансформатора у електричне кругове:
- да би се избегао квар намота (изгарање), секундарни кругови треба да буду заштићени од кратког споја;
- Важно је пратити топлотне услове језгре и намотаја и, ако је потребно, обезбедити њихово хлађење.
Брига о једнофазном трансформатору своди се на стандардне поступке, који су предвиђени одредбама важећих стандарда.
