Οι ηλεκτρομαγνητικές στατικές συσκευές χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία και την εφαρμογή ενός μαγνητικού πεδίου. Υπάρχουν πολλές περιπτώσεις που χρειάζεται ένας μετασχηματιστής σε ηλεκτρονικά, ηλεκτρικά κυκλώματα και ραδιομηχανική. Η συσκευή είναι εξοπλισμένη με επαγωγικές περιελίξεις διασυνδεδεμένες σε μαγνητικό πυρήνα. Το δίκτυο συμβάλλει στην εμφάνιση ενός εναλλασσόμενου πεδίου και ο μετασχηματιστής, χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, δίνει τις τρέχουσες σταθερές τιμές χωρίς να αλλάζει τη συχνότητα.
Περιεχόμενο
Ορισμός και σκοπός
Για την τροφοδοσία συσκευών, απαιτούνται τάσεις διαφόρων χαρακτηριστικών. Ένας μετασχηματιστής είναι ένα σχέδιο για τη χρήση του επαγωγικού έργου ενός μαγνητικού πεδίου. Τα πηνία ταινίας ή σύρματος, ενωμένα με κοινή ροή, μειώνουν ή αυξάνουν την τάση. Η τηλεόραση χρησιμοποιεί 5 V για τη λειτουργία τρανζίστορ και μικροκυκλωμάτων, η ισχύς του κινοσκόπιου απαιτεί αρκετά kilovolt όταν χρησιμοποιείται μια γεννήτρια καταρράκτη.
Οι μονωμένες περιελίξεις βρίσκονται σε έναν πυρήνα κατασκευασμένο από αυθόρμητα μαγνητισμένο υλικό με μια ορισμένη τιμή τάσης. Οι παλαιότερες μονάδες χρησιμοποιούσαν την υπάρχουσα συχνότητα δικτύου, περίπου 60 Hz. Στα σύγχρονα κυκλώματα τροφοδοσίας για ηλεκτρικές συσκευές χρησιμοποιούνται παλμικοί μετασχηματιστές υψηλής συχνότητας. Η εναλλασσόμενη τάση διορθώνεται και μετατρέπεται μέσω μιας γεννήτριας σε τιμή με καθορισμένες παραμέτρους.
Η τάση σταθεροποιείται χάρη στη μονάδα ελέγχου με διαμόρφωση πλάτους παλμού. Οι ριπές υψηλής συχνότητας μεταδίδονται στον μετασχηματιστή, επιτυγχάνεται σταθερή απόδοση στην έξοδο. Η μαζικότητα και η βαρύτητα των συσκευών των περασμένων ετών αντικαθίσταται από ελαφρότητα και μικρό μέγεθος. Οι γραμμικοί δείκτες της μονάδας είναι ανάλογοι της ισχύος σε αναλογία 1: 4· για να μειωθούν οι διαστάσεις της συσκευής, η συχνότητα του ρεύματος αυξάνεται.
Ογκώδεις συσκευές χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα τροφοδοσίας εάν απαιτείται να δημιουργηθεί ένα ελάχιστο επίπεδο διασποράς παρεμβολών υψηλής συχνότητας, για παράδειγμα, όταν παρέχεται ήχος υψηλής ποιότητας.
Συσκευή και αρχή λειτουργίας
Ο κατασκευαστής επιλέγει τους βασικούς κανόνες για τη λειτουργία της μονάδας, αλλά αυτό δεν επηρεάζει την αξιοπιστία της λειτουργίας. Οι έννοιες διαφέρουν στη διαδικασία παραγωγής. Η αρχή λειτουργίας του μετασχηματιστή βασίζεται σε δύο διατάξεις:
- η μεταβαλλόμενη κίνηση των κατευθυντικών φορέων φορτίου δημιουργεί ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο δύναμης.
- η επίδραση στη ροή ισχύος που μεταδίδεται μέσω του πηνίου παράγει ηλεκτροκινητική δύναμη και επαγωγή.
Η συσκευή αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη:
- μαγνητικό κύκλωμα (πυρήνας);
- πηνίο ή περιέλιξη?
- βάση για τη θέση των στροφών.
- μονωτική ουσία;
- σύστημα ψύξης;
- άλλα στοιχεία στερέωσης, πρόσβασης, προστασίας.
Η λειτουργία του μετασχηματιστή πραγματοποιείται σύμφωνα με τον τύπο κατασκευής και τον συνδυασμό του πυρήνα και των περιελίξεων.Στον τύπο ράβδου, ο αγωγός περικλείεται σε περιελίξεις, είναι δύσκολο να τον δούμε. Τα πηνία της σπείρας είναι ορατά, το πάνω και το κάτω μέρος του πυρήνα είναι ορατά, ο άξονας είναι κάθετος. Το υλικό από το οποίο αποτελείται το πηνίο πρέπει να μεταφέρει καλά τον ηλεκτρισμό.
Στα θωρακισμένα προϊόντα, η ράβδος κρύβει τις περισσότερες στροφές· τοποθετείται οριζόντια ή κάθετα. Ο σπειροειδής σχεδιασμός των μετασχηματιστών προβλέπει τη θέση δύο ανεξάρτητων περιελίξεων στο μαγνητικό κύκλωμα χωρίς ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ τους.
Μαγνητικό σύστημα
Είναι κατασκευασμένο από κραματοποιημένο χάλυβα μετασχηματιστή, φερρίτη, μόνιμο κράμα ενώ διατηρεί το γεωμετρικό σχήμα για την παραγωγή του μαγνητικού πεδίου της μονάδας. Ο αγωγός είναι κατασκευασμένος από πλάκες, κορδέλες, πέταλα, γίνεται σε πρέσα. Το τμήμα στο οποίο βρίσκεται η περιέλιξη ονομάζεται ράβδος. Ο ζυγός είναι ένα στοιχείο χωρίς στροφές που ολοκληρώνει το κύκλωμα.
Η αρχή της λειτουργίας του μετασχηματιστή εξαρτάται από τη διάταξη των ραφιών, κάτι που συμβαίνει:
- επίπεδη - οι άξονες των ζυγών και των πυρήνων βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
- τα χωρικά - τα διαμήκη στοιχεία είναι διατεταγμένα σε διαφορετικές επιφάνειες.
- συμμετρικοί - αγωγοί του ίδιου σχήματος, μεγέθους και σχεδίου βρίσκονται σε όλους τους ζυγούς παρόμοια με άλλους.
- ασύμμετρα - τα μεμονωμένα ράφια διαφέρουν σε εμφάνιση, διαστάσεις και τοποθετούνται σε διαφορετικές θέσεις.
Εάν υποτεθεί ότι ένα συνεχές ρεύμα ρέει μέσω της περιέλιξης, η οποία ονομάζεται πρωτεύον, τότε το μαγνητικό καλώδιο ανοίγει. Σε άλλες περιπτώσεις, ο πυρήνας είναι κλειστός· χρησιμεύει για το κλείσιμο των γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας.
περιελίξεις
Κατασκευάζονται με τη μορφή ενός συνόλου στροφών διατεταγμένων σε τετράγωνους αγωγούς.Το σχήμα χρησιμοποιείται για να λειτουργεί αποτελεσματικά και να αυξάνει τον συντελεστή πλήρωσης στο παράθυρο μαγνητικού κυκλώματος. Εάν απαιτείται αύξηση της διατομής του πυρήνα, τότε κατασκευάζεται με τη μορφή δύο παράλληλων στοιχείων προκειμένου να μειωθεί η εμφάνιση δινορευμάτων. Κάθε τέτοιος αγωγός ονομάζεται οικιακός.
Η ράβδος είναι τυλιγμένη σε χαρτί, καλυμμένη με βερνίκι σμάλτου. Μερικές φορές δύο πυρήνες διατεταγμένοι παράλληλα περικλείονται σε μια κοινή μόνωση, το σετ ονομάζεται καλώδιο. Οι περιελίξεις διακρίνονται ανάλογα με το σκοπό:
- τα κύρια - τους παρέχεται εναλλασσόμενο ρεύμα, βγαίνει ένα μετατρεπόμενο ηλεκτρικό ρεύμα.
- ρύθμιση - παρέχουν βρύσες για μετασχηματισμό τάσης σε χαμηλή ισχύ ρεύματος.
- βοηθητικό - χρησιμεύουν για την τροφοδοσία του δικτύου τους με ισχύ μικρότερη από την ονομαστική τιμή του μετασχηματιστή και πόλωση του κυκλώματος με συνεχές ρεύμα.
Μέθοδοι περιτύλιξης:
- συνηθισμένη περιέλιξη - γίνονται στροφές προς την κατεύθυνση του άξονα σε όλο το μήκος του αγωγού, οι επόμενες στροφές τυλίγονται σφιχτά, χωρίς κενά.
- περιέλιξη βιδών - τύλιγμα πολλαπλών στρώσεων με κενά μεταξύ των δακτυλίων ή πλησιάζοντας γειτονικά στοιχεία.
- περιέλιξη δίσκου - μια σπειροειδής σειρά εκτελείται διαδοχικά, σε κύκλο, η περιτύλιξη εκτελείται με ακτινική σειρά στην εσωτερική και την εξωτερική κατεύθυνση.
- η σπείρα αλουμινίου τοποθετείται από φύλλο αλουμινίου και χαλκού, το πάχος του οποίου κυμαίνεται μεταξύ 0,1-2 mm.
συμβάσεις
Για να είναι εύκολη η ανάγνωση του διαγράμματος του μετασχηματιστή, υπάρχουν ειδικές πινακίδες. Ο πυρήνας σχεδιάζεται με μια παχιά γραμμή, ο αριθμός 1 δείχνει την κύρια περιέλιξη, οι δευτερεύουσες στροφές υποδεικνύονται με τους αριθμούς 2 και 3.
Σε ορισμένα σχήματα, η γραμμή του πυρήνα είναι παρόμοια σε πάχος με τη γραμμή των ημικύκλων περιτύλιξης. Η ονομασία του υλικού της ράβδου είναι διαφορετική:
- ένα μαγνητικό κύκλωμα φερρίτη σχεδιάζεται με παχιά γραμμή.
- ένας χαλύβδινος πυρήνας με μαγνητικό διάκενο σχεδιάζεται με μια λεπτή γραμμή με ένα κενό στη μέση.
- ο άξονας του μαγνητισμένου διηλεκτρικού υποδεικνύεται με μια λεπτή διακεκομμένη γραμμή.
- η χάλκινη ράβδος έχει την εμφάνιση μιας στενής γραμμής στο διάγραμμα με το σύμβολο του υλικού σύμφωνα με τον περιοδικό πίνακα.
Οι έντονες κουκκίδες χρησιμοποιούνται για να τονίσουν την έξοδο του πηνίου, η ονομασία της στιγμιαίας επαγωγής είναι η ίδια. Χρησιμοποιείται για την ένδειξη ενδιάμεσων μονάδων σε καταρράκτες γεννήτριες για ένδειξη αντιφάσης. Βάλτε τελείες εάν θέλετε να ρυθμίσετε την πολικότητα κατά τη συναρμολόγηση και την κατεύθυνση των περιελίξεων. Ο αριθμός των στροφών στο πρωτεύον τύλιγμα καθορίζεται υπό όρους, όπως δεν είναι τυποποιημένος ο αριθμός των ημικυκλίων, υπάρχει αναλογικότητα, αλλά δεν τηρείται αυστηρά.
Τα κύρια χαρακτηριστικά
Η κατάσταση αδράνειας χρησιμοποιείται όταν το δευτερεύον κύκλωμα του μετασχηματιστή είναι ανοιχτό, δεν υπάρχει τάση σε αυτό. Το ρεύμα διέρχεται από το πρωτεύον τύλιγμα, λαμβάνει χώρα αντιδραστική μαγνήτιση. Με τη βοήθεια της αδράνειας, προσδιορίζεται η απόδοση, ο ρυθμός μετασχηματισμού και η απώλεια στον πυρήνα.
Λειτουργία υπό φορτίο σημαίνει σύνδεση της πηγής ισχύος στο πρωτεύον κύκλωμα, όπου ρέει το συνολικό ρεύμα λειτουργίας και το ρελαντί. Το φορτίο συνδέεται με το δευτερεύον κύκλωμα του μετασχηματιστή. Αυτή η λειτουργία είναι κοινή.
Η φάση βραχυκυκλώματος εμφανίζεται εάν η αντίσταση του δευτερεύοντος πηνίου είναι το μόνο φορτίο. Σε αυτή τη λειτουργία, προσδιορίζονται οι απώλειες θέρμανσης του πηνίου στο κύκλωμα.Οι παράμετροι του μετασχηματιστή λαμβάνονται υπόψη στο σύστημα αντικατάστασης της συσκευής ρυθμίζοντας την αντίσταση.
Ο λόγος της ισχύος που καταναλώνεται και της ισχύος εξόδου καθορίζει την απόδοση του μετασχηματιστή.
Περιοχή εφαρμογής
Οι οικιακές συσκευές έχουν επαφή με τη γείωση μέσω ουδέτερου καλωδίου. Η ταυτόχρονη επαφή από τον τρέχοντα καταναλωτή της φάσης και του ουδέτερου κυκλώματος οδηγεί σε κλείσιμο του κυκλώματος και τραυματισμό. Η σύνδεση μέσω ενός μετασχηματιστή απομόνωσης σάς επιτρέπει να προστατεύσετε ένα άτομο, καθώς η δευτερεύουσα περιέλιξη δεν έρχεται σε επαφή με το έδαφος.
Οι μονάδες παλμών χρησιμοποιούνται στη μετάδοση μιας ορθογώνιας ώθησης και στη μετατροπή σύντομων σημάτων υπό φορτίο. Στην έξοδο, η πολικότητα και το πλάτος του ρεύματος αλλάζει, αλλά η τάση παραμένει αμετάβλητη.
Ο εξοπλισμός μέτρησης DC είναι ένας μαγνητικός ενισχυτής. Η κατευθυντική κίνηση των ηλεκτρονίων χαμηλής ισχύος βοηθά στην αλλαγή της εναλλασσόμενης τάσης. Ο ανορθωτής παρέχει σταθερή ενέργεια και εξαρτάται από τις τιμές ηλεκτρικής ενέργειας εισόδου.
Οι μονάδες ισχύος χρησιμοποιούνται ευρέως σε μικρές γεννήτριες ρεύματος, η ισχύς, οι δείκτες στους κινητήρες ντίζελ είναι μέτριοι. Οι μετασχηματιστές τοποθετούνται σε σειρά με το φορτίο, η συσκευή συνδέεται με την πηγή μέσω της κύριας περιέλιξης, το δευτερεύον κύκλωμα παράγει τη μετατρεπόμενη ενέργεια. Η τιμή του ρεύματος εξόδου είναι ευθέως ανάλογη με το φορτίο. Ο εξοπλισμός με 3 μαγνητικές ράβδους χρησιμοποιείται εάν η γεννήτρια είναι τριφασικό ρεύμα.
Οι μονάδες αναστροφής έχουν τρανζίστορ της ίδιας αγωγιμότητας και ενισχύουν μόνο μέρος του σήματος στην έξοδο. Για πλήρη μετατροπή τάσης, εφαρμόζεται ένας παλμός και στα δύο τρανζίστορ.
Ο εξοπλισμός αντιστοίχισης χρησιμοποιείται για τη σύνδεση με ηλεκτρονικές συσκευές με υψηλή αντίσταση στην είσοδο και στην έξοδο του φορτίου με χαμηλό ρυθμό μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μονάδες είναι χρήσιμες σε γραμμές υψηλής συχνότητας όπου η διαφορά μεγέθους οδηγεί σε απώλειες ενέργειας.
Τύποι μετασχηματιστών
Η ταξινόμηση των μετασχηματιστών εξαρτάται από την ονομαστική τιμή του ρεύματος στα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα κυκλώματα. Στα κοινά είδη, ο δείκτης κυμαίνεται από 1-5 A.
Η μονάδα διαχωρισμού δεν προβλέπει τη σύνδεση και των δύο σπειρών. Ο εξοπλισμός παρέχει γαλβανική απομόνωση, δηλαδή τη μετάδοση μιας ώθησης με τρόπο χωρίς επαφή. Χωρίς αυτό, το ρεύμα που ρέει μεταξύ των κυκλωμάτων περιορίζεται μόνο από την αντίσταση, η οποία δεν λαμβάνεται υπόψη λόγω της μικρής τιμής.
Ο μετασχηματιστής ταιριάσματος διασφαλίζει ότι οι διαφορετικές τιμές αντίστασης ταιριάζουν για την ελαχιστοποίηση της παραμόρφωσης κυματομορφής εξόδου. Χρησιμεύει για την οργάνωση της γαλβανικής απομόνωσης.
Πριν μάθουν τι είναι οι μετασχηματιστές ισχύος, σημειώνουν ότι παράγονται για να λειτουργούν με δίκτυα υψηλής ισχύος. Οι συσκευές εναλλασσόμενου ρεύματος αλλάζουν την ενεργειακή απόδοση στις εγκαταστάσεις λήψης και εργάζονται σε χώρους με μεγάλη χωρητικότητα και ρυθμό μεταβολής της ηλεκτρικής ενέργειας.
Ένας περιστροφικός μετασχηματιστής δεν πρέπει να συγχέεται με τον περιστρεφόμενο εξοπλισμό, μια μηχανή μετατροπής της γωνίας περιστροφής σε τάση κυκλώματος, όπου η απόδοση εξαρτάται από την ταχύτητα περιστροφής. Η συσκευή μεταδίδει μια ηλεκτρική ώθηση στα κινούμενα μέρη του εξοπλισμού, για παράδειγμα, στην κεφαλή ενός βίντεο. Διπύρηνα με ξεχωριστές περιελίξεις, το ένα από τα οποία περιστρέφεται γύρω από το άλλο.
Η μονάδα λαδιού χρησιμοποιεί ψύξη πηνίου με ειδικό λάδι μετασχηματιστή.Έχουν κλειστό κύκλωμα. Σε αντίθεση με τα είδη αέρα, μπορούν να αλληλεπιδράσουν με δίκτυα υψηλής ισχύος.
Μετασχηματιστές συγκόλλησης για βελτιστοποίηση της απόδοσης του εξοπλισμού, μείωση τάσης και παραγωγή ρεύματος υψηλής συχνότητας. Αυτό οφείλεται σε μια αλλαγή στην επαγωγική αντίδραση ή στην απόδοση σε αδράνεια. Η ρύθμιση βημάτων πραγματοποιείται με τη διάταξη της ηλεκτρικής περιέλιξης στους αγωγούς.
