Ինչ է տրանսֆորմատորը: Այն ամենը, ինչ դուք պետք է իմանաք

Դու գիտես ինչ է տրանսֆորմատորը? Մենք ստացել ենք քեզ!

Տրանսֆորմատորը էլեկտրոնային սարք է թարգմանություններ էլեկտրականություն երկու կամ ավելի սխեմաների միջև: Տրանսֆորմատորները օգտագործվում են մեծացնել or անկում AC (փոփոխական հոսանք) ազդանշանի լարումը:

Բայց սա դեռ ամենը չէ։ Եկեք ավելի սերտ նայենք այս զարմանալի սարքերին:

Տրանսֆորմատորի պատմությունը

Տրանսֆորմատորը հորինել է հունգարական ծագում ունեցող ամերիկացի ինժեները Օտտո Բլատի ի 1884 թ.

Ենթադրվում է, որ սարքը ստեղծելու համար նա ոգեշնչվել է այն բանից հետո, երբ տեսել է անհաջող փորձ, որը ներառում էր էլեկտրական հոսանք մետաղական թերթիկի միջով անցնելը:

Տրանսֆորմատորի շահագործման սկզբունքը

Տրանսֆորմատորի շահագործման սկզբունքը հիմնված է ինդուկցիայի հայեցակարգի վրա: Երբ ուժը կիրառվում է մի կծիկի վրա, այն էլեկտրաշարժիչ ուժ է ստեղծում մյուս կծիկի մեջ, ինչը հանգեցնում է դրա մագնիսական բևեռացմանը:

Վերջնական արդյունքն այն է, որ հոսանքները առաջանում են մեկ շղթայում, որը ստեղծում է լարում, որն այնուհետև փոխում է իր բևեռականությունը:

Ո՞րն է տրանսֆորմատորի օգտագործումը:

Տրանսֆորմատորները սովորաբար օգտագործվում են նվազեցնելով լարումը էլեկտրական միացումում. Սա ավելի անվտանգ է դարձնում ցածր լարման սարքավորումների համար, որոնք գտնվում են մոտակայքում: զգայուն էլեկտրոնային սարքերը, ինչպես նաև կանխում է կենցաղային էլեկտրական լարերի վնասումը:

Տրանսֆորմատորները կարող են օգտագործվել նաև դրա համար բաշխում էլեկտրաէներգիա, որը գերբեռնված է կամ չունի կայունություն՝ պիկ պահանջարկի ժամանակ բեռը մատակարարման գծից անջատելով:

Տրանսֆորմատորը կարող է տեղադրվել տարբեր սխեմաների մեջ, կախված դրանցից անհրաժեշտության դեպքում ինչը ապահովում է, որ չկան գերբեռնվածություններ, նույնիսկ եթե մի շղթան խնդիրներ ունի լարման պահանջների հետ:

Սա նաև ձեզ թույլ է տալիս կարգավորել որքա՞ն էներգիա է ձեզ անհրաժեշտ ցանկացած պահի, որպեսզի էլեկտրական համակարգը շատ ծանր չաշխատի և ժամանակից շուտ մաշվի, քանի որ բոլոր տրանսֆորմատորները միշտ ունեն որոշակի բեռ:

Տրանսֆորմատորային մասեր

Տրանսֆորմատորը բաղկացած է առաջնային ոլորունից, երկրորդական ոլորունից և մագնիսական միացումից: Երբ հոսանքը կիրառվում է առաջնային շղթայի վրա, այդ փուլից մագնիսական հոսքը գործում է երկրորդական փուլի վրա՝ այդ հոսանքներից մի քանիսը հետ շեղելով դեպի դրա մեջ:

Սա ստեղծում է լարում, որն առաջանում է երկրորդ կծիկի մեջ, որն այնուհետ փոխում է դրա բևեռականությունը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ մագնիսական հոսքը կտրված է մեկ կծիկից և կիրառվում է մյուսի վրա: Վերջնական արդյունքը երկրորդական միացումում առաջացած հոսանք է, ինչպես նաև փոփոխական լարման մակարդակներ:

Առաջնային և երկրորդային կծիկները կարող են միացված լինել կամ սերիական կամ զուգահեռ միմյանց հետ, ինչը տարբեր կերպ է ազդում էներգիայի փոխանցման վրա՝ կախված տվյալ շղթայի կարիքներից:

Այս դիզայնը թույլ է տալիս մեզ օգտագործել մեկ շղթա մի քանի նպատակների համար: Եթե ​​որոշակի ժամանակում էներգիայի մակարդակների կարիք չկա, դրանք կարող են տեղափոխվել մեկ այլ շղթա, որը կարող է դրանց ավելի մեծ կարիք ունենալ:

Ինչպե՞ս է աշխատում տրանսֆորմատորը:

Տրանսֆորմատորի սկզբունքն այն է, որ էլեկտրաէներգիան անցնում է մետաղալարերի մեկ կծիկի միջով, որը ստեղծում է մագնիսական դաշտ, որն այնուհետև հոսանք է առաջացնում մյուսների մեջ: Սա նշանակում է, որ առաջնային ոլորուն էլեկտրաէներգիա է մատակարարում երկրորդական կծիկին՝ ստիպելու այն արտադրել լարման:

Գործընթացը սկսվում է այն ժամանակ, երբ առաջնային կծիկում առկա է փոփոխական հոսանք (AC), որը ստեղծում է մագնիսականություն՝ բևեռականության հակադարձմամբ հյուսիսի և հարավի միջև: Այնուհետև մագնիսական դաշտը դուրս է շարժվում դեպի երկրորդական կծիկը և ի վերջո մտնում է մետաղալարերի առաջին կծիկը:

Մագնիսական դաշտը շարժվում է առաջին մետաղալարով և փոխում է բևեռականությունը կամ ուղղությունը, որն այնուհետև առաջացնում է էլեկտրական հոսանք: Այս գործընթացը կրկնվում է այնքան անգամ, որքան տրանսֆորմատորի վրա պարույրներ կան: Լարման ուժի վրա ազդում է թե՛ առաջնային, թե՛ երկրորդային սխեմաների պտույտների քանակը:

Մագնիսական դաշտը շարունակում է շարժվել մետաղալարերի երկրորդական կծիկի միջով, մինչև այն հասնի ծայրին, այնուհետև վերադառնում է մետաղալարերի առաջին կծիկին: Սա այնպես է դարձնում, որ էլեկտրաէներգիայի մեծ մասը գնում է մեկ ուղղությամբ, այլ ոչ թե երկու տարբեր ուղղություններով, ինչը ստեղծում է փոփոխական հոսանք (AC):

Քանի որ էներգիան պահվում է տրանսֆորմատորի մագնիսական դաշտում, երկրորդ սնուցման կարիք չկա:

Որպեսզի առաջնային կծիկից էլեկտրաէներգիայի փոխանցումը երկրորդական աշխատի, դրանք պետք է միացվեն փակ միացումով: Սա նշանակում է, որ կա շարունակական ուղի, այնպես որ էլեկտրականությունը կարող է անցնել երկուսի միջով:

Տրանսֆորմատորի արդյունավետությունը կախված է յուրաքանչյուր կողմի պտույտների քանակից, ինչպես նաև, թե ինչ մետաղից են դրանք պատրաստված:

Երկաթե միջուկը մեծացնում է մագնիսական դաշտի ուժը, ուստի մագնիսական դաշտի համար ավելի հեշտ է անցնել յուրաքանչյուր մետաղալարով, դրա դեմ մղվելու և խրվելու փոխարեն:

Բացի այդ, տրանսֆորմատորները կարող են պատրաստվել լարման բարձրացման համար՝ միաժամանակ նվազեցնելով հոսանքը: Օրինակ, ամպաչափը օգտագործվում է մետաղալարով հոսող ամպերի քանակը չափելու համար:

Վոլտմետրը օգտագործվում է չափելու համար, թե որքան լարում կա էլեկտրական միացումում: Այդ իսկ պատճառով դրանք պետք է միասին պատրաստվեն, որպեսզի ճիշտ աշխատեն։

Ինչպես ցանկացած այլ էլեկտրոնային սարք, տրանսֆորմատորները երբեմն կարող են խափանվել կամ կարճանալ գերբեռնվածության պատճառով: Երբ դա տեղի ունենա, կարող է կայծ առաջանալ և այրել սարքը:

Կարևոր է համոզվել, որ էլեկտրաէներգիան չի անցնում տրանսֆորմատորի միջով, եթե որևէ տեսակի սպասարկում եք կատարում: Սա նշանակում է, որ էլեկտրամատակարարումը պետք է անջատվի, օրինակ, անջատիչով, որպեսզի ապահովվի բոլորի անվտանգությունը։

Տրանսֆորմատորների տեսակները

• բարձրանալ և իջնել տրանսֆորմատոր
• Էլեկտրաէներգիայի տրանսֆորմատոր
• Բաշխիչ տրանսֆորմատոր
• Բաշխիչ տրանսֆորմատորի օգտագործումը
• Գործիքների տրանսֆորմատոր
• Ընթացիկ տրանսֆորմատոր
• Պոտենցիալ տրանսֆորմատոր
• Միաֆազ տրանսֆորմատոր
• Եռաֆազ տրանսֆորմատոր

բարձրանալ և իջնել տրանսֆորմատոր

Բարձրացնող տրանսֆորմատորը նախատեսված է ելքային լարում արտադրելու համար, որն ավելի բարձր է, քան էլեկտրական մուտքային լարումը: Դրանք օգտագործվում են այն դեպքում, երբ անհրաժեշտ է մեծ քանակությամբ արդյունավետ հզորություն կարճ ժամանակով, բայց ոչ միշտ:

Դրա օրինակներից մեկը կարող է լինել մարդիկ, ովքեր ճանապարհորդում են ինքնաթիռով կամ աշխատում են էլեկտրոնային սարքերի հետ, որոնք շատ հոսանք են օգտագործում: Այս տրանսֆորմատորները օգտագործվում են նաև այն տների համար, որոնք ունեն հողմային տուրբիններ կամ արևային մարտկոցներ:

Անցնող տրանսֆորմատորները նախատեսված են էլեկտրական մուտքի լարումը նվազեցնելու համար, որպեսզի այն կարողանա էներգիա ապահովել ավելի ցածր ելքային լարման դեպքում:

Այս տեսակի տրանսֆորմատորները հաճախ օգտագործվում են տնային տնտեսություններում կամ համակարգիչներում, որտեղ մշտապես օգտագործվում են էներգիա կամ պարզ մեքենաներ, ինչպիսիք են լամպերը կամ լապտերները:

Էլեկտրաէներգիայի տրանսֆորմատոր

Էլեկտրաէներգիայի տրանսֆորմատորը էներգիա է փոխանցում, սովորաբար մեծ քանակությամբ: Դրանք հիմնականում օգտագործվում են էլեկտրական ցանցի միջոցով մեծ հեռավորությունների վրա էլեկտրաէներգիա փոխանցելու համար: Էլեկտրաէներգիայի տրանսֆորմատորը սպառում է ցածր լարման էլեկտրաէներգիա և այն վերածում բարձր լարման էլեկտրականության, որպեսզի կարողանա երկար ճանապարհներ անցնել:

Այնուհետև տրանսֆորմատորը վերադառնում է ցածր լարման այն անձի կամ բիզնեսի մոտ, որը հոսանքի կարիք ունի:

Բաշխիչ տրանսֆորմատոր

Բաշխիչ տրանսֆորմատորը նախատեսված է անվտանգ էլեկտրական հոսանքի բաշխման համակարգ ստեղծելու համար: Դրանք հիմնականում օգտագործվում են տների, գրասենյակների, գործարանների և այլ օբյեկտների համար, որտեղ էներգիայի կարիքները տարբեր մակարդակներում են, որոնք պահանջում են էներգիայի միասնական հոսք:

Նրանք նվազեցնում են հոսանքի ալիքները՝ կարգավորելով էլեկտրաէներգիայի հոսքը դեպի տներ և շենքեր:

Բաշխիչ տրանսֆորմատորը իրականում տրանսֆորմատոր չէ այն իմաստով, որ այն ապահովում է ավելի բարձր լարում, քան մուտքայինը, սակայն այն ապահովում է էլեկտրաէներգիայի ավելի անվտանգ և արդյունավետ բաշխում:

Դա հնարավոր է դարձել նրա հիմնական գործառույթի շնորհիվ՝ էներգիան էլեկտրական ցանցից ավելի ցածր լարման փոխակերպելու, որպեսզի այն ապահով օգտագործվի տներում և ձեռնարկություններում:

Գործիքների տրանսֆորմատոր

Գործիքային տրանսֆորմատորը համարվում է տրանսֆորմատորային սարքի հատուկ տեսակ: Այն ունի նույն գործառույթները, ինչ բաշխիչ տրանսֆորմատորը, բայց նախատեսված է նույնիսկ ավելի փոքր բեռի համար:

Նրանք ավելի փոքր են և ավելի էժան, քան այլ տեսակի տրանսֆորմատորները, ինչը նրանց դարձնում է իդեալական փոքր սարքերի հետ օգտագործելու համար, ինչպիսիք են ձեռքի էլեկտրական գործիքները կամ միկրոալիքային վառարանները:

Ընթացիկ տրանսֆորմատոր

Ընթացիկ տրանսֆորմատորը սարք է, որը թույլ է տալիս չափել բարձր լարումը: Այն կոչվում է հոսանքի տրանսֆորմատոր, քանի որ այն ներարկում է AC հոսանք սարքի մեջ և դրա արդյունքում չափում է DC ելքի քանակը:

Ընթացիկ տրանսֆորմատորները չափում են հոսանքները, որոնք 10-100 անգամ ցածր են լարման հզորությունից, ինչը նրանց դարձնում է իդեալական գործիքներ որոշակի էլեկտրական սարքավորումների կամ սարքերի չափման համար:

Պոտենցիալ տրանսֆորմատոր

Լարման տրանսֆորմատորը սարք է, որը էլեկտրական լարումը փոխակերպում է չափման համար ավելի հարմար մակարդակի: Սարքը ներարկում է բարձր լարման էլեկտրաէներգիա և արդյունքում չափում է ավելի ցածր լարման էլեկտրաէներգիայի քանակը։

Ընթացիկ տրանսֆորմատորների նման, լարման տրանսֆորմատորները թույլ են տալիս չափումներ կատարել լարման մակարդակներում 10-ից 100 անգամ ավելի ցածր, քան բաշխիչ տրանսֆորմատորների կողմից օգտագործվողները:

Միաֆազ տրանսֆորմատոր

Միաֆազ տրանսֆորմատորը բաշխիչ տրանսֆորմատորի տեսակ է, որը բաշխում է 120 վոլտ հզորություն: Դրանք հանդիպում են բնակելի տարածքներում, կոմերցիոն շենքերում և հսկա էլեկտրակայաններում։

Միաֆազ տրանսֆորմատորները գործում են եռաֆազ սխեմաների վրա, որտեղ մուտքային լարումը բաշխվում է երկու կամ ավելի հաղորդիչների վրա 120 աստիճան հեռավորության վրա, որպեսզի հասնի հաճախորդի տարածք: Մուտքային լարումը, որը մտնում է օդապարիկ, սովորաբար 120-ից 240 վոլտ է Հյուսիսային Ամերիկայում:

Եռաֆազ տրանսֆորմատոր

Եռաֆազ տրանսֆորմատորը փոխանցման կամ բաշխման տրանսֆորմատորի տեսակ է, որը բաշխում է 240 վոլտ հզորություն: Հյուսիսային Ամերիկայում մուտքային լարումը տատանվում է 208-ից 230 վոլտ:

Տրանսֆորմատորներն օգտագործվում են մեծ տարածքներ սպասարկելու համար, որտեղ շատ սպառողներ էլեկտրաէներգիայի կարիք ունեն: Տարածքը, որը սպասարկվում է եռաֆազ տրանսֆորմատորով, կունենա նրանից 120 աստիճան հեռավորության վրա ճառագող լարերի երեք հավաքածու, և յուրաքանչյուր հավաքածու մատակարարում է տարբեր լարում:

Եռաֆազ տրանսֆորմատորն ունի վեց երկրորդական ոլորուն: Դրանք օգտագործվում են տարբեր համակցություններով՝ յուրաքանչյուր հաճախորդի կոնկրետ տարածքի համար ցանկալի լարումը ստանալու համար:

Վեց երկրորդական ոլորունները բաժանված են երկու տեսակի՝ բարձր և ցածր լարման: Դրա օրինակ կարող է լինել, եթե եռաֆազ բաշխիչ տրանսֆորմատորով սնվող գոտում լինեն երեք սպառող:

Ամփոփում

Մենք հավատում ենք, որ հիմա դուք հասկանում եք ինչ է տրանսֆորմատորը և ինչու մենք չենք կարող ապրել առանց նրանց: