Ce este un transformator? Tot ce trebuie să știi
Conținut
Tu stii ce este un transformator? Te-am prins!
Un transformator este un dispozitiv electronic traduceri electricitate între două sau mai multe circuite. Se folosesc transformatoare pentru увеличить or reducere Tensiunea semnalului AC (curent alternativ).
Dar asta nu este tot. Să aruncăm o privire mai atentă la aceste dispozitive uimitoare!
Istoria transformatorului
Transformatorul a fost inventat de un inginer american de origine maghiară numit Otto Blatti în anul 1884.
Se crede că a fost inspirat să creeze dispozitivul după ce a văzut un experiment eșuat care implica trecerea unui curent electric printr-o foaie de metal.
Principiul de funcționare al transformatorului
Principiul de funcționare al transformatorului se bazează pe conceptul de inducție. Atunci când o bobină este aplicată energie, aceasta creează o forță electromotoare în cealaltă bobină, ceea ce o face să devină polarizată magnetic.
Rezultatul final este că curenții sunt induși într-un circuit care creează o tensiune care apoi își inversează polaritatea.
La ce folosește un transformator?
Transformatoarele sunt utilizate în mod obișnuit pentru scădere tensiune în circuitul electric. Acest lucru îl face mai sigur pentru echipamentele de joasă tensiune care se află în imediata apropiere. electronic sensibil dispozitive și, de asemenea, previne deteriorarea cablurilor electrice de uz casnic.
Transformatoarele pot fi folosite și pentru distribuție putere care este supraîncărcată sau lipsită de stabilitate prin deconectarea sarcinii de la linia de alimentare în perioadele de cerere de vârf.
Transformatorul poate fi amplasat în diferite circuite în funcție de acestea are nevoie care asigură că nu există suprasarcini, chiar dacă un circuit are probleme cu cerințele de tensiune.
Acest lucru vă permite, de asemenea reglementa de câtă putere aveți nevoie la un moment dat pentru ca sistemul electric să nu funcționeze prea mult și să se uzeze prematur pentru că toate transformatoarele au întotdeauna ceva sarcină asupra lor.
Piese de transformator
Transformatorul constă dintr-o înfășurare primară, o înfășurare secundară și un circuit magnetic. Când se aplică curent circuitului primar, fluxul magnetic din acea fază acționează asupra fazei secundare, deturnând o parte din acești curenți înapoi în ea.
Acest lucru creează o tensiune care este indusă în a doua bobină, care apoi își inversează polaritatea. Acest lucru se datorează faptului că fluxul magnetic este întrerupt dintr-o bobină și aplicat pe cealaltă. Rezultatul final este un curent indus în circuitul secundar, precum și niveluri de tensiune alternativă.
Bobinele primare și secundare pot fi conectate fie în serie, fie în paralel între ele, ceea ce afectează transferul de putere diferit, în funcție de nevoile aceluiași circuit.
Acest design ne permite să folosim un singur circuit în mai multe scopuri. Dacă nu este nevoie de niveluri de energie la un anumit moment, acestea pot fi transferate într-un alt circuit care poate avea o nevoie mai mare de ele.
Cum funcționează un transformator?
Principiul unui transformator este că electricitatea trece printr-o bobină de sârmă, care creează un câmp magnetic, care apoi induce curent în celelalte. Aceasta înseamnă că înfășurarea primară furnizează energie bobinei secundare pentru ca aceasta să producă tensiune.
Procesul începe atunci când un curent alternativ (AC) este prezent în bobina primară, care creează magnetism cu inversarea polarității înainte și înapoi între nord și sud. Câmpul magnetic se deplasează apoi spre exterior spre bobina secundară și în cele din urmă intră în prima bobină de sârmă.
Câmpul magnetic se mișcă de-a lungul primului fir și își schimbă polaritatea sau direcția, care apoi induce un curent electric. Acest proces se repetă de câte ori există bobine pe transformator. Puterea tensiunii este afectată de numărul de spire atât în circuitul primar, cât și în cel secundar.
Câmpul magnetic continuă să se miște prin bobina secundară de sârmă până când ajunge la capăt și apoi revine la prima bobină de sârmă. Acest lucru face ca cea mai mare parte a electricității să meargă într-o singură direcție, mai degrabă decât în două direcții diferite, ceea ce creează curent alternativ (AC).
Deoarece energia este stocată în câmpul magnetic al transformatorului, nu este nevoie de o a doua sursă de alimentare.
Pentru ca transferul de putere de la bobina primară la secundară să funcționeze, acestea trebuie conectate împreună într-un circuit închis. Aceasta înseamnă că există o cale continuă, astfel încât electricitatea poate trece prin ambele.
Eficiența unui transformator depinde de numărul de spire pe fiecare parte, precum și de metalul din care sunt fabricate.
Miezul de fier mărește puterea câmpului magnetic, astfel încât este mai ușor ca câmpul magnetic să treacă prin fiecare fir în loc să-l împingă și să se blocheze.
De asemenea, transformatoarele pot fi făcute pentru a crește tensiunea în timp ce scad curentul. De exemplu, un ampermetru este folosit pentru a măsura numărul de amperi care curg printr-un fir.
Un voltmetru este folosit pentru a măsura cât de multă tensiune este prezentă într-un circuit electric. Din acest motiv, acestea trebuie realizate împreună pentru a funcționa corect.
Ca orice alt dispozitiv electronic, transformatoarele se pot defecta uneori sau se pot scurtcircuita din cauza suprasarcinii. Când se întâmplă acest lucru, se poate forma o scânteie și ar putea arde dispozitivul.
Este important să vă asigurați că electricitatea nu trece prin transformator dacă faceți orice fel de întreținere. Aceasta înseamnă că sursa de alimentare trebuie oprită, de exemplu printr-un întrerupător, pentru a asigura siguranța tuturor.
Tipuri de transformatoare
- transformator în sus și în jos
- Transformator de putere
- Transformator de distributie
- Utilizarea transformatorului de distribuție
- Transformator de instrument
- Transformator de curent
- Transformator de potențial
- Transformator monofazat
- Transformator trifazat
transformator în sus și în jos
Un transformator step-up este proiectat pentru a produce o tensiune de ieșire care este mai mare decât tensiunea electrică de intrare. Sunt folosite atunci când aveți nevoie de o cantitate mare de putere eficientă pentru o perioadă scurtă de timp, dar nu tot timpul.
Un exemplu în acest sens ar fi oamenii care călătoresc cu un avion sau lucrează cu dispozitive electronice care folosesc mult curent. Aceste transformatoare sunt, de asemenea, folosite pentru alimentarea caselor care au turbine eoliene sau panouri solare.
Transformatoarele descendente sunt proiectate pentru a reduce tensiunea la o intrare electrică, astfel încât să poată furniza energie la o tensiune de ieșire mai mică.
Acest tip de transformator este adesea folosit în gospodării sau computere în care energia sau utilaje simple precum lămpile sau felinarele sunt folosite tot timpul.
Transformator de putere
Un transformator de putere transmite putere, de obicei în cantități mari. Ele sunt utilizate în principal pentru a transmite energie electrică pe distanțe lungi prin rețeaua electrică. Un transformator de putere consumă energie electrică de joasă tensiune și o transformă în electricitate de înaltă tensiune, astfel încât să poată parcurge distanțe lungi.
Transformatorul revine apoi la tensiune joasă lângă persoana sau afacerea care are nevoie de energie.
Transformator de distributie
Transformatorul de distribuție este proiectat pentru a crea un sistem sigur de distribuție a curentului electric. Sunt utilizate în principal pentru locuințe, birouri, fabrici și alte facilități în care nevoile de energie sunt la diferite niveluri, necesitând un flux uniform de putere.
Acestea reduc supratensiunile prin reglarea fluxului de electricitate către case și clădiri.
Un transformator de distribuție nu este cu adevărat un transformator în sensul că furnizează o tensiune mai mare decât cea de intrare, dar asigură o distribuție mai sigură și mai eficientă a energiei electrice.
Acest lucru este posibil prin funcția sa principală de conversie a energiei din rețeaua electrică la o tensiune mai mică, astfel încât să poată fi utilizată în siguranță în case și afaceri.
Transformator de instrument
Un transformator de instrument este considerat un tip special de dispozitiv transformator. Are aceleași funcții ca un transformator de distribuție, dar este proiectat pentru o sarcină și mai mică.
Sunt mai mici și mai puțin costisitoare decât alte tipuri de transformatoare, ceea ce le face ideale pentru utilizare cu aparate mici, cum ar fi uneltele electrice portabile sau cuptoarele cu microunde.
Transformator de curent
Un transformator de curent este un dispozitiv care vă permite să măsurați tensiunea înaltă. Se numește transformator de curent deoarece injectează curent alternativ în dispozitiv și măsoară cantitatea de ieșire de curent continuu ca rezultat.
Transformatoarele de curent măsoară curenți care sunt de 10-100 de ori mai mici decât puterea de tensiune, ceea ce le face instrumentele ideale pentru măsurarea anumitor echipamente sau dispozitive electrice.
Transformator de potențial
Un transformator de tensiune este un dispozitiv care convertește tensiunea electrică la un nivel mai convenabil pentru măsurare. Dispozitivul injectează energie electrică de înaltă tensiune și, ca urmare, măsoară cantitatea de electricitate de tensiune inferioară.
La fel ca transformatoarele de curent, transformatoarele de tensiune permit efectuarea măsurătorilor la niveluri de tensiune de 10 până la 100 de ori mai mici decât cele utilizate de transformatoarele de distribuție.
Transformator monofazat
Un transformator monofazat este un tip de transformator de distribuție care distribuie 120 de volți de putere. Se găsesc în zone rezidențiale, clădiri comerciale și centrale electrice gigantice.
Transformatoarele monofazate funcționează pe circuite trifazate în care tensiunea de intrare este distribuită pe două sau mai multe conductori la 120 de grade unul de celălalt pentru a ajunge la sediul clientului. Tensiunea de intrare care intră într-un zmeu este de obicei de 120 până la 240 de volți în America de Nord.
Transformator trifazat
Un transformator trifazat este un tip de transformator de transmisie sau distribuție care distribuie 240 de volți de putere. În America de Nord, tensiunea de intrare variază de la 208 la 230 de volți.
Transformatoarele sunt folosite pentru a deservi zone mari unde mulți consumatori au nevoie de electricitate. O zonă deservită de un transformator trifazat va avea trei seturi de fire care iradiază din ea, care se află la 120 de grade unul de celălalt, iar fiecare set furnizează o tensiune diferită.
Un transformator trifazat are șase înfășurări secundare. Acestea sunt utilizate în diverse combinații pentru a obține tensiunea dorită pentru zona specifică a fiecărui client.
Cele șase înfășurări secundare sunt împărțite în două tipuri: înaltă și joasă tensiune. Un exemplu în acest sens ar fi dacă într-o zonă ar exista trei consumatori alimentați de un transformator de distribuție trifazat.
Concluzie
Credem că acum ai înțeles ce este un transformator și de ce nu putem trăi fără ele.
