Elektromagnetiska statiska enheter används för att skapa och applicera ett magnetfält. Det finns många fall varför en transformator behövs inom elektroniska, elektriska kretsar och radioteknik. Enheten är utrustad med induktiva lindningar sammankopplade på en magnetisk kärna. Nätverket bidrar till uppkomsten av ett växelfält, och transformatorn, med hjälp av elektromagnetisk induktion, ger de nuvarande konstanta värdena utan att ändra frekvensen.
Innehåll
Definition och syfte
För att driva enheter behövs spänningar med olika egenskaper. En transformator är en design för att använda det induktiva arbetet av ett magnetfält. Band- eller trådspolar, förenade av ett gemensamt flöde, sänker eller ökar spänningen. TV:n använder 5 V för att driva transistorer och mikrokretsar, kinescope-effekten kräver flera kilovolt när man använder en kaskadgenerator.
Isolerade lindningar är placerade på en kärna gjord av spontant magnetiserat material med ett visst spänningsvärde. Äldre enheter använde den befintliga nätfrekvensen, cirka 60 Hz. I moderna strömförsörjningskretsar för elektriska apparater används pulstransformatorer med hög frekvens. Växelspänning likriktas och omvandlas med hjälp av en generator till ett värde med specificerade parametrar.
Spänningen stabiliseras tack vare styrenheten med pulsbreddsmodulering. Högfrekventa skurar överförs till transformatorn, stabil prestanda erhålls vid utgången. Massiviteten och tyngden hos enheterna från tidigare år ersätts av lätthet och liten storlek. Enhetens linjära indikatorer är proportionella mot effekten i förhållandet 1: 4; för att minska enhetens dimensioner ökar strömfrekvensen.
Massiva enheter används i strömförsörjningskretsar om det krävs för att skapa en miniminivå av högfrekvent störningsspridning, till exempel när ljud av hög kvalitet tillhandahålls.
Enhet och funktionsprincip
Tillverkaren väljer de grundläggande reglerna för driften av enheten, men detta påverkar inte driftsäkerheten. Koncepten skiljer sig åt i tillverkningsprocessen. Principen för transformatorns drift är baserad på två bestämmelser:
- den ändrade rörelsen hos riktade laddningsbärare skapar ett alternerande magnetiskt kraftfält;
- effekten på kraftflödet som överförs genom spolen producerar elektromotorisk kraft och induktion.
Enheten består av följande delar:
- magnetisk krets (kärna);
- spole eller lindning;
- grund för placeringen av svängarna;
- isoleringsmaterial;
- kylsystem;
- andra delar av infästning, åtkomst, skydd.
Transformatorns funktion utförs enligt typen av konstruktion och kombinationen av kärnan och lindningarna.I stavtypen är ledaren innesluten i lindningar, det är svårt att se det. Spiralens spolar är synliga, toppen och botten av kärnan är synliga, axeln är vertikal. Materialet som spolen består av måste leda elektriciteten väl.
I pansarprodukter döljer stången de flesta svängarna, den placeras horisontellt eller vertikalt. Den toroidformade designen av transformatorer ger plats för två oberoende lindningar på magnetkretsen utan elektrisk anslutning mellan dem.
Magnetsystem
Den är gjord av legerat transformatorstål, ferrit, permalloy samtidigt som den bibehåller den geometriska formen för att producera enhetens magnetfält. Ledaren är konstruerad av plattor, band, hästskor, den är gjord på en press. Den del på vilken lindningen är placerad kallas stången. Ett ok är ett element utan varv som fullbordar kretsen.
Funktionsprincipen för transformatorn beror på rackens layout, vilket händer:
- platt - axlarna för oken och kärnorna är i samma plan;
- rumslig - längsgående element är anordnade i olika ytor;
- symmetrisk - ledare av samma form, storlek och design är placerade på alla ok på samma sätt som andra;
- asymmetrisk - individuella ställ skiljer sig i utseende, dimensioner och placeras i olika positioner.
Om det antas att en likström flyter genom lindningen, som kallas den primära, görs magnettråden öppen. I andra fall är kärnan stängd, den tjänar till att stänga kraftledningarna.
lindningar
De är gjorda i form av en uppsättning varv arrangerade på fyrkantiga ledare.Formen används för att arbeta effektivt och öka fyllningsfaktorn i magnetkretsfönstret. Om det är nödvändigt att öka kärnans tvärsnitt, är den gjord i form av två parallella element för att minska förekomsten av virvelströmmar. Varje sådan ledare kallas bostäder.
Staven är inslagen i papper, täckt med emaljlack. Ibland är två kärnor anordnade parallellt inneslutna i en gemensam isolering, uppsättningen kallas en kabel. Lindningar särskiljs efter syfte:
- de viktigaste - en växelström tillförs dem, en omvandlad elektrisk ström kommer ut;
- reglering - de tillhandahåller kranar för spänningsomvandling vid låg strömstyrka;
- extra - tjänar till att förse deras nätverk med en effekt som är mindre än transformatorns nominella värde och förspänner kretsen med likström.
Inslagningsmetoder:
- vanlig lindning - varv görs i axelns riktning längs hela ledarens längd, efterföljande varv lindas tätt, utan luckor;
- skruvlindning - flerskiktslindning med luckor mellan ringarna eller närmar sig intilliggande element;
- skivlindning - en spiralrad utförs sekventiellt, i en cirkel utförs lindning i radiell ordning i de inre och yttre riktningarna;
- foliespiralen är placerad från en bred skiva av aluminium och koppar, vars tjocklek varierar mellan 0,1-2 mm.
Konventioner
För att göra det lätt att läsa transformatordiagrammet finns speciella skyltar. Kärnan är ritad med en tjock linje, siffran 1 visar primärlindningen, de sekundära varven indikeras med siffrorna 2 och 3.
I vissa scheman liknar kärnlinjen i tjocklek linjen för omslagshalvcirklarna. Beteckningen på stavmaterialet är annorlunda:
- en ferritmagnetisk krets ritas med en tjock linje;
- en stålkärna med ett magnetiskt gap ritas med en tunn linje med ett gap i mitten;
- axeln för det magnetiserade dielektrikumet indikeras med en tunn prickad linje;
- kopparstaven ser ut som en smal linje i diagrammet med materialets symbol enligt det periodiska systemet.
Fet punkter används för att markera spolutgången, beteckningen för momentan induktion är densamma. Används för att indikera mellanliggande enheter i kaskadgeneratorer för att indikera motfas. Sätt prickar om du vill ställa in polariteten vid montering och riktningen på lindningarna. Antalet varv i primärlindningen bestäms villkorligt, precis som antalet halvcirklar inte är standardiserat, det finns proportionalitet, men det observeras inte strikt.
Huvuddragen
Tomgångsläge används när transformatorns sekundära krets är öppen, det finns ingen spänning i den. Strömmen passerar genom primärlindningen, reaktiv magnetisering sker. Med hjälp av tomgångsarbete bestäms effektiviteten, omvandlingshastigheten och förlusten i kärnan.
Drift under belastning innebär att strömkällan kopplas till primärkretsen, där den totala strömmen för drift och tomgång flyter. Lasten är ansluten till transformatorns sekundärkrets. Detta läge är vanligt.
Kortslutningsfasen uppstår om sekundärspolens resistans är den enda belastningen. I detta läge bestäms värmeförlusterna för spolen i kretsen.Transformatorparametrar beaktas i enhetsersättningssystemet genom att ställa in motståndet.
Förhållandet mellan förbrukad och uteffekt bestämmer transformatorns effektivitet.
Applikationsområde
Hushållsapparater har kontakt med jord genom en neutral ledning. Samtidig kontakt av strömförbrukaren av fasen och nollkretsen leder till kretsstängning och skada. Anslutning genom en isolerande transformator gör att du kan skydda en person, eftersom sekundärlindningen inte kommer i kontakt med marken.
Pulsenheter används vid överföring av en rektangulär push och transformation av korta signaler under belastning. Vid utgången ändras strömmens polaritet och amplitud, men spänningen förblir oförändrad.
DC-mätutrustning är en magnetisk förstärkare. Riktningsrörelsen hos lågeffektelektroner hjälper till att ändra växelspänningen. Likriktaren levererar konstant energi och beror på ingående elvärden.
Kraftenheter används ofta i små strömgeneratorer, kraft, indikatorer i dieselmotorer är genomsnittliga. Transformatorer är monterade i serie med lasten, enheten är ansluten till källan av primärlindningen, sekundärkretsen producerar den omvandlade energin. Värdet på utströmmen är direkt proportionell mot belastningen. Utrustning med 3 magnetstavar används om generatorn är trefasström.
Inverterande enheter har transistorer med samma konduktivitet och förstärker endast en del av signalen vid utgången. För fullständig spänningsomvandling appliceras en puls på båda transistorerna.
Matchningsutrustning används för att ansluta till elektroniska enheter med högt motstånd vid ingången och utgången av lasten med låg elöverföringshastighet. Enheterna är användbara i högfrekventa linjer där skillnaden i storlek leder till energiförluster.
Typer av transformatorer
Klassificeringen av transformatorer beror på märkvärdet av strömmen i de primära och sekundära kretsarna. Hos vanliga arter är indikatorn i intervallet 1-5 A.
Separeringsenheten möjliggör inte anslutning av båda spiralerna. Utrustningen ger galvanisk isolering, det vill säga överföring av en impuls på ett beröringsfritt sätt. Utan det begränsas strömmen som flyter mellan kretsarna endast av motståndet, vilket inte tas med i beräkningen på grund av det lilla värdet.
Den matchande transformatorn säkerställer att de olika resistansvärdena matchas för att minimera utgående vågformsdistorsion. Tjänar för att organisera galvanisk isolering.
Innan de tar reda på vad krafttransformatorer är, noterar de att de är tillverkade för att fungera med högeffektsnätverk. Växelströmsanordningar förändrar energiprestandan i mottagningsanläggningar och arbetar på platser med stor kapacitet och växlingshastighet för el.
En roterande transformator ska inte förväxlas med roterande utrustning, en maskin för att omvandla rotationsvinkeln till kretsspänning, där effektiviteten beror på rotationshastigheten. Enheten överför en elektrisk impuls till utrustningens rörliga delar, till exempel till huvudet på en videobandspelare. Dubbel kärna med separata lindningar, varav den ena vänder sig om den andra.
Oljeenheten använder spolkylning med speciell transformatorolja.De har en sluten krets. Till skillnad från luftarter kan de interagera med nätverk med hög effekt.
Svetstransformatorer för att optimera utrustningens prestanda, minska spänningen och generera högfrekvent ström. Detta beror på en förändring i induktiv reaktans eller tomgångsprestanda. Stegreglering utförs genom layouten av den elektriska lindningen på ledarna.
