Güc transformatoru gərginliyi necə artırır və ya azaldır?

Transformatorlar AC gərginliyini artırmaq və ya azaltmaq üçün elektromaqnit induksiya . Onların çıxış gərginliyi əsasən birincil sarımın sarım sayının ikincil sarımın sarım sayına nisbəti ilə müəyyən olunur.

Əgər ikincil sarımda sarım sayı birincil sarımdan çoxdursa, transformator gərginliyi artırır. Əgər ikincil sarımda sarım sayı azdırsa, gərginliyi azaldır.

Prinsip sadə olsa da, praktik transformator həmçinin tələb olunan cərəyan, güc dəyəri, tezlik, izolyasiya, temperatur artımı, səmərəlilik və tətbiq oluna bilən təhlükəsizlik standartlarına uyğun olaraq dizayn edilməlidir.

Nədir bir Transformator ?

Transformator dəyişən maqnit sahəsi vasitəsilə iki və ya daha çox sarğı arasında enerji ötürən passiv elektrik cihazıdır.

Ənadi izolyasiya transformatoru üç əsas hissədən ibarətdir:

• Birinci Sarım: giriş enerji mənbəyinə qoşulur
• İkinci sarım: yükləməyə gərginlik verir
• Maqnit Nüvə: dəyişən maqnit axını üçün aşağı reluktanslı yol təmin edir

Birincil və ikincil sarğılar adətən elektrik cəhətdən izolyasiya olunmuş, lakin nüvə vasitəsilə maqnit cəhətdən bağlanmışdır. Bu izolyasiya elektrik təhlükəsizliyini yaxşılaşdıra bilər və girişlə çıxış arasındakı birbaşa keçirici əlaqəni qarşısını ala bilər.

Lakin hər bir transformator izolyasiya təmin etmir. Məsələn, avtotransformator avtotransformator ortaq sarğıdan istifadə edir və buna görə eyni qalvanik ayrılığı təmin etmir.

Trafo necə işləyir?

Transformatorun iş prinsipi Elektromaqnit induksiya haqqında Faradey qanununa əsaslanır bobin vasitəsi ilə keçən dəyişən maqnit seli bu bobin üzərində elektrohərəkət qüvvəsi yaradır.

Bu proses üç mərhələdə başa düşülə bilər.

1. Birinci sarğı maqnit seli yaradır

Birinci sarğının ucuna dəyişən gərginlik tətbiq olunduqda, dəyişən cərəyan yaranır. Bu cərəyan transformatorun nüvəsində dəyişən maqnit seli yaradır.

2. Nüvə maqnit selini birləşdirir

Maqnit nüvə dəyişən selin əksər hissəsini hər iki sarğıdan keçirir. Maqnit birləşmə effektivliyini təmin etmək və eddi cərəyanı ilə histerezis itkilərini məhdudlaşdırmaq üçün nüvə materialları və konstruksiyası seçilməlidir.

3. İkinci sarğı gərginlik yaradır

Dəyişən nüvə seli ikinci sarğıdan keçdiyinə görə, bu sarğı üzərində gərginlik induksiya edir. İnduksiya olunmuş gərginlik ikinci sarğının sarğı sayına görə artır.

Bu əlaqə birbaşa Faradey qanunundan irəli gəlir və yüksəldici və azaldıcı transformatorların əsasını təşkil edir. OpenStax University Physics transformator tənliklərinin ətraflı çıxarılışını verir.

The Transformator Dövrlər nisbəti düsturu

İdeal transformator üçün:

Vs / Vp = Ns / Np

Burada:

• Vp = Birincil giriş gərginliyi
• Vs = İkincil çıxış gərginliyi
• Np = Birincil sarğıdakı dövrlərin sayı
• Ns = İkincil sarğıdakı dövrlərin sayı

Beləliklə, gərginlik nisbəti sarğı dövrləri nisbətinə bərabərdir.

مرحله ای ترانسفورماتور

Transformator gərginliyi artırır, əgər:

Ns > Np

Buna görə də:

Vs > Vp

İkincil sarım birincil sarımdan daha çox sarımdan ibarətdir, buna görə də ikincil gərginlik birinci gərginlikdən yüksəkdir.

Gerilimi Azaltan Trafo

Transformator gərginliyi aşağı salır, əgər:

Ns < Np

Buna görə də:

Vs < Vp

İkincil sarım birincil sarımdan daha az sarımdan ibarətdir, buna görə də ikincil gərginlik birinci gərginlikdən aşağıdır.

Birə-bir izolyasiya transformatoru

Birinci və ikinci sarımlar təxminən eyni sayda sarımdan ibarət olduqda:

Ns = Np

Buna görə də:

Vs ≈ Vp

Çıxış gərginliyi təxminən giriş gərginliyinə bərabərdir.

Praktiki aşağı düşən transformator nümunəsi

Tutaq ki, transformator 230 V dəyişən cərəyanı 24 V dəyişən cərəyanına çevirməlidir.

Lazımi sarğılar nisbəti:

Ns / Np = Vs / Vp

Ns / Np = 24 / 230

Ns / Np ≈ 0,104

Əgər birincil sarğının 1000 sarğısı varsa:

Ns = 1000 × 0,104

Ns ≈ 104 sarğı

Beləliklə, ideal ikincil sarğı təxminən 104 sarğıdan ibarət olardı.

Praktik transformatorlarda istehsalçı, yük altında sarğı müqaviməti və gərginlik düşməsini kompensasiya etmək üçün ikincil sarğı sayını artıra bilər.

Praktik yüksəldici transformator nümunəsi

Tutaq ki, transformator gərginliyi 120 V dəyişən cərəyandan 240 V dəyişən cərəyanına qaldırmaq məcburiyyətindədir.

Lazımi sarğılar nisbəti:

Ns / Np = 240 / 120

Ns / Np = 2

Əgər birinci dərəcəli sarğının 500 sarğısı varsa:

Ns = 500 × 2

Ns = 1000 sarğı

Beləliklə, ikincil sarğıda birincil sarğıya nisbətən təxminən iki dəfə çox sarım tələb olunur.

Cərəyanla nə olur?

Transformator cərəyanı gərginlikdən əks istiqamətdə dəyişdirir.

İdeal transformator üçün giriş gücü çıxış gücünə bərabərdir:

Vp × Ip = Vs × Is

Burada:

• Vp = Birinci dərəcəli gərginlik
• Ip = Birinci dərəcəli cərəyan
• Vs = İkinci dərəcəli gərginlik
• Is = İkinci dərəcəli cərəyan

Cərəyan nisbəti:

Is / Ip = Np / Ns

Buna görə də:

• Gerilimi artırıcı transformator: gerilim artır, əldə edilə bilən cərəyan azalır.
• Gerilimi azaldan transformator: gerilim azalır, əldə edilə bilən cərəyan artır.

Transformator əlavə enerji yaratmır. Həqiqi transformatorlarda çıxış gücü mis çatlaması, nüvə itkisi və digər itkilər səbəbi ilə giriş gücündən bir qədər az olur.

Niyə aşağı-gerilim sarğısı daha qalın naqil istifadə edir?

Gerilimi azaldan transformatorun ikincili sarğısı adətən birincili sarğısına nisbətən daha çox cərəyan daşıyır. Buna görə də adətən daha qalın naqil tələb olunur.

Keçiricinin ölçüsü aşağıdakılara uyğun seçilməlidir:

• RMS cərəyanı
• İcazə verilən cərəyan sıxlığı
• Sarğı temperaturu
• Ətraf mühitin temperaturu
• İş göstəricisi
• Soyutma şəraiti
• İzolyasiya kalinlığı
• Mövcud sarılma sahəsi

Çox incə naqil istifadə etmək müqaviməti, gərginlik düşməsini, mis itki və sarılma temperaturunu artırır. Artıq temperatur izolyasiya ömrünü qısaldıra bilər və təhlükəsizlik riski yarada bilər.

Yüksəldici transformatorlarda yüksək gərginlikli sarılma adətən daha az cərəyan daşıdığı üçün daha çox sarım saylı və daha incə naqildən istifadə edir. Dəqiq naqil ölçüsü hələ də mühəndislik hesablaması tələb edir.

Niyə güc ötürülməsi üçün transformatorlardan istifadə olunur?

Verilmiş ötürülən gücdə gərginliyi artırmaq cərəyanı azaldır:

I = P / V

Burada:

• I = Cərəyan
• P = Güc
• V = Gərginlik

Gərginlik artdıqda eyni gücü ötürmək üçün lazım olan cərəyan azalır.

Çünki bu tənlikdə cərəyan kvadrat şəkildə iştirak edir, ona görə də cərəyanı azaltmaq keçiricilərdə istiləşməni və ötürülmə itirməsini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.

Buna görə də enerji sistemləri uzaq məsafəyə ötürülmə üçün generator gərginliyini artırmaq üçün yüksəldici transformatorlardan istifadə edirlər. İstifadə nöqtəsinə yaxınlaşdıqca aşağı salıcı transformatorlar gərginliyi uyğun paylayıcı və istifadə səviyyələrinə endirir. ABŞ Enerji Departamenti də eyni şəkildə izah edir ki, yüksək gərginlikli ötürülmə tələb olunan cərəyanı azaldır və xətt itirmələrini azaldır. ABŞ Enerji Departamenti

Transformator daimi cərəyanla (DC) işləyə bilərmi?

Adi transformator dəyişən maqnit axını tələb edir və buna görə də sabit DC gərginliyini davamlı şəkildə çevrilə bilmir.

Əgər sabit DC birbaşa standart transformator sarğısına tətbiq olunarsa:

• İlkin keçid prosesindən sonra davamlı transformator fəaliyyəti yoxdur.
• Sarğının cərəyanı təhlükəli dərəcədə yüksələ bilər.
• Ürək doyma halları baş verə bilər.
• Sarğa istiləşə bilər və ya sıradan çıxa bilər.

Elektronik enerji təchizatı qurğuları, əvvəlcə nəzarət olunan tezlikdə dəyişdirərək DC gərginliyini çevirə bilər. Nəticədə alınan alternativ dalğa forması daha sonra yüksək tezlikli transformator və ya birləşdirilmiş induktorla idarə oluna bilər. Bu, çoxsaylı flyback, forward, push-pull, yarım körpü və tam körpü çeviricilərinin necə işlədiyini izah edir.

Əhəmiyyətli fərq odur ki, adi transformator sabit DC-ni birbaşa çevirmir; DC əvvəlcə elektronik olaraq dəyişdirilməlidir.

İdeal tənliklər qarşıda real transformatorun performansı

Dövrlər nisbəti tənliyi ideal transformatoru təsvir edir. Real transformatorlar itki və gərginlik düşmələrinə malikdir.

Mis itkisi

Keçiricidə rezistiv güc itkisi belədir:

Güc itkisi = I² × R

Maksimum WordPress uyğunluğu üçün bu həmçinin belə yazılabilir:

Güc itkisi = I × I × R

Burada:

• I = Keçirici ilə keçən cərəyan
• R = Keçiricinin müqaviməti

Cunnt bu hesablama da kvadrat şəkildə iştirak etdiyinə görə, cunntın azaldılması ötürülmə xəttindəki itkiləri əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.

Ürək itkisi

Dəyişən maqnit sahəsi nüvədə histerezis və virgul cunnt itkilərinə səbəb olur. Nüvə itkisi aşağıdakılardan asılıdır:

• Kərə materialı
• Əməliyyat Tezliyi
• Tətbiq olunan Gərginlik
• Birincil sarım sayları
• Nüvənin en kəsilmə sahəsi
• Maqnit axını sıxlığı
• Laminasiya qabağının kəncəliyi

Sızma axını

Bütün maqnit axınları hər iki sarımı birləşdirmir. Sızma axını gərginlik tənzimlənməsini təsir edir və elektromaqnit maneə yarada bilər.

Yüksüz işləmə cərəyanı

İkincil yükləmə olmadan belə, birincil sarım nüvəni maqnitləşdirmək və nüvə itkilərini ödəmək üçün cunnt çəkir.

Temperatur yüksəlməsi

Mis və nüvə itkiləri istilik yaradır. Transformator müəyyən yük və ətraf mühit şəraitində izolyasiya sisteminin temperatur limitləri daxilində qalmalıdır.

Voltaj regulyasiyası

Çıxış gərginliyi daxili müqavimət səbəbindən yüksüz və tam yüklü şəraitdə azalır.

Gərginlik tənzimlənməsi aşağıdakı kimi ifadə oluna bilər:

Gərginlik tənzimlənməsi (%) = [(Vyüksüz − Vtam yük) / Vtam yük] × 100

Bu səbəbdən istehsalçılar yüksüz ikinci dərəcəli gərginliyi nominal çıxış gərginliyindən bir qədər yuxarı tərtib edə bilərlər.

Tezlik transformatorun dizaynını təsir edirmi?

Bəli. Tezlik əsas dizayn parametridir.

Sinusoidal dalğa forması üçün təxminən RMS gərginlik bir sarğıya aşağıdakı kimi tezlik, sarğı sayı, nüvə sahəsi və maksimum axın sıxlığı ilə bağlıdır:

V = 4,44 × f × N × A × Bmax

Burada:

• V = RMS sarğı gərginliyi
• f = Hertsdə iş tezliyi
• N = Sarınma sarğılarının sayıları
• A = Effektiv nüvənin en kəsilmə sahəsi
• Bmax = Maksimum maqnit axınının sıxlığı

60 Hz transformatoru eyni gərginlikdə avtomatik olaraq 50 Hz-də işlətmək olmaz. Daha aşağı tezlik maqnit axınının sıxlığını artıraraq nüvənin doymasına, artıq cərəyanın yaranmasına, səs-küyə və istiləşməyə səbəb ola bilər.

İstehsalçı dizaynı yekunlaşdırmasından əvvəl faktiki giriş tezliyini və gərginlik diapazonunu bilməlidir.

Yüksəldici və ya endirici transformatorun təyin edilməsi üsulları

Peşəkar transformator spesifikasiyası yalnız giriş və çıxış gərginliyindən ibarət olmamalıdır.

Dizayn və ya qiymət təklifi üçün müraciət edərkən aşağıdakı məlumatları verin:

• Nominal Giriş Gərginliyi
• Minimum və maksimum giriş gərginliyi
• Giriş tezliyi
• Tələb olunan çıxış gərginliyi və ya gərginlikləri
• Davamlı Çıxış Cərəyanı
• Zirvə cərəyanı və davamiyyəti
• Yük növü
• Tələb olunan VA reytinqi
• İş göstəricisi
• Maksimum ölçülər
• Montaj üsulu
• Kabel və ya terminalların tələbləri
• Ətraf mühitin temperaturu
• Soyutma və qoruyucu qablaşdırma şərtləri
• İcazə verilən maksimum temperatur artımı
• İzolasiya sinfi
• Dielektrik möhkəmlik tələbləri
• Tələb olunan elektrostatik və ya maqnit ekranı
• Termal sigortalı və ya termal qoruyucu tələbləri
• Hədəf ölkəsi və ya bazar
• Tətbiq oluna bilən təhlükəsizlik və ətraf mühit tələbləri
• Təxmini istehsal miqdarı

Tam əməliyyat şəraitinin təmin edilməsi, yanlış ölçülənməni qarşısını almağa, gərginlik tənzimlənməsini, etibarlılığı və xidmət müddətini yaxşılaşdırmağa kömək edir.

TEZ TEZ VERİLƏN SORĞULAR

Yüksəldici transformator gücü artırır?

Xeyr. Yüksəldici transformator gərginliyi artırır, lakin əlavə olaraq mövcud olan cərəyanı azaldır. Onun çıxış gücü həmişə giriş gücündən bir qədər aşağıdır, çünki real transformatorda mis, nüvə və başqa itirmələr vardır.

Endirici transformator həmişə daha çox cərəyan verir?

Eyni təxminən güc səviyyəsində daha yüksək ikincil cərəyan reytinqi təmin edə bilər, lakin faktiki cərəyan qoşulmuş yük və transformatorun reytinq tutumuna görə müəyyən olunur. Transformator maksimum cərəyanını yükə məcburi olaraq vermir.

Birinci və ikinci sarğılar birləşdirilib?

İzolyasiya transformatorunda onlar elektrik cəhətdən ayrıdır və maqnit nüvəsi vasitəsilə qoşulur. Avtotransformatorlarda isə sarğının bir hissəsi ortaqdır, beləliklə ekvivalent qalvanik izolyasiya yoxdur.

Bir transformator bir neçə çıxış gərginliyi təmin edə bilərmi?

Bəli. Transformator fərqli gərginlik çıxışları təmin etmək üçün bir neçə ikincil sarım, mərkəzə qoşulmuş sarım və ya sarım taplarını istifadə edə bilər.

Transformatorun VA dəyərini necə hesablayıram?

Sadə, tək-ikincil AC transformator üçün:

VA = Vs × Is

Burada:

• VA = Transformatorun görünən güc reytinqi
• Vs = Qeyd edilmiş ikincil gərginlik
• Is = Qeyd edilmiş ikincil cərəyan

Nümunə:

İkincil gərginlik = 24 V AC
İkincil cərəyan = 5 A

VA = 24 × 5

VA = 120 VA

Bir neçə ikincil sarğı üçün tələb olunan ümumi VA dəyəri, yük növü, iş rejimi, səmərəlilik, tənzimləmə, düzləşdirmə və istilik artımı nəzərə alınmaqla, birləşdirilmiş sarğı yüklərindən hesablanır.

Dingxin-dən xüsusi yüksəldici və aşağı salıcı transformatorlar

Dingxin, o cümlədən Avropa bazarı üçün nəzərdə tutulan müştərilər və avadanlıq üçün transformator həlləri də daxil olmaqla, xüsusi transformatorlar istehsal edir.

Transformatorlar aşağıdakılar da daxil olmaqla müəyyən edilmiş elektrik, mexaniki, termal və tətbiqi tələblərə uyğun inkişaf etdirilə bilər:

• Xüsusi giriş və çıxış gərginlikləri
• Yüksəldici və aşağı salıcı dizaynlar
• Bir neçə ikincil sarğı
• EI və toroidal konstruksiyalar
• 50 Hz və 60 Hz tətbiqləri
• Fərdiləşdirilmiş VA qiymətləndirmələri
• Lider tellər, terminallar, kронşteynlər və quraşdırma variantları
• Elektrostatik ekranlama
• Termal sûnucular və termal qoruyucular
• Tətbiqə xas izolyasiya sistemləri
• Müştərinin hədəf bazar tələblərinə əsaslanan dizaynlar

Son uyğunluq və sertifikatlaşdırma tələbləri transformatorun dizaynı, nəzərdə tutulan avadanlıq və təyinat bazarına görə mühəndislik prosesində təsdiqlənməlidir.

Fərdiləşdirilmiş transformator dizaynı soruşun

Xüsusi gərginlik nisbəti, güc qiyməti, ölçüsü, temperatur limiti və ya quraşdırma üsuluna malik transformatora ehtiyacınız var?

Dingxinə aşağıdakı məlumatları göndərin:

1. Giriş gərginliyi və tezliyi
2. Tələb olunan çıxış gərginliyi və cərəyanı
3. Davamlı və zirvə yük şəraiti
4. Maksimum ölçülər
5. Quraşdırma və Qoşulma Tələbləri
6. İşləm temperaturu
7. Hədəf bazar və uyğunluq tələbləri
8. Təxmini Sifariş Miqdarı

Texniki yoxlama, fərdiləşdirilmiş transformator dizaynı, nümunə və ya qiymət təklifi almaq üçün bu gün Dingxinə müraciət edin.