Хүчдэлийг трансформатор яаж нэмж буюу буургаж?

Хувиртагчид хүчдлийг нэмж буургах нь цахилгаан соронзон индукц . Түүний гаралтын хүчдлийг үндсэндээ анхдагч ороомгийн ороолтын тоо ба хоёрдогч ороомгийн ороолтын тооны харьцаа тодорхойлдог.

Хоёрдогч ороомгийн ороолтын тоо анхдагч ороомгийн ороолтын тооноос илүү бол хувиртагч хүчдлийг нэмж өгдөг. Хоёрдогч ороомгийн ороолтын тоо бага бол хүчдлийг буургадог.

Харин зарчим нь хялбар бөлгөвч, практик хувиртагчийг шаардлагатай гүйдэл, чадал, давтамж, хамгаалалт, дулааны өсөлт, үр дүн, аюулгүй бүх тааруулалтанд нь харгалзан төсөөлөх шаардлагатай.

Юу вэ Трансформер ?

Трансформатор нь өөрсдийн доторх солигдож буй соронзон талын тусламжтайгаар хоёр юм уу түүнээс олон ороомог хооронд цахилгаан энергийг шилжүүлдэг идэвхгүй цахилгаан төхөөрөмж юм.

Хуучин аргаар хиймүүлсэн изоляци трансформатор нь гурван гол хэсгээс бүрддэг:

• Анхдагч ороомог: оролт цахилгаан источникт холбогдсон
• Хоёрдогч ороомог: ачаалалд хүчдэл үүрдэг
• Соронзон цөм: хувьсах соронзон урсгалд бага соронзон нүүрлүүр зам үүрдэг

Анхдагч ба хоёрдогч ороомог нь ерөнхийдөө цахилгааны хувьд тусгаарлагдмүүлсэн, гэтэл зүрхцэд (сердечник) дээр магнетик холбоос үүрдэг. Энэ тусгаарлалт цахилгаан аюулгүй байдлыг сайжруулж, оролт ба гаралт хооронд шууд дамжуулалтын холбоосыг саатуулж чаддэг.

Гэтэл бүх трансформатор изоляци үүрдэггүй. Жишээ нь, автотрансформер автотрансформатор нь нийтлүүр ороомог ашигладмүүлсэн тул ижил гальваник тусгаарлалтыг үүрдэггүй.

Трансформатор ямар аргаар ажилладаг вэ?

Трансформаторын ажиллах зарчим нь Фарадейн цахилгаан-соронзон индукцийн хуулийн үндсэн дээр оршмүүлсэн дөрвөлжин дамжуулагчийн доторх өөрчлөгдөх соронзон урсгал түүнд цахилгаан хөдөлгөөн хүч үүсгэнэ.

Энэ процессыг гурван үе шатад ойлгож болно.

1. Анхдагч ороолт соронзон урсгал үүсгэнэ

Анхдагч ороолтод хувьсах напряжение үлдээх үед түүнд хувьсах гүйдэл үүснэ. Энэ гүйдэл трансформаторын зүрхцэд өөрчлөгдөх соронзон урсгал үүсгэнэ.

2. Зүрхцэд соронзон урсгал холбогдож буйн

Соронзон зүрхцэд ихэнх өөрчлөгдөх урсгал хоёр ороолтдай нь дамжуулдаг. Соронзон холбогдож буйн үүрд хүртэл зүрхцэд ашиглагдаж буйн материал ба бүтээлд ашиглагдаж буйн арга нь вихрь гүйдлийн ба гистерезис алдагдалд хязгаарлана.

3. Хоёрдогч ороолт напряжение үүсгэнэ

Өөрчлөгдөх зүрхцэд урсгал хоёрдогч ороолтдай нь дамжуулдаг тул түүнд напряжение үүсгэнэ. Үүсгүүр напряжение хоёрдогч ороолтын ороолтын тоогоор нэмэгдэнэ.

Энэ харьцаа Фарадейн хуулийн шууд үр дүн бөлгөөн, мөн өсгөгч ба бууруулагч трансформаторуудын үндэс юм. OpenStax University Physics трансформаторын тэдгээр тэнцэтгэлүүдийн дэлгэрэнгүй гаргалгааг үзүүрлэнэ.

The Трансформер Ороолтын харьцааны томъёо

Төсөөлбөл трансформаторын хувьд:

Vs / Vp = Ns / Np

Хэрэг:

• Vp = Анхдагч ороолтод үйлчилж буй хүчдэл
• Vs = Хоёрдогч ороолтод гарах хүчдэл
• Np = Анхдагч ороолтод бүрхүүлийн тоо
• Ns = Хоёрдогч ороолтод бүрхүүлийн тоо

Хүчдэлийн харьцаа нь ороолтын бүрхүүлийн харьцаатай тэнцүү.

Өндөр хүчдэлийн трансформатор

Трансформатор хүчдэлийг дээшлүүлдэг, когдо:

Ns > Np

Түүнд холбогдуулаа:

Vs > Vp

Хоёрдич тавихын ороомог нь анхны тавихын ороомгоос илүү ороомготой, түүнд хоёрдич хүчдэл анхны хүчдлээс өндөр бөлдөр.

Хэмжээнд орох Трансформатор

Трансформатор хүчдлийг бууруулдаг, когдо:

Ns < Np

Түүнд холбогдуулаа:

Vs < Vp

Хоёрдич тавихын ороомог нь анхны тавихын ороомгоос цөөн ороомготой, түүнд хоёрдич хүчдэл анхны хүчдлээс доод бөлдөр.

Нэг-нэгт изоляци трансформатор

Анхны ба хоёрдич тавихын ороомгууд нь прилж тааруухан ижил тооны ороомготой бөлдөр:

Ns = Np

Түүнд холбогдуулаа:

Vs ≈ Vp

Гаралтын хүчдэл нь оролтын хүчдэлтэй төвхөн тэнцүү.

Хэрэглээний бууралт трансформаторын жишээ

Тааруулж, трансформатор 230 В цахилгаан гүйдлийг 24 В цахилгаан гүйдлийн хүчдэлд хувиргах ёстой.

Шаардлагатай ороолтын харьцаа:

Ns / Np = Vs / Vp

Ns / Np = 24 / 230

Ns / Np ≈ 0.104

Хэрэв анхдагч ороолтод 1 000 ороолт байгаа бол:

Ns = 1 000 × 0.104

Ns ≈ 104 оролт

Түүнд харгалзах бүүрхийн оролтын тоо прил төвхөн 104 оролт байх ёстой.

Бодитой трансформаторын үйлдвэрлэгчид бүүрхийн оммын бүүрхийн соронзон хүчний бууралт, ачаалал дээрх хүчдлийн бууралтыг нөхөх зорилгоор бүүрхийн оролтын тоог нэмж магад.

Бодитой хүчдлийг өсгөгч трансформаторын жишээ

Трансформаторын хүчдлийг 120 В AC-аас 240 В AC-руу өсгөх шаардлагатай гэж үзье.

Шаардлагатай ороолтын харьцаа:

Ns / Np = 240 / 120

Ns / Np = 2

Хэрэв анхдагч бүүрхийн оролтын тоо 500 бол:

Ns = 500 × 2

Ns = 1,000 оролт

Хоёрдич тавилт нь анхдич тавилтнаас ойролцоогоор хоёр дахин олон харуулт шаардуур.

Гүйдэл дээр юу тохирад?

Трансформатор гүйдлийг хүчдэлтэй үлтүр чигт өөрчлөнө.

Идеал трансформаторын хувьд оролтын чадал гаралтын чадалтайд тэнцүү:

Vp × Ip = Vs × Is

Хэрэг:

• Vp = Анхдич хүчдэл
• Ip = Анхдич гүйдэл
• Vs = Хоёрдич хүчдэл
• Is = Хоёрдич гүйдэл

Гүйдлийн харьцаа:

Is / Ip = Np / Ns

Түүнд холбогдуулаа:

• Даралт үлдэх трансформатор: хүчдэл нэмэгддэг, харин боломжит гүйдэл багасдаг.
• Даралт бууруулах трансформатор: хүчдэл бууруудаг, харин боломжит гүйдэл нэмэгддэг.

Трансформатор нэмэлт энергия үүсгэдэггүй. Бодит трансформаторын гаралтын чадал оролтын чадалаас зөвхөн хүртэлхүйц бага байдаг, учир нь хувьсгүй губка, цөмийн алдагдал, бусад алдагдалд хүргэдэг.

Бага хүчдэлийн ороолт яагаад зүүд хөвчтэр утас ашигладаг вэ?

Даралт бууруулах трансформаторын хоёрдогч ороолт нь ердүүнээр анхдогч ороолтоос илүү гүйдэл зөөдөг. Түүн дагуу зүүд хөвчтэр утас шаардлагатай.

Дамжуулагчийн хэмжээ дараах зүйлс дагуу сонгогдож:

• Үр дүнд үүсэх гүйдэл
• Зөвшөөрөгдсөн гүйдэл нягт
• Ороолтын температур
• Байгаль орчны температур
• Үйлдлийн цаг
• Хөлдүүлэх нөхцөл
• Исэлгээний үзүүлэлт
• Боломжит ороонхойн зай

Хэт нарийн утас ашиглаж бүүрхүүлэлтийн үлдэц, хүчдлийн алдагдал, зэс алдагдал ба ороонхойн температур нэмэгддү. Хэт өндөр температур бүүрхүүлэлтийн үйл ажиллагааны хугацааг бүүрхүүлэлтийн аюул үүсгэж болзо.

Давтамжийн даралтыг нэмэгдүүлэх трансформаторын даралт өндөр ороонхойн утас нь илүү олон давтамж, нарийн утас ашиглаж, гэтэд түүний цахилгаан гүйдэл бага байдаг. Тодорхой утасны хэмжээг инженерийн тооцооноос шалтгаалж определлана.

Цахилгаан дамжуулалтад трансформаторууд яагаад ашиглаж буй?

Тодорхой дамжуулалт хүчдлийн хувьд даралтыг нэмэгдүүлж гүйдлийг бүүрхүүлдү:

I = P / V

Хэрэг:

• I = Гүйдэл
• P = Хүч
• V = Хүчдлийн даралт

Хүчдлийн даралт нэмэгдүүлж бүүрхүүлдү, түүн дагуу ижил хүчдлийг дамжуулалтад шаардлагатай гүйдэл бүүрхүүлдү.

Учир нь төвшүүрт хүчдэл квадратын хамааралд оршит, түүн дагуу гүйдлийг багасгах нь дамжуурчны халалт ба дамжуулалтын алдагдалыг ихэд багасгана.

Түүн дагуу цахилгаан хүч түүхийн системүүд урт зайн дамжуулалт үүрд генераторын хүчдэлийг дамжуулалтын трансформатораар ихэсгэнд. Хэрэглээний цэгт ойрхон бүүрд тархалтын трансформатораар хүчдэлийг тархалт ба ашиглалтад тохиромжтой түвшинд багасгад. Америкийн Энергетикийн Яам нь мөн адил тайлбарлана: Өндөр хүчдэлт дамжуулалт гүйдлийн шаардлагыг багасгаж, шугамын алдагдалыг хориглод. Америкийн Энергетикийн Яам

Трансформатор DC-д ажиллах чадвартай юу?

Хуучин трансформатор нь өөрчлөгдөх соронзон урсгалыг шаардаж, түүн дагуу тогтмол DC хүчдэлийг тасралтгүй хувиргаж чадахгүй.

Хэрэв тогтмол DC хүчдэл стандарт трансформаторын ороолтонд шууд үйлчлүүлбөл:

• Анхны шилжилтийн үед трансформаторын үйлчлэл тасралтгүй үлдэхгүй.
• Ороолтонд гүйдэл аюултай хэмжээнд хүрэх болой.
• Зүрхцэд дүүрэлт үүсэх болой.
• Ороолтонд халалт үүсэх эсвэл гэмтэх болой.

Цахилгаан хүчнүүрүүд нь тогтмол гүйдлийн хүчдлийг үлдээж бүүрдүүлсэн давтамж дээр хувиргаж чадна. Үүн дараа үүсгэсэн хувьсах гүйдлийн хуримтлал нь өндөр давтамжийн трансформатор юм уу холбогдсон индуктивыг идэвхжүүлж чадна. Ийнхүү олон тооны бүүрдүүлсэн, урд-хойд, хос-хойд, хагас мост ба бүтэн мост хувиргагчид ажиллаж.

Чухал ялгаа нь хуучин трансформатор тогтмол гүйдлийг шууд хувиргаж чадахгүй; тогтмол гүйдлийг нь үлдээж бүүрдүүлсэн хүчнүүрүүд дээр хувиргах ёстой.

Төсөөлсөн томъёонууд vs. Бодит трансформаторын ажиллах чадвар

Ороолтын харьцаа томъёо нь төсөөлсөн трансформаторыг тодорхойлно. Бодит трансформаторууд нь алдагдал ба хүчдлийн уналт агуулна.

Хүрмийн алдагдал

Дамжуулагч доторх бүүрдүүлсэн хүчний алдагдал:

Хүчний алдагдал = I² × R

WordPress-той хамгийн сайн нийцэхийн тулд үүнийг дараах хэлбэрт бичиж болно:

Хүчний алдагдал = I × I × R

Хэрэг:

• I = Дамжуулагч доторх гүйдлийн хүч
• R = Дамжуулалт хийгчийн эсүртүүлэлт

Ток нь тусгай бодлогод квадратын хэмжээнд ордог тул, токыг багасгах нь дамжуулалт шугамын алдагдалыг ачилбарлахуйц багасгаж чадна.

Зоронзон зүрхний алдагдал

Хувьсах соронзон орчин сүрнүүрт гистерезис ба вихрь-гүйдэл алдагдалыг үүсгэнэ. Сүрнүүрт алдагдал доорх хүчин зүйлсийн нөлөөнд оршойно:

• Ядрын материал
• Үйл ажиллагааны давтамж
• Зорчигдсан давтамж
• Анхдагч оролтын орхимс тоо
• Сүрнүүрт хөндлөн огтлолын талбай
• Соронзон урсгалын нягт
• Ламинацийн өргөн

Зугааран урсгал

Бүх соронзон урсгал хоёр оролтыг холбогч биш. Зугааран урсгал хүчдлийн зохицуулалтад нөлөөлөх бүхн, цахилгаан-соронзон саад үүсгэж чадна.

Эрэлтгүй цамд

Хоёрдогч оролттой ачаалал бүүхн, анхдагч оролт сүрнүүрт магнетик хийгчийн үүсгэлд ба сүрнүүрт алдагдалд ток татмуйц.

Дулаан нэмэгдэж байна

Зэс ба сүрнүүрт алдагдал дулаан үүсгэнэ. Трансформатор тодорхойлсон ачаалал ба дотоод нөхцөлд түүний хамгаалалтын системийн температур хязгаарт үлдэх ёстой.

Урдасын шинжилгээ

Дотоод эсүртэлтүүн хүчин зүйлсийн шалтгааны улмаас, ачаалалгүй ба бүтэн ачаалалтай нөхцөлд гаралтын хүчдэл ердүүнөөр буур.

Хүчдэлийн зохицуулалт дараах томъёогоор илэрхийлдэг:

Хүчдэлийн зохицуулалт (%) = [(Vачаалалгүй − Vбүтэн_ачаалал) / Vбүтэн_ачаалал] × 100

Түүнхүү үйлдвэрлэгчид ачаалалгүй нөхцөлд хоёрдогч хүчдэлийг тодорхойлсон гаралтын хүчдэлтүүн бага зэрэг үндэснээс өндөр тогтоож болзоо.

Давтамж трансформаторын загварлахад нөлөөлдөг юм?

Тийнхүү. Давтамж — төвөгтэй загварлах параметр.

Синусоидал хэлбэрт номиналь хүчдэл нь давтамж, ороолтын тоо, цөмийн талбай, хамгийн их соронзон урсгалын нягттүүн дараах харьцаагаар холбоотой:

V = 4.44 × f × N × A × Bmax

Хэрэг:

• V = Номиналь ороолтын хүчдэл
• f = Герцэд тооцогдсон ажиллах давтамж
• N = Ороолтын хавтгай тоо
• A = Үүрдний үйлдэх хөндлөн огтлосон талбай
• Bmax = Хамгийн их соронзон урсгалын нягт

60 Гц-ийн хувьсагчийг автоматаар ижил хүчдэл дээр 50 Гц-д ажиллуулах нь зөвшөөрөгдөхгүй. Дутуу давтамж соронзон урсгалын нягтийг нэмэгдүүлж, үүрдний сааралдаж, хэт ток, хүчтүү шуугиан, дулааны үүсэлд шүүрдүүлж болой.

Үйлдвэрлэгчид дизайныг бүтээх үед жинхэнэ оролтын давтамж ба хүчдэлийн хязгаарыг мэдэх ёстой.

Даралтыг нэмэгдүүлэх эсвэл бууруулэх хувьсагчийг яаж тодорхойлох

Мэргэжлийн хувьсагчийн тодорхойлолт оролт ба гаралт хүчдэлс дээрх бүх зүйлсийг орхидоггүй.

Дизайн эсвэл санал хүсэлд дараах мэдээллийг үлдээх

• Номинал оролтын хүчдэл
• Хамгийн бага ба хамгийн их оролтын хүчдэл
• Оролтын давтамж
• Шаардлагатай гаралт хүчдэл юм утас
• Эерэг амперын ач хөдөлгөөн
• Оройн гүйдэл ба үргэлжлэх хугацаа
• Ачааллын төрөл
• Шаардлагатай ВА тодорхойлогч
• Үйлдлийн цаг
• Хамгийн их хэмжээ
• Тогтуулах арга
• Утасны төгсгөл юм уу холбогч шаардлагууд
• Байгаль орчны температур
• Хөхрүүлэх ба бүрхүүлийн нөхцөл
• Зөвшөөрөгдсөн хамгийн их температурт өсөлт
• Дутагдалгүй байх ангилал
• Диэлектрик хүч шаардлагууд
• Шаардлагатай электростатик юм уу соронзон хамгаалалт
• Дулааны предохранитель юм уу дулааны хамгаалах төхөөрөмж шаардлагууд
• Зорилт орон эсвэл зах зейл
• Хэрэглэж болох аюулгүй бүрхүүл ба орчин хамгаалалтын шаардлагууд
• Тооцоолсон үйлдвэрлэлийн тоо

Бүтэн ажиллах нөхцлүүдийг хангах нь бүрмөн буруу хэмжээсний үүднээс салхин төлөвлөх, хүчдэлийн зохицуулалтын чанарыг дээшлүүлэх, найдвартай бүтэц ба үйлдлийн хугацааг уртасгахад тусална.

Ихэнх асуултууд

Давхардаж үйлдэх хүчдэлийн хувиргагч хүчний түвшинийг нэмэд?

Үгүй. Давхардаж үйлдэх хүчдэлийн хувиргагч хүчдэлийн түвшинийг нэмэд, гэтэл боломжит гүйдэл багасад. Бодит хувиргагчийн гаралт хүчнүүд нь үүрд хүчнүүднээс бага байдаг, учир нь хувиргагчийн зөөрөм, цөм ба бусад алдагдал байдаг.

Хорогдуулж үйлдэх хүчдэлийн хувиргагч үүрд гүйдлийн түвшинийг үүрд нэмэд?

Түүнд ижил ойролцоо хүчний түвшинд хоёрдич хаалт гүйдлийн хамгийн их утга нь үүрд нэмэд, гэтэл бодит гүйдлийн хэмжээ нь холбогдсон ачаалал ба хувиргагчийн хамгийн их хүчнүүдээр тодорхойлогдод. Хувиргагч ачаалалд хамгийн их гүйдлийг шингэлд.

Анхдагч ба хоёрдич ороонгууд холбогдсон уу?

Изоляци хувиргагчид түүдүүд цахилгааны хувьд тусгаарлагдод ба соронзон цөмд холбогдод. Автотрансформаторд ороонгуудын хэсэг нь хуваалцагдод, түүнд гальваник тусгаарлалт байхгүй.

Нэг хувиргагч хэд хэдэн гаралт хүчдэлийг үүрд өгөд?

Тийм. Хувьсах гүйдлийн хувьсагч нь олон хоёрдогч ормот, төв-холбосон ормот юм уу ормотын холболтын цэгүүдийг ашиглан янз бүрийн хүчдлийн гаралтыг үзүүлж чадна.

Хувьсагчийн ВА-г яаж тооцоолох вэ?

Энгийн нэг хоёрдогч ормоттой хувьсах гүйдлийн хувьсагчийн хувьд:

ВА = Vs × Is

Хэрэг:

• ВА = Хувьсагчийн хүчдлийн үнэлгээ
• Vs = Хувиархан тодорхойлогдсон хоёрдогч хүчдэл
• Is = Хувиархан тодорхойлогдсон хоёрдогч гүйдэл

Жишээ:

Хоёрдогч хүчдэл = 24 В АС
Хоёрдогч гүйдэл = 5 А

ВА = 24 × 5

VA = 120 VA

Олон хоёрдич талын хувьд шаардлагатай нийт VA-г бүх ороолтын ачааллын нийлбэрээс тооцоолно, ачааллын төрөл, ажиллах цикл, үр дүнтэй бүтээмж, хүчдлийн тогтвортой бүтээмж, тогтмол гүйдэлд хөрвүүлэлт, температурын өсөлт зэрэг хүчин зүйлсийг тооцож.

Dingxin-ийн хүссэн дагуу үйлдвэрлэсэн дээшлүүлэх ба доошлүүлэх хувиргагчид

Dingxin хүссэн дагуу хувиргагчид үйлдвэрлэн, Европын зах зээдт зориулж хүссэн дагуу хувиргагчид, худалдан авагчдад ба тоног төхөөрөмжид шийдлүүдийг санал болгож.

Хувиргагчид электрик, механик, дулааны, хэрэглээний шаардлагад нийцүүлэн хүссэн дагуу хөгжүүлж болно, түүнд дараах зүйлс орно:

• Хүссэн дагуу оролт ба гаралт хүчдлүүд
• Дээшлүүлэх ба доошлүүлэх загварууд
• Олон хоёрдич талын ороолтууд
• EI ба торойд хувиргагчид
• 50 Гц ба 60 Гц-ийн хэрэглээ
• Хувийн тохируулж бүтээдэг ВА хүчдийн түвшин
• Урт холбоосууд, холбогч цэс, тулгуур хавтас, суулгах сонголтууд
• Электростатик хамгаалалт
• Дулааны галт хамгаалалт ба дулааны хамгаалагчид
• Тодорхой хэрэглээнд зориулж бүтээдэг халуунд төвөгтүшүйн систем
• Худалдан авагчдын зорилт зах зээлд тавигдаж буй шаардлагуудад үндэслэн бүтээдэг дизайн

Бүтээмжлэл ба баталгаажуулалт нь трансформаторын дизайн, зорилт техник хэрэгсэл ба хүртүүлэх зах зээлд үндэслэн инженерийн процессын үед баталгаажуулж хүлээх ёстой.

Хувийн трансформаторын дизайн хүснэ

Тодорхой хүчдийн харьцаа, хүчдийн түвшин, хэмжээ, дулааны хязгаар, суулгах арга бүхий трансформатор хүснэ?

Дингсинд дараах мэдээллийг илгээх

1. Оролтын хүчдэл ба давтамж
2. Шаардлагатай гаралтын хүчдийн утга ба гүйдэл
3. Тасралтгүй ба хамгийн их ачааллын нөхцөл
4. Хамгийн их хэмжээ
5. Суургах ба холбох шаардлагууд
6. Ашиглалтын температур
7. Зорилт зах зүйн шаардлагууд ба хувийн дагуулж буй шаардлагууд
8. Урьдчилан тооцоолсон захиалгын хэмжээ

Техникийн үзэх, хувийн трансформаторын дизайн, дурь, эсвэл санамж хүсэхийн тулд өнөөдөр Диньсин холбогч.