Daireye girdiği şekilde elektrik şebekesindeki 220 voltluk voltaj, çoğu elektronik cihazın çalışması için uygun değildir. Ev aletlerine güç sağlamak için uygun bir türe getirmek için transformatör adı verilen özel dönüştürücüler gereklidir. Onların yardımıyla, besleme voltajının değerini istenen değere düşürmek ve ardından düzeltmek mümkündür.
Transformatörler hakkında genel bilgiler
Dönüştürücüler olarak, bu cihazlar geleneksel olarak yüksek voltajlı hatlar üzerinden iletilen gücü kabul edilebilir bir forma getirmek için kullanılır. Büyük mesafeler üzerinden "aktarım" için, akımın kabul edilebilir bir büyüklükte olabileceği yalnızca ultra yüksek voltajlar uygundur.
380 Voltluk olağan voltaj şeklinde en az yüz kilometre boyunca enerji iletmeye çalışırsanız, gerekli gücü tüketiciye ulaştırmak için milyonlarca Amperlik bir akım gerekecektir.
Onu dağıtmak için, pratikte uygulanması imkansız olan insan vücudunun kalınlığında bir tele ihtiyacınız var. Bu nedenle, elektrik üreten tarafta, başka bir (yükseltici) trafo yardımıyla değeri 110 kV'a yükselir. Bu formda, konut binaları ve üretim tesisleri için elektrik dağıtımını kullanmak mümkün değildir. Bu nedenle, dağıtım istasyonlarında patlayıcılarla teslim edildikten sonra 110 kV, 10 (6) kV'a düşürülür.
Buradan bölgesel trafo merkezlerine giderler, burada yerel düşürücü trafoda 380 (220) Volt'luk son hallerini alırlar. Bu tür potansiyel değerlerle enerji, bir yer altı kablosu veya bir üstten kendinden destekli yalıtımlı tel aracılığıyla son tüketiciye kolayca taşınabilir. Bu nedenle, tek fazlı bir transformatör insan yaşamında önemli bir rol oynar.
Amaç ve cihaz
Aşağıdaki ana unsurlardan oluşan transformatörün tasarımı ile tanışma, daha eksiksiz bir fikir edinilmesine yardımcı olacaktır:
- ferromanyetik çekirdek;
- yalıtılmış bir çerçeve üzerinde bulunan birincil ve ikincil bobin;
- koruyucu kapak (bu eleman bazı modellerde bulunmaz).
Bazı örneklerde ferromıknatıs yerine elektrik çeliği veya permalloy kullanılır. Belirli bir çekirdek malzeme türünün seçimi, ürünün kullanım alanına bağlıdır.
Çalışma prensibi
Tek fazlı bir transformatörün çalışma prensibi, bir döngüde hareket eden alternatif bir e / m alanının yakındaki bir iletkende bir EMF'yi indüklediği yasaya dayanmaktadır. Fenomene, bu ilginç etkiyi ilk keşfeden Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasası denir. Bunu doğrulamak için bilim adamı, modern elektrikli cihazların ve tertibatların çoğunun çalışmasının temelini oluşturan bütün bir teori geliştirdi.
Ana hükümleri:
- akım bir tel halkasından geçtiğinde, çevresinde bulunan tüm aynı döngüleri yakalayan bir manyetik akı oluşur;
- bu akışın etkisi altında, içlerinde değişiklikler şeklinde orijinal alanla çakışan bir EMF indüklenir;
- içinde bir ferromıknatıs varlığında bu etkinin etkisi artar.
Tüm bu ilkeler, modern bir transformatör ürününün çalışmasının temelidir. Yükün sekonder sargısına bağlandığında, çalışma devresi kapanır ve enerji neredeyse hiç kayıp olmadan tüketiciye aktarılır.
Operasyon modları
- sözde "boşta";
- yük modu.
Boştayken, cihaz yüksüz çalışır ve yalnızca birincil sargıda harcanan minimum gücü tüketir. İçindeki akım da minimumdur ve genellikle bağlı yük ile gözlenen değerin %3-10'undan fazla değildir. İkinci durumda, değeri bobindeki dönüş sayısı ile ters orantılı olan ikincil sargının dönüşlerinde bir akım akmaya başlar.
Düşen bir transformatörde voltaj daha düşüktür ve akım daha yüksektir. Bu modda güç, transformatör çekirdeğindeki ısı dağılımı dikkate alınarak yüke aktarılır.
Ana ayarlar
Gerilim ve akım dönüştürücülerin parametreleri göz önüne alındığında, I1 / I2 = w2 / w1 = 1 / k olarak tanımlanan k dönüşüm oranına dikkat etmek önemlidir. Burada w2 ve w1, sırasıyla ikincil ve birincil sargılardaki dönüş sayısıdır. Ayrıca, bobinlerin yerleştirildiği çekirdek pencerenin boyutu gibi özellikler de dikkate alınır.
Tek fazlı iki sargılı bir transformatörün voltaj aktarım özelliklerini karakterize eden başka bir parametre, aynı dönüşüm oranıdır k, değeri bir düşürme cihazı için değeri 1'den azdır. Ve bunun tersi, k> 1 ise, bu ürün bir yükseltici transformatör. Sargıların tellerinde kayıplar ve akı kaybı olmadığında, bu göstergenin hesaplanması çok basittir. Bunun için basit bir hesaplama algoritması kullanmak en uygunudur: k = U2 / U1. Birkaç sekonder sargı varsa, her biri için belirtilen parametre ayrı ayrı belirlenmelidir.
Transformatör çeşitleri ve uygulamaları
Çekirdeğin tasarım özelliklerine göre, bilinen tek fazlı transformatör örnekleri çubuk, halka ve zırhlı ürünlere ayrılmıştır. İçlerinde kullanılan manyetik devrenin şekline göre şunlar olabilir:
- W-şekilli;
- toroidal;
- U şeklinde.
Bu formların her biri, belirtilen transfer özelliklerini elde etme ihtiyacı ile ilgili belirli amaçlar için uygundur.
Elde edilebilecek maksimum manyetik kuplajın (MC) değerine göre, transformatörler güçlü, orta ve zayıf etkileşimli ürünlere ayrılır. Bu özellikler büyük ölçüde ürünün tasarımına ve çekirdeğinin türüne bağlıdır.
İki güç devresini her birinin elektriksel izolasyonu ile eşleştirmenin gerekli olduğu alanlarda tek fazlı bir transformatör talep edilmektedir.
Ürünlerin çalışması
Tek fazlı dönüştürücü cihazları çalıştırırken, birincil sargılarda bulunan yüksek voltaj ile açıklanan güvenli kullanımlarına özel dikkat gösterilir. Elektrik devrelerine trafo kurma ve dahil etme kuralları ile ilgili olarak aşağıdaki noktaların dikkate alınması da önemlidir:
- sargıların arızalanmasını (yanma) önlemek için sekonder devreler kısa devreye karşı korunmalıdır;
- çekirdeğin ve sargıların termal koşullarını izlemek ve gerekirse soğutmalarını sağlamak önemlidir.
Tek fazlı bir transformatörün bakımı, mevcut düzenlemelerin hükümleri tarafından sağlanan standart prosedürlere indirgenmiştir.
