Az elektromágneses statikus eszközöket mágneses mező létrehozására és alkalmazására használják. Sok esetben van szükség transzformátorra az elektronikában, az elektromos áramkörökben és a rádiótechnikában. A készülék mágneses magon összekapcsolt induktív tekercsekkel van felszerelve. A hálózat hozzájárul a váltakozó mező kialakulásához, és a transzformátor elektromágneses indukciót használva a frekvencia megváltoztatása nélkül adja meg az áram állandó értékeit.
Tartalom
Meghatározás és cél
Az eszközök táplálásához különféle jellemzőkkel rendelkező feszültségekre van szükség. A transzformátor egy olyan kialakítás, amely a mágneses mező induktív munkáját használja. Szalag- vagy huzaltekercsek, amelyeket egy közös fluxus egyesít, csökkenti vagy növeli a feszültséget. A TV 5 V-ot használ a tranzisztorok és mikroáramkörök működtetésére, a kinescope teljesítménye több kilovoltot igényel kaszkádgenerátor használatakor.
A szigetelt tekercsek meghatározott feszültségű, spontán mágnesezett anyagú magon helyezkednek el. A régebbi egységek a meglévő, 60 Hz körüli hálózati frekvenciát használták. Az elektromos készülékek modern tápáramköreiben nagyfrekvenciás impulzustranszformátorokat használnak. A váltakozó feszültséget egy generátor egyenirányítja és meghatározott paraméterekkel rendelkező értékké alakítja.
A feszültség az impulzusszélesség-modulációval rendelkező vezérlőegységnek köszönhetően stabilizálódik. A nagyfrekvenciás burst-ok a transzformátorra kerülnek, a kimeneten stabil teljesítmény érhető el. Az elmúlt évek készülékeinek masszívságát és nehézkességét a könnyedség és a kis méret váltja fel. Az egység lineáris mutatói a teljesítménnyel arányosak 1: 4 arányban; az eszköz méreteinek csökkentése érdekében az áram frekvenciája nő.
Az áramellátási áramkörökben hatalmas eszközöket használnak, ha a nagyfrekvenciás interferencia-szórás minimális szintjét kell létrehozni, például jó minőségű hang biztosításakor.
Eszköz és működési elv
A gyártó határozza meg az egység működésének alapvető szabályait, de ez nem befolyásolja a működés megbízhatóságát. A koncepciók a gyártási folyamatban különböznek. A transzformátor működési elve két feltételen alapul:
- az irányított töltéshordozók változó mozgása váltakozó mágneses erőteret hoz létre;
- a tekercsen átvitt teljesítményáramra gyakorolt hatás elektromotoros erőt és indukciót hoz létre.
A készülék a következő részekből áll:
- mágneses áramkör (mag);
- tekercs vagy tekercs;
- a fordulók helyének alapja;
- szigetelő anyagok;
- hűtőrendszer;
- a rögzítés, hozzáférés, védelem egyéb elemei.
A transzformátor működését a felépítés típusának, valamint a mag és a tekercsek kombinációjának megfelelően hajtják végre.A rúdtípusban a vezető tekercsekbe van zárva, nehezen látható. A spirál tekercsei láthatóak, a mag teteje és alja látható, a tengelye függőleges. Az anyagnak, amelyből a tekercs áll, jól kell vezetnie az elektromosságot.
A páncélozott termékekben a rúd elrejti a legtöbb fordulatot, vízszintesen vagy függőlegesen van elhelyezve. A transzformátorok toroid kialakítása lehetővé teszi két független tekercs elhelyezését a mágneses áramkörön anélkül, hogy elektromos kapcsolat lenne közöttük.
Mágneses rendszer
Ötvözött transzformátoracélból, ferritből, permalloyból készült, miközben megtartja a geometriai alakját, hogy az egység mágneses terét hozza létre. A vezető lemezekből, szalagokból, patkókból készül, présen készül. Azt a részt, amelyen a tekercs található, rúdnak nevezzük. A járom egy fordulatok nélküli elem, amely befejezi az áramkört.
A transzformátor működési elve az állványok elrendezésétől függ, ami történik:
- lapos - a jármák és a magok tengelyei ugyanabban a síkban vannak;
- térbeli - hosszanti elemek különböző felületeken vannak elrendezve;
- szimmetrikus - az azonos alakú, méretű és kialakítású vezetők az összes járomhoz hasonlóan másokhoz;
- aszimmetrikus - az egyes állványok megjelenésükben, méretükben és különböző pozíciókban vannak elhelyezve.
Ha feltételezzük, hogy egyenáram folyik át a tekercsen, amelyet primernek neveznek, akkor a mágneses vezetéket kinyitják. Más esetekben a mag zárt, az elektromos vezetékek lezárására szolgál.
tekercsek
Négyzet alakú vezetőkön elhelyezett menetek formájában készülnek.A formát a mágneses áramköri ablakban a hatékony működésre és a kitöltési tényező növelésére használják. Ha meg kell növelni a mag keresztmetszetét, akkor az örvényáramok előfordulásának csökkentése érdekében két párhuzamos elem formájában készül. Minden ilyen vezetőt lakosságinak neveznek.
A rudat papírba csomagolják, zománcozott lakkal borítják. Néha két párhuzamosan elhelyezett magot közös szigetelésbe zárnak, a készletet kábelnek nevezik. A tekercseket a cél szerint különböztetik meg:
- a főbbek - váltakozó áramot kapnak, átalakított elektromos áram jön ki;
- szabályozó - csapokat biztosítanak a feszültség átalakításához alacsony áramerősség mellett;
- kisegítő - hálózatukat a transzformátor névleges értékénél kisebb teljesítménnyel látják el, és egyenárammal előfeszítik az áramkört.
Csomagolási módok:
- szokásos tekercselés - a tengely irányában a vezető teljes hosszában fordulnak, a következő fordulatokat szorosan, hézagok nélkül feltekerik;
- csavaros tekercselés - többrétegű csomagolás a gyűrűk közötti hézagokkal vagy a szomszédos elemek megközelítésével;
- tárcsa tekercselés - spirális sor kerül végrehajtásra szekvenciálisan, körben, a tekercselés radiális sorrendben történik belső és külső irányban;
- a fóliaspirál alumínium és réz széles lemezből kerül elhelyezésre, melynek vastagsága 0,1-2 mm között változik.
egyezmények
A transzformátor diagramjának könnyebb leolvasása érdekében speciális jelzések vannak. A mag vastag vonallal van megrajzolva, az 1-es szám az elsődleges tekercset, a szekunder fordulatokat a 2-es és 3-as számok jelzik.
Egyes sémákban a magvonal vastagsága hasonló a csomagoló félkörök vonalához. A rúd anyagának megnevezése eltérő:
- ferrit mágneses áramkört húzunk vastag vonallal;
- egy mágneses hézaggal rendelkező acélmagot vékony vonallal húzunk, amelynek közepén rés van;
- a mágnesezett dielektrikum tengelyét vékony szaggatott vonal jelzi;
- a rézrúd keskeny vonalként jelenik meg a diagramon az anyag szimbólumával a periódusos rendszer szerint.
A tekercs kimenetét félkövér pontok jelzik, a pillanatnyi indukció jelölése ugyanaz. A kaszkádos generátorok közbenső egységek jelzésére szolgál az antifázis jelzésére. Tegyen pontokat, ha az összeszerelés során be szeretné állítani a polaritást és a tekercselés irányát. A primer tekercsben a fordulatok száma feltételesen van meghatározva, ahogy a félkörök száma sem szabványos, van arányosság, de nincs szigorúan betartva.
Főbb jellemzők
Az üresjárati üzemmód akkor használatos, ha a transzformátor szekunder áramköre nyitva van, nincs benne feszültség. Az áram áthalad a primer tekercsen, reaktív mágnesezés következik be. Az üresjárati munka segítségével meghatározzák a hatásfokot, az átalakulási sebességet és a veszteséget a magban.
A terhelés alatti üzemelés azt jelenti, hogy az áramforrást a primer áramkörhöz kell csatlakoztatni, ahol a teljes üzemi és alapjárati áram folyik. A terhelés a transzformátor szekunder áramköréhez csatlakozik. Ez a mód általános.
A rövidzárlati fázis akkor következik be, ha a szekunder tekercs ellenállása az egyetlen terhelés. Ebben az üzemmódban a tekercs fűtési veszteségeit határozzák meg az áramkörben.A transzformátor paramétereit a készülék helyettesítési rendszerében az ellenállás beállításával veszik figyelembe.
A felhasznált és a kimenő teljesítmény aránya határozza meg a transzformátor hatásfokát.
Alkalmazási terület
A háztartási készülékek semleges vezetéken keresztül érintkeznek a földeléssel. A fázis és a nulla áramkör áramfogyasztójának egyidejű érintkezése áramkör lezárásához és sérüléshez vezet. A leválasztó transzformátoron keresztüli csatlakozás lehetővé teszi egy személy védelmét, mivel a szekunder tekercs nem érintkezik a földdel.
Az impulzusegységeket téglalap alakú lökés továbbítására és rövid jelek terhelés alatti átalakítására használják. A kimeneten az áram polaritása és amplitúdója változik, de a feszültség változatlan marad.
Az egyenáramú mérőberendezés egy mágneses erősítő. A kis teljesítményű elektronok irányított mozgása segít a váltakozó feszültség megváltoztatásában. Az egyenirányító állandó energiát szolgáltat, és a bemeneti elektromosság értékétől függ.
A tápegységeket széles körben használják kis áramgenerátorokban, a teljesítmény, a dízelmotorok mutatói átlagosak. A transzformátorok a terheléssel sorba vannak szerelve, a készülék a primer tekercsen keresztül kapcsolódik a forráshoz, a szekunder áramkör állítja elő az átalakított energiát. A kimeneti áram értéke egyenesen arányos a terheléssel. 3 mágnesrúddal rendelkező berendezést használnak, ha a generátor háromfázisú áramú.
Az invertáló egységek azonos vezetőképességű tranzisztorokkal rendelkeznek, és a kimeneten a jelnek csak egy részét erősítik. A teljes feszültségátalakításhoz mindkét tranzisztorra impulzus kerül.
A megfelelő berendezést a terhelés bemenetén és kimenetén nagy ellenállású elektronikus eszközök csatlakoztatására használják alacsony villamosenergia-átviteli sebesség mellett. Az egységek hasznosak a nagyfrekvenciás vonalakban, ahol a nagyságrendi különbség energiaveszteséghez vezet.
A transzformátorok típusai
A transzformátorok besorolása a primer és szekunder áramkörök áramának névleges értékétől függ. A közönséges fajoknál az indikátor 1-5 A tartományban van.
Az elválasztó egység nem biztosítja mindkét spirál csatlakoztatását. A berendezés galvanikus leválasztást, azaz egy impulzus érintésmentes továbbítását biztosítja. Enélkül az áramkörök között folyó áramot csak az ellenállás korlátozza, amit a kis érték miatt nem vesznek figyelembe.
Az illesztő transzformátor biztosítja, hogy a különböző ellenállásértékek illeszkedjenek a kimeneti hullámforma torzításának minimalizálása érdekében. A galvanikus leválasztás megszervezésére szolgál.
Mielőtt kiderítenék, mik a teljesítménytranszformátorok, megjegyzik, hogy nagy teljesítményű hálózatokhoz készültek. A váltakozó áramú eszközök megváltoztatják az energiateljesítményt a fogadó berendezésekben és a nagy kapacitású és nagy villamosenergia-változási sebességű helyeken dolgoznak.
A forgótranszformátort nem szabad összetéveszteni a forgó berendezéssel, a forgásszöget áramköri feszültséggé alakító géppel, ahol a hatásfok a forgási sebességtől függ. A készülék elektromos impulzust továbbít a berendezés mozgó részeihez, például egy videomagnó fejéhez. Kettős mag külön tekercseléssel, amelyek közül az egyik megfordul a másik körül.
Az olajegység tekercshűtést használ speciális transzformátorolajjal.Zárt áramkörük van. A légi fajoktól eltérően képesek kölcsönhatásba lépni a nagy teljesítményű hálózatokkal.
Hegesztőtranszformátorok a berendezések teljesítményének optimalizálásához, feszültségcsökkentéshez és nagyfrekvenciás áram generálásához. Ennek oka az induktív reaktancia vagy az üresjárati teljesítmény változása. A lépésszabályozást a vezetőkön lévő elektromos tekercs elrendezése végzi.
