Vad är en transformator? Allt du behöver veta
Innehåll
Du vet vad är en transformator? Vi har dig!
En transformator är en elektronisk enhet översättningar elektricitet mellan två eller flera kretsar. Transformatorer används för för att förstora or minska AC (växelström) signalspänning.
Men det är inte allt. Låt oss ta en närmare titt på dessa fantastiska enheter!
Transformatorns historia
Transformatorn uppfanns av en amerikansk ingenjör av ungerskt ursprung som heter Otto Blatti i 1884 år.
Man tror att han blev inspirerad att skapa enheten efter att ha sett ett misslyckat experiment som involverade att leda en elektrisk ström genom en metallplåt.
Principen för driften av transformatorn
Funktionsprincipen för transformatorn är baserad på induktionskonceptet. När ström tillförs en spole skapar den en elektromotorisk kraft i den andra spolen, vilket gör att den blir magnetiskt polariserad.
Slutresultatet är att strömmar induceras i en krets som skapar en spänning som sedan vänder sin polaritet.
Vad är nyttan med en transformator?
Transformatorer används ofta för minska spänning i den elektriska kretsen. Detta gör det säkrare för lågspänningsutrustning som är i närheten. känslig elektronisk enheter, och förhindrar även skador på hushållens elektriska ledningar.
Transformatorer kan också användas för distribution effekt som är överbelastad eller saknar stabilitet genom att koppla ur belastningen från matningsledningen under perioder med hög efterfrågan.
Transformatorn kan placeras i olika kretsar beroende på deras behov vilket säkerställer att det inte blir några överbelastningar även om en krets har problem med spänningskrav.
Detta tillåter dig också reglera hur mycket ström du behöver vid varje given tidpunkt för att elsystemet inte ska arbeta för hårt och slitas ut i förtid, eftersom det alltid blir någon belastning på alla transformatorer.
Transformator delar
Transformatorn består av en primärlindning, en sekundärlindning och en magnetkrets. När ström tillförs den primära kretsen, verkar det magnetiska flödet från den fasen på sekundärfasen och avleder en del av dessa strömmar tillbaka in i den.
Detta skapar en spänning som induceras i den andra spolen, som sedan vänder sin polaritet. Detta beror på det faktum att det magnetiska flödet skärs av från en spole och appliceras på den andra. Slutresultatet är en inducerad ström i sekundärkretsen samt växelspänningsnivåer.
Primär- och sekundärspolarna kan kopplas antingen i serie eller parallellt med varandra, vilket påverkar effektöverföringen olika beroende på den specifika kretsens behov.
Denna design tillåter oss att använda en krets för flera ändamål. Om det inte finns något behov av energinivåer vid en viss tidpunkt kan de överföras till en annan krets som kan ha ett större behov av dem.
Hur fungerar en transformator?
Principen för en transformator är att elektricitet passerar genom en trådspole, vilket skapar ett magnetfält, som sedan inducerar ström i de andra. Detta innebär att primärlindningen matar ström till sekundärspolen för att få den att producera spänning.
Processen börjar när en växelström (AC) finns i primärspolen, vilket skapar magnetism med polaritetsomkastning fram och tillbaka mellan nord och söder. Magnetfältet rör sig sedan utåt mot sekundärspolen och går så småningom in i den första trådspolen.
Magnetfältet rör sig längs den första tråden och ändrar polaritet eller riktning, vilket sedan inducerar en elektrisk ström. Denna process upprepas lika många gånger som det finns spolar på transformatorn. Spänningsstyrkan påverkas av antalet varv i både primär- och sekundärkretsen.
Magnetfältet fortsätter att röra sig genom den sekundära trådspolen tills det når slutet och återgår sedan till den första trådspolen. Detta gör att det mesta av elektriciteten går åt ena hållet snarare än två olika riktningar, vilket skapar växelström (AC).
Eftersom energin lagras i transformatorns magnetfält, behövs inget andra nätaggregat.
För att överföringen av kraft från primärspolen till sekundärspolen ska fungera måste de kopplas samman i en sluten krets. Det betyder att det finns en kontinuerlig väg, så att elektricitet kan passera genom dem båda.
Effektiviteten hos en transformator beror på antalet varv på varje sida, samt vilken metall de är gjorda av.
Järnkärnan ökar styrkan på magnetfältet, så det är lättare för magnetfältet att passera genom varje tråd istället för att trycka mot den och fastna.
Transformatorer kan också göras för att öka spänningen samtidigt som strömmen minskar. Till exempel används en amperemeter för att mäta antalet ampere som strömmar genom en tråd.
En voltmeter används för att mäta hur mycket spänning som finns i en elektrisk krets. Av denna anledning måste de göras tillsammans för att fungera korrekt.
Som alla andra elektroniska enheter kan transformatorer ibland misslyckas eller kortslutas på grund av överbelastning. När detta händer kan en gnista bildas och bränna enheten.
Det är viktigt att se till att det inte går elektricitet genom transformatorn om du ska utföra någon form av underhåll. Det innebär att strömförsörjningen måste stängas av, till exempel av en strömbrytare, för att garantera allas säkerhet.
Typer av transformatorer
- steg upp och steg ner transformator
- Krafttransformator
- Distributionstransformator
- Användning av distributionstransformator
- Instrumenttransformator
- Strömtransformator
- Potentiell transformator
- Enfas transformator
- Trefas transformator
steg upp och steg ner transformator
En step-up transformator är utformad för att producera en utspänning som är högre än den elektriska inspänningen. De används när du behöver en stor mängd effektiv kraft under en kort tid, men inte hela tiden.
Ett exempel på detta skulle vara människor som reser på ett flygplan eller arbetar med elektroniska enheter som använder mycket ström. Dessa transformatorer används också för att driva hem som har vindkraftverk eller solpaneler.
Step-down transformatorer är utformade för att minska spänningen vid en elektrisk ingång så att den kan ge ström vid en lägre utspänning.
Denna typ av transformatorer används ofta i hushåll eller datorer där energi eller enkla maskiner som lampor eller lyktor används hela tiden.
Krafttransformator
En krafttransformator överför kraft, vanligtvis i stora mängder. De används främst för att överföra el över långa avstånd genom elnätet. En krafttransformator förbrukar lågspänningsel och omvandlar den till högspänningsel så att den kan resa långa sträckor.
Transformatorn växlar sedan tillbaka till lågspänning nära den person eller verksamhet som behöver ström.
Distributionstransformator
Distributionstransformatorn är designad för att skapa ett säkert distributionssystem för elektrisk ström. De används främst för bostäder, kontor, fabriker och andra anläggningar där energibehovet är på olika nivåer, vilket kräver ett enhetligt kraftflöde.
De minskar strömstörningar genom att reglera flödet av el till bostäder och byggnader.
En distributionstransformator är egentligen inte en transformator i den meningen att den levererar en högre spänning än ingången, men den ger en säkrare och effektivare distribution av el.
Detta möjliggörs av dess primära funktion att omvandla energi från elnätet till en lägre spänning så att den kan användas säkert i hem och företag.
Instrumenttransformator
En instrumenttransformator anses vara en speciell typ av transformatoranordning. Den har samma funktioner som en distributionstransformator, men är konstruerad för en ännu mindre belastning.
De är mindre och billigare än andra typer av transformatorer, vilket gör dem idealiska för användning med små apparater som handhållna elverktyg eller mikrovågsugnar.
Strömtransformator
En strömtransformator är en enhet som låter dig mäta högspänning. Det kallas en strömtransformator eftersom den injicerar växelström i enheten och mäter mängden DC-utgång som ett resultat.
Strömtransformatorer mäter strömmar som är 10-100 gånger lägre än spänningseffekt, vilket gör dem till idealiska verktyg för att mäta viss elektrisk utrustning eller enheter.
Potentiell transformator
En spänningstransformator är en enhet som omvandlar elektrisk spänning till en mer bekväm nivå för mätning. Enheten injicerar högspänningselektricitet och mäter som ett resultat mängden lägre spänningselektricitet.
Liksom strömtransformatorer tillåter spänningstransformatorer mätningar vid spänningsnivåer som är 10 till 100 gånger lägre än de som används av distributionstransformatorer.
Enfas transformator
En enfastransformator är en typ av distributionstransformator som distribuerar 120 volt ström. De finns i bostadsområden, kommersiella byggnader och gigantiska kraftverk.
Enfastransformatorer arbetar på trefaskretsar där inspänningen fördelas över två eller flera ledare med 120 graders mellanrum för att nå kundens lokaler. Inspänningen som går in i en drake är vanligtvis 120 till 240 volt i Nordamerika.
Trefas transformator
En trefastransformator är en typ av transmissions- eller distributionstransformator som distribuerar 240 volts effekt. I Nordamerika varierar ingångsspänningen från 208 till 230 volt.
Transformatorer används för att betjäna stora områden där många konsumenter behöver el. Ett område som betjänas av en trefastransformator kommer att ha tre uppsättningar ledningar som strålar ut från det som är 120 grader från varandra, och varje uppsättning levererar en annan spänning.
En trefastransformator har sex sekundärlindningar. De används i olika kombinationer för att erhålla önskad spänning för varje kunds specifika område.
De sex sekundära lindningarna är indelade i två typer: hög- och lågspänning. Ett exempel på detta skulle vara om det fanns tre förbrukare i en zon som matas av en trefasfördelningstransformator.
Slutsats
Vi tror att nu förstår du vad är en transformator och varför vi inte kan leva utan dem.
