Az egyfázisú transzformátor egy elektromos eszköz, amely elfogadja egyfázisú váltakozó áramú áram és egyfázisú váltakozó áramot ad ki. Ezt használják a villamos energia elosztásában a nem városi területeken, mivel az általános kereslet és a kapcsolódó költségek alacsonyabbak, mint a 3 fázisú elosztó transzformátorok. Lecsökkentő transzformátorként használják, hogy a házfeszültséget megfelelő értékre csökkentsék a frekvenciaváltozás nélkül. Emiatt általában szokták elektromos elektronikus készülékek a lakóhelyeken. Ez a cikk az egyfázisú transzformátor áttekintését tárgyalja.
Mi az egyfázisú transzformátor?
Meghatározás: NAK NEK transzformátor olyan eszköz, amely a mágneses energiát elektromos energiává alakítja. Két elektromos tekercsből áll, amelyeket primer tekercsnek és másodlagos tekercsnek neveznek. Az elsődleges kanyargó transzformátor áramot kap, míg a szekunder tekercs energiát szolgáltat. A tekercsek köré általában egy „magnak” nevezett mágneses vasáramot használnak. Noha ez a két tekercs elektromosan el van választva, mágnesesen kapcsolódnak egymáshoz.
Ha egy transzformátor primerjén keresztül vezetjük át az elektromos áramot, akkor mágneses mező jön létre, amely feszültséget indukál a transzformátor szekunder oldalán. Az alkalmazás típusa alapján az egyfázisú transzformátort a kimenet feszültségének növelésére vagy csökkentésére használják. Ez a transzformátor tipikusan a teljesítménytranszformátor nagy hatékonysággal és alacsony veszteségekkel. Az egyfázisú transzformátor diagramja az alábbiakban látható.
egyfázisú transzformátor
Az egyfázisú transzformátor elve
Az egyfázisú transzformátor a Faraday elektromágneses indukciós törvénye . Jellemzően a primer és szekunder tekercsek közötti kölcsönös indukció felelős a transzformátor működéséért egy elektromos transzformátorban.
Egyfázisú transzformátor működése
A transzformátor olyan statikus eszköz, amely az egyik áramkörben az elektromos energiát ugyanazon frekvenciájú másik áramkörbe továbbítja. Elsődleges és szekunder tekercsekből áll. Ez a transzformátor a kölcsönös induktivitás elvén működik.
Amikor egy transzformátor primer áramot váltakozó áramú tápellátáshoz csatlakoztatunk, az áram a tekercsben áramlik, és a mágneses mező felépül. Ez az állapot kölcsönös induktivitás néven ismert, és az áram áramlása megegyezik a Faraday-féle elektromágneses indukció törvényével. Amint az áram nulláról a maximális értékre növekszik, a mágneses tér erősödik és dɸ / dt adja meg.
Ez az elektromágnes alkotja a mágneses erővonalakat, és a tekercsből kifelé tágulva mágneses fluxus útvonalat képez. Mindkét tekercs fordulatát ez a mágneses fluxus köti össze. A magban keletkező mágneses tér erőssége a tekercselés fordulatszámától és az áram mennyiségétől függ. A mágneses fluxus és az áram egyenesen arányos egymással.
egyfázisú transzformátor működése
Forrás: Wikimedia
Amikor a fluxus mágneses vonalai a mag körül áramlanak, áthalad a szekunder tekercsen, feszültséget indukálva rajta. A Faraday-törvényt használják a másodlagos tekercsen indukált feszültség meghatározására, és azt adja meg:
N. dɸ / dt
hol,
’N’ a tekercsfordulatok száma
Az elsődleges és a másodlagos tekercsekben a frekvencia azonos.
Így azt mondhatjuk, hogy az indukált feszültség mindkét tekercsben megegyezik, mivel ugyanaz a mágneses fluxus köti össze mindkét tekercset. Ezenkívül a teljes indukált feszültség egyenesen arányos a tekercsben lévő fordulatok számával.
Tegyük fel, hogy a transzformátor primer és szekunder tekercsének mindegyikén egyetlen fordulat van. Feltételezve, hogy nincs veszteség, az áram átfolyik a tekercsen, mágneses fluxust termel és egy volt feszültséget indukál a szekunderen.
Az áramellátás miatt a mágneses fluxus szinuszosan változik, és
ɸ = ɸmaxΩt nélkül
Az indukált emf, E kapcsolatát N fordulat tekercs tekercsében a
E = N (d∅) / dt
E = N * ω * ɸmaxcosωtφ
Emax = Nωɸmax
Erms = Nω / √2 * ɸmax= 2π / √2 * f * N * ɸmax
Erms = 4,44 fNɸmax
Hol,
„F” a frekvencia Hertz-ben, amelyet ω / 2π ad meg.
’N’ a tekercstekercsek száma
A „ɸ” a fluxus mennyisége a Webersben
A fenti egyenlet a Transformer EMF egyenlet. Az E transzformátor primer tekercsének emf esetén N lesz az elsődleges fordulatok száma (NP), míg a transzformátor szekunder tekercsének emf, E esetében az N fordulatszám (NS) lesz.
Egyfázisú transzformátor építése
Egy egyszerű egyfázisú transzformátor mindegyik tekercsét külön-külön hengeresen tekerjük egy puha vas végtagra, így biztosítva a szükséges mágneses áramkört, amelyet általában „transzformátor magnak” neveznek. Útvonalat kínál a mágneses tér áramlásához, hogy két tekercs között feszültséget indukáljon.
Amint az a fenti ábrán látható, a két tekercs nincs elég közel ahhoz, hogy hatékony mágneses csatolás legyen. Így a tekercsek közelében lévő mágneses áramkör konvergálása és növelése fokozhatja a primer és a szekunder tekercs közötti mágneses összekapcsolást. Vékony acélrétegeket kell alkalmazni, hogy megakadályozzák a mag energiaveszteségét.
Annak alapján, hogy a tekercsek hogyan vannak tekerve a központi acél laminált mag körül, a transzformátor szerkezete két típusra oszlik
Mag típusú transzformátor
Ebben a típusú konstrukcióban a tekercseknek csak a felét tekerjük hengeresen a transzformátor mindkét lábára, hogy a mágneses összekapcsolódást fokozzuk, amint azt az alábbi ábra mutatja. Ez a fajta konstrukció biztosítja, hogy a mágneses erővonalak egyszerre áramlanak át mindkét tekercsen. A mag típusú transzformátor fő hátránya a szivárgási fluxus, amely a mágneses erővonalak kis részének a magon kívüli áramlása miatt következik be.
mag típusú transzformátor
Shell típusú transzformátor
Ebben a típusú transzformátor konstrukcióban az elsődleges és a másodlagos tekercsek hengeresen vannak elhelyezve a középső végtagon, ami kétszer keresztmetszeti területet eredményez, mint a külső végtagok. Az ilyen típusú konstrukciókban két zárt mágneses út van, és a külső végtag the / 2 mágneses fluxusa áramlik. A héjtranszformátor leküzdi a szivárgási fluxust, csökkenti a magveszteségeket és növeli a hatékonyságot.
egyfázisú transzformátor-héj típusú
Alkalmazások
Az egyfázisú transzformátor alkalmazását az alábbiakban említjük.
- A távolsági jelek csökkentése mind a lakossági, mind a könnyű kereskedelmi célú elektronikus eszközök támogatására
- Televíziókban a feszültségszabályozáshoz
- Az otthoni inverterek teljesítményének fokozása
- Energiaellátás nem városi területekre
- Két áramkör elektromos leválasztására, mivel elsődleges és szekunder távolságra vannak egymástól
GYIK
1). Mit jelent az egyfázisú?
Egyfázisú rendszer vagy áramkör, amely egyetlen váltakozó feszültséget generál vagy használ
2). A házak egyfázisú ellátást használnak?
A házakat általában egyfázisú ellátással látják el
3). Mely elvek alapján működik az egyfázisú transzformátor?
Faraday törvénye az elektromágneses indukció és a kölcsönös indukció
4). Mi az a transzformátor „Turns Ratio”?
NP / NS = VP / VS = n = Fordulási arány
5.) Adjon meg kétfázisú egyfázisú transzformátort
- Televíziókban a feszültségszabályozáshoz
- Az otthoni inverterek teljesítményének fokozása
Így az egyfázisú transzformátor megfelelő a könnyebb elektromos készülékekhez. Olcsóbb és nagyon előnyös, ha villamos energiát szolgáltatunk a nem városi területekre. Ez a cikk hangsúlyozza a transzformátor működési elve , egyfázisú transzformátor felépítése és alkalmazásai. Az olvasó ebből a cikkből ismerhet meg alaposan egyfázisú transzformátorokat.
