Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Aby se zvýšila účinnost mnoha zařízení a napětí v elektrické síti doma, často se používají regulační zařízení. V této souvislosti navrhujeme zvážit princip fungování stupňovitého, krokového, pulzního proudového transformátoru Tesla, jakož i autotransformátoru.
Princip činnosti a klasifikace transformátorů
Princip činnosti měřicího transformátoru (stejně jako oddělení) je velmi jednoduchý. Dodržuje Faradayův zákon elektromagnetické indukce. Ve skutečnosti, vzájemná indukce mezi dvěma nebo více vinutími je zodpovědná za konverzní akce v elektrickém transformátoru.
V souladu s tím Faradayův zákon uvádí: "Rychlost změny vazby toku v čase je přímo úměrná indukovanému emf v vodiči nebo cívce."
Základy teorie transformátorů
Řekněme, že máme transformátor s jedním vinutím, který je připojen k proměnlivému zdroji elektrického proudu. Střídavý proud skrze vinutí vytváří neustále se měnící proud, který obklopuje cívku. Pokud je jakékoliv další vinutí blízko předchozího, je k němu připojena určitá část průtoku. Tento tok se neustále mění v amplitudě a směru, ale v těchto případech by měla být změna vazby toku na druhé vinutí nebo vinutí.
Podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce by měl být emf, který je indukován jednou za sekundu. Pokud je obvod posledního vinutí uzavřen, musí jím projít elektrický proud. Jedná se o nejjednodušší princip provozu elektromotoru nebo svařovacího transformátoru a je základním principem provozu transformátoru.
Kdykoliv používáme pohyb střídavého proudu k elektrické cívce, tento vinutí obklopuje tok energie. Průtok proudu bude nerovnoměrný a jeho rychlost se neustále mění. Přirozeně, v něm bude produkováno EKG, jako v Faradayově zákoně, který odkazuje na fenomén elektromagnetické indukce. Toto je nejzákladnější pojetí teorie transformátorů.
Vinutí, které přijímá elektrickou energii ze zdroje, je obvykle známé jako primární vinutí transformátoru.
Vinutí, které poskytuje požadované výstupní napětí v důsledku vzájemné indukce v transformátoru, se nazývá sekundární vinutí transformátoru.
Hlavní konstrukční části transformátoru
Transformátor má tři hlavní části:
1. Transformátor primární - vytváří magnetický tok při připojení k elektrickému zdroji.
2. Magnetické jádro transformátoru - magnetický tok vytvořený primárním vinutím vytváří uzavřený magnetický obvod.
3. Sekundární vinutí transformátoru je navinuto na jádro.
Jak funguje transformátor nebo svařovací transformátor?
Transformátor elektrické energie je statické zařízení, které převádí elektrickou energii z jednoho okruhu na druhý bez přímého připojení, přičemž se využívá vzájemné indukce mezi jeho vinutími. Přemění energii z jednoho okruhu na druhý, aniž by změnil frekvenci, ale může pracovat v různých napěťových úrovních, například pokud svářeč změní tavidlo, nebo generátor selže během svařování.
Práce jednofázového transformátoru napětí
Princip činnosti jednofázového transformátoru se příliš neliší od třífázového zařízení. Když elektrický proud prochází v primárním vinutí, vytváří MP, který má poměrně silné silové linie. Prostupují primární cívkou úplně a sekundárně částečně. Všechny tyto linky jsou uzavřeny kolem vodičů cívek, ale jejich část je uzavřena přímo na vodičích.
Video: vizuální lekce, která vypráví o principu fungování transformátoru
Podle zákona o magnetické vazbě, čím blíže jsou objekty k sobě, tím silnější je tato vazba, ale čím více jsou umístěny - tím je slabší, a tak dále, až se stane nulou. To je vysvětleno tím, že když je koaxiální typ umístěn, jsou vinutí umístěna dále, tím méně je spojení elektrických vedení a jejich pronikání do cívek transformátoru.
Je třeba si uvědomit, že v jednofázovém transformátoru závisí síla magnetického pole také na proudu. Skoky střídavého elektrického proudu mohou významně snížit sílu MP, nebo naopak. Toto je také nazýváno zákonem elektromotorické síly. Tj Vlastní indukce se provádí v prvním vinutí a vzájemná indukce se provádí v sekundárním vinutí.
Jakmile jsou konce těchto vinutí spojeny, zařízení, které potřebuje přijímat výsledky provozu transformátoru, bude napájeno elektrickým proudem, bude zahájen princip provozu a cívky začnou pracovat v určitém pořadí.
Provoz autotransformátoru
Nejčastěji se doma nepoužívá transformátor se dvěma vinutími, ale s jedním vinutím. Zvažte princip fungování elektronického autotransformátoru (posilovací transformátor) a jeho vlastnosti. Tato zařízení patří již od roku 2006 k transformátorům speciálního použití jejich nízkonapěťové vinutí v konvenčních transformátorech je vinutí vysokého napětí, které je propojeno nejen magnetickým polem, ale také galvanicky.
Přepínání vinutí, pokud je to žádoucí, můžete získat buď vysoké nebo nízké napětí. Spojením zdroje střídavého proudu s jádrem získáme střídavé magnetické pole. A mezi body jádra vzniká a EMF se zvýší. Vzhledem k tomu, že jádro je vyrobeno zvláštním způsobem, proudí do něj velmi malé množství proudu, což vytváří dostatečně silný MP. Tj v ekonomice materiálů dostáváme podle potřeby různé množství, tlak.
Je výhodnější použít autotransformátory v oblastech, kde je nutná velmi malá změna napětí a přepínače odboček při zátěži, ale po dlouhou dobu. Jedná se o laboratoře, malé podniky nebo domácnosti.
Existují také vysoce specializované laboratorní transformátory, které mají poněkud odlišné schéma:
Vinutí je vyrobeno ze speciálního feromagnetického materiálu, který snižuje pravděpodobnost rezonančního pohybu na minimum. Hlavní rozdíly oproti obvyklému zařízení jsou:
- Kromě feromagnetického materiálu jsou obaleny měděným drátem;
- Nízké přípustné parametry - maximální výkon do 7 kVA;
- Systém válečků pracuje zde - na povrchu transformátoru se nachází dráha, po které se pohybuje kontaktní váleček nebo kartáč.
Ale takový transformátor vinutí má své nevýhody:
- je nutné izolovat sekundární a primární obvody, protože mají poměrně silné elektrické spojení;
- nelze použít pro ochranu v silnoproudých sítích, přijatelný je limit 6 až 10 kV;
- opravy a údržba vyžadují značné investice.
Provoz měniče točivého momentu
Každý řidič buldozeru nebo jiného stroje je obeznámen se zásadou provozu transformátoru s automatickou převodovkou nebo hydrotransformátoru, ale jaký je jeho účel. Ve skutečnosti, toto zařízení je modernizovaná spojka, která se otáčí více než jednou, ale dvě, plynová zařízení vyžaduje instalaci i několik takových zařízení.
Musí být instalován mezi motorem a převodovkou, aby se získal rotační pohyb, který pak přejde na kola. Vnější mechanismus připomíná bagel, pro který obdržel takovou „přezdívku“ od automechaniků, ale jeho design je poměrně komplikovaný:
Podél hrany jsou čerpadla postavena na obou stranách a ve středu je instalován minireaktor. Posledně uvedené zařízení musí přenášet tekutinu (například olej) do turbínového kola, které jej dále rozděluje rovnoměrně po celém povrchu transformátoru.
Přední kolo je pevně připojeno k hlavnímu hřídeli motoru, po uchopení kapaliny, dále ho vede podél mechanismu. Reaktor však v případě potřeby zablokuje tento pohyb a odstraní kolo z práce.
Kromě blokování točivého momentu umožňuje konstrukce transformátoru oleje tří vinutí provádět funkce tlumení. To znamená, že pokud vozidlo dosáhne svého limitu, řekněme, 80 km / h, pak k zabránění nehody se točivý moment začne přenášet přes tlumící pružiny. Proto se provádí ochrana proti volnoběhu a náhlému zastavení motoru.
Lze tedy vysvětlit princip fungování transformátoru, jak vidíte, vše je velmi podobné, ale v závislosti na aplikaci a designu existují různé nuance v různých modelech.