Шта је једнофазни трансформатор: конструкција и њен рад

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Једнофазни трансформатор је електрични уређај који прихвата једнофазно напајање наизменичном струјом и излази једнофазни АЦ. Ово се користи у расподели електричне енергије у ванградским подручјима, јер су укупна потражња и трошкови који су укључени нижи од трофазног дистрибутивног трансформатора. Користе се као силазни трансформатор за смањење кућног напона на одговарајућу вредност без промене фреквенције. Из тог разлога се обично користи енергетска електроника апарати у резиденцијама. Овај чланак говори о прегледу једнофазног трансформатора.

Шта је једнофазни трансформатор?

Дефиниција: ДО трансформатор је уређај који претвара магнетну енергију у електричну. Састоји се од две електричне завојнице које се називају примарни и секундарни намотај. Примарна навијање трансформатора прима снагу, док секундарни намотај испоручује снагу. Магнетно гвоздено коло које се назива „језгро“ обично се користи за омотавање ових калема. Иако су ове две завојнице електрично изоловане, магнетно су повезане.




Електрична струја када се прође кроз примар трансформатора ствара се магнетно поље које индукује напон на секундару трансформатора. На основу врсте примене, једнофазни трансформатор се користи за појачавање или смањивање напона на излазу. Овај трансформатор је типично а трафо са високом ефикасношћу и малим губицима. Дијаграм једнофазног трансформатора је приказан у наставку.

Једнофазни трансформатор

једнофазни трансформатор



Принцип једнофазног трансформатора

Једнофазни трансформатор ради на принципу Фарадејев закон електромагнетне индукције . Типично је међусобна индукција између примарних и секундарних намотаја одговорна за рад трансформатора у електричном трансформатору.

Рад једнофазног трансформатора

Трансформатор је статички уређај који преноси електричну снагу у једном колу у друго коло исте фреквенције. Састоји се од примарног и секундарног намотаја. Овај трансформатор ради на принципу међусобне индуктивности.

Када је примарни трансформатор повезан на напајање наизменичном струјом, струја тече у калему и накупља се магнетно поље. Ово стање је познато као међусобна индуктивност, а проток струје је у складу са Фарадејевим законом електромагнетне индукције. Како се струја повећава са нуле на максималну вредност, магнетно поље јача и добија се дɸ / дт.


Овај електромагнет формира магнетне линије силе и шири се напоље од калема формирајући пут магнетног флукса. Завојнице оба намотаја повезане су овим магнетним флуксом. Јачина магнетног поља генерисаног у језгру зависи од броја завоја намотаја и количине струје. Магнетни ток и струја су директно пропорционални једни другима.

Радни једнофазни трансформатор

рад једнофазног трансформатора

Извор: Викимедиа

Како магнетне линије флукса теку око језгра, оно пролази кроз секундарни намотај, индукујући напон на њему. Фарадаи-ов закон се користи за одређивање напона индукованог на секундарној завојници, а даје га:

Н. дɸ / дт

где,

‘Н’ је број окретаја калема

Учесталост је иста у примарном и секундарном намотају.

Дакле, можемо рећи да је индуковани напон једнак у оба намотаја, јер исти магнетни ток повезује оба калема. Такође, укупни индуковани напон је директно пропорционалан броју завоја у калему.

Претпоставимо да примарни и секундарни намотаји трансформатора имају по један завој на сваком. Претпостављајући да нема губитака, струја протиче кроз завојницу дајући магнетни флукс и индукујући напон од једног волта на секундару.

Због напајања наизменичном струјом, магнетни флукс варира синусоидно и дат је као,

ɸ = ɸмаксБез ωт

Однос између индуковане емф, Е у намотајима завојнице Н завоја дат је са,

Е = Н (д∅) / дт

Е = Н * ω * ɸмаксцосωтφ

Емак = Нωɸмакс

Ермс = Нω / √2 * ɸмакс= 2π / √2 * ф * Н * ɸмакс

Ермс = 4,44 фНɸмакс

Где,

„Ф“ је фреквенција у херцима, дата са ω / 2π.

‘Н’ је број намотаја калема

’ɸ’ је количина флукса у Веберсу

Горња једначина је једначина трансформаторске ЕМФ. За емф примарног намотаја трансформатора Е, Н ће бити број примарних завоја (НП), док ће за емф, Е секундарног намотаја трансформатора, број завоја, Н бити (НС).

Изградња једнофазног трансформатора

Једноставни једнофазни трансформатор има сваки намотај намотан цилиндрично на крак од меког гвожђа одвојено како би обезбедио неопходан магнетни круг, који се обично назива „језгро трансформатора”. Нуди пут за ток магнетног поља да индукује напон између два намотаја.

Као што се види на горњој слици, два намотаја нису довољно близу да би имала ефикасну магнетну спрегу. Дакле, приближавање и повећање магнетног кола у близини калема може побољшати магнетну спрегу између примарног и секундарног намотаја. За спречавање губитака снаге из језгра користиће се танке челичне ламинације.

На основу начина намотаја намотаја око централног челичног ламинираног језгра, конструкција трансформатора је подељена у две врсте

Језгро-трансформатор

У овој врсти конструкције, само половина намотаја је намотана цилиндрично око сваке ноге трансформатора како би се побољшала магнетна спрега као што је приказано на доњој слици. Ова врста конструкције осигурава да магнетне линије силе истовремено пролазе кроз оба намотаја. Главни недостатак језгреног трансформатора је ток цурења који се јавља услед протока малог удела магнетних линија силе изван језгра.

Цоре-Типе-Трансформер

језгро-трансформатор

Схелл-типе Трансформер

У овом типу конструкције трансформатора, примарни и секундарни намотаји су постављени цилиндрично на средишњи крак што резултира двоструком површином попречног пресека од спољних кракова. У овој врсти конструкције постоје две затворене магнетне стазе, а спољни део тече магнетним флуксом ɸ / 2. Схелл трансформатор превазилази проток цурења, смањује губитке језгра и повећава ефикасност.

Схелл-Типе-Трансформер

једнофазни трансформатор-шкољкасти тип

Апликације

Примене једнофазног трансформатора су наведене у наставку.

  • Да опадају сигнали за велике даљине како би подржали стамбене и лагане комерцијалне електронске уређаје
  • У телевизорима за регулацију напона
  • За појачавање напајања код кућних претварача
  • За снабдевање електричном енергијом неурбаних подручја
  • Да би се два кола електрички изоловала, примарни и секундарни су смештени далеко један од другог

ФАК

1). Шта значи једнофазна?

Једнофазни систем или коло које генерише или користи један наизменични напон

2). Да ли куће користе једнофазно напајање?

Генерално се домови напајају једнофазним напајањем

3). На којим принципима ради једнофазни трансформатор?

Фарадејев закон електромагнетне индукције и међусобне индукције

4). Шта је трансформатор 'Турнс Ратио'?

НП / НС = ВП / ВС = н = Однос окрета

5). Дајте две употребе једнофазног трансформатора

  • У телевизорима за регулацију напона
  • За појачавање напајања код кућних претварача

Дакле, једнофазни трансформатор је погодан за лакше електричне уређаје. Јефтиније је и високо је пожељно напајати ван урбаних подручја. Овај чланак наглашава принцип рада трансформатора , конструкција и примена једнофазног трансформатора. Читалац може детаљно да сазна о једнофазном трансформатору из овог чланка.