Tanulmányozzuk a transzformátort: ​​szerkezetét és működési elvét, típusait, veszteségeit, hatékonyságát és növelésének módjait

  • Dec 14, 2020
click fraud protection

A transzformátor egy statikus elektromágneses eszköz, amelyet arra terveztek, hogy váltakozó feszültséget alakítson át (alakítson át) annak növelésével vagy csökkentésével. Használható a fázisok számának és ritkábban a váltakozó áram frekvenciájának megváltoztatására is.

Tanulmányozzuk a transzformátort: ​​szerkezetét és működési elvét, típusait, veszteségeit, hatékonyságát és növelésének módjait

Az elektromos energiát általában nagy távolságokon továbbítják olyan feszültségeken, amelyek többszörösei a háztartási fogyasztók által használt feszültségszintnek. A transzformátorok használata javítja az elektromos energia továbbításának minőségét és lehetővé teszi a hálózatokban bekövetkező veszteségek csökkentését.

Eszköz és a működés elve

A transzformátor szerkezetileg két (vagy több) tekercsből és egy magból áll, amelyet mágneses áramkörnek is neveznek. A feszültség a készülékre az elsődleges tekercsen történik, és a már átalakított feszültséget eltávolítják a szekunder tekercsből. A tekercseket váltakozó mágneses mező köti össze egymással, amelyet a primer tekercsre táplált feszültség hoz létre a magban.

Transzformátorok típusai

instagram viewer
  • erő;
  • mérő;
  • alacsony fogyasztású;
  • impulzus;
  • csúcstranszformátorok.

Veszteség

A villamos energia átvitele az elsődlegesből a másodlagosba változatlanul veszteségekkel jár.

A transzformátorban nincsenek forgó alkatrészek, ezért nincs mechanikai veszteség. Az egységben azonban veszteségek fordulnak elő a tekercsek rézében, mivel a tekercsekben van elektromos ellenállás, valamint a mag acéljának mágneses veszteségei a keletkező örvényáramok és mágnesezettség megfordítása.

Ezen okokból kifolyólag nem az összes energiát adják át, hanem csak annak nagy részét.

A hatékonyság és annak növelésének módjai

Mint minden más energiaátalakítóhoz, a transzformátorhoz is tartozik egy teljesítmény-együttható (COP), amely jellemzi működésének hatékonyságát.

A hatékonyság az egység hasznos terhelésének és a terhelt transzformátornak a hálózatból merített teljesítmény aránya. A hatékonyság kifejezhető a hatékonyan felhasznált energia és a rendszerből felhasznált energia arányában is.

Mivel a transzformátor passzív energiaátalakító, hatékonysága mindig kisebb, mint az egység (η <1). Ez azt jelenti, hogy a szekunder tekercseléshez kapcsolt terhelés által felhasznált teljesítmény mindig kisebb, mint a terhelt eszköz által a rendszerből fogyasztott teljesítmény.

A hatékonyság javításának számos módja van, elsősorban a veszteségek csökkentésére. Például a rézveszteségek csökkentése érdekében meg kell növelni a tekercselő huzalok keresztmetszetét. És a mágnesezettség megfordulásából adódó veszteségcsökkenés akkor érhető el, ha a mag számára bizonyos összetételű és szerkezetű lágy mágnesacélt használunk.

Az örvényáram-veszteségek csökkentése érdekében a mágneses magot külön kell elválasztani, egymástól elkülönítve acélrudaktól. A szilícium adalékként is használható a mágneses áramkör anyagában.