Transformator jednofazowy. Cel, urządzenie i główne cechy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Jest stary żart instytutu. Na pytanie nauczyciela „jak działa transformator jednofazowy”, uczeń brzęczy w odpowiedzi: „Uuu!”. Taki dźwięk rzeczywiście ma miejsce, ale jest to spowodowane faktem, że kiedy pole indukcyjne jest skierowane, występuje efekt magnetyczno-strykcyjny, powodujący drgania płytek obwodu magnetycznego.

Transformator jednofazowy został zaprojektowany, aby zapewnić odpowiednią ilość napięcia AC dla obciążenia, które nie wymaga zasilania trójfazowego.

Każdy transformator składa się z dwóch głównych jednostek: rdzenia i cewek, są co najmniej dwie. Zasada działania jest prosta. W wyniku przepływu prądu elektrycznego przez przewodnik w uzwojeniu pierwotnym na wtórnym indukowana jest siła elektromotoryczna (EMF). Rdzeń składa się z płyt ferromagnetycznych, czyli materiału wzmacniającego pole magnetyczne (stal elektrotechniczna specjalnych gatunków).

Wartość pola elektromagnetycznego jest określona wzorem:

E=4, 44 x F x f x ω

gdzie:

F –amplituda strumienia magnetycznego;

f – aktualna częstotliwość;

ω to liczba zwojów uzwojenia.

Dopuszczalna moc obciążenia, którą transformator jednofazowy będzie „ciągnąć” jest określona przez przekrój drutu, z którym nawinięte są cewki, oraz współczynnik jakości obwodu magnetycznego, w szczególności przepuszczalność magnetyczną ferromagnetyka µ. Przedmiotem obliczeń są wymiary rdzenia i liczba zwojów, które często są przedmiotem prac semestralnych na uczelniach technicznych.

W każdym razie im mocniejsze jednofazowe przekładniki napięciowe, tym bardziej imponujące są ich rozmiary. Na ich przypadku najczęściej znajduje się etykieta zawierająca główne parametry (dopuszczalny prąd, napięcia wejściowe i wyjściowe). Jednak nie zawsze tak jest.

W praktyce wielu warsztatów często staje przed koniecznością wymiany spalonego jednofazowego przekładnika napięciowego. Aby zapewnić odpowiedniość, należy sprawdzić specyfikacje urządzenia zastępczego.

Pierwszą rzeczą do zrobienia jest zdefiniowanie uzwojenia wejściowego. W przypadku transformatorów obniżających ma najwyższą rezystancję.

Następnie, podłączając go do sieci, możesz zmierzyć napięcie wyjściowe w trybie bezczynności. Stosunek wejściowej i wyjściowej EMF jest stosunkiem transformacji K. Jest również równy ułamkowi N in / N out, czyli liczbie zwojów w uzwojeniach.

Następnie możesz podłączyć silną zmienną rezystancję (reostat) jako obciążenie i pobrać charakterystykę prądowo-napięciową, określając wartośćprąd znamionowy. Wraz ze wzrostem obciążenia napięcie wyjściowe stopniowo spada.

Transformatory to nie tylko moc, ale także pomiar. W przypadkach, w których konieczne jest określenie znacznej ilości prądu w obwodzie, stosuje się amperomierz. Jest połączony szeregowo i powinien mieć niską rezystancję w połączeniu z dużym przekrojem przewodu w układzie odchylania magnetycznego. Takie urządzenie byłoby zbyt masywne i drogie, dlatego stosuje się przekładniki prądowe jednofazowe, które przyjmują proporcjonalnie zmniejszone wartości i podają je do zwykłych amperomierzy szeregowych. Obliczenie natężenia prądu nie jest trudne, pozostaje tylko zastosowanie mnożników wskazanych na obudowie.