Jednofazni transformator je električni uređaj koji prihvaća jednofazna izmjenična struja i izlazi jednofazni AC. To se koristi u raspodjeli snage u neurbanim područjima jer su ukupna potražnja i uključeni troškovi niži od trofaznog distribucijskog transformatora. Koriste se kao silazni transformator za smanjenje kućnog napona na prikladnu vrijednost bez promjene frekvencije. Iz tog se razloga obično koristi energetska elektronika aparati u rezidencijama. Ovaj članak raspravlja o pregledu jednofaznog transformatora.
Što je jednofazni transformator?
Definicija: DO transformator je uređaj koji pretvara magnetsku energiju u električnu. Sastoji se od dvije električne zavojnice koje se nazivaju primarni i sekundarni namot. Primarni navijanje transformatora prima snagu, dok sekundarni namot daje snagu. Magnetski željezni krug nazvan 'jezgra' obično se koristi za omotavanje oko ovih zavojnica. Iako su ove dvije zavojnice električno izolirane, magnetno su povezane.
Električna struja kada se prođe kroz primar transformatora stvara se magnetsko polje koje inducira napon na sekundaru transformatora. Na temelju vrste primjene, jednofazni transformator koristi se za pojačavanje ili smanjivanje napona na izlazu. Ovaj je transformator obično energetski transformator s visokom učinkovitošću i malim gubicima. Dijagram jednofaznog transformatora prikazan je u nastavku.
jednofazni transformator
Načelo jednofaznog transformatora
Jednofazni transformator radi na principu Faradayev zakon elektromagnetske indukcije . Tipično je međusobna indukcija između primarnih i sekundarnih namota odgovorna za rad transformatora u električnom transformatoru.
Rad jednofaznog transformatora
Transformator je statički uređaj koji prenosi električnu snagu u jednom krugu u drugi krug iste frekvencije. Sastoji se od primarnog i sekundarnog namota. Ovaj transformator radi na principu međusobne induktivnosti.
Kad je primarni transformator spojen na izmjeničnu struju, struja teče u zavojnici i nakuplja magnetsko polje. Ovo je stanje poznato kao međusobna induktivnost, a protok struje je u skladu s Faradayevim zakonom elektromagnetske indukcije. Kako se struja povećava od nule do svoje maksimalne vrijednosti, magnetsko polje jača i dobiva se dɸ / dt.
Ovaj elektromagnet tvori magnetske vodove sile i širi se prema van od zavojnice tvoreći put magnetskog toka. Ovoj okreti oba namota povezani su tim magnetskim fluksom. Jačina magnetskog polja generiranog u jezgri ovisi o broju zavoja namota i količini struje. Magnetski tok i struja izravno su proporcionalni jedni drugima.
radni jednofazni transformator
Izvor: Wikimedia
Kako magnetske linije fluksa teku oko jezgre, ona prolazi kroz sekundarni namot, inducirajući napon na njoj. Faradayev zakon koristi se za određivanje napona induciranog na sekundarnoj zavojnici, a daje ga:
N. dɸ / dt
gdje,
‘N’ je broj zavoja zavojnice
Frekvencija je ista u primarnom i sekundarnom namotu.
Dakle, možemo reći da je inducirani napon jednak u oba namota jer isti magnetski tok povezuje obje zavojnice. Također, ukupni inducirani napon izravno je proporcionalan broju zavoja u zavojnici.
Pretpostavimo da primarni i sekundarni namoti transformatora imaju po jedan zavoj na svakom. Pretpostavljajući da nema gubitaka, struja teče kroz zavojnicu dajući magnetski tok i inducirajući napon od jednog volta na sekundaru.
Zbog opskrbe izmjeničnom strujom, magnetski tok varira sinusoidno i daje se kao,
ɸ = ɸmaksBez ωt
Odnos između inducirane emf, E u namotima zavojnice od N zavoja dan je,
E = N (d∅) / dt
E = N * ω * ɸmakscosωtφ
Emax = Nωɸmaks
Erms = Nω / √2 * ɸmaks= 2π / √2 * f * N * ɸmaks
Erms = 4,44 fNɸmaks
Gdje,
'F' je frekvencija u Hertzima, dana s ω / 2π.
‘N’ je broj namotaja zavojnice
'ɸ' je s količina fluksa u Webersu
Gornja jednadžba je Transformer EMF jednadžba. Za emf primarnog namota transformatora E, N će biti broj primarnih zavoja (NP), dok će za emf, E sekundarnog namota transformatora, broj zavoja N biti (NS).
Izgradnja jednofaznog transformatora
Jednostavni jednofazni transformator ima svaki namot odvojeno cilindrično namotan na mekani željezni krak kako bi se dobio potreban magnetski krug, koji se obično naziva 'jezgrom transformatora'. Nudi put protoka magnetskog polja da inducira napon između dva namota.
Kao što se vidi na gornjoj slici, dva namota nisu dovoljno blizu da bi imali učinkovitu magnetsku spregu. Dakle, konvergencija i povećanje magnetskog kruga u blizini zavojnica može poboljšati magnetsku spregu između primarnog i sekundarnog namota. Za sprečavanje gubitaka snage iz jezgre upotrebljavaju se tanke čelične laminacije.
Na temelju načina namotaja namotaja oko središnje čelične laminirane jezgre, konstrukcija transformatora podijeljena je u dvije vrste
Transformator jezgrenog tipa
U ovoj vrsti konstrukcije samo je polovica namotaja namotana cilindrično oko svake noge transformatora kako bi se pojačalo magnetsko spajanje kao što je prikazano na donjoj slici. Ova vrsta konstrukcije osigurava da magnetske linije sile istodobno prolaze preko oba namota. Glavni nedostatak transformatora jezgrenog tipa je tok istjecanja koji nastaje uslijed protoka malog udjela magnetskih vodova sile izvan jezgre.
transformator tipa jezgre
Transformator školjkastog tipa
U ovoj vrsti konstrukcije transformatora, primarni i sekundarni namoti postavljeni su cilindrično na središnji krak što rezultira dvostrukom površinom presjeka od vanjskih krakova. U ovoj su vrsti konstrukcije dva zatvorena magnetska puta, a vanjski dio teče magnetski tok ɸ / 2. Shell transformator prevladava protok curenja, smanjuje gubitke jezgre i povećava učinkovitost.
jednofazni transformator-ljuskastog tipa
Prijave
Primjene jednofaznog transformatora navedene su u nastavku.
- Da se povuku signali za velike udaljenosti kako bi podržali i stambene i lagane komercijalne elektroničke uređaje
- U televizorima za regulaciju napona
- Za pojačavanje snage u kućnim pretvaračima
- Za napajanje neurbanih područja
- Da bi se dva kruga električki izolirala, primarni i sekundarni smješteni su daleko jedan od drugog
Najčešća pitanja
1). Što znači jednofazna?
Jednofazni sustav ili sklop koji generira ili koristi jedan izmjenični napon
2). Koriste li kuće jednofaznu opskrbu?
Općenito se domovi opskrbljuju jednofaznom opskrbom
3). Na kojim principima radi jednofazni transformator?
Faradayev zakon elektromagnetske indukcije i međusobne indukcije
4). Što je transformator 'Omjer okretaja'?
NP / NS = VP / VS = n = Omjer okreta
5). Dajte dvije upotrebe jednofaznog transformatora
- U televizorima za regulaciju napona
- Za pojačavanje snage u kućnim pretvaračima
Dakle, jednofazni transformator prikladan je za lakše električne uređaje. Jeftino je i vrlo je preferirano opskrbljivati električnom energijom neurbana područja. Ovaj članak naglašava princip rada transformatora , konstrukcija i primjena jednofaznog transformatora. Čitatelj iz ovog članka može detaljno saznati o jednofaznom transformatoru.
