Ποιος είναι ο λόγος μετασχηματισμού ενός μετασχηματιστή;

Ο μετασχηματιστής είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που μπορεί να αλλάξει τιμές λειτουργίας και μετράται με το λόγο μετασχηματισμού, k. Ο αριθμός αυτός υποδεικνύει τη μεταβολή, την κλιμάκωση μιας παραμέτρου όπως η τάση, το ρεύμα, η αντίσταση ή η ισχύς.

Τι είναι ο λόγος μετασχηματισμού

Ένας μετασχηματιστής δεν αλλάζει μια παράμετρο σε μια άλλη, αλλά λειτουργεί με τις τιμές τους. Ωστόσο, ονομάζεται μετατροπέας. Ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης του πρωτεύοντος τυλίγματος στο τροφοδοτικό, αλλάζει ο σκοπός της συσκευής.

Οι συσκευές αυτές είναι ευρέως διαδεδομένες στο σπίτι. Σκοπός τους είναι να παρέχουν ισχύ σε μια οικιακή συσκευή κατά τρόπο που να αντιστοιχεί στην ονομαστική τιμή που αναφέρεται στο φύλλο δεδομένων της συσκευής. Για παράδειγμα, η τάση του δικτύου είναι 220 βολτ, η μπαταρία του τηλεφώνου φορτίζεται από ένα τροφοδοτικό 6 βολτ. Επομένως, είναι απαραίτητο να μειωθεί η τάση του δικτύου κατά ένα συντελεστή 220:6 = 36,7, η τιμή αυτή ονομάζεται λόγος μετασχηματισμού.

Για να υπολογιστεί αυτό με ακρίβεια, είναι απαραίτητο να θυμόμαστε την κατασκευή του ίδιου του μετασχηματιστή. Κάθε τέτοια συσκευή έχει έναν πυρήνα από ειδικό κράμα και τουλάχιστον 2 πηνία:

• πρωτογενές,
• δευτερεύουσα.

Το πρωτεύον πηνίο συνδέεται με την παροχή ρεύματος, το δευτερεύον πηνίο με το φορτίο και μπορεί να είναι 1 ή περισσότερα. Η περιέλιξη είναι ένα πηνίο που αποτελείται από ηλεκτρικό μονωτικό σύρμα τυλιγμένο σε πλαίσιο ή χωρίς πλαίσιο. Μια πλήρης περιστροφή του σύρματος ονομάζεται πηνίο. Το πρώτο και το δεύτερο πηνίο είναι τοποθετημένα σε έναν πυρήνα, με τον οποίο μεταφέρεται ενέργεια μεταξύ των περιελίξεων.

Ο λόγος μετασχηματισμού ενός μετασχηματιστή

Ένας ειδικός τύπος καθορίζει τον αριθμό των αγωγών στην περιέλιξη και λαμβάνει υπόψη όλα τα ειδικά χαρακτηριστικά του πυρήνα που χρησιμοποιείται. Επομένως, ο αριθμός των στροφών στα πρωτεύοντα πηνία θα είναι διαφορετικός σε διαφορετικές συσκευές, παρόλο που είναι συνδεδεμένες στο ίδιο τροφοδοτικό. Οι περιελίξεις υπολογίζονται σε σχέση με την τάση, εάν πρόκειται να συνδεθούν στον μετασχηματιστή πολλά φορτία με διαφορετικές τάσεις τροφοδοσίας, ο αριθμός των δευτερευουσών περιελίξεων θα αντιστοιχεί στον αριθμό των φορτίων που πρόκειται να συνδεθούν.

Γνωρίζοντας τον αριθμό των στροφών του σύρματος στα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα τυλίγματα, μπορείτε να υπολογίσετε το k της συσκευής. Σύμφωνα με τον ορισμό του GOST 17596-72 "Παράγοντας μετασχηματισμού - Ο λόγος του αριθμού των στροφών του τυλίγματος στο δευτερεύον προς τον αριθμό των στροφών στο πρωτεύον ή ο λόγος της τάσης του δευτερεύοντος προς την τάση του πρωτεύοντος σε λειτουργία χωρίς φορτίο, εξαιρουμένης της πτώσης τάσης στον μετασχηματιστή." Εάν αυτός ο συντελεστής k είναι μεγαλύτερος από 1, η μονάδα είναι μονάδα υποβιβασμού, εάν είναι μικρότερος, είναι μονάδα ανύψωσης. Δεν υπάρχει τέτοια διάκριση στο GOST, οπότε ο μεγαλύτερος αριθμός διαιρείται με τον μικρότερο αριθμό και το k είναι πάντα μεγαλύτερο του 1.

Στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, οι μετατροπείς συμβάλλουν στη μείωση των απωλειών μεταφοράς. Για να γίνει αυτό, η τάση που παράγεται από τον σταθμό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται σε αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες βολτ. Στη συνέχεια, η τάση μειώνεται στην απαιτούμενη τιμή χρησιμοποιώντας τις ίδιες συσκευές.

Οι μετασχηματιστές με ρυθμιστές τάσης εγκαθίστανται στους υποσταθμούς έλξης που τροφοδοτούν τις βιομηχανικές και οικιστικές περιοχές. Από το δευτερεύον πηνίο αποσύρονται βοηθητικές έξοδοι, η σύνδεση με τις οποίες επιτρέπει τη μεταβολή της τάσης σε ένα μικρό εύρος. Αυτό γίνεται με μια βιδωτή σύνδεση ή ένα κουμπί. Στην περίπτωση αυτή, ο λόγος μετασχηματισμού του μετασχηματιστή ισχύος καθορίζεται στο φύλλο δεδομένων του.

Ορισμός και τύπος για τον λόγο του μετασχηματιστή

Αποδεικνύεται ότι ο λόγος είναι μια σταθερά, που δείχνει την κλιμάκωση των ηλεκτρικών παραμέτρων, και εξαρτάται πλήρως από το σχεδιασμό της διάταξης. Ο υπολογισμός του k γίνεται με διαφορετικό τρόπο για διαφορετικές παραμέτρους. Υπάρχουν οι ακόλουθες κατηγορίες μετασχηματιστών:

• με τάση,
• τρέχουσα,
• με αντίσταση.

Πριν από τον προσδιορισμό του συντελεστή είναι απαραίτητο να μετρηθεί η τάση στα πηνία. Το GOST ορίζει ότι η μέτρηση αυτή πρέπει να γίνεται όταν τα πηνία είναι αδρανή. Αυτό συμβαίνει όταν δεν υπάρχει φορτίο συνδεδεμένο στον αντιστροφέα, η ένδειξη μπορεί να εμφανιστεί στην πινακίδα τύπου της μονάδας.

Στη συνέχεια, η ένδειξη του πρωτεύοντος τυλίγματος διαιρείται με την ένδειξη του δευτερεύοντος τυλίγματος, που θα είναι ο συντελεστής. Εάν ο αριθμός στροφών σε κάθε πηνίο είναι γνωστός, ο αριθμός στροφών στο πρωτεύον πηνίο διαιρείται με τον αριθμό στροφών στο δευτερεύον πηνίο. Σε αυτόν τον υπολογισμό, η αντίσταση του πηνίου αμελείται. Εάν υπάρχουν πολλά δευτερεύοντα τυλίγματα, για κάθε τύλιγμα βρίσκεται διαφορετικό k.

Οι μετασχηματιστές ρεύματος έχουν το δικό τους χαρακτηριστικό, το πρωτεύον τύλιγμά τους συνδέεται σε σειρά με το φορτίο. Τα ρεύματα πρωτεύοντος και δευτερεύοντος μετρώνται πριν από τον υπολογισμό της τιμής k. Το πρωτεύον ρεύμα διασπάται στο δευτερεύον ρεύμα. Εάν ο αριθμός στροφών είναι διαθέσιμος στο φύλλο δεδομένων, είναι δυνατόν να υπολογιστεί το k διαιρώντας τον αριθμό στροφών του δευτερεύοντος καλωδίου περιέλιξης με τον αριθμό στροφών του πρωτεύοντος καλωδίου περιέλιξης.

Κατά τον υπολογισμό του συντελεστή για έναν μετασχηματιστή σύνθετης αντίστασης, που ονομάζεται επίσης μετασχηματιστής προσαρμογής, βρείτε πρώτα τις αντιστάσεις εισόδου και εξόδου. Αυτό γίνεται με τον υπολογισμό της ισχύος, η οποία ισούται με το γινόμενο της τάσης και του ρεύματος. Στη συνέχεια, η ισχύς διαιρείται με το τετράγωνο της τάσης για να προκύψει η αντίσταση. Το κλάσμα της αντίστασης εισόδου του μετασχηματιστή και του φορτίου σε σχέση με το πρωτεύον κύκλωμά του και η αντίσταση εισόδου του φορτίου στο δευτερεύον κύκλωμα θα δώσουν το k της συσκευής.

Υπάρχει ένας άλλος τρόπος υπολογισμού. Πρέπει να βρείτε τον συντελεστή k με την τάση και να τον τετραγωνίσετε, το αποτέλεσμα θα είναι παρόμοιο.

Διαφορετικά είδη μετασχηματιστών και οι αναλογίες τους

Αν και δομικά οι μετατροπείς δεν διαφέρουν πολύ μεταξύ τους, ο σκοπός τους είναι αρκετά εκτεταμένος. Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι μετασχηματιστών, εκτός από αυτούς που συζητήθηκαν:

• μετασχηματιστής ισχύος,
• αυτόματος μετασχηματιστής,
• παλμό,
• συγκόλληση,
• απομόνωση,
• που ταιριάζουν,
• pic-transformer,
• διπλό πνιγμό,
• transfluctor,
• περιστροφικό,
• αέρα και πετρελαίου,
• τριφασικό.

Ένα χαρακτηριστικό του αυτομετασχηματιστή είναι ότι δεν υπάρχει γαλβανική απομόνωση, τα τυλίγματα του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος γίνονται με το ίδιο καλώδιο, με το δευτερεύον να αποτελεί μέρος του πρωτεύοντος. Ο μετασχηματιστής παλμών κλιμακώνει μικρά ορθογώνια παλμικά σήματα. Ο συγκολλητής λειτουργεί σε λειτουργία βραχυκυκλώματος. Οι διαχωριστές χρησιμοποιούνται όπου απαιτείται ιδιαίτερη ηλεκτρική ασφάλεια: υγροί χώροι, χώροι με πολλά μεταλλικά προϊόντα και παρόμοια. Το k τους είναι κυρίως ίσο με 1.

Ο μετασχηματιστής από κορυφή σε κορυφή μετατρέπει την ημιτονοειδή τάση σε παλμική τάση. Ένα δίδυμο πηνίο είναι δύο δίδυμα πηνία, αλλά αναφέρεται σε μετασχηματιστές όσον αφορά τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά τους. Ο διαφθορέας περιέχει έναν πυρήνα από σύρμα μαγνήτη με υψηλή τιμή υπολειμματικής μαγνήτισης, που του επιτρέπει να χρησιμοποιείται ως μνήμη. Το περιστρεφόμενο μεταδίδει σήματα σε περιστρεφόμενα αντικείμενα.

Οι μετασχηματιστές αέρα και λαδιού διαφέρουν ως προς τον τρόπο ψύξης. Οι βασισμένοι σε πετρέλαιο χρησιμοποιούνται για κλιμάκωση υψηλής ισχύος. Οι τριφασικοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται σε τριφασικά κυκλώματα.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις αναλογίες των μετασχηματιστών ρεύματος, ανατρέξτε στον πίνακα.

Σχεδόν όλες οι παραπάνω συσκευές έχουν έναν πυρήνα για τη μετάδοση της μαγνητικής ροής. Η ροή δημιουργείται από την κίνηση των ηλεκτρονίων σε κάθε περιέλιξη του πηνίου και τα ρεύματα δεν πρέπει να είναι μηδενικά. Ο λόγος μετασχηματισμού ρεύματος εξαρτάται επίσης από τον τύπο του πυρήνα:

• πυρήνα,
• θωρακισμένο.

Σε έναν θωρακισμένο πυρήνα, τα μαγνητικά πεδία έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο στην κλιμάκωση.

Τι είναι ο μετασχηματιστής, η κατασκευή, η αρχή λειτουργίας και ο σκοπός του

Μετασχηματιστές ρεύματος: συσκευή, αρχή λειτουργίας και τύποι

Πώς να φτιάξω ένα πηνίο Tesla με τα χέρια μου;

Τι είναι ένας μετασχηματιστής: η δομή, η αρχή λειτουργίας και ο σκοπός

Πώς να συνδέσετε έναν μετασχηματιστή υποβιβασμού από 220 σε 12 βολτ;

Τι είναι το τροφοδοτικό μεταγωγής και πού χρησιμοποιείται;