Elektromagnetilisi staatilisi seadmeid kasutatakse magnetvälja loomiseks ja rakendamiseks. Juhtumeid, miks vajate trafot elektroonika-, elektriahelates ja raadiotehnikas, on palju. Seade on varustatud induktiivmähistega, mis on omavahel ühendatud magnetsüdamikule. Võrk aitab kaasa vahelduvväljale, trafo aga kasutab elektromagnetilist induktsiooni, et anda voolule konstantsed väärtused ilma sagedust muutmata.
Sisu
Definitsioon ja rakendus
Seadmete toiteks on vaja erinevaid erinevate omadustega pingeid. Trafo on konstruktsioon magnetvälja induktiivse töö kasutamiseks. Tavalise vooga ühendatud lindi- või traadipoolid vähendavad või suurendavad pinget. Televiisor kasutab transistoride ja mikroskeemide käitamiseks 5 volti, kineskoobi toiteks on kaskaadostsillaatori kasutamisel vaja mitu kilovolti.
Eraldatud mähised asetatakse teatud pingeväärtusega spontaanselt magnetiseeritud materjalist südamikule. Vanemad seadmed kasutasid olemasolevat võrgusagedust, umbes 60 Hz. Kaasaegsetes seadmete toiteahelates kasutatakse kõrgsageduslikke impulsstrafosid.Vahelduvpinge alaldatakse ja teisendatakse ostsillaatori abil kindlaksmääratud parameetritega väärtuseks.
Pinge stabiliseerib impulsi laiusmodulatsiooniga juhtseade. Kõrgsageduslikud pursked edastatakse trafosse, väljund saab stabiilsed väärtused. Omaaegsete seadmete massiivsus ja raskus asendub kerguse ja väiksusega. Seadme lineaarne jõudlus on võrdeline võimsusega vahekorras 1:4, seadme suuruse vähendamiseks suureneb voolu sagedus.
Massiivseid seadmeid kasutatakse toiteahelates, kui soovite luua kõrge sagedusega häirete hajumise minimaalse taseme, näiteks kvaliteetse heli pakkumisel.
Disain ja tööpõhimõte
Tootja valib seadme põhilised tööreeglid, kuid see ei mõjuta töökindlust. Mõisted erinevad tootmisprotsessis. Trafo tööpõhimõte põhineb kahel väitel:
- Suunatud laengukandjate muutuv liikumine tekitab vahelduva magnetjõuvälja;
- Mõju pooli kaudu edastatavale jõuvoole tekitab elektromotoorjõu ja induktsiooni.
Seade koosneb järgmistest osadest:
- Magnetjuht (südamik);
- mähis või mähis;
- selgroog mähiste paigutamiseks;
- isoleermaterjal;
- jahutussüsteem;
- muud kinnituse, juurdepääsu, kaitse elemendid.
Trafo töö põhineb konstruktsiooni tüübil ning südamiku ja mähiste kombinatsioonil. Südamikutüübis on juht mähistesse suletud ja seda on raske näha. Mähised on nähtavad, südamiku ülemine ja alumine osa on nähtavad ning telg on vertikaalne. Materjal, millest mähis koosneb, peab elektrit hästi juhtima.
Soomustatud tüüpi toodetel peidab südamik enamiku pöördeid, see asetatakse horisontaalselt või skaalal.Toroidtrafo disain hõlmab kahe sõltumatu mähise asetamist magnetsüdamikule, ilma nende vahel elektriühenduseta.
Magnetsüsteem
Valmistatud legeeritud trafoterasest, ferriidist, permalsulamist, säilitades seadme magnetvälja tekitamiseks geomeetrilise kuju. Juht on konstrueeritud plaatidest, lintidest, hobuseraudadest ja see on valmistatud pressil. Osa, millele mähis asetatakse, nimetatakse ikkeks. Ike on ilma poolita element, mis teostab ahela sulgemise.
Trafo tööpõhimõte sõltub tugipostide skeemist, mis on:
- tasane - ikke ja südamike teljed on ühel tasapinnal;
- ruumiline - pikisuunalised elemendid on paigutatud erinevatele pindadele;
- sümmeetrilised - sama kuju, suuruse ja konstruktsiooniga juhid on paigutatud kõikidele ikedele sarnaselt teistele;
- asümmeetriline - üksikud stendid erinevad välimuse, mõõtmete ja on paigutatud erinevatesse kohtadesse.
Kui eeldada, et läbi mähise, mida nimetatakse primaarseks, voolab alalisvool, tehakse magnetjuhe lahti. Muudel juhtudel on südamik suletud, see on mõeldud elektriliinide sulgemiseks.
Mähised
Valmistatud keerdude komplektina, mis on paigutatud ruudukujulise ristlõikega juhtmetele. Kuju kasutatakse tõhusaks tööks ja magnetsüdamiku akna täiteteguri suurendamiseks. Kui on vaja südamiku ristlõiget suurendada, tehakse see kahe paralleelse elemendi kujul, et vähendada pöörisvoolude tekkimist. Iga sellist juhti nimetatakse südamikuks.
Südamik on pakitud paberisse ja kaetud emaillakiga. Mõnikord on kaks paralleelselt paigutatud südamikku ümbritsetud ühise isolatsiooniga, komplekti, mida nimetatakse kaabliks. Mähised eristatakse vastavalt nende otstarbele:
- peamine - neid varustatakse vahelduvvooluga, muundatud elektrivool väljub;
- reguleerimine - need on varustatud kraanidega, et muuta pinget madalal voolutugevusel
- abiseadmed - need varustavad oma võrku trafo niminäidikust väiksema võimsusega ja alammagnetiseerivad ahela alalisvooluga.
Mähkimismeetodid:
- Rea mähis - pöörded tehakse telje suunas kogu juhi pikkuses, järgnevad pöörded keritakse tihedalt, ilma vahedeta;
- spiraalne mähis - mitmekihiline mähis rõngaste vahedega või külgnevatest elementidest möödaminek;
- ketta mähis - spiraalrida tehakse järjestikku, ringis tehakse mähis radiaalses järjekorras sise- ja välissuunas;
- fooliumspiraal on valmistatud alumiiniumist ja vasest laiast lehest, mille paksus varieerub 0,1-2 mm.
Sümbolid
Trafo diagrammi lugemise hõlbustamiseks on spetsiaalsed märgid. Südamik on tõmmatud jämeda joonega, number 1 näitab primaarmähist, sekundaarpöördeid tähistavad numbrid 2 ja 3.
Mõnes vooluringis on südamiku joon paksusega sarnane poolide poolringide joonisele. Põhimaterjali tähistus on erinev:
- ferriidi magnetsüdamik on tõmmatud jämeda joonega;
- magnetilise vahega terassüdamik tõmmatakse õhukese joonega, mille keskel on katkestus;
- magnetiseeritud dielektrikust valmistatud telg on tähistatud peenikese punktiirjoonega;
- vaskvarras on tõmmatud kitsa joonena materjali tähistusega Mendelejevi tabeli järgi.
Pooli väljundi esiletõstmiseks kasutatakse rasvaseid punkte, hetkelise induktsiooni tähis on sama. Kasutatakse vaheüksuste tähistamiseks kaskaadgeneraatorites, et näidata vastufaasi. Pange täpid, kui soovite seadistamisel polaarsust ja mähiste suunda määrata. Primaarmähise keerdude arv on tinglikult määratletud, nii nagu poolringide arv ei ole normaliseeritud, on proportsionaalsus, kuid seda ei järgita rangelt.
Peamised omadused
Tühirežiimi kasutatakse siis, kui trafo sekundaar on avatud, selles pole pinget. Vool voolab läbi primaarmähise ja toimub reaktiivne magnetiseerimine. Tühikäiku kasutatakse efektiivsuse, teisendussuhte ja südamikukadude määramiseks.
Koormusrežiim hõlmab toiteallika ühendamist primaarahelaga, kus voolab töö- ja tühivoolu koguvool. Koormus on ühendatud trafo sekundaariga. See režiim on tavaline.
Lühise faas tekib siis, kui sekundaarmähise takistus on ainus koormus. Selles režiimis määratakse ahelas oleva mähise küttekaod. Trafode parameetreid võetakse arvesse seadme asendussüsteemis takistuse seadistuse abil.
Sisend- ja väljundvõimsuse suhe määrab trafo kasuteguri.
Rakendused
Kodumasinatel on maandusühendus nulljuhtme kaudu. Tarbijad, kes puudutavad korraga nii faasi- kui ka nullahelat, põhjustavad ahela rikke ja põhjustavad kehavigastusi. Juhtmed läbi eraldustrafo hoiab inimesi ohutuna, kuna sekundaarmähisel puudub kontakt maapinnaga.
Impulssseadmeid kasutatakse ristkülikukujuliste löökide edastamisel ja lühisignaalide muundamisel koormuse all. Väljund muudab voolu polaarsust ja amplituudi, kuid pinge jääb muutumatuks.
Alalisvoolu mõõteseade on magnetvõimendi. Vahelduvpinge muutmisele aitab kaasa väikeste jõuelektronide suunaline liikumine. Alaldi varustab konstantset energiat ja sõltub sisendelektri väärtustest.
Jõuallikaid kasutatakse laialdaselt väikestes voolugeneraatorites, diiselmootorite võimsus ja jõudlus on keskmise väärtusega. Trafod paigaldatakse koormusega järjestikku, seade on primaarmähise abil ühendatud allikaga, sekundaarahel väljastab muundatud energia. Väljundvoolu väärtus on otseselt võrdeline koormusega.Kui generaatoriks on kolmefaasiline vool, kasutatakse 3 magnetvardaga seadmeid.
Inverteerivatel seadmetel on sama juhtivusega transistorid ja need võimendavad väljundis ainult osa signaalist. Täielikuks pinge muundamiseks rakendatakse mõlemale transistorile impulss.
Sobivaid seadmeid kasutatakse suure impedantsi sisend- ja väljundkoormusega elektroonikaseadmete ühendamiseks väikese elektrivooluga. Ühikud on kasulikud kõrgsagedusliinidel, kus väärtuste erinevus põhjustab energiakadusid.
Trafode tüübid
Primaar- ja sekundaarahela voolutugevus määrab trafode klassifikatsiooni. Tavalistes tüüpides on indeks vahemikus 1-5 A.
Eraldussõlm ei võimalda mõlema spiraali ühendamist. Seadmed tagavad galvaanilise isolatsiooni, st impulsi edastamise kontaktivabalt. Ilma selleta piirab ahelate vahel voolavat voolu ainult takistus, mida selle väikese väärtuse tõttu ei võeta arvesse.
Sobitav trafo võimaldab sobitada erinevaid takistuse väärtusi, et minimeerida impulsi kuju moonutusi väljundis. Selle eesmärk on korraldada galvaanilist isolatsiooni.
Enne võimsuse suunatrafode väljaselgitamist tuleb märkida, et need on toodetud suure võimsusega võrkudega töötamiseks. Vahelduvvooluseadmed muudavad vastuvõtvates paigaldistes energiaväärtusi ja töötavad suure võimsuse ja elektrienergia muutumiskiirusega kohtades.
Pöördtrafot ei tohiks segi ajada pöörleva seadmega, pöördenurga vooluahela pingeks muutmise masinaga, mille efektiivsus sõltub pöörlemiskiirusest. Seade edastab elektrilise impulsi masina liikuvatele osadele, näiteks videomaki peale. Kahe südamikuga eraldi mähistega, millest üks pöörleb ümber teise.
Õliga täidetud seade kasutab mähisjahutust spetsiaalse trafoõliga. Neil on suletud tüüpi magnetahel. Erinevalt lennukitüüpidest saavad nad suhelda suure võimsusega võrkudega.
Keevitustrafod seadmete töö optimeerimiseks, pinge alandamiseks ja kõrgsagedusvoolu loomiseks. See on tingitud muutustest induktiivses impedantsis või tühikäigu omadustes. Astmereguleerimine toimub juhtmete elektrimähise paigutusega.
