Muuntaja on elektroninen laite, joka voi muuttaa toimintasuureita, ja sitä mitataan muuntosuhteella k. Tämä numero ilmaisee parametrin, kuten jännitteen, virran, resistanssin tai tehon, muutoksen tai skaalauksen.
Sisältö
Mikä on muuntosuhde
Muuntaja ei muuta yhtä parametria toiseksi, vaan toimii niiden arvojen kanssa. Sitä kutsutaan kuitenkin muuntimeksi. Riippuen siitä, miten ensiökäämi on kytketty virtalähteeseen, laitteen käyttötarkoitus muuttuu.
Nämä laitteet ovat laajalti käytössä kotona. Niiden tarkoituksena on syöttää kotitalouslaitteeseen tehoa siten, että se vastaa laitteen teknisessä tiedotteessa ilmoitettua nimellisarvoa. Esimerkiksi verkkojännite on 220 volttia, ja puhelimen akku ladataan 6 voltin virtalähteestä. Tämän vuoksi verkkojännitettä on alennettava kertoimella 220:6 = 36,7. Tätä arvoa kutsutaan muuntosuhteeksi.
Jotta tämä voidaan laskea tarkasti, on muistettava itse muuntajan rakenne. Kaikissa tällaisissa laitteissa on erikoisseoksesta valmistettu ydin ja vähintään 2 kelaa:
- ensisijainen;
- toisiokäämi.
Ensisijainen kela on kytketty virtalähteeseen, toissijainen kela kuormaan, ja niitä voi olla yksi tai useampi. Käämitys on kela, joka koostuu sähköeristyslangasta, joka on kiedottu kehykseen tai ilman kehystä. Johdon kokonaista kierrosta kutsutaan kelaksi. Ensimmäinen ja toinen käämi on asennettu ytimeen, jonka avulla energiaa siirretään käämien välillä.
Muuntajan muuntosuhde
Erityinen kaava määrittää käämityksen johtimien lukumäärän ja ottaa huomioon kaikki käytetyn ytimen erityispiirteet. Siksi ensiökäämien kierrosten lukumäärä on erilainen eri laitteissa, vaikka ne on kytketty samaan virtalähteeseen. Jos muuntajaan on tarkoitus kytkeä useita kuormia, joilla on eri syöttöjännitteet, toisiokäämien lukumäärä vastaa kytkettävien kuormien lukumäärää.
Kun tiedät ensiö- ja toisiokäämien kierrosten lukumäärän, voit laskea laitteen k:n. GOST 17596-72 -standardin määritelmän mukaan".Muuntokerroin - Toisiokäämien kierrosten lukumäärän suhde ensiökäämien kierrosten lukumäärään tai toisiojännitteen suhde ensiöjännitteeseen kuormittamattomassa tilassa, lukuun ottamatta jännitehäviötä muuntajassa."." Jos tämä k-kerroin on suurempi kuin 1, yksikkö on step-down-yksikkö, jos pienempi, se on step-up-yksikkö. GOSTissa ei ole tällaista eroa, joten suurempi luku jaetaan pienemmällä luvulla ja k on aina suurempi kuin 1.
Sähkönjakelussa muuntimet auttavat vähentämään siirtohäviöitä. Tätä varten voimalaitoksen tuottama jännite nostetaan useisiin satoihin tuhansiin voltteihin. Tämän jälkeen jännite alennetaan vaadittuun arvoon samoilla laitteilla.
Jännitteensäätimillä varustetut muuntajat asennetaan teollisuus- ja asuinalueita syöttäviin sähköasemiin. Toisiokäämistä irrotetaan apulähdöt, joiden kytkennän avulla jännitettä voidaan vaihdella pienellä alueella. Tämä tehdään ruuviliitoksella tai nupilla. Tässä tapauksessa tehomuuntajan muuntosuhde ilmoitetaan sen teknisessä tiedotteessa.
Muuntajasuhteen määritelmä ja kaava
Osoittautuu, että suhde on vakio, joka osoittaa sähköisten parametrien skaalautumisen ja on täysin riippuvainen laitteen rakenteesta. K:n laskenta tehdään eri tavoin eri parametreille. Muuntajia on seuraaviin luokkiin:
- jännitteellä;
- nykyinen;
- vastarinnan avulla.
Ennen kertoimen määrittämistä on mitattava käämien yli vaikuttava jännite. GOST:n mukaan tämä mittaus on tehtävä kelojen ollessa tyhjäkäynnillä. Tämä on silloin, kun taajuusmuuttajaan ei ole kytketty kuormaa, ja lukema voidaan näyttää yksikön tyyppikilvessä.
Primäärikäämityksen lukema jaetaan sitten sekundäärikäämityksen lukemalla, jolloin saadaan kerroin. Jos kummankin kelan kierrosten lukumäärä on tiedossa, primäärikelan kierrosten lukumäärä jaetaan sekundäärikelan kierrosten lukumäärällä. Tässä laskennassa kelan vastus jätetään huomiotta. Jos toisiokäämityksiä on useita, kullekin käämitykselle määritetään eri k.
Virtamuuntajilla on oma piirteensä, niiden ensiökäämi on kytketty sarjaan kuorman kanssa. Ennen k-arvon laskemista mitataan ensiö- ja toisiovirrat. Primäärivirta puretaan sekundäärivirraksi. Jos kierrosten lukumäärä on saatavissa tietolehdestä, k voidaan laskea jakamalla toisiokäämitysjohdon kierrosten lukumäärä ensiökäämitysjohdon kierrosten lukumäärällä.
Kun lasketaan impedanssimuuntajan, jota kutsutaan myös sovitusmuuntajaksi, kerroin, etsi ensin tulo- ja lähtöimpedanssit. Tätä varten lasketaan teho, joka on yhtä suuri kuin jännitteen ja virran tulo. Teho jaetaan sitten jännitteen neliöllä, jolloin saadaan resistanssi. Muuntajan ja kuorman tulovastuksen murto-osa suhteessa sen ensiöpiiriin ja kuorman tulovastuksen murto-osa toisiopiirissä antaa laitteen k:n.
Tämä voidaan laskea myös toisella tavalla. Sinun on löydettävä k-kerroin jännitteellä ja neliöityä se, tulos on samanlainen.
Erilaiset muuntajat ja niiden suhteet
Vaikka muuntimet eivät rakenteellisesti eroa toisistaan paljonkaan, niiden käyttötarkoitus on varsin laaja. Muuntajia on käsiteltyjen muuntajien lisäksi seuraavanlaisia:
- virtamuuntaja;
- säästömuuntaja;
- pulssi;
- hitsaus;
- eristäminen;
- täsmäävät;
- pic-muuntaja;
- tuplakuristus;
- transfluctor;
- pyörivä;
- ilmaa ja öljyä;
- kolmivaiheinen.
Automaattimuuntajalle on ominaista, että siinä ei ole galvaanista eristystä, vaan ensiö- ja toisiokäämitykset on tehty samasta johtimesta, ja toisiokäämitys on osa ensiötä. Pulssimuuntaja skaalaa lyhyitä suorakulmaisia pulssisignaaleja. Hitsaus toimii oikosulkutilassa. Erottimia käytetään, kun vaaditaan erityistä sähköturvallisuutta: märkätilat, tilat, joissa on paljon metallituotteita ja vastaavat. Niiden k on pääasiassa yhtä suuri kuin 1.
Huipusta huippuun -muuntaja muuntaa sinimuotoisen jännitteen pulssijännitteeksi. Kaksoiskuristin on kaksi kaksoiskäämiä, mutta se viittaa muuntajiin niiden rakenneominaisuuksien osalta. Transfluori sisältää magneettisydämen, jonka jäännösmagnetointiarvo on korkea, minkä ansiosta sitä voidaan käyttää muistina. Pyörivä lähettää signaaleja pyöriviin kohteisiin.
Ilmamuuntajat ja öljymuuntajat eroavat toisistaan jäähdytystavan suhteen. Öljypohjaisia käytetään suuritehoiseen skaalaukseen. Kolmivaihemuuntajia käytetään kolmivaihepiireissä.
Lisätietoja virtamuuntajan muuntosuhteesta on taulukossa.
| Nimelliskuormitus, V | 3 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 75 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Suhde, n | Arvioitu moninaisuus | ||||||||||
| 3000/5 | 37 | 31 | 25 | 20 | 17 | 13 | 11 | 9 | 8 | 6 | 5 |
| 4000/5 | 38 | 32 | 26 | 22 | 20 | 15 | 13 | 11 | 10 | 8 | 6 |
| 5000/5 | 38 | 29 | 25 | 22 | 20 | 16 | 14 | 12 | 11 | 10 | 8 |
| 6000/5 | 39 | 28 | 25 | 22 | 20 | 16 | 15 | 13 | 12 | 10 | 8 |
| 8000/5 | 38 | 21 | 20 | 19 | 18 | 14 | 14 | 13 | 12 | 11 | 9 |
| 10000/5 | 37 | 16 | 15 | 15 | 14 | 12 | 12 | 12 | 11 | 10 | 9 |
| 12000/5 | 39 | 20 | 19 | 18 | 18 | 12 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
| 14000/5 | 38 | 15 | 15 | 14 | 14 | 12 | 13 | 12 | 12 | 11 | 10 |
| 16000/5 | 36 | 15 | 14 | 13 | 13 | 12 | 10 | 10 | 10 | 9 | 9 |
| 18000/5 | 41 | 16 | 16 | 15 | 15 | 12 | 14 | 14 | 13 | 12 | 12 |
Lähes kaikissa edellä mainituissa laitteissa on magneettivuota siirtävä ydin. Vuo syntyy elektronien liikkeestä kussakin käämissä, ja virrat eivät saa olla nolla. Virran muuntosuhde riippuu myös ytimen tyypistä:
- ydin;
- panssaroitu.
Panssaroidussa ytimessä magneettikentillä on suurempi vaikutus skaalautumiseen.
Aiheeseen liittyvät artikkelit:
