Perangkat statis elektromagnetik digunakan untuk membuat dan menerapkan medan magnet. Ada banyak kasus, mengapa Anda membutuhkan trafo dalam elektronik, sirkuit listrik, dan teknik radio. Perangkat ini dilengkapi dengan gulungan induktif yang saling terhubung pada inti magnetik. Listrik berkontribusi pada medan bolak-balik, sedangkan transformator menggunakan induksi elektromagnetik untuk memberikan nilai konstan pada arus tanpa mengubah frekuensi.
Isi
Definisi dan aplikasi
Berbagai voltase dengan karakteristik berbeda diperlukan untuk memberi daya pada perangkat. Transformator adalah desain untuk menggunakan operasi induktif medan magnet. Pita atau gulungan kawat dihubungkan oleh fluks umum yang menurunkan atau menaikkan tegangan. Sebuah televisi menggunakan 5 volt untuk mengoperasikan transistor dan sirkuit mikro, menyalakan kineskop membutuhkan beberapa kilovolt saat menggunakan osilator kaskade.
Gulungan terisolasi ditempatkan pada inti bahan yang dimagnetisasi secara spontan dengan nilai tegangan tertentu. Unit yang lebih tua menggunakan frekuensi listrik yang ada, sekitar 60 Hz. Sirkuit daya alat modern menggunakan transformator pulsa frekuensi tinggi.Tegangan bolak-balik diperbaiki dan diubah melalui osilator ke nilai dengan parameter tertentu.
Tegangan distabilkan oleh unit kontrol dengan modulasi lebar pulsa. Semburan frekuensi tinggi ditransmisikan ke transformator, output menerima nilai stabil. Besaran dan beratnya perangkat masa lalu digantikan oleh ringan dan ukuran kecil. Kinerja linier unit sebanding dengan daya dalam rasio 1:4, untuk mengurangi ukuran perangkat, meningkatkan frekuensi arus.
Perangkat masif digunakan di sirkuit catu daya, jika Anda ingin membuat tingkat disipasi interferensi minimum dengan frekuensi tinggi, misalnya, saat memberikan suara berkualitas.
Desain dan prinsip operasi
Pabrikan memilih aturan dasar pengoperasian unit, tetapi ini tidak mempengaruhi keandalan operasi. Konsep berbeda dalam proses pembuatannya. Prinsip operasi transformator didasarkan pada dua pernyataan:
- Gerakan yang berubah dari pembawa muatan terarah menciptakan medan gaya magnet bolak-balik;
- Efek pada fluks gaya yang ditransmisikan melalui kumparan menghasilkan gaya gerak listrik dan induksi.
Perangkat ini terdiri dari bagian-bagian berikut:
- Sebuah konduktor magnetik (inti);
- kumparan atau belitan;
- tulang punggung untuk pengaturan gulungan;
- bahan isolasi;
- sistem pendingin;
- elemen lain dari lampiran, akses, perlindungan.
Pengoperasian transformator didasarkan pada jenis konstruksi dan kombinasi inti dan belitan. Pada tipe inti, konduktor tertutup dalam belitan dan sulit dilihat. Gulungan terlihat, bagian atas dan bawah inti terlihat, dan sumbu vertikal. Bahan yang membentuk kumparan harus menghantarkan listrik dengan baik.
Dalam produk tipe lapis baja, inti menyembunyikan sebagian besar belokan, ditempatkan secara horizontal atau tegak lurus.Desain transformator toroidal melibatkan penempatan dua belitan independen pada inti magnetik tanpa sambungan listrik di antara keduanya.
Sistem magnetik
Terbuat dari paduan baja transformator, ferit, permalloy dengan pelestarian bentuk geometris untuk menghasilkan medan magnet unit. Konduktor terbuat dari pelat, kaset, tapal kuda dan dibuat dengan mesin press. Bagian di mana belitan ditempatkan disebut kuk. Kuk adalah elemen tanpa kumparan, yang melakukan penutupan sirkuit.
Prinsip operasi transformator tergantung pada skema struts, yaitu:
- datar - sumbu kuk dan inti berada dalam satu bidang;
- spasial - elemen longitudinal diatur di permukaan yang berbeda;
- simetris - konduktor dengan bentuk, ukuran, dan konstruksi yang sama diatur ke semua kuk dengan cara yang mirip dengan yang lain;
- asimetris - berdiri individu berbeda dalam penampilan, dimensi dan ditempatkan di posisi yang berbeda.
Jika diasumsikan bahwa arus searah mengalir melalui belitan, yang disebut primer, kawat magnet dibuat terbuka. Dalam kasus lain, inti tertutup, berfungsi untuk menutup saluran listrik.
Gulungan
Dibuat dalam bentuk satu set belokan, disusun pada konduktor dengan penampang persegi. Bentuknya digunakan untuk operasi yang efisien dan untuk meningkatkan faktor pengisian di jendela inti magnetik. Jika perlu untuk menambah penampang inti, dibuat dalam bentuk dua elemen paralel untuk mengurangi terjadinya arus eddy. Setiap konduktor tersebut disebut inti.
Inti dibungkus kertas dan dilapisi dengan pernis enamel. Kadang-kadang dua inti yang disusun secara paralel terbungkus dalam isolasi umum, satu set yang disebut kabel. Gulungan dibedakan menurut tujuannya:
- utama - mereka disuplai dengan arus bolak-balik, arus listrik yang dikonversi keluar;
- mengatur - mereka dilengkapi dengan keran untuk mengubah tegangan pada arus listrik rendah
- bantu - mereka berfungsi untuk memasok jaringan mereka dengan daya kurang dari indikator nominal transformator dan mensub-magnetisasi sirkuit dengan arus searah.
Metode pembungkus:
- Gulungan baris - belokan dibuat ke arah sumbu di sepanjang konduktor, belokan berikutnya dililit erat, tanpa celah;
- belitan heliks - belitan multi-lapisan dengan celah di antara cincin atau melewati elemen yang berdekatan;
- belitan disk - baris spiral dilakukan secara berurutan, dalam lingkaran belitan dibuat dalam urutan radial ke arah dalam dan luar;
- spiral foil terbuat dari lembaran lebar aluminium dan tembaga, yang ketebalannya bervariasi dari 0,1-2 mm.
Simbol
Untuk memudahkan membaca diagram transformator, terdapat tanda-tanda khusus. Inti digambar dengan garis tebal, angka 1 menunjukkan lilitan primer, lilitan sekunder ditunjukkan dengan angka 2 dan 3.
Di beberapa sirkuit, garis inti memiliki ketebalan yang sama dengan gambar setengah lingkaran kumparan. Penunjukan bahan inti berbeda:
- inti magnet ferit ditarik dengan garis tebal;
- inti baja dengan celah magnet ditarik dengan garis tipis dengan putus di tengah;
- sumbu yang terbuat dari dielektrik magnet ditandai dengan garis putus-putus tipis;
- batang tembaga digambar sebagai garis sempit dengan notasi material menurut tabel Mendeleev.
Titik-titik tebal digunakan untuk menyorot keluaran koil, penunjukan induksi seketika adalah sama. Digunakan untuk menunjukkan unit perantara dalam generator kaskade untuk menunjukkan fase lawan. Letakkan titik-titik jika ingin mengatur polaritas saat merakit dan arah belitan. Jumlah belitan pada belitan primer ditentukan secara konvensional, seperti halnya jumlah setengah lingkaran tidak dinormalisasi, ada proporsionalitas, tetapi tidak diamati secara ketat.
Karakter utama
Mode idle digunakan ketika sekunder transformator terbuka, tidak ada tegangan di dalamnya. Arus mengalir melalui belitan primer, dan magnetisasi reaktif terjadi. Operasi idle digunakan untuk menentukan efisiensi, rasio transformasi dan kerugian inti.
Operasi beban melibatkan menghubungkan catu daya ke sirkuit utama, di mana arus total operasi dan arus tanpa beban mengalir. Beban terhubung ke sekunder transformator. Modus ini umum.
Fase hubung singkat terjadi jika hambatan kumparan sekunder adalah satu-satunya beban. Dalam mode ini kerugian pemanasan koil di sirkuit ditentukan. Parameter transformator diperhitungkan dalam sistem substitusi perangkat melalui pengaturan resistansi.
Rasio daya input dan output menentukan efisiensi transformator.
Aplikasi
Peralatan rumah tangga memiliki koneksi ground melalui konduktor netral. Konsumen yang menyentuh sirkuit fase dan netral secara bersamaan akan menyebabkan kesalahan loop dan mengakibatkan cedera pribadi. Pengkabelan melalui transformator isolasi membuat orang tetap aman karena gulungan sekunder tidak bersentuhan dengan tanah.
Unit berdenyut digunakan saat mentransmisikan kejutan persegi panjang dan mengubah sinyal pendek di bawah beban. Output mengubah polaritas dan amplitudo arus, tetapi tegangan tetap tidak berubah.
Alat ukur DC adalah penguat magnet. Mengubah tegangan bolak-balik dibantu oleh gerakan terarah elektron daya kecil. Sebuah penyearah memasok energi konstan dan tergantung pada nilai-nilai listrik input.
Unit daya banyak digunakan pada generator arus kecil, daya, kinerja pada mesin diesel memiliki nilai sedang. Transformator dipasang secara seri dengan beban, perangkat dihubungkan ke sumber oleh belitan primer, sirkuit sekunder mengeluarkan energi yang diubah. Nilai arus keluaran berbanding lurus dengan beban.Peralatan dengan 3 batang magnet digunakan jika generator arus tiga fase.
Unit pembalik memiliki transistor dengan konduktivitas yang sama dan hanya memperkuat sebagian sinyal pada output. Untuk konversi tegangan lengkap, pulsa diterapkan ke kedua transistor.
Peralatan pencocokan digunakan untuk menghubungkan ke perangkat elektronik dengan beban input dan output impedansi tinggi dengan aliran arus listrik rendah. Satuan ini berguna dalam saluran frekuensi tinggi, di mana perbedaan nilai menyebabkan kehilangan energi.
Jenis Transformer
Peringkat arus di sirkuit primer dan sekunder menentukan klasifikasi transformator. Pada tipe umum, indeks berada pada kisaran 1-5 A.
Unit pemisah tidak menyediakan koneksi kedua spiral. Peralatan menyediakan isolasi galvanik, yaitu transmisi pulsa dengan cara non-kontak. Tanpa itu, arus yang mengalir di antara sirkuit hanya dibatasi oleh resistansi, yang tidak diperhitungkan karena nilainya yang kecil.
Transformator pencocokan menyediakan pencocokan nilai resistansi yang berbeda untuk meminimalkan distorsi bentuk pulsa pada output. Ini berfungsi untuk mengatur isolasi galvanik.
Sebelum mengetahui apa itu transformator arah daya, perlu dicatat bahwa mereka diproduksi untuk bekerja dengan jaringan berdaya tinggi. Perangkat arus bolak-balik mengubah nilai energi dalam menerima instalasi dan bekerja di tempat-tempat dengan kapasitas besar dan laju perubahan listrik.
Transformator putar tidak boleh disamakan dengan peralatan berputar, mesin untuk mengubah sudut rotasi menjadi tegangan rangkaian, di mana efisiensinya tergantung pada kecepatan rotasi. Perangkat mentransmisikan impuls listrik ke bagian mesin yang bergerak, seperti kepala VCR. Inti ganda dengan belitan terpisah, salah satunya berputar di sekitar yang lain.
Unit berisi oli menggunakan pendinginan koil dengan oli transformator khusus. Mereka memiliki sirkuit magnetik tipe tertutup. Berbeda dengan tipe udara, mereka dapat berinteraksi dengan jaringan berdaya tinggi.
Transformator las untuk mengoptimalkan pengoperasian peralatan, menurunkan tegangan dan menciptakan arus frekuensi tinggi. Hal ini disebabkan oleh perubahan impedansi induktif atau karakteristik tanpa beban. Pengaturan langkah dilakukan dengan tata letak belitan listrik pada konduktor.
