Elektromagnētiskās statiskās ierīces tiek izmantotas, lai radītu un piemērotu magnētisko lauku. Pastāv daudzi iemesli, kāpēc transformators ir nepieciešams elektroniskajās, elektriskajās un radio ķēdēs. Ierīce ir aprīkota ar induktīvajiem tinumiem, kas ir savstarpēji savienoti uz magnētiskā serdeņa. Elektrotīkls rada maiņstrāvas lauku, bet transformators izmanto elektromagnētisko indukciju, lai strāvai piešķirtu nemainīgu vērtību, nemainot frekvenci.
Saturs
Definīcija un mērķis
Instrumentu barošanai ir nepieciešami dažādu raksturlielumu spriegumi. Transformators ir konstrukcija, kas izmanto magnētiskā lauka induktīvo darbību. Lentes vai vadu spoles, kas savienotas ar kopīgu strāvu, samazina vai palielina spriegumu. Televizors izmanto 5 V, lai darbinātu tranzistorus un mikroshēmas, bet kineskopa darbināšanai nepieciešami vairāki kilovolti, ja tiek izmantots kaskādes oscilators.
Izolētie tinumi ir novietoti uz spontāni magnetizēta materiāla serdes ar noteiktu sprieguma vērtību. Vecākās ierīces izmantoja esošo elektrotīkla frekvenci - aptuveni 60 Hz. Mūsdienu ierīču barošanas ķēdēs izmanto augstfrekvences impulsu transformatorus. Maiņstrāvas spriegums tiek iztaisnots un ar oscilatora palīdzību pārveidots par vērtību ar noteiktiem parametriem.
Spriegumu stabilizē vadības bloks ar impulsa platuma modulāciju. Augstfrekvences sprādzieni tiek pārraidīti uz transformatoru, izeja ir stabila. Iepriekšējo ierīču masivitāti un smagumu aizstāj vieglums un nelielais izmērs. Ierīces lineārā veiktspēja ir proporcionāla jaudai attiecībā 1:4, pašreizējā frekvence tiek palielināta, lai samazinātu ierīces izmēru.
Masīvie bloki tiek izmantoti barošanas ķēdēs, ja ir nepieciešama minimāla augstfrekvences traucējumu izkliedēšana, piemēram, nodrošinot augstas kvalitātes skaņu.
Konstrukcija un darbības princips
Ražotājs izvēlas ierīces darbības pamatnoteikumus, taču tas neietekmē darbības uzticamību. Koncepcijas atšķiras ražošanas procesā. Transformatora darbības principa pamatā ir divi apgalvojumi:
- mainīgā virziena lādiņu nesēju kustība rada mainīgu magnētisko spēka lauku;
- Ietekme uz spēka plūsmu, kas tiek pārraidīta caur spoli, rada elektromotora spēku un indukciju.
Ierīce sastāv no šādām daļām:
- Magnēta stieple (serde);
- spole vai tinums;
- balsts spoļu izvietojumam;
- izolācijas materiāls;
- dzesēšanas sistēma;
- citi nostiprināšanas, piekļuves, aizsardzības elementi.
Transformatora darbība ir atkarīga no konstrukcijas veida un serdes un tinumu kombinācijas. Kodola tipa vadītājā vadītājvadītājs ir ievietots tinumos, un to ir grūti pamanīt. Ir redzamas spoles, redzama serdes augšējā un apakšējā daļa, un ass ir vertikāla. Materiālam, no kura ir izgatavota spole, ir labi jāvada elektrība.
Bruņota tipa izstrādājumos serdeņi slēpj lielāko daļu pagriezienu un ir novietoti horizontāli vai vertikāli. Toroidālās konstrukcijas transformatoriem ir divi neatkarīgi tinumi uz magnētiskās serdes bez elektriskā savienojuma starp tiem.
Magnētiskā sistēma
Izgatavots no leģēta transformatora tērauda, ferīta, permalloy, saglabājot ģeometrisko formu, lai radītu vienības magnētisko lauku. Diriģents ir veidots no plāksnēm, sloksnēm, pakavēm un tiek izgatavots uz preses. Daļu, uz kuras atrodas tinums, sauc par jūgu. Joms ir elements bez spolēm, kas noslēdz ķēdes slēgšanu.
Transformatora darbības veids ir atkarīgs no jūga izvietojuma, kas var būt
- plakana - jūga un serdes asis ir vienā plaknē;
- telpiski - gareniskie elementi ir izvietoti dažādās virsmās;
- simetriski - vienādas formas, izmēra un konstrukcijas vadi ir izvietoti pie visiem jūgiem līdzīgi kā pie citiem;
- asimetriskas - atsevišķas statnes atšķiras pēc izskata, izmēriem un ir novietotas dažādās pozīcijās.
Ja pieņem, ka caur tinumu, ko sauc par primāro tinumu, plūst līdzstrāva, tad magnētiskais vads ir atvērts. Citos gadījumos serde ir slēgta, tā kalpo, lai slēgtu elektrolīnijas.
tinumi .
Tie ir izgatavoti kā spoļu kopums, kas izvietotas uz vadītājiem ar kvadrātveida šķērsgriezumu. Šī forma tiek izmantota efektīvai darbībai un magnētiskā kodola loga aizpildījuma koeficienta palielināšanai. Ja nepieciešams lielāks serdes šķērsgriezums, to izgatavo kā divus paralēlus elementus, lai samazinātu virpuļstrāvu rašanos. Katru šādu vadītāju sauc par serdi.
Kodols ir ietīts papīrā un pārklāts ar emaljas laku. Dažreiz divas paralēli izvietotas dzīslas ir apvilktas ar kopīgu izolāciju, un šo komplektu sauc par kabeli. Tinumi ir diferencēti atkarībā no to izmantošanas mērķa:
- galvenais - tie tiek apgādāti ar maiņstrāvu, transformētā elektriskā strāva iziet;
- vadības tinumi - tiem ir līkumi, lai pārveidotu spriegumu pie zemām strāvām;
- palīgierīces - tās kalpo, lai apgādātu savu tīklu ar mazāk nekā transformatora nominālvērtību un magnetizētu ķēdi ar līdzstrāvu.
Iesaiņošanas metodes:
- Rindu tinums - vijumi tiek veikti ass virzienā visā vadītāja garumā, nākamie vijumi tiek vīti cieši, bez atstarpēm;
- spirālveida tinums - daudzslāņu tinums ar atstarpēm starp gredzeniem vai blakus esošo elementu pārklāšanos;
- diska uztīšana - spirāles rinda tiek uztīta sērijveidā, uztīšana notiek radiāli iekšējā un ārējā virzienā pa apli;
- folijas spole ir izgatavota no alumīnija un vara platām loksnēm, kuru biezums ir 0,1-2 mm.
Simboli
Ir īpašas zīmes, kas atvieglo transformatora diagrammas nolasīšanu. Kodols ir iezīmēts ar biezu līniju, ar skaitli 1 ir apzīmēts primārais tinums, bet sekundārie tinumi ir apzīmēti ar skaitļiem 2 un 3.
Dažās diagrammās pamatlīnijas biezums ir līdzīgs pusapļa zīmējumam. Kodola materiāla apzīmējums ir atšķirīgs:
- ferīta magnētiskais kodols ir iezīmēts ar biezu līniju;
- tērauda serdi ar magnētisko spraugu zīmē ar plānu līniju ar pārtraukumu vidū;
- magnetizētā dielektriķa ass ir iezīmēta ar plānu punktētu līniju;
- vara stienis ir uzzīmēts kā šaura līnija ar materiālu pierakstu saskaņā ar Mendeļejeva tabulu.
Spēcīgi punkti tiek izmantoti, lai izceltu spoles jaudu, momentānās indukcijas apzīmējums ir tāds pats. Izmanto, lai norādītu starpposma vienības kaskādes oscilatoru fāžu maiņas norādīšanai. Punktu punkti tiek novietoti, ja ir nepieciešams noteikt polaritāti montāžas laikā un tinumu izvietojuma virzienu. Pagriezienu skaits primārajā tinumā ir noteikts konvencionāli, un pusapļu skaits netiek regulēts; proporcionalitāte pastāv, bet tā netiek stingri ievērota.
Galvenie raksturlielumi ir šādi.
Tukšais režīms darbojas, kad transformatora sekundārā puse ir atvērta un sekundārajā pusē nav sprieguma. Strāva plūst caur primāro un notiek reaktīvā magnetizācija. Strādājot bez slodzes, tiek noteikta efektivitāte, transformācijas koeficients un zudumi serdē.
Slodzes darbība ietver barošanas avota pieslēgšanu primārajai ķēdei, kurā plūst kopējā darba strāva un strāva bez slodzes. Slodze ir savienota ar transformatora sekundāro pusi. Šis režīms ir izplatīts.
Īssavienojuma fāze notiek, ja sekundārās spoles pretestība ir vienīgā slodze. Šajā režīmā tiek noteikti spoles sildīšanas zudumi ķēdē. Transformatoru parametri tiek ņemti vērā instrumentu aizvietošanas sistēmā, izmantojot pretestības iestatīšanu.
Ieejas jaudas attiecība pret izejas jaudu nosaka transformatora efektivitāti.
Pieteikumi
Sadzīves ierīcēm ir zemējuma kontakts caur neitrālo vadu. Fāzes un neitrālās strāvas ķēdes, kurām patērētājs vienlaicīgi pieskaras, izraisa cilpas bojājumu un miesas bojājumus. Savienojums ar izolācijas transformatoru nodrošina cilvēku drošību, jo sekundārais tinums nesaskaras ar zemi.
Impulsa iekārtas tiek izmantotas, pārraidot taisnstūra triecienus un pārveidojot īsus signālus slodzē. Izvadā mainās strāvas polaritāte un amplitūda, bet spriegums paliek nemainīgs.
Līdzstrāvas mērīšanas iekārta ir magnētiskais pastiprinātājs. Mainīgo spriegumu mainīt palīdz mazas jaudas elektronu virziena kustība. Taisngriezis piegādā nemainīgu enerģiju un ir atkarīgs no ienākošās elektroenerģijas vērtībām.
Jaudas agregāti tiek plaši izmantoti mazās strāvas ģeneratoros, strāvas ģeneratoros un vidējās strāvas ģeneratoros dīzeļdzinējos. Transformatori ir uzstādīti virknē ar slodzi, ierīce ir savienota ar avotu ar primāro tinumu, sekundārā ķēde piegādā pārveidoto enerģiju. Izejas strāvas vērtība ir tieši proporcionāla slodzei. Ja ģenerators ir trīsfāzu ģenerators, tiek izmantots aprīkojums ar 3 magnētiskajiem stieņiem.
Invertoriem ir vienādas vadītspējas tranzistori, un tie pastiprina tikai daļu signāla izejā. Pilnai sprieguma pārveidošanai abiem tranzistoriem tiek pielikts impulss.
Saskaņošanas iekārtas izmanto, lai pieslēgtu elektroniskām ierīcēm ar lielu pretestību pie slodzes ieejas un izejas ar mazu jaudas plūsmas ātrumu. Vienības ir noderīgas augstfrekvences līnijās, kur lieluma starpība izraisa jaudas zudumu.
Transformatoru veidi
Transformatoru klasifikāciju nosaka primārās un sekundārās strāvas nominālvērtības. Bieži sastopamajos tipos šī vērtība ir robežās no 1 līdz 5 A.
Atdalīšanas ierīce nenodrošina savienojumu starp abām spolēm. Iekārta nodrošina galvanisko izolāciju, t. i., impulsa pārraidi bezkontakta veidā. Bez tās strāvu, kas plūst starp ķēdēm, ierobežo tikai pretestība, kas netiek ņemta vērā tās mazās vērtības dēļ.
Atbilstības transformators nodrošina dažādu pretestības vērtību saskaņošanu, lai līdz minimumam samazinātu impulsa formas kropļojumus izejā. To izmanto, lai nodrošinātu galvanisko izolāciju.
Pirms noskaidrot, kas ir elektrolīniju transformatori, jāatzīmē, ka tie ir pieejami izmantošanai lieljaudas tīklos. Maiņstrāvas ierīces maina enerģijas vērtības uztvērējiekārtās un darbojas vietās ar lielu elektroenerģijas jaudu un maiņas ātrumu.
Rotējošo transformatoru nevajadzētu jaukt ar rotācijas iekārtu - mašīnu, kas rotācijas leņķi pārvērš ķēdes spriegumā, kur efektivitāte ir atkarīga no rotācijas ātruma. Ierīce pārraida elektrisko impulsu uz iekārtas kustīgajām daļām, piemēram, videomagnetofona galvu. Dubultdzīsla ar atsevišķiem tinumiem, no kuriem viens griežas ap otru.
Ar eļļu pildītajā ierīcē spoles dzesēšanai tiek izmantota īpaša transformatora eļļa. Tiem ir slēgta magnētiskā ķēde. Atšķirībā no gaisa tipa tie var mijiedarboties ar lieljaudas tīkliem.
Metināšanas transformatori, lai optimizētu iekārtu darbību, samazinātu spriegumu un ģenerētu augstfrekvences strāvu. To panāk, mainot induktivitātes vai bezslodzes raksturlielumus. Pakāpju regulēšana tiek veikta, sakārtojot elektrisko tinumu uz vadiem.
