En enfasetransformator er en elektrisk enhed, der accepterer enfaset vekselstrøm og udgange enfaset AC. Dette bruges til distribution af strøm i ikke-byområder, da den samlede efterspørgsel og omkostninger er lavere end 3-faset distributionstransformatoren. De bruges som en nedtræningstransformator til at reducere husets spænding til en passende værdi uden en ændring i frekvens. Af denne grund bruges det ofte til strømelektronisk apparater i boliger. Denne artikel diskuterer en oversigt over en enkeltfasetransformator.
Hvad er en enkeltfasetransformator?
Definition: TIL transformer er en enhed, der omdanner magnetisk energi til elektrisk energi. Den består af to elektriske spoler kaldet primærvikling og sekundærvikling. Den primære snoet af en transformer modtager strøm, mens sekundærviklingen leverer strøm. Et magnetisk jernkredsløb kaldet “kerne” bruges ofte til at vikle rundt om disse spoler. Selvom disse to spoler er elektrisk isolerede, er de magnetisk forbundet.
En elektrisk strøm, når den føres gennem den primære del af en transformer, dannes et magnetfelt, som inducerer en spænding på tværs af en transformer. Baseret på applikationstypen bruges enfasetransformatoren til enten at øge eller nedspænde spændingen ved udgangen. Denne transformer er typisk en strømtransformator med høj effektivitet og lave tab. Enkeltfasetransformatordiagrammet er vist nedenfor.
enfasetransformator
Princippet om enfasetransformator
Enfasetransformatoren fungerer på princippet om Faradays lov om elektromagnetisk induktion . Gensidig induktion mellem primære og sekundære viklinger er typisk ansvarlig for transformatorens drift i en elektrisk transformer.
Arbejde med enfasetransformator
En transformer er en statisk enhed, der overfører elektrisk strøm i et kredsløb til et andet kredsløb med samme frekvens. Den består af primære og sekundære viklinger. Denne transformer fungerer på princippet om gensidig induktans.
Når den primære i en transformer er forbundet til en vekselstrømforsyning, strømmer strømmen i spolen og magnetfeltopbygningen. Denne tilstand er kendt som gensidig induktans, og strømmen er i henhold til Faradays lov om elektromagnetisk induktion. Da strømmen stiger fra nul til sin maksimale værdi, styrker magnetfeltet og gives af dɸ / dt.
Denne elektromagnet danner de magnetiske kraftlinjer og udvider sig udad fra spolen og danner en bane med magnetisk flux. Drejningerne af begge viklinger bliver forbundet med denne magnetiske flux. Styrken af et magnetfelt, der genereres i kernen, afhænger af antallet af drejninger i viklingen og mængden af strøm. Magnetstrømmen og strømmen er direkte proportionale med hinanden.
bearbejdning af enfasetransformator
Kilde: Wikimedia
Når de magnetiske fluxlinier strømmer rundt om kernen, passerer den gennem sekundærviklingen og inducerer spænding over den. Faradays lov bruges til at bestemme den spænding, der induceres over den sekundære spole, og den er givet af:
N. dɸ / dt
hvor,
'N' er antallet af spoleomdrejninger
Frekvensen er den samme i primære og sekundære viklinger.
Således kan vi sige, at den inducerede spænding er den samme i begge viklingerne, da den samme magnetiske flux forbinder begge spolerne sammen. Den samlede inducerede spænding er også direkte proportional med antallet af drejninger i spolen.
Lad os antage, at transformatorens primære og sekundære viklinger har enkelt drejning på hver. Hvis vi ikke antager tab, strømmer strømmen gennem spolen for at producere magnetisk flux og inducere spænding på en volt over sekundærstrømmen.
På grund af vekselstrømforsyning varierer magnetisk flux sinusformet, og den gives af,
ɸ = ɸmaksUden ωt
Forholdet mellem den inducerede emf, E i spoleviklingerne af N drejninger er givet af,
E = N (d∅) / dt
E = N * ω * ɸmakscosωtφ
Emax = Nωɸmaks
Ermer = Nω / √2 * ɸmaks= 2π / √2 * f * N * ɸmaks
Erme = 4,44 fNɸmaks
Hvor,
'F' er frekvensen i Hertz, givet af ω / 2π.
'N' er antallet af spoleviklinger
'ɸ' er s mængden af flux i Webers
Ovenstående ligning er Transformer EMF-ligning. For emf af en primærvikling af en transformator E vil N være antallet af primære omdrejninger (NP), mens for emf E for en sekundær vikling af en transformer vil antallet af omdrejninger være N (NS).
Konstruktion af enfasetransformator
En simpel enfasetransformator har hver vikling, der er viklet cylindrisk på en blød jerndel separat for at tilvejebringe et nødvendigt magnetisk kredsløb, der almindeligvis kaldes 'transformerkerne'. Det giver en sti til strømmen af magnetfeltet for at inducere spænding mellem to viklinger.
Som det ses i figuren ovenfor, er de to viklinger ikke tæt nok til at have en effektiv magnetisk kobling. Således kan konvergering og forøgelse af det magnetiske kredsløb nær spolerne forbedre den magnetiske kobling mellem primære og sekundære viklinger. Tynde stållameller skal anvendes til at forhindre effekttab fra kernen.
Baseret på hvordan viklingerne vikles rundt om den centrale laminerede stålkerne, er transformerkonstruktionen opdelt i to typer
Transformer af kernetype
I denne type konstruktion er kun halvdelen af viklingerne viklet cylindrisk rundt om hvert ben i en transformer for at forbedre magnetisk kobling som vist i nedenstående figur. Denne type konstruktion sikrer, at magnetiske kraftlinjer strømmer gennem begge viklingerne samtidigt. Den største ulempe ved kernetransformatoren er lækstrømmen, der opstår på grund af strømmen af en lille del af magnetiske kraftlinjer uden for kernen.
kernetype-transformer
Transformer af shell-type
I denne type transformerkonstruktion er de primære og sekundære viklinger placeret cylindrisk på midterbenet, hvilket resulterer i dobbelt tværsnitsareal end de ydre lemmer. Der er to lukkede magnetiske stier i denne type konstruktion, og den ydre lem har den magnetiske flux ɸ / 2, der strømmer. Shell-transformer overvinder lækstrøm, reducerer kernetab og øger effektiviteten.
enfasetransformator-skal-type
Ansøgninger
Anvendelserne af en enfasetransformator er nævnt nedenfor.
- At nedtone langdistance-signaler for at understøtte både elektroniske enheder til boliger og lette kommercielle enheder
- I fjernsynsapparater til spændingsregulering
- At øge strømmen i invertere til hjemmet
- At levere strøm til ikke-byområder
- At isolere to kredsløb elektrisk som primær og sekundær placeres langt fra hinanden
Ofte stillede spørgsmål
1). Hvad betyder en enkeltfase?
Et enfaset system eller kredsløb, der genererer eller bruger en enkelt vekselspænding
2). Bruger huse enfaset forsyning?
Generelt leveres boliger med enfaset forsyning
3). På hvilke principper fungerer enfasetransformatoren?
Faradays lov af elektromagnetisk induktion og gensidig induktion
4). Hvad er transformatoren 'Turns Ratio'?
NP / NS = VP / VS = n = Drejeforhold
5). Giv to anvendelser af en enkeltfasetransformator
- I fjernsynsapparater til spændingsregulering
- At øge strømmen i invertere til hjemmet
Således er en enfasetransformator egnet til lettere elektriske enheder. Det er billigere og meget foretrukket at levere strøm til ikke-byområder. Denne artikel understreger transformatorens arbejdsprincip , konstruktion og anvendelser af en enfasetransformator. Læseren kan lære dybtgående om enfasetransformer fra denne artikel.
