Електромагнитните статични устройства се използват за създаване и прилагане на магнитно поле. Има много случаи, поради които е необходим трансформатор в електронните, електрическите вериги и радиотехниката. Устройството е оборудвано с индуктивни намотки, свързани помежду си върху магнитна сърцевина. Мрежата допринася за появата на променливо поле, а трансформаторът, използвайки електромагнитна индукция, дава текущите постоянни стойности, без да променя честотата.
Съдържание
Определение и цел
За захранване на устройства са необходими напрежения с различни характеристики. Трансформаторът е конструкция за използване на индуктивната работа на магнитно поле. Лентови или телени намотки, обединени от общ поток, намаляват или увеличават напрежението. Телевизорът използва 5 V за работа на транзистори и микросхеми, мощността на кинескопа изисква няколко киловолта при използване на каскаден генератор.
Изолираните намотки са разположени върху сърцевина, изработена от спонтанно намагнетизиран материал с определена стойност на напрежение. По-старите устройства използваха съществуващата честота на мрежата, около 60 Hz. В съвременните захранващи вериги за електрически уреди се използват импулсни трансформатори с висока честота. Променливото напрежение се поправя и преобразува с помощта на генератор в стойност с определени параметри.
Напрежението се стабилизира благодарение на блока за управление с широчинно-импулсна модулация. Високочестотните изблици се предават към трансформатора, на изхода се получава стабилна работа. Масивността и тежестта на устройствата от минали години се заменят с лекота и малък размер. Линейните индикатори на уреда са пропорционални на мощността в съотношение 1: 4; за да се намалят размерите на устройството, честотата на тока се увеличава.
Масивните устройства се използват в захранващи вериги, ако е необходимо да се създаде минимално ниво на дисперсия на високочестотни смущения, например при осигуряване на висококачествен звук.
Устройство и принцип на действие
Производителят избира основните правила за работа на уреда, но това не се отразява на надеждността на работа. Концепциите се различават в производствения процес. Принципът на работа на трансформатора се основава на две разпоредби:
- променящото се движение на насочените носители на заряд създава променливо магнитно поле;
- ефектът върху потока на мощността, предаван през бобината, произвежда електродвижеща сила и индукция.
Устройството се състои от следните части:
- магнитна верига (ядро);
- намотка или намотка;
- основа за местоположението на завоите;
- изолационен материал;
- охладителна система;
- други елементи на закрепване, достъп, защита.
Работата на трансформатора се осъществява според вида на конструкцията и комбинацията на сърцевината и намотките.При тип пръчка проводникът е затворен в намотки, трудно е да се види. Намотките на спиралата се виждат, горната и долната част на сърцевината се виждат, оста е вертикална. Материалът, от който се състои бобината, трябва да провежда добре електричеството.
В бронираните продукти пръчката крие повечето завои, тя се поставя хоризонтално или вертикално. Тороидалната конструкция на трансформаторите предвижда разполагане на две независими намотки върху магнитната верига без електрическа връзка между тях.
Магнитна система
Изработен е от легирана трансформаторна стомана, ферит, пермалой, като същевременно се запазва геометричната форма за генериране на магнитното поле на уреда. Проводникът е изграден от плочи, панделки, подкови, направен е на преса. Частта, върху която е разположена намотката, се нарича пръчка. Яремът е елемент без завои, който завършва веригата.
Принципът на работа на трансформатора зависи от разположението на стелажите, което се случва:
- плоски - осите на ярмите и сърцевината са в една и съща равнина;
- пространствени - надлъжните елементи са разположени в различни повърхности;
- симетрични - проводниците с еднаква форма, размер и дизайн са разположени към всички хомоти подобно на другите;
- асиметрични - отделните стелажи се различават по външен вид, размери и се поставят в различни позиции.
Ако се приеме, че през намотката, която се нарича първична, протича постоянен ток, тогава магнитният проводник се отваря. В други случаи сърцевината е затворена, тя служи за затваряне на електропроводите.
намотки
Те са направени под формата на набор от завои, разположени върху квадратни проводници.Формата се използва за ефективна работа и увеличаване на коефициента на запълване в прозореца на магнитната верига. Ако е необходимо да се увеличи напречното сечение на сърцевината, то се прави под формата на два успоредни елемента, за да се намали появата на вихрови токове. Всеки такъв проводник се нарича жилищен.
Пръчката е увита в хартия, покрита с емайлиран лак. Понякога две паралелно разположени жила са затворени в обща изолация, комплектът се нарича кабел. Намотките се различават по предназначение:
- основните - към тях се подава променлив ток, излиза преобразуван електрически ток;
- регулиращи - осигуряват кранове за трансформация на напрежението при ниска сила на тока;
- спомагателни - служат за захранване на тяхната мрежа с мощност, по-малка от номиналната стойност на трансформатора и изместват веригата с постоянен ток.
Методи за опаковане:
- обикновена намотка - завоите се правят по посока на оста по цялата дължина на проводника, следващите завои се навиват плътно, без празнини;
- навиване на винт - многослойно обвиване с пролуки между пръстените или приближаващи съседни елементи;
- навиване на диск - спирален ред се изпълнява последователно, в кръг, увиването се извършва в радиален ред във вътрешната и външната посока;
- фолиевата спирала се поставя от алуминиев и меден широк лист, чиято дебелина варира между 0,1-2 мм.
Конвенции
За да се улесни четенето на схемата на трансформатора, има специални знаци. Ядрото е начертано с дебела линия, числото 1 показва първичната намотка, вторичните завои са обозначени с числата 2 и 3.
В някои схеми основната линия е подобна по дебелина на линията на опаковъчните полукръгове. Означението на материала на пръта е различно:
- феритна магнитна верига е начертана с дебела линия;
- стоманена сърцевина с магнитна междина се изчертава с тънка линия с пролука в средата;
- оста на намагнетизирания диелектрик е обозначена с тънка пунктирана линия;
- медният прът има вид на тясна линия в диаграмата със символа на материала според периодичната таблица.
Ползите точки се използват за подчертаване на изхода на бобината, обозначението на моментната индукция е същото. Използва се за обозначаване на междинни единици в каскадни генератори за индикация на антифаза. Поставете точки, ако искате да зададете полярността по време на монтажа и посоката на намотките. Броят на завоите в първичната намотка се определя условно, точно както броят на полукръговете не е стандартизиран, има пропорционалност, но не се спазва стриктно.
Основни характеристики
Режимът на празен ход се използва, когато вторичната верига на трансформатора е отворена, в нея няма напрежение. Токът преминава през първичната намотка, възниква реактивно намагнитване. С помощта на работа на празен ход се определя ефективността, скоростта на трансформация и загубата в сърцевината.
Работата под товар означава свързване на източника на захранване към първичната верига, където протича общият ток на работа и празен ход. Товарът е свързан към вторичната верига на трансформатора. Този режим е често срещан.
Фазата на късо съединение възниква, ако съпротивлението на вторичната намотка е единственият товар. В този режим се определят загубите при нагряване на бобината във веригата.Параметрите на трансформатора се вземат предвид в системата за заместване на устройства чрез задаване на съпротивлението.
Съотношението на консумираната и изходната мощност определя ефективността на трансформатора.
Област на приложение
Домакинските уреди имат контакт със земята чрез неутрален проводник. Едновременният контакт от текущия консуматор на фазата и неутралната верига води до затваряне на веригата и нараняване. Свързването чрез изолиращ трансформатор ви позволява да защитите човек, тъй като вторичната намотка не влиза в контакт със земята.
Импулсните единици се използват при предаването на правоъгълен тласък и преобразуването на къси сигнали под натоварване. На изхода полярността и амплитудата на тока се променят, но напрежението остава непроменено.
Измервателното оборудване за постоянен ток е магнитен усилвател. Насоченото движение на електрони с ниска мощност помага за промяна на променливото напрежение. Токоизправителят доставя постоянна енергия и зависи от стойностите на входното електричество.
Силовите агрегати се използват широко в генератори с малък ток, мощността, показателите в дизеловите двигатели са средни. Трансформаторите са монтирани последователно с товара, устройството е свързано към източника чрез първичната намотка, вторичната верига произвежда преобразуваната енергия. Стойността на изходния ток е право пропорционална на товара. Използва се оборудване с 3 магнитни ленти, ако генераторът е трифазен ток.
Инвертиращите устройства имат транзистори със същата проводимост и усилват само част от сигнала на изхода. За пълно преобразуване на напрежението се прилага импулс към двата транзистора.
Съвпадащото оборудване се използва за свързване към електронни устройства с високо съпротивление на входа и изхода на товара с ниска скорост на предаване на електричество. Единиците са полезни при високочестотни линии, където разликата в величината води до загуби на енергия.
Видове трансформатори
Класификацията на трансформаторите зависи от номиналната стойност на тока в първичната и вторичната верига. При обикновените видове индикаторът е в диапазона от 1-5 A.
Разделителният блок не предвижда свързване на двете спирали. Оборудването осигурява галванична изолация, тоест предаване на импулс по безконтактен начин. Без него токът, протичащ между веригите, е ограничен само от съпротивлението, което не се взема предвид поради малката стойност.
Съвпадащият трансформатор гарантира, че различните стойности на съпротивлението са съпоставени, за да се сведе до минимум изкривяването на изходната форма на вълната. Служи за организиране на галванична изолация.
Преди да разберат какви са силови трансформатори, те отбелязват, че са произведени за работа с мрежи с висока мощност. Устройствата с променлив ток променят енергийните характеристики в приемните инсталации и работят на места с голям капацитет и скорост на смяна на електроенергията.
Ротационният трансформатор не трябва да се бърка с въртящо се оборудване, машина за преобразуване на ъгъла на въртене в напрежение на веригата, където ефективността зависи от скоростта на въртене. Устройството предава електрически импулс към движещите се части на оборудването, например към главата на видеорекордер. Двойно ядро с отделни намотки, едната от които се върти около другата.
Масленият блок използва охлаждане на бобината със специално трансформаторно масло.Те имат затворена верига. За разлика от въздушните видове, те могат да взаимодействат с мрежи с висока мощност.
Заваръчни трансформатори за оптимизиране на работата на оборудването, намаляване на напрежението и генериране на високочестотен ток. Това се дължи на промяна в индуктивното реактивно съпротивление или производителността на празен ход. Стъпковото регулиране се извършва чрез разположението на електрическата намотка върху проводниците.
