leonard.kzao@chnzbtech.com + 86-15596648075
خانه » اخبار » ترانسفورماتور و اصول آن

ترانسفورماتور و اصول آن

نمایش ها:0     نویسنده:ویرایشگر سایت     زمان انتشار: 2022-11-17      اصل و نسب:سایت

A تبدیل کننده یک مؤلفه منفعل است که انرژی الکتریکی را از یک مدار به مدار یا مدارهای دیگر منتقل می کند. تغییر جریان در هر سیم پیچ یک ترانسفورماتور یک شار مغناطیسی در حال تغییر در هسته ترانسفورماتور ایجاد می کند ، که باعث ایجاد نیروی الکتروموتوری در حال تغییر (EMF) در هر زخم سیم پیچ دیگر می شود در همان هسته. انرژی الکتریکی را می توان بین کویل های جداگانه بدون اتصال فلزی (رسانا) بین دو مدار منتقل کرد. قانون القایی فارادی ، کشف شده در سال 1831 ، اثر ولتاژ ناشی از آن را در هر سیم پیچ به دلیل تغییر در تغییر در توصیف می کند. شار مغناطیسی اطراف سیم پیچ.ترانسفورماتورها برای تغییر سطح ولتاژ AC استفاده می شوند ، این نوع ترانسفورماتور به عنوان یک نوع پله یا پله به پایین شناخته می شود تا به ترتیب سطح ولتاژ را افزایش یا کاهش دهد. ترانسفورماتورها همچنین برای تأمین جداسازی گالوانیک بین مدارها و به دو مراحل زوج مدارهای پردازش سیگنال استفاده می شوند. از آنجا که اختراع اولین ترانسفورماتور پتانسیل ثابت در سال 1885 ، ترانسفورماتورها به بخش مهمی از انتقال ، توزیع و استفاده از جریان متناوب تبدیل شده اند. طیف گسترده ای از طرح های ترانسفورماتور در کاربردهای الکترونیکی و برق مشاهده می شود. ترانسفورماتور از نظر اندازه از ترانسفورماتورهای فرکانس رادیویی که از نظر اندازه کمتر از یک سانتیمتر مکعب هستند تا واحدهایی که صدها تن برای شبکه های برق به هم پیوسته اند.Transformer-chnzbtech

اصول

یک ترانسفورماتور ایده آل خطی ، بی ضرر و کاملاً همراه با هم همراه است که حاکی از نفوذپذیری هسته ای بی نهایت و القاء سیم پیچ و نیروی مغناطیسی خالص صفر است (IE IPNP - ISNS = 0).یک جریان در حال تغییر در سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور ، یک شار مغناطیسی در حال تغییر در هسته ترانسفورماتور ایجاد می کند ، که همچنین توسط سیم پیچ ثانویه احاطه شده است. این تغییر شار در سیم پیچ ثانویه باعث تغییر EMF یا ولتاژ در سیم پیچ ثانویه می شود. این پدیده القاء الکترومغناطیسی پایه و اساس عمل ترانسفورماتور است ، و طبق قانون لنز ، جریان ثانویه تولید می شود یک شار مغناطیسی برابر و برعکس با آن که توسط سیم پیچ اولیه ایجاد می شود ، ایجاد می شود نفوذپذیری ، بنابراین تمام شار مغناطیسی از سیم پیچ های اولیه و ثانویه عبور می کند. منبع ولتاژ به سیم پیچ اولیه وصل می شود ، بار به سیم پیچ ثانویه وصل می شود ، جریان ترانسفورماتور در جهت مشخص جریان می یابد و نیروی مغناطیسی آهن هسته لغو به صفر است.طبق قانون فارادی ، از آنجا که همان شار مغناطیسی از سیم پیچ های اولیه و ثانویه یک ترانسفورماتور ایده آل عبور می کند ، یک ولتاژ متناسب با تعداد سیم پیچ آن در هر سیم پیچ ایجاد می شود. نسبت ولتاژ سیم پیچ ترانسفورماتور برابر با نسبت چرخش سیم پیچ است.یک ترانسفورماتور ایده آل یک تقریب معقول از یک ترانسفورماتور تجاری معمولی است ، با نسبت ولتاژ و چرخش سیم پیچ که هر دو به طور معکوس متناسب با نسبت های فعلی مربوطه هستند.امپدانس بار مدار اولیه برابر با مربع نسبت چرخش است که توسط امپدانس بار مدار ثانویه ضرب می شود.

ترانسفورماتور واقعی

انحراف از ترانسفورماتورهای ایده آل

مدل ترانسفورماتور ایده آل جنبه های خطی اساسی زیر ترانسفورماتورهای واقعی را نادیده می گیرد:

ضررهای اصلی ، که به طور جمعی به عنوان ضررهای فعلی مغناطیس گفته می شود ، شامل می شود.

تلفات هیسترزیس به دلیل اثرات مغناطیسی غیرخطی در هسته ترانسفورماتور و tوی از دست دادن جریان چشمگیر به دلیل گرمایش ژول هسته آهن متناسب با مربع ولتاژ اعمال شده برای ترانسفورماتور است.

بر خلاف مدل ایده آل ، سیم پیچ در یک ترانسفورماتور واقعی مقاومت و القاء غیر صفر دارد:

1. تلفات ژول به دلیل مقاومت در برابر سیم پیچ اولیه و ثانویه

2. فرار از نشت از هسته و از طریق یک سیم پیچ فقط باعث امپدانس های واکنشی اولیه و ثانویه می شود.

3. مشابه یک سلف ، پدیده انگل parasiticcapacitance و خودآزمایی به دلیل توزیع میدان الکتریکی رخ می دهد. معمولاً سه نوع خازن انگلی در نظر گرفته می شود و معادلات حلقه بسته ارائه می شود.

4- ظرفیت بین چرخش های مجاور در هر لایه ؛

5- ظرفیت بین لایه های مجاور ؛

6. ظرفیت بین هسته و لایه های مجاور هسته ؛

ترکیب ظرفیت در یک مدل ترانسفورماتور پیچیده و بندرت تلاش می شود. مدار معادل یک مدل ترانسفورماتور "واقعی " که در زیر نشان داده شده است شامل خازن انگلی نیست. هرچند ، می توان با مقایسه القاء مدار باز (یعنی القاء سیم پیچ اولیه هنگام باز بودن مدار ثانویه) ، اثر خازنی اندازه گیری کرد. القاء مدار کوتاه سیم پیچ ثانویه هنگام کوتاه شدن.

شار

یک مدل ترانسفورماتور ایده آل فرض می کند که تمام شار تولید شده توسط سیم پیچ اولیه ، تمام چرخش های هر سیم پیچ ، از جمله خود را متصل می کند. در تمرین ، برخی از شار مسیری را طی می کند که آن را خارج از سیم پیچ می گیرد. این شار ، معروف به شار نشت ، باعث نشت می شود القاء به صورت سری با سیم پیچ های ترانسفورماتور متقابل همراه است. شار لاغر باعث می شود انرژی به طور متناوب ذخیره شود و از میدان مغناطیسی برای هر چرخه منبع تغذیه آزاد شود. ولتاژ متناسب با ولتاژ اولیه ، به ویژه در بارهای سنگین نیست. بنابراین ، ترانسفورماتورها معمولاً با القاء نشت بسیار کم طراحی می شوند.در برخی از کاربردها ، افزایش نشت مورد نیاز است ، و مسیرهای مغناطیسی طولانی ، شکاف هوا یا شنت های بای پس مغناطیسی ممکن است عمداً به طراحی ترانسفورماتور معرفی شود تا جریان اتصال کوتاه آن را محدود کند. مقاومت منفی ، مانند قوس های الکتریکی ، لامپ های جیوه و سدیم و چراغ های نئونی ، یا برای کنترل ایمن بارهایی که به طور دوره ای کوتاه هستند ، مانند جوشکار قوس.از شکاف های هوا همچنین برای جلوگیری از اشباع ترانسفورماتورها ، به ویژه ترانسفورماتورهای صوتی در مدارهای دارای اجزای DC در سیم پیچ استفاده می شود. این راکتور اشباع از اشباع هسته آهن برای کنترل جریان متناوب استفاده می کند.

آگاهی از القاء نشت نیز هنگامی که ترانسفورماتورها به صورت موازی عمل می کنند ، مفید است. می توان نشان داد که اگر دو ترانسفورماتور درصد امپدانس یکسان و نسبت مقاومت به مقاومت در برابر نشت سیم پیچ (X/R) را داشته باشند ، ترانسفورماتورها قدرت بار را به نسبت به اشتراک می گذارند. رتبه بندی های مربوطه آنها. هرچند ، ترانسفورماتورهای تجاری تحمل امپدانس گسترده ای دارند. همچنین ، امپدانس و نسبت X/R ترانسفورماتورها در اندازه های مختلف متفاوت هستند.

  • مدار معادل

  • با اشاره به این شکل ، رفتار فیزیکی یک ترانسفورماتور واقعی می تواند توسط یک مدل مدار معادل ارائه شود ، که می تواند شامل یک ترانسفورماتور ایده آل باشد.

  • ضررهای سیم پیچ و واکنش نشتی توسط امپدانس حلقه سری زیر از مدل نشان داده شده است:

  • سیم پیچ اولیه: RP ، XP

  • سیم پیچ ثانویه: RS ، XS.

  • در تحولات معادل مدار عادی ، RS و XS معمولاً با ضرب این امپدانس ها توسط مربع نسبت چرخش (NP/NS) 2 = A2 به سمت اصلی ارجاع می شوند.

  • تلفات آهن و واکنش پذیری توسط امپدانس های زیر شاخه شنت زیر نشان داده شده است:

  • از دست دادن آهن یا از بین رفتن آهن: RC.

  • واکنش مغناطیسی: XM.

RC و XM در مجموع به عنوان شاخه مغناطیسی مدل گفته می شود.

از دست دادن هسته در درجه اول توسط هیسترزیس و اثرات جریان گرداب در هسته ایجاد می شود و متناسب با مربع شار هسته است که در یک فرکانس معین کار می کند .142-143 هسته های قابلیت نفوذپذیری محدود نیاز به یک جریان مغناطیسی برای حفظ شار متقابل در هسته دارند. جریان مغناطیسی با شار مغناطیسی در فاز است و رابطه بین این دو به دلیل اثر اشباع غیرخطی است. هرچند ، تمام امپراتیک های یک مدار معادل با تعریف خطی هستند و این اثر غیرخطی معمولاً در یک مدار معادل ترانسفورماتور منعکس نمی شود واد 142 برای منبع تغذیه سینوسی ، شار هسته با 90 درجه نیروی الکتروموتوری ناشی از آن عقب می ماند. هنگامی که سیم پیچ ثانویه باز است ، جریان شاخه تحریک I0 برابر با جریان بدون بار ترانسفورماتور است.

مدل حاصل ، در حالی که گاهی اوقات یک مدار معادل "دقیق " بر اساس فرض خطی خوانده می شود ، تقریب های زیادی را حفظ می کند ، می تواند با فرض اینکه امپدانس شاخه مغناطیسی نسبتاً زیاد است ، تجزیه و تحلیل را ساده کند و شاخه را به سمت چپ در سمت چپ اصلی جابجا کند. امپدانس. این خطاها را معرفی می کند ، اما امکان ترکیب مقاومت و واکنش ثانویه اولیه و مرجع را با جمع بندی به سادگی به عنوان دو امپدانس سری فراهم می کند.پارامترهای امپدانس و نسبت مدار معادل ترانسفورماتور را می توان با تست های زیر بدست آورد: تست مدار باز ، تست مدار کوتاه ، تست مقاومت در برابر سیم پیچ ، آزمون نسبت تبدیل.



محصولات مرتبط

آخرین قیمت را دریافت می کنید؟ ما در اسرع وقت پاسخ خواهیم داد
Contact us

لینک های سریع

محصولات

مخاطب

نشانی :بلوک A، میدان Haibo، 9th Fengcheng Road، Xi'an، چین.
پست الکترونیک :leonard.kzao@chnzbtech.com
تلفن :+ 86-15596648075
فکس:029-89613639
Contact us
کپی رایت2012 - 2021 Chnzbtech Co.، Ltd.丨نقشه سایت