Odstupný transformátor: Konstrukce, práce, aplikace

Body diskuse:

Definice

A transformátor přenáší elektrickou energii. Sestup dolů transformátor je to jeden druh. Snižovací transformátor snižuje napětí aplikované na primární vinutí a dodává snížené napětí na sekundární straně. Výkon a frekvence však zůstávají v procesu konstantní.

Trans1
Jednofázový elektrický zesilovací transformátor, obrazový kredit - Mtodorov 69Vysoký transformátor nižšíCC BY-SA 3.0

Konstrukce sestupného transformátoru

Konstrukční proces sestupného transformátoru spočívá v jeho jádru a vinutí a je velmi podobný stupňovitému transformátoru.

Konstrukce jádra transformátoru:

Jádro transformátoru je vyrobeno z měkkých kovů podobných železu. Umožňuje magnetickému toku procházet. Cívky obou vinutí jsou obaleny kolem jádra. Jádro může být dvou typů založených na zabalení zámků. Pokud jsou cívky zabalené mimo tělo, pak je to transformátor s uzavřeným jádrem. Pokud jsou vinutí uvnitř železného jádra, pak to bude Shell Core Structure. Transformátor typu uzavřeného jádra trpí problémem „Leakage Flux“, zatímco typ pláště nikoli. Proto je upřednostňována struktura jádrového pláště spíše než uzavřené jádro. 

Přečtěte si více o Jak převést krok dolů na zesílení transformátoru

transformátor Vinutí:

Vinutí jsou vodiče proudu uvnitř transformátoru. Jsou vyrobeny z cívky drátů. Materiál drátu je měď nebo hliník. Vinutí jsou dvou typů - primární vinutí a sekundární vinutí. Primární vinutí přijímají aplikované napětí a sekundární vinutí dodávají indukované napětí do zátěže. Ačkoli se elektrická energie přenáší z primární strany na sekundární vinutí bez kovových kontaktů - zde leží hlavní klasifikační parametr, který rozhoduje o tom, zda je transformátor krokem nahoru nebo dolů.

V případě sestupného transformátoru je počet závitů v primárním vinutí větší než počet závitů v sekundárním vinutí. Hustota drátu je však u primárních vinutí tenčí než tloušťka sekundárních vinutí.

660px Transformer Flux.svg
Konstrukce sestupného transformátoru, kredit obrázku: Fred OysterTok transformátoruCC BY-SA 4.0

Práce sestupného transformátoru

Princip fungování sestupného transformátoru je stejný jako typický transformátor. Transformátor sestupného proudu poskytuje vyšší výstupní napětí než nižší vstupní napětí a pracuje na Faradayově zákoně a Turn Ratio.

V důsledku aplikovaného napětí v primárních vinutí protéká proud vodiči. Tok střídavého proudu generuje magnetický tok kolem vinutí. Jádro transformátoru umožňuje, aby tímto magnetickým tokem protékal.

Změna magnetického toku dále indukuje napětí v sekundárních vinutích.

Nyní přichází v úvahu faktor převratu.

Poměr otáček = Np/Ns =Vp/Vs ————————- (i)

Nebo Vs = Vp * (Ns / Np) ——————— (ii)

Zde Np = počet závitů v primárních vinutích.

Ns = počet závitů v sekundárních vinutích

Vp = napětí na primární straně

Vs = napětí na sekundární straně.

Nyní v rovnici (ii) počítáme Vs - sekundární napětí. Vidíme, že Vp je konstantní, protože aplikované napětí je konstantní. Nyní zvyšováním nebo snižováním poměru (Ns / Np) budeme schopni získat požadované napětí na výstupní straně. Při použití zesilovacího transformátoru je naším motivem generovat menší napětí než vstup. Musíme tedy udržovat poměr (Ns / Np) menší než 1.

To znamená, že hodnota Np by měla být vyšší než velikost Ns. Jak víme, Np je počet závitů v primárním vinutí, proto je sestupný transformátor navržen s vyšším ne. otáček na straně primárního vinutí. Jak již bylo zmíněno dříve, výkon elektrického signálu zůstává stejný. Snižuje se napětí a pro udržení konstantní síly se zvyšuje proud. Frekvence energie také zůstává nezměněna.

Přečtěte si více o Transformátor vzájemné indukčnosti

Aplikace transformátoru sestupně

Transformátory mají různé aplikace. Sestupný transformátor je navržen tak, aby vykonával některé konkrétní úkoly, a má širokou škálu aplikací v elektrických i elektronických obvodech.

255px Drehstromtransformater im Schnitt Hochspannung
Odstraňte transformátor v elektrárnách, obrázek: StahlkocherDrehstromtransformater im Schnitt HochspannungCC BY-SA 3.0
  • Systém napájení: Transformátory sestupného proudu se používají v systémech distribuce energie. V různých fázích napájení se používají transformátory sestupného proudu ke snížení napětí, kdykoli je to nutné.
  • Elektronická zařízení: Krokové transformátory se používají v různých elektronických zařízeních, kde zařízení pracuje na nižším napětí, než je dodávané napětí. Tento typ transformátorů používají nástroje, jako jsou adaptéry různých elektronických zařízení a nízkonapěťové aplikace.
  • Transformátory, které jsme našli v ulicích poblíž našeho domova, odstoupili z transformátorů.

Vědět o různých typech transformátorů a jejich aplikacích! Klikněte pro navigaci!

Často kladené otázky o redukčním transformátoru

1. Snižuje transformátor sestupný proud?

Ne, transformátor sestupného proudu nesnižuje ani nesnižuje proud. Místo toho snižuje napětí a zvyšuje proud. Síla signálu však zůstává konstantní.

2. Proč potřebujeme zesílit transformátory?

Název transformátoru nám pomáhá zjistit, co dělá. Transformátor sestupně dodává do své zátěže snížené dodávané napětí. Když tedy potřebujeme sestoupit nebo snížit napětí dodávané pro naši práci, měli bychom použít transformátor sestupný. Ale aktuální hodnota se zvýší. Pokud tedy potřebujeme minimalizovat zdroj napětí se stejným proudem, pak by transformátor sestupného proudu nesloužil našim účelům.

3. Transformátor má 2000 závitů měděného drátu zabalených do boku a 1000 závitů měděného drátu obklopených z jiné strany. Pokud je na 440 otočné straně přivedeno střídavé napětí 2000 voltů, jaké bude napětí na otočné straně 1000? Také o jaký typ transformátoru jde?

Napětí je přivedeno na 2000 otočné straně. To je tedy primární vinutí a počet závitů drátu = 2000. Řekněme, že je to Np.

1000 otočná strana je sekundární strana. Toto je sekundární vinutí a počet závitů drátu = 1000. Řekněme, že je ns.

Na primární straně je napájeno 440 voltů, takže jde o primární napětí a řekněme, že = Vp

Musíme vypočítat napětí na sekundární straně; řekněme = Vs.

Známe poměr otáčení = Np / Ns

To je také = Vp / Vs

Takže Np / Ns = Vp / Vs

Nebo Vs = (Ns / Np) * Vp

Dosazením hodnot dostaneme -

Vs = (1000/2000) * 440

Nebo Vs = 220 voltů

Napětí na sekundární straně bude = 220 voltů.

Nyní, jak vidíme, je napětí nižší než dodávané napětí, takže se jedná o transformátor sestupný.

Přečtěte si více o Jak funguje transformátor

4. Napište některé rozdíly mezi zesilovacími a sestupnými transformátory

Základní rozdíl zesilovačů a zesilovačů spočívá v jejich práci. Krokové transformátory zvyšují dodávané napětí, zatímco transformátory sestupné to snižují. Zde jsou některé z více rozdílů. Klikněte zde!

5. Praktický význam transformátorů s postupným snižováním

Odstoupení transformátorů má dopad na náš každodenní život. Energie, která se vyrábí v elektrárně, je vysokého napětí (rozsah Megawattů až Gigawattů). Pokud neexistují transformátory sestupné úrovně, pak by v domácnostech nebyla elektrická energie. Pokud potřebujeme přenášet energii z elektráren do domácnosti, je nutné použít transformátor sestupný. Pomocí sestupného transformátoru můžeme snížit vysoké napětí a můžeme jej dodávat do domů.

6. Jaký je poměr otáček pro zesilovací transformátor?

Otočný poměr transformátoru je základním parametrem pro výpočet výkonu. Je to dáno poměrem počtu závitů drátu v primárním vinutí k počtu oblouků drátu v sekundárních vinutích. Rovnice udává poměr -

Poměr otáček = Np/Ns

Np je počet závitů v primárním vinutí a Ns je počet ohybů v sekundárních vinutích.

Transformátor sestupu nemá ideální poměr otáček. Liší se podle potřeby. Ale aby fungoval jako transformátor sestupný, musí být poměr otáčení větší než jednota.

Přečtěte si více o Jak transformátory zvyšují napětí a snižují proud