Transformer adalah peralatan yang paling dikenali dalam sistem kuasa. Mereka adalah besar, tersendiri, mudah pada prinsip tetapi memerlukan banyak penyelenggaraan, menjadikannya kelihatan lebih besar daripada 'kabel'. Pada gambarajah grid kuasa, transformer adalah seperti nod tulang belakang, manakala peralatan lain berfungsi sebagai sambungan mereka.

Artikel ini akan memperkenalkan komponen, prinsip, fungsi, klasifikasi, dan senario aplikasi Transformers.

1. Komposisi pengubah

Pengubah terutamanya terdiri daripada teras dan lilitan.

Inti berfungsi sebagai laluan litar magnet pengubah, manakala belitan adalah bahagian litar elektrik, yang dibuat dengan menggulung sejumlah giliran enamel - dawai bersalut.

Yang disambungkan ke sumber kuasa dipanggil penggulungan utama, juga dikenali sebagai gegelung utama. Yang disambungkan ke beban dipanggil penggulungan sekunder, juga dikenali sebagai gegelung sekunder, atau penggulungan sisi sekunder.

Bentuk asas struktur teras adalah jenis teras hati - dan jenis shell.

• HEART - Pengubah Teras Berbentuk

Lajur pengubah jenis - teras dikelilingi oleh belitan. Ringkasnya, lilitan mengelilingi teras, menjadikan strukturnya agak mudah dan mudah untuk memasang dan melindungi, itulah sebabnya transformer sering menggunakan struktur jenis -.

• Shell - jenis pengubah

Dalam shell - pengubah jenis, teras mengelilingi penggulungan. Shell - Transformer jenis mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi dan sudut menonjol, tetapi proses pembuatannya adalah kompleks dan memerlukan lebih banyak bahan. Mereka biasanya hanya digunakan dalam voltan rendah -, tinggi - transformer semasa atau kecil - transformer kuasa kapasiti.

2. Prinsip kerja pengubah pengubah

Pengubah beroperasi berdasarkan prinsip induksi elektromagnet.

Apabila bekalan kuasa AC yang sesuai disambungkan ke kedua -dua hujung penggulungan utama, di bawah tindakan voltan bekalan u₁, AC semasa i₀ mengalir melalui penggulungan utama, menghasilkan daya magnetomotif dalam penggulungan utama. Ini menggembirakan fluks magnet bergantian φ dalam teras. Flux berganti ini menghubungkan kedua -dua belitan utama dan sekunder. Menurut undang -undang induksi elektromagnetik, daya elektromotif yang disebabkan e₁dan e₂masing -masing dijana dalam lilitan primer dan sekunder, masing -masing. Di bawah pengaruh daya elektromotif yang disebabkan E₂, penggulungan sekunder boleh membekalkan kuasa kepada beban, mencapai pemindahan tenaga.

Nisbah daya elektromotif yang diinduksi dalam lilitan primer dan sekunder adalah sama dengan nisbah bilangan giliran dalam lilitan primer dan sekunder. Besarnya daya elektromotif yang disebabkan E₁di bahagian utama adalah dekat dengan voltan yang digunakan u₁di bahagian utama, sementara magnitud daya elektromotif yang disebabkan E₂di sisi sekunder adalah dekat dengan voltan output u₂di sisi sekunder.

Oleh itu, dengan hanya mengubah bilangan giliran dalam penggulungan primer atau sekunder sekali atau dua kali, voltan output u₂boleh diselaraskan. Ini adalah prinsip kerja asas pengubah, yang menggunakan prinsip induksi elektromagnet untuk menukar sumber kuasa AC satu tahap voltan ke dalam sumber kuasa AC kekerapan yang sama tetapi tahap voltan yang berbeza.

2. Fungsi pengubah pengubah

Fungsi asas pengubah termasuk penukaran voltan, penukaran semasa, penukaran impedans, pengasingan, dan peraturan voltan.

Transformasi voltan: Transformer boleh meningkatkan atau mengurangkan voltan arus berselang untuk memenuhi keperluan elektrik yang berbeza. Sebagai contoh, langkah - pengubah digunakan untuk meningkatkan voltan dari loji kuasa untuk mengurangkan kehilangan tenaga semasa penghantaran, manakala langkah - ke bawah pengubah digunakan untuk menurunkan voltan tinggi ke voltan penggunaan yang selamat.

Transformasi semasa: Dengan menukar voltan, pengubah juga sama dengan perubahan semasa. Menurut undang -undang pemuliharaan kuasa, apabila voltan meningkat, arus berkurangan, dan sebaliknya. Ciri ini menjadikan transformer sangat penting dalam penghantaran kuasa, kerana mereka dapat menguruskan beban semasa dengan berkesan.

Transformasi impedans: Transformer boleh mengubah impedans litar, menjadikannya lebih sesuai untuk keadaan beban yang berbeza. Ini amat penting dalam peralatan audio dan peranti elektronik lain, kerana ia dapat meningkatkan kecekapan penghantaran isyarat.

Pengasingan: Transformer dapat memberikan pengasingan elektrik, melindungi keselamatan peralatan dan pengguna. Pengasingan ini boleh menghalang voltan tinggi daripada merosakkan peralatan voltan - yang rendah, memastikan operasi selamat peralatan.

Peraturan voltan: Jenis transformer tertentu (seperti reaktor susu) boleh digunakan untuk peraturan voltan, membantu mengekalkan kestabilan voltan dan memastikan kebolehpercayaan dan kestabilan sistem kuasa.

4.Classification of Transformers

4.1 diklasifikasikan oleh kapasiti

• Pengubah kecil: voltan di bawah 10kV, kapasiti antara 1 dan 500kva.

• Kecil dan sederhana - transformer bersaiz: voltan 35 kV dan ke bawah, kapasiti dari 630 hingga 6300 kVA.

• Transformer besar: voltan 110 kV dan ke bawah, kapasiti antara 8000 dan 63000 kVA.

4.2 diklasifikasikan dengan penggunaan

• Transformer Kuasa: Digunakan untuk melangkah, melangkah ke bawah, mengedarkan, dan menghubungkan sistem penghantaran dan pengedaran kuasa, atau digunakan secara khusus sebagai transformer untuk loji kuasa dan pencawang.

• Transformer instrumen: seperti transformer voltan dan transformer semasa, digunakan untuk mengukur instrumen dan peranti perlindungan relay.

• Pengubah Kuasa: Digunakan untuk bekalan kuasa kawalan, pencahayaan, dan petunjuk peralatan mekanikal umum.

• Transformer elektronik: Digunakan dalam litar elektronik seperti suis - bekalan kuasa mod, audio, nadi, dan padanan impedans.

• Ujian Transformer: mampu menghasilkan voltan tinggi untuk menjalankan ujian voltan - yang tinggi pada peralatan elektrik.

• Transformer khas: seperti transformer relau elektrik, transformer penerus, voltan yang mengawal transformer, dll.

4.3 diklasifikasikan dengan bilangan fasa penggulungan pengubah

• Single - transformer fasa: Digunakan untuk beban fasa - tunggal dan tiga - bank transformer fasa.

• Tiga - Transformer fasa: Digunakan untuk meningkatkan atau melangkah ke bawah voltan dalam tiga sistem fasa -.

4.4 diklasifikasikan oleh kaedah penyejukan pengubah

• Kering - Pengubah jenis: disejukkan oleh perolakan udara, biasanya digunakan untuk transformer kapasiti kecil - seperti pencahayaan tempatan dan litar elektronik.

• Minyak - Transformer yang direndam: Pengubah yang menggunakan minyak pengubah sebagai medium penebat dan penyejukan, dengan teras dan belitan sepenuhnya direndam dalam minyak penebat.

4.5 diklasifikasikan oleh jenis sambungan penggulungan pengubah

• Double - Transformer penggulungan: Digunakan untuk menyambungkan dua tahap voltan dalam sistem kuasa.

• Tiga - Transformer penggulungan: umumnya digunakan dalam pencawang serantau sistem kuasa untuk menyambungkan tiga tahap voltan.

• AutoTransformer: Wrowing primer dan sekunder digabungkan menjadi satu, digunakan untuk menghubungkan sistem kuasa voltan yang berbeza. Ia juga boleh digunakan sebagai langkah biasa - ke atas atau langkah - pengubah ke bawah.

4.6 diklasifikasikan oleh kekerapan operasi pengubah

• Pengubah Kekerapan Kuasa: Kekerapan operasi ialah 50Hz atau 60Hz.
• Transformer Frekuensi Perantaraan: Kekerapan operasinya ialah 400-1000Hz.
• Transformer Frekuensi Audio: Kekerapan operasinya ialah 20Hz -20kHz.

• Pengubah Kekerapan Supersonik: Kekerapan operasinya melebihi 20 kHz, secara amnya tidak melebihi 100 kHz.

• Tinggi - Transformer Frekuensi: Pengubah dengan kekerapan operasi antara 20 Hz hingga lebih dari 100 kHz.

5. Senario Application Transformers

Sistem 5.1Power

• Tumbuhan Kuasa: Transformer digunakan untuk meningkatkan voltan yang dihasilkan oleh penjana untuk penghantaran ke grid kuasa, membolehkan jangka panjang - penghantaran elektrik jarak jauh.

• Substation: Dalam pencawang, transformer menukar tinggi - elektrik voltan ke dalam elektrik voltan - untuk memenuhi keperluan pelbagai peralatan elektrik. Pada masa yang sama, transformer juga boleh melaksanakan fungsi seperti pampasan kuasa reaktif dan pelarasan voltan, memastikan operasi stabil sistem kuasa.

• Barisan penghantaran: Dalam talian penghantaran, transformer digunakan untuk meningkatkan voltan untuk mengurangkan kehilangan tenaga, mencapai transmisi elektrik jarak jauh -.

5.2Civil Sektor

• Elektrik isi rumah: Transformer kuasa menukar tinggi - elektrik voltan ke rendah - Voltan elektrik sesuai untuk kegunaan rumah, memastikan penggunaan elektrik biasa bagi penduduk.

• Mengecas bateri: Sama ada komputer riba, telefon, atau kenderaan elektrik, peranti ini memerlukan bateri untuk beroperasi, dan mengecas bateri memerlukan pengubah. Fungsi utama pengubah adalah untuk mengawal voltan dan mencegah arus kebocoran atau arus lonjakan dari melalui peranti.

5.3 Komunikasi Bidang

Transformer komunikasi digunakan dalam litar terminal telefon dan produk talian batang untuk mengawal kualiti dan keadaan litar komunikasi. Di samping itu, transformer komunikasi digunakan secara meluas dalam modem kabel, kad rangkaian, hab, peralatan komunikasi jalur lebar XDSL, suis, transceivers serat optik, router, sistem tertanam, dan peranti komunikasi rangkaian VoIP.

5.4 aplikasi khas lain

• Peralatan audio: Transformer audio biasanya digunakan untuk memberikan pengasingan untuk isyarat yang mengalir melalui litar dan membantu sesuai dengan nilai impedans sumber dan beban. Mereka juga boleh menghapuskan isyarat yang tidak diingini atau bising dan menapis isyarat input. Jenis transformer ini direka khusus untuk mengendalikan isyarat dalam julat yang boleh didengar, iaitu, isyarat dengan frekuensi antara 20Hz dan 20kHz.

• Instrumen mengukur: meter semasa, meter voltan, dan pelbagai alat dan peranti pengukur lain biasanya menggunakan transformer untuk operasi umum. Sebagai contoh, mengukur transformer semasa menyediakan keselamatan yang diperlukan untuk litar dengan mengasingkan peranti pengukur dari seluruh litar dan menindas atau melangkah ke arus besar ke nilai optimum sebelum memberi makan kepada ammeter.

• Pembetulan: Transformer penerus boleh menukar AC ke DC, dengan aplikasi termasuk kawalan motor, perlombongan, relau elektrik, makmal R & D, tinggi - penghantaran voltan DC, dan banyak lagi.