Bir transformatör ne için kullanılır: özellikleri, çalışma prensibi ve uygulaması

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Başlamak için, bir transformatörün ne işe yaradığını ve ne olduğunu bulalım. Bu, voltajı değiştirmek için tasarlanmış bir elektrikli makinedir. Amaca göre farklıdırlar. Akım, gerilim, eşleştirme, kaynak, güç, ölçü trafoları bulunmaktadır. Herkesin farklı görevleri vardır, ancak kesin olarak eylem ilkesi ile birleştirilirler. Tüm transformatörler alternatif akımla çalışır. Böyle bir DC cihazı yok. Hepsinin birincil ve ikincil sargıları vardır.

Birincil ve ikincil sargı olarak adlandırılan nedir?

Birincil, voltajın geldiği, ikincil ise voltajın çıkarıldığıdır. Diyelim ki 220 V AC'yi 12 V'a çeviren bir transformatörümüz var. Bu durumda, birincil sargı 220 V olan sargıdır. Ancak transformatörler voltajı sadece düşürmekle kalmaz, aynı zamanda yükseltebilir. YaniBöylece daha önce belirtilen sekonder sargıya 12 V AC bağlayarak 220 V'u primerden kaldırabiliriz. Böylece yer değiştirirler.

Bazı durumlarda, birkaç ikincil sargı olabilir. Örneğin, eski TV'lerde, voltajı 3,3 ila 90 V arasında değişen bir birincil sargılı ve birçok ikincil sargılı cihazlar vardı. Her durumda, transformatör voltajları ve akımları optimum değerlere dönüştürmeye hizmet eder.

Enerjinin korunumu yasası

Bu ünitenin hiçbir yerden enerji almadığı anlaşılmalıdır. Örneğin, birincil voltajı 220 V ve akımı 5 A olan bir transformatör alalım. Bu, gücünün 1100 watt olduğu anlamına gelir. 22 V'taki ikincil sargıdan 50 A'dan fazla olmayan bir akımı kaldırabiliriz. Watt'a çevirerek, aynı 1100 watt'ı elde ederiz. İkincil sargıdan daha fazla güç çıkarmayacağız. Bunu yapmaya çalışırsanız, cihaz basitçe başarısız olur. Böylece transformatörün ne işe yaradığı anlaşılır. AC voltajını DC'ye dönüştürmek için. Ardından, bu tür cihazların her türü hakkında size daha fazla bilgi vereceğiz.

Enstrüman transformatörleri

Bu tür cihazlar, değerleri ölçüm cihazları için kabul edilebilir değerlere düşürmek için kullanılır. Enstrümantasyonda kullanılırlar. Mikroişlemci teknolojisinde de bu tür cihazları bulabilirsiniz. Orada, panoya farklı seviyelerde sinyaller gönderen bir sensör olarak çalışırlar, ikincisinin daha fazla işlev hakkında "karar verdiğine" bağlı olarak.cihaz.

Genellikle son derece doğrudurlar ve tüketici kullanımına yönelik değildirler. Alet transformatörlerinin ne için kullanıldığına ilişkin örnekler, akım ve voltajı dönüştürmek için aşağıdaki cihazlardır. Amaçlarını mümkün olduğunca detaylı bir şekilde açıklamaya çalışacağız.

Akım transformatörleri

Bu cihazlar ne için? Akım miktarını kabul edilebilir bir ölçüm ekipmanına indirgemek için tasarlanmıştır. Aslında, değerin değerini almak için gerekli olan iletkenler ile ölçüm mekanizması arasındaki ara ekipmanlardır. Bu tür transformatörler, daha önce de belirtildiği gibi, ölçüm cihazlarında, koruma ekipmanlarında ve otomasyonda kullanılır. Bu şekilde bağlanırlar: Birincil sargının birkaç dönüşü vardır ve yük ile seri olarak bağlanır ve ikincil sargı, koruyucu veya ölçüm ekipmanının mümkün olan minimum direncine bağlanır.

Yük direncindeki küçük değişiklikler ölçüm doğruluğunu etkileyeceğinden ve koruma ekipmanı düzgün çalışmayacağından, genellikle bu transformatörler ekipmanın kendisiyle birlikte verilir. Tasarım özelliği ve bu tür cihazları bağlama yöntemi, tüketiciye güç sağlamayı imkansız hale getiriyor.

Gerilim Transformatörleri

Bu tür bir cihaz tüketicilere güç sağlamak için kullanılmaz, ancak yüksek voltajlı ve düşük voltajlı parçalar arasında galvanik bir izolasyon oluşturmak için gereklidir. Üretim yöntemi hiçbir şeyaynı ada sahip cihazların güç türlerinden farklıdır. Hala birincil ve ikincil sargılar var, tel kesiti oldukça düşük, bu da tüketicilere güç sağlamak için kullanılmasına izin vermiyor.

Örneğin, bir kilovoltmetre alın. Gerçek şu ki, yüksek voltaj tutacak bir cihaz inşa etmek çok pahalı. Bu nedenle büyüklüklerin değerini alan ölçüm probları ile cihaz arasına gerilim trafosu yerleştirilmiştir. Yüksek değerleri ölçüm mekanizması ile kabul edilebilir değerlere çevirir (yaklaşık 100 V). Bu önlem, ölçüm mekanizmasında değişiklik yapmamanızı sağlar. Bu bağlantı şeması, bir dereceye kadar ölçüm yapan elektrikçiyi korumanıza izin verir.

Ayrıca çeşitli otomatik kontrol ve koruma sistemlerinde kurulum için kullanılırlar. Artık voltaj transformatörlerinin ne için olduğunu biliyorsunuz. Bir sonraki türe geçelim - aynı adı taşıyan kaynak cihazları.

Güç transformatörleri

Bunlar, çoğunuzun gördüğünden daha güçlü cihazlar. Daha sonra, güç transformatörlerinin ne için kullanıldığını ayrıntılı olarak açıklayacağız. Elektromanyetik indüksiyon yoluyla voltajı tüketicinin ihtiyaç duyduğu değere yükseltmek/az altmak için gereklidirler. Bu cihazlar söz konusu olduğunda, "tüketici" kelimesi fabrikaları ve konut binalarını ifade eder.

En çarpıcı örnek, 6 (10) kV'yi kabul edilebilir bir 380 V'a düşüren ve zaten orta hat ile birlikte tek bir fazı besleyen cihazlardır.evlerimizin 220 V'a ihtiyacı var. Ve böyle bir yükseltici transformatörün bir örneği, 220 V şebekeden birinin çalışma için 2 kV magnetronu gerekli kıldığı mikrodalgada bulunabilir. Yüksek gerilim üniteleri (1000 V üzeri) hemen hemen her zaman üç fazlıdır ve yağ veya hava soğutmalı ünitelerin yanı sıra iklim değişikliği ve birincil sargı gerilimi olarak sınıflandırılırlar.

Üç fazlı transformatörlerin bir özelliği, sargıların (yıldız-delta) dahil edilmesine bağlı olarak, çalışma voltajını 1,73 kat değiştirebilmenizdir. 6 kV'luk bir delta ile bağlanan bu ünitenin, elbette, üretici bu olasılığı yalıtım tarafından ele almadıkça, 10 kV'luk bir şebekede çalışabileceğini varsayalım. Yukarıda belirtildiği gibi üç fazlı ve tek fazlı transformatörler vardır. Cihazlar, tüketicinin ihtiyaçlarına göre farklı kapasitelerde çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

Daha önce güç kaynağı olarak kullanılan tek fazlı transformatörler, şimdi aktif olarak daha yüksek verimliliğe, daha az ağırlığa ve boyuta sahip çeşitli elektronik dönüştürücüler ile değiştiriliyor. Ayrıca güç cihazları, manyetik devrenin yürütme türüne göre çubuk ve zırh olarak ayrılabilir.

Çekirdek manyetik devreli bir transformatör, U şeklindeki bir parçaya 2 bobin takılacak ve üstüne bir boyunduruk kapatılacak şekilde tasarlanmıştır. Avantajı, öğelerin aslında birbirine değmemesidir.

Zırhlı manyetik devrede bobin W şeklindeki parçaya takılır. İletkenlerin bulunduğu bölüm genellikle ilk önce sarılır.birincil olarak ve daha sonra ısıya dayanıklı bir ayırıcıdan ikincil olarak. Avantajı, sargıların güçlendirilmiş mekanik korumasıdır.

Ayrıca toroidal çekirdekler de vardır, ancak lamine bir manyetik devreden böyle bir yapı oluşturmak kârsız olduğu için ferrit halkalardan yapılmıştır. Bu tür birimler genellikle elektronikte kullanılır ve yüksek frekanslarda çalışır.

Kaynak transformatörleri

Bu cihazlar ne için? Aslında bunlar bağımsız birimlerdir. Yani, bir kaynak transformatörü, herhangi bir cihazın çalışmasını sağlayan bir kablo demeti değil, kendisi tam teşekküllü bir cihazdır. Böyle bir cihazın amacı, şebeke voltajını nispeten düşük, yaklaşık 50-60 V'a düşürmek ve büyük bir akım sağlamaktır.

Bu voltajda oldukça kısa bir ark kırılır, ancak gerçekten büyük bir akım ona çok fazla güç sağlar. Son parametre sayesinde metal kaynak yapılır veya kesilir.

Bu tür transformatörler, kural olarak, akım ayarına sahiptir. Bu, kaynak elektrotunun çapını ve tipini değiştirmek için gereklidir. Doğru, ev içi kullanım için kaynak transformatörlerinin yerini giderek artan şekilde invertörler alıyor. Bu şaşırtıcı değil, çünkü kaynak dönüştürücünün verimliliği daha düşük. Şebeke voltajını güçlü bir şekilde düşürür, birincil sargıda büyük akımlar tüketir, büyük bir ağırlığa, düşük hareket kabiliyetine sahiptir ve inverter tipi cihazlara kıyasla oldukça fazla ısınır.

Artık bir kaynak transformatörünün nasıl çalıştığını ve ne işe yaradığını biliyorsunuz.

Koordinatör

Bu tip transformatör, devrenin farklı bölümleri arasındaki direnci eşleştirmek için çeşitli çok kademeli devrelerde kullanılır. Bir tüp ses amplifikatöründe bulabilirsiniz. Genellikle bu tür cihazlarda izin günüdür.

Peki yük eşleştirme transformatörü ne işe yarar? Örneğin, ses frekans yükselticisindeki lambaların çalışma voltajı 70-90 V'tur, ancak akım yetersizdir. Hoparlörlere böyle bir voltaj uygulanamaz, bu da kabul edilebilir bir voltaja düşürüldüğü ve buna bağlı olarak akımın arttığı anlamına gelir.

Böyle bir transformatörün amacı voltajı düşürmek veya aygıtın belirli bir düğümü için gereken değere yükseltmektir.

Sonuç

Akım ve voltajı dönüştürmek için tüm cihazlar çalışma prensibi ile birleştirilir. Satın alırken dikkat edilmesi gereken temel parametreler: birincil voltaj, ikincil sargı, frekans, güç faktörü ve buna bağlı olarak güç ve çıkış akımı.

Günlük hayatta bu ünite neredeyse hiç kullanılmaz. Sonuçta, kaynak transformatörü invertörü değiştirdi ve güç kaynaklarındaki analogları zaten elektronik voltaj dönüştürücülerinin yerini aldı. Bu, cihazların genellikle elektronik olanlara kıyasla çok fazla ağırlığa sahip olması ve üretimde yüksek demir dışı metal tüketimi ve pahalı onarımlar nedeniyle ekonomik olarak avantajlı olmaması nedeniyle yapılır. Yakında kalacaküretim sadece trafo trafo merkezlerinde, ancak yalnızca elektronik bileşenlerle değiştirilmesinin mümkün olmayacağı yerlerde.

Bu yazımızda transformatörlerin ne işe yaradığını açıklamaya çalıştık ve ana tiplerinden biraz bahsettik.