Muuntajan käämityksen laskeminen

Jos olet koskaan miettinyt, kuinka talot ja rakennukset käyttävät voimalaitosten sähköä, sinun tulisi oppia siitä muuntaja sähköverkkojakaumassa, joka muuntaa suurjännitevirrat kotitalouksissasi käytetyiksi laitteet. Nämä muuntajat käyttävät yksinkertaisia ​​malleja useimmissa muuntajatyypeissä, mutta ne voivat vaihdella suuresti siinä, kuinka paljon ne muuttavat tulojännitettä rakentamisensa perusteella.

Muuntajat, joita sähköverkkojakelujärjestelmät käyttävät, noudattavat yksinkertaisia ​​malleja, joissa käytetään kelaa, joka on kiedottu magneettisen ytimen ympärille eri alueilla.

Nämä lankakelat ottavat tulevan virran ja muuttavat jännitettämuuntajan kierrosluku, mikä on

ensiökäämin ja toissijaisen kelan numerokäämitN_sjaN_s, vastaavasti, ja ensiökäämin ja toissijaisen kelan jänniteV_sjaV_svastaavasti.

Tämämuuntajan käämityskaavakertoo murtuman, jolla muuntaja muuttaa sisään tulevaa jännitettä ja että kelan tuulien jännite on suoraan verrannollinen itse kelojen käämien määrään.

Muista, että vaikka tähän kaavaan viitataan "suhde", se on itse asiassa murto-osa, ei suhde. Esimerkiksi, jos sinulla on yksi käämi pääkäämin ja neljä käämiä a-puolan kelassa muuntaja, tämä vastaisi murto-osaa 1/4, mikä tarkoittaa, että muuntaja katkaisee jännitteen a: lla arvo 1/4. Mutta suhde 1: 4 tarkoittaa, että jossakin on neljä jotain muuta, mikä ei aina tarkoita samaa kuin murto.

Muuntajat voivat lisätä tai vähentää jännitettä, ja ne tunnetaan nimelläastuataiastu alasmuuntajat sen mukaan, minkä toiminnon he suorittavat. Tämä tarkoittaa, että muuntajan käännösten suhde on aina positiivinen, mutta se voi vaihdella sen välillä, onko se suurempi kuin yksi tehostemuuntajien kohdalla tai vähemmän kuin yksi asteittaisten muuntajien kohdalla.

Muuntajan käämityskaava pätee vain, kun ensiö- ja toisiokäämien kulmat ovat vaiheittain toistensa kanssa. Tämä tarkoittaa, että tietyn vaihtovirran (AC) virtalähteelle, joka vaihtaa edestakaisin eteenpäin ja vastavirta, sekä ensiö- että toisiokäämissä oleva virta ovat synkronoituja toistensa kanssa tämän dynamiikan aikana prosessi.

Saattaa olla joitain muuntajia, joiden muuntajan kierrosluku on 1, jotka eivät muuta jännitettä, mutta sen sijaan niitä käytetään erilaisten piirien jakamiseen toisistaan ​​tai a: n vastuksen muuttamiseen hieman piiri.

Voit ymmärtää muuntajien ominaisuudet määrittääksesi, mitä muuntajan suunnittelulaskin ottaisi huomioon menetelmänä määritellä, kuinka muuntajat itse rakennetaan.

Vaikka muuntajan ensiö- ja toisiokäämit ovat erillään toisistaan, ensiökäämi indusoi sekundäärikäämeissä virran induktanssimenetelmällä. Kun vaihtovirtalähde lähetetään ensiökäämin läpi, virta kulkee kierrosten läpi ja luo magneettikentän menetelmällä, jota kutsutaan keskinäiseksi induktanssiksi.

​Magneettikenttäkuvaa mihin suuntaan ja kuinka voimakas magneettisuus vaikuttaisi liikkuvaan varautuneeseen hiukkaseen. Tämän kentän suurin arvo ondΦ / dt, muutosnopeusmagneettinen virtaus​ ​Φpienessä ajassa.

Flux on mittaus siitä, kuinka paljon magneettikenttää virtaa tietyn pinta-alan, kuten suorakulmaisen alueen, läpi. Muuntajassa magneettikentän viivat lähetetään ulospäin magneettikelasta, jonka ympärille langat on kiedottu.

Magneettivuo yhdistää molemmat käämit yhteen, ja magneettikentän vahvuus riippuu virran määrästä ja käämien lukumäärästä. Tämä voi antaa meille amuuntajan suunnittelulaskinjoka ottaa huomioon nämä ominaisuudet.

Faradayn induktanssilaki, joka kuvaa magneettikenttien indusoitumista materiaaleissa, määrää, että kumpikin käämitys aiheuttaa

joko ensiökäämeille tai toissijaisille käämeille. Tätä kutsutaan yleensä indusoiduksi sähkömoottorivoimaksi (emf​).

Jos haluat mitata magneettivuon muutosta lyhyellä aikavälillä, voit saada arvondΦ / dtja käytä sitä laskeaksesiemf. Magneettivuon yleinen kaava on

magneettikentälleB, kentän tason pintaAja magneettikentän viivojen ja pintaan nähden kohtisuoran kulman välilläθ​.

Voit ottaa huomioon muuntajan magneettisen ytimen ympärillä olevien käämien geometrian askatin mittaamiseksi

AC-virtalähteelle missäωon kulmataajuus (2πftaajuuden suhteenf) jaΦ​_enint on suurin virtaus. Tässä tapauksessa taajuusfviittaa aaltojen määrään, joka kulkee tietyn sijainnin sekunnissa. Insinöörit viittaavat myös nykyisten käämien kierrosten lukumäärän tulokseen "ampeerikierrokset"" kelan magnetointivoiman mitta.

Jos haluat verrata kokeellisia tuloksia siitä, kuinka muuntajien käämit vaikuttavat niiden Käytössä voit verrata havaittuja kokeellisia ominaisuuksia muuntajakäämityksen ominaisuuksiin laskin.

Ohjelmistoyritys Micro Digital tarjoaa online-muuntajan käämityslaskin standardilangan (SWG) tai amerikkalaisen vaijerin (AWG) laskemiseksi. Tämä antaa insinööreille mahdollisuuden valmistaa sopivan paksuisia johtoja, jotta he voivat kuljettaa tarkoituksiinsa tarvittavia lankalatauksia. Muuntajan laskimen käännökset kertovat yksittäisen jännitteen käämityksen jokaisen kierroksen kautta.

Muut laskimet, kuten valmistusyrityksen Flex-Corein voit laskea johtojen koon erilaisille käytännön sovelluksille, jos annat taakaluokituksen - nimellinen toisiovirta, virtamuuntajan ja mittarin välinen johdinpituus ja virran syöttötaakka mittari.

Virtamuuntaja luo toissijaiseen käämiinsä vaihtojännitesyötön, joka on verrannollinen ensiökäämin virtaan. Nämä muuntajat pienentävät suurjännitevirrat pienempiin arvoihin käyttämällä helppoa menetelmää todellisen sähkövirran valvomiseksi. Kuormitus on itse mittauslaitteen vastus sen läpi lähetetylle virralle.

Hyperfysiikka tarjoaa verkossa Muuntajan tehon laskenta käyttöliittymä, jonka avulla voit käyttää muuntajan suunnittelulaskurina tai muuntajan vastuslaskurina. Sen käyttämiseksi sinun on syötettävä syöttöjännitetaajuus, ensiökäämin induktanssi, toissijaisen käämin induktanssi, ensiökäämin kelojen lukumäärä, toissijaisen käämin kelojen lukumäärä, toissijainen jännite, ensiökäämityksen vastus, toissijaisen käämityksen vastus, toissijaisen käämityksen kuormitusvastus ja keskinäinen induktanssi.

Keskinäinen induktanssiMottaa huomioon vaikutuksen, jonka sekundäärikäämin kuormituksen muutos voi vaikuttaa primäärin läpi kulkevaan virtaan emf:

virran muuttamiseksi ensiökäämin kauttaΔI₁ja muuttua ajassaΔt​.

Mikä tahansa online-muuntajan käämilaskin tekee oletuksia muuntajan itsestä. Varmista, että tiedät, kuinka kukin verkkosivusto laskee arvot, joita se väittää tekevänsä, jotta voit ymmärtää muuntajien taustalla olevan teorian ja periaatteet yleensä. Kuinka lähellä ne ovat muuntajan käämikaavaan, joka seuraa muuntajan fysiikasta, riippuu näistä ominaisuuksista.