Kada se električna energija proizvodi u elektrani, ona obično mora prijeći znatne udaljenosti prije nego što stigne na odredište. Usput se njegov napon uvelike povećava ili se "pojačava" dok putuje po visokonaponskim vodovima ovješenim daleko iznad tla iz sigurnosnih i inženjerskih razloga.
Prije nego što se električna energija može dostaviti kućama ili drugim mjestima gdje se koristi, njezin se napon mora smanjiti kako bi odgovarao pogonskim razinama kućanskih aparata ili industrijskih strojeva. Osim toga, možda ćete trebati raditi s određenim razinama napona koje su neuobičajene u kući, ali su česte u određenim vrstama strojeva.
Jedan od primjera je potreba da se prijeđe s jednofaznog 240-voltnog (V) na 480-V trofazni raspored kada je prisutan stroj snage 480 V. Uređaj koji se koristi za to naziva se transformator. Ali što su "faze" u kontekstu električne energije i zašto su one prisutne u električnim sustavima?
Napon, struja i električna snaga
U osnovi, električna struja je tok pokretnih naboja u protoku elektrona. Naboji se kreću pod utjecajem električnog polja. Baš kao što objekti s masom teže da se ubrzavaju gravitacijskim poljima, nabijene čestice teže da ih ubrzavaju električna polja. Snaga ovih polja mjeri se naponom, što je riječ koja opisuje razliku u električnom potencijalu. Tamo gdje nema mrežnog napona, naboji se neće pomicati.
U fizici, protok struje Ja (mjereno u amperima, A) je razlika potencijala podijeljena s otporom R (mjereno u ohima, Ω) medija u kojem teče nabijeni tok, obično provodna žica: I = V / R. Također, električna snaga Str umnožak je napona i struje (P = VI), a može se izraziti i otporom (P = I2R).
Tipični napon koji ulazi u dom u Sjedinjenim Državama iznosi 120 V. Ako pogledate oznake većine stvari koje bi trebale biti priključene u utičnicu, ovo je broj koji ćete vjerojatno vidjeti.
Što su naponske faze?
Kada izmjenične struje (AC) imaju istu frekvenciju, ali su njihove početne točke pomaknute za a specifični udio te frekvencije, poput 120 stupnjeva, mogu se zbrajati u elektroenergetskim sustavima stvoriti trofazna snaga, što je povoljno iz više razloga u odnosu na jednofazna snaga to bi rezultiralo kada bi se koristio samo jedan val.
Što je transformator?
Transformator je uređaj koji mijenja napon u krugu. Transformatori su smješteni u električne mreže na ključnim mjestima i izolirani od vanjskog okruženja. Sastoje se od izdubljene magnetske željezne jezgre oko koje je sa svake strane omotana žica. Strana na koju struja ulazi je primarna (P) strana ili zavojnica, a izlazna strana je sekundarna (S) strana ili zavojnica.
Neka N jednak broju zavoja oko transformatora svake žice. Odnos napona i broja zavoja sa svake strane opisuje se jednadžbom:
V_ {S} / V_ {P} = N_ {S} / N_ {P}
To znači da se povećanje "izlaznog" napona postiže povećanjem broja zavoja, što rezultira pojačanim transformatorom. Slično tome, izgrađen je silazni transformator s manjim brojem zavoja na sekundarnoj strani nego na primarnoj strani.
- Imajte na umu da budući da se transformatoru ne dodaje snaga i P = VI, porast napona zahtijeva smanjenje struje i obrnuto.
Pojačani transformator od 240 do 480
Da biste prešli s 240-voltne 1-fazne snage na 480-voltnu 3-faznu, potreban vam je pojačavajući transformator koji je proizveden prema odgovarajućim specifikacijama da bi se mogao nositi s tim zadatkom. Oni su dostupni na mreži ili u trgovinama električnom energijom. Svakako imajte kvalificiranog stručnjaka koji će vam pomoći u instalaciji ako niste upoznati s radom takve opreme.