Ja kādreiz esat domājis, kā mājas un ēkas izmanto elektrostaciju elektrību, jums vajadzētu uzzināt par transformatori strāvas tīkla sadalījumos, kas pārveido augstsprieguma strāvas par tām, kuras izmantojat mājsaimniecībā ierīces. Šie transformatori izmanto vienkāršu dizainu lielākajai daļai transformatoru, taču tie var ievērojami atšķirties atkarībā no tā, cik daudz viņi maina ieejas spriegumu, pamatojoties uz to uzbūvi.
Transformatoru tinumu formula
Transformatori, kurus izmanto elektrotīkla sadales sistēmās, ir izgatavoti pēc vienkāršas konstrukcijas, kas izmanto spirāli, kas savīti ap magnētisko kodolu dažādās vietās.
Šīs stieples spoles uzņem ienākošo strāvu un maina spriegumu atbilstošitransformatora pagriezienu attiecība, kurš ir
\ frac {N_P} {N_S} = \ frac {V_P} {V_S}
primārās spoles un sekundārās spoles skaitliskajiem tinumiemNlppunNs, attiecīgi, un primārās spoles un sekundārās spoles spriegumsVlppunVs, attiecīgi.
Šistransformatora tinuma formulastāsta, kādu daļu transformators maina ienākošo spriegumu un ka spoles vēja spriegums ir tieši proporcionāls pašu ruļļu tinumu skaitam.
Paturiet prātā, ka, lai arī šo formulu dēvē par "koeficientu", tā faktiski ir daļa, nevis attiecība. Piemēram, ja primārajā spolē jums bija viens tinums un a sekundārajā spolē bija četri tinumi transformators, tas atbilstu daļai 1/4, kas nozīmē, ka transformators samazina spriegumu par a vērtība 1/4. Bet attiecība 1: 4 nozīmē, ka vienam kaut kam ir četri kaut kas cits, kas ne vienmēr nozīmē to pašu, kas frakcija.
Transformatori var palielināt vai samazināt spriegumu, un tie ir pazīstami kāpakāpies uz augšuvaiatkāpšanāstransformatori atkarībā no tā, kuru darbību viņi veic. Tas nozīmē, ka transformatora pagriezienu attiecība vienmēr būs pozitīva, taču tā var atšķirties, ja tā ir lielāka par vienu pakāpeniskiem transformatoriem vai mazāka par vienu pazeminošiem transformatoriem.
Transformatora tinumu formula ir taisnība tikai tad, ja primāro un sekundāro tinumu leņķi atrodas fāzē. Tas nozīmē, ka noteiktai maiņstrāvas (maiņstrāvas) barošanas avotam, kas pārslēdzas uz priekšu un atpakaļ starp priekšu un reversā strāva, gan primārā, gan sekundārā tinuma strāva šīs dinamikas laikā ir sinhronizēta process.
Var būt daži transformatori ar transformatora pagriezienu attiecību 1, kas nemaina spriegumu, bet tā vietā tiek izmantoti dažādu ķēžu sadalīšanai viens no otra vai nedaudz mainot a pretestību ķēde.
Transformatoru dizaina kalkulators
Jūs varat saprast transformatoru īpašības, lai noteiktu, ko transformatoru konstrukcijas kalkulators ņemtu vērā kā metodi, kā noteikt, kā pašus transformatorus konstruēt.
Lai gan transformatora primārā un sekundārā tinumi ir atdalīti viens no otra, ar induktivitātes metodi primārais tinums inducē strāvu sekundārajos tinumos. Kad maiņstrāvas padeve tiek nosūtīta caur primārajiem tinumiem, strāva plūst pa pagriezieniem un rada magnētisko lauku, izmantojot metodi, ko sauc par savstarpēju induktivitāti.
Transformatoru tinumu formula un magnētisms
Magnētiskais lauksapraksta, kādā virzienā un cik spēcīgs magnētisms darbotos uz kustīgu lādētu daļiņu. Šī lauka maksimālā vērtība irdΦ / dt, izmaiņu ātrumsmagnētiskā plūsma Φnelielā laika posmā.
Plūsma ir mērījums tam, cik daudz magnētiskā lauka plūst caur noteiktu virsmas laukumu, piemēram, taisnstūra laukumu. Transformatorā magnētiskā lauka līnijas tiek sūtītas uz āru no magnētiskās spoles, ap kuru tiek savīti vadi.
Magnētiskā plūsma savieno abus tinumus kopā, un magnētiskā lauka stiprums ir atkarīgs no strāvas daudzuma un tinumu skaita. Tas var dot mumstransformatoru dizaina kalkulatorskas ņem vērā šīs īpašības.
Faradejas induktivitātes likums, kas apraksta to, kā materiālos inducē magnētiskos laukus, nosaka, ka spriegums, ko izraisa vai nu tinumi
vai nu primārajiem, vai sekundārajiem tinumiem. To parasti sauc par inducēto elektromotora spēku (emf).
Ja jums būtu jāmēra magnētiskās plūsmas izmaiņas nelielā laika periodā, jūs varētu iegūt vērtībudΦ / dtun izmantojiet to, lai aprēķinātuemf. Vispārīgā magnētiskās plūsmas formula ir
\ Phi = BA | cos {\ theta}
magnētiskajam laukamB, plaknes virsmas laukumsAun leņķis starp magnētiskā lauka līnijām un virzienu, kas perpendikulārs laukumamθ.
Jūs varat ņemt vērā tinumu ģeometriju ap transformatora magnētisko kodolu, lai izmērītu plūsmas askātu
maiņstrāvas padevei, kurωir leņķiskā frekvence (2πfpar frekvencif) unΦmaks ir maksimālā plūsma. Šajā gadījumā biežumsfattiecas uz viļņu skaitu, kas katru sekundi iet garām noteiktai vietai. Inženieri atsaucas arī uz pašreizējo laiku tinumu pagriezienu skaita reizinājumuampēru pagriezieni, "spoles magnētiskā spēka mērs.
Transformatoru tinumu kalkulatora piemēri
Ja vēlaties salīdzināt eksperimentu rezultātus par to, kā transformatoru tinumi ietekmē tos lietojot, varat salīdzināt novērotās eksperimentālās īpašības ar transformatora tinumu īpašībām kalkulators.
Programmatūras uzņēmums Micro Digital piedāvā tiešsaistes transformatoru tinumu kalkulators standarta stieples gabarīta (SWG) vai amerikāņu stieples gabarīta (AWG) aprēķināšanai. Tas ļauj inženieriem izgatavot piemērota biezuma vadus, lai viņi varētu pārvadāt saviem mērķiem nepieciešamos vadu lādiņus. Transformatora kalkulatora pagriezieni norāda individuālo spriegumu caur katru tinuma pagriezienu.
Citi kalkulatori, piemēram, viens no ražošanas uzņēmuma Flex-Core ļauj aprēķināt stieples izmēru dažādiem praktiskiem lietojumiem, ja esat ievadījis slogu nominālā sekundārā strāva, stieples garums starp strāvas transformatoru un skaitītāju un strāvas ieejas slogs skaitītājs.
Pašreizējais transformators sekundārajā tinumā rada maiņstrāvas spriegumu, kas ir proporcionāls strāvai primārajā tinumā. Šie transformatori samazina augstsprieguma strāvu līdz zemākām vērtībām, izmantojot vienkāršu faktiskās elektriskās strāvas uzraudzības metodi. Slogs ir paša mērinstrumenta pretestība strāvai, kas tiek sūtīta caur to.
Hiperfizika piedāvā tiešsaistes Transformatora jaudas aprēķins interfeiss, kas ļauj izmantot kā transformatora dizaina kalkulatoru vai kā transformatora pretestības kalkulatoru. Lai to izmantotu, jums jāievada barošanas sprieguma frekvence, primārā tinuma induktivitāte, sekundārā tinuma induktivitāte, primārā tinuma tinumu skaits, sekundārā tinuma tinumu skaits, sekundārais spriegums, primārā tinuma pretestība, sekundārā tinuma pretestība, sekundārā tinuma slodzes pretestība un savstarpējā induktivitāte.
Savstarpējā induktivitāteMņem vērā efektu, ko sekundārās spoles slodzes izmaiņas var ietekmēt strāvu caur primāro ar emf:
emf = -M \ frac {\ Delta I_1} {\ Delta t}
strāvas izmaiņām caur primāro spoliΔI1un mainīties laikāΔt.
Jebkurš tiešsaistes transformatora tinumu kalkulators izdara pieņēmumus par pašu transformatoru. Pārliecinieties, ka zināt, kā katra vietne aprēķina vērtības, ko tā apgalvo, lai jūs varētu saprast transformatoru teoriju un principus kopumā. Tas, cik tuvu tie ir transformatora tinuma formulai, kas izriet no transformatora fizikas, ir atkarīgs no šīm īpašībām.
