Kiedy energia elektryczna jest wytwarzana w elektrowni, zazwyczaj musi przebyć znaczne odległości, zanim dotrze do miejsca przeznaczenia. Po drodze jego napięcie jest znacznie zwiększone lub „podwyższone”, ponieważ przemieszcza się wzdłuż linii wysokiego napięcia zawieszonych daleko nad ziemią, zarówno ze względów bezpieczeństwa, jak i technicznych.
Zanim energia elektryczna będzie mogła zostać dostarczona do domów lub innych punktów, w których jest używana, jej napięcie musi zostać zredukowane w celu dostosowania do poziomu działania urządzeń gospodarstwa domowego lub maszyn przemysłowych. Ponadto może zajść potrzeba pracy z określonymi poziomami napięcia, które są rzadkie w domu, ale częste w niektórych rodzajach maszyn.
Jednym z przykładów jest konieczność przejścia z układu jednofazowego 240 V (V) na układ trójfazowy 480 V, gdy obecna jest maszyna o napięciu znamionowym 480 V. Urządzenie używane do tego nazywa się transformatorem. Ale czym są „fazy” w kontekście elektryczności i dlaczego występują w układach elektrycznych?
Napięcie, prąd i moc elektryczna
Zasadniczo prąd elektryczny to przepływ poruszających się ładunków w przepływie elektronów. Ładunki poruszają się pod wpływem pola elektrycznego. Tak jak obiekty o masie mają tendencję do przyspieszania przez pola grawitacyjne, tak naładowane cząstki mają tendencję do przyspieszania przez pola elektryczne. Siła tych pól mierzona jest napięciem, które jest słowem opisującym różnicę potencjałów elektrycznych. Tam, gdzie nie ma napięcia netto, ładunki nie poruszają się.
W fizyce przepływ prądu ja (mierzona w amperach, A) to różnica potencjałów podzielona przez rezystancję R (mierzone w omach, Ω) medium, w którym przepływa ładunek, zwykle przewód przewodzący: I = V/R. Również energia elektryczna P jest iloczynem napięcia i prądu (P = VI) i może być również wyrażony jako rezystancja (P = I2R).
Typowe napięcie wchodzące do domu w Stanach Zjednoczonych wynosi 120 V. Jeśli spojrzysz na etykiety większości rzeczy, które mają być podłączone do gniazdka, prawdopodobnie zobaczysz ten numer.
Jakie są fazy napięcia?
Gdy prądy przemienne (AC) mają tę samą częstotliwość, ale ich punkty początkowe są przesunięte o a określony ułamek tej częstotliwości, na przykład 120 stopni, można je sumować w systemach elektroenergetycznych, aby Stwórz moc trójfazowa, co jest korzystne z wielu powodów w stosunku do moc jednofazowa wynikłoby to, gdyby użyto tylko jednej fali.
Co to jest transformator?
Transformator to urządzenie, które zmienia napięcie w obwodzie. Transformatory są umieszczane w sieciach elektroenergetycznych w kluczowych punktach i izolowane od środowiska zewnętrznego. Składają się z wydrążonego magnetycznego żelaznego rdzenia, wokół którego z każdej strony owinięty jest drut. Strona, po której wpływa prąd, to strona pierwotna (P) lub cewka, a strona wyjściowa to strona wtórna (S) lub cewka.
Pozwolić N równa liczbie zwojów wokół transformatora każdego drutu. Zależność między napięciem a liczbą zwojów po każdej stronie opisuje równanie:
V_{S}/V_{P} = N_{S}/N_{P}
Oznacza to, że zwiększenie napięcia „wychodzącego” uzyskuje się poprzez zwiększenie liczby zwojów, co skutkuje powstaniem transformatora podwyższającego napięcie. Podobnie transformator obniżający jest zbudowany z mniejszą liczbą zwojów po stronie wtórnej niż po stronie pierwotnej.
- Należy zauważyć, że ponieważ w transformatorze nie jest dodawana moc, a P = VI, wzrost napięcia wymusza zmniejszenie prądu i odwrotnie.
Transformator podwyższający 240 do 480
Aby przejść z zasilania 1-fazowego 240 V do zasilania 3-fazowego 480 V, potrzebny jest transformator podwyższający napięcie, wyprodukowany zgodnie z odpowiednimi specyfikacjami, aby sprostać temu zadaniu. Są one dostępne w Internecie lub w sklepach z artykułami elektrycznymi. Upewnij się, że masz wykwalifikowanego specjalistę, który pomoże w instalacji, jeśli nie znasz obsługi takiego sprzętu.
