Ko se električna energija proizvaja v elektrarni, mora običajno preiti precejšnje razdalje, preden pride do cilja. Na tej poti se njegova napetost močno poveča ali "poveča", saj potuje po visokonapetostnih vodih, obešenih daleč nad tlemi iz varnostnih in inženirskih razlogov.
Preden lahko električno energijo dostavimo v domove ali na druga mesta, kjer se uporablja, moramo njeno napetost zmanjšati tako, da ustreza obratovalni ravni gospodinjskih aparatov ali industrijskih strojev. Poleg tega boste morda morali delati z določenimi napetostmi, ki so doma redke, pogoste pa pri nekaterih vrstah strojev.
En primer je potreba po prehodu iz enofazne 240-voltne (V) na 480-V trifazno razporeditev, kadar je prisoten stroj z nazivno močjo 480 voltov. Naprava, ki se uporablja za to, se imenuje transformator. Kaj pa so "faze" v kontekstu električne energije in zakaj so prisotne v električnih sistemih?
Napetost, tok in električna moč
V osnovi je električni tok tok gibljivih nabojev v toku elektronov. Naboji se premikajo pod vplivom električnega polja. Tako kot predmeti z maso ponavadi pospešujejo gravitacijska polja, tudi naelektrene delce pospešujejo električna polja. Jakost teh polj se meri v napetosti, kar je beseda, ki opisuje razliko električnega potenciala. Kjer ni neto napetosti, se naboji ne bodo premikali.
V fiziki tok toka jaz (izmerjeno v amperih, A) je potencialna razlika, deljena z uporom R (merjeno v ohmih, Ω) medija, v katerem je napolnjen tok, običajno prevodna žica: I = V / R. Tudi električna energija P je zmnožek napetosti in toka (P = VI), lahko pa ga izrazimo tudi z uporom (P = I2R).
Tipična napetost, ki vstopa v dom v ZDA, je 120 V. Če pogledate oznake večine stvari, ki naj bi bile priključene na vtičnico, je to številka, ki jo boste verjetno videli.
Kaj so napetostne faze?
Ko imajo izmenični tokovi (AC) enako frekvenco, vendar se njihova izhodišča odmikajo z določen del te frekvence, na primer 120 stopinj, se lahko v elektroenergetskih sistemih seštejejo v ustvariti trifazna moč, kar je ugodno iz več razlogov pred enofazna moč to bi nastalo, če bi uporabili samo en val.
Kaj je transformator?
Transformator je naprava, ki spreminja napetost v tokokrogu. Transformatorji so nameščeni v električna omrežja na ključnih točkah in izolirani od zunanjega okolja. Sestavljeni so iz izdolbega, magnetnega železnega jedra, okoli katerega je na vsaki strani ovita žica. Stran, na katero vstopi tok, je primarna (P) stran ali tuljava, izhodna stran pa je sekundarna (S) stran ali tuljava.
Pustiti N enako število zavojev okoli transformatorja vsake žice. Razmerje med napetostjo in številom obratov na vsaki strani je opisano z enačbo:
V_ {S} / V_ {P} = N_ {S} / N_ {P}
To pomeni, da se povečanje "odhodne" napetosti doseže s povečanjem števila obratov, kar ima za posledico stopnjevalni transformator. Podobno je zgrajen padajoči transformator z manjšim številom obratov na sekundarni strani kot na primarni strani.
- Upoštevajte, da ker transformatorju ni dodane moči in je P = VI, povečanje napetosti zahteva zmanjšanje toka in obratno.
Povišani transformator od 240 do 480
Če želite preiti od 240-voltne enofazne moči do 480-voltne 3-fazne moči, potrebujete pospeševalni transformator, ki je izdelan po ustreznih specifikacijah. Na voljo so na spletu ali v trgovinah z električno energijo. Če niste seznanjeni z delovanjem takšne opreme, se obrnite na usposobljenega strokovnjaka.
