หากคุณเคยสงสัยว่าบ้านและอาคารใช้ไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าอย่างไร คุณควรเรียนรู้เกี่ยวกับ หม้อแปลงไฟฟ้าในการกระจายสายส่งไฟฟ้าซึ่งแปลงกระแสไฟฟ้าแรงสูงเป็นกระแสไฟฟ้าที่คุณใช้ในครัวเรือน เครื่องใช้ไฟฟ้า. หม้อแปลงเหล่านี้ใช้การออกแบบที่เรียบง่ายในหม้อแปลงเกือบทุกประเภท แต่สามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าอินพุตได้มากน้อยเพียงใดตามวิธีการที่สร้างขึ้น
สูตรไขลานหม้อแปลง
หม้อแปลงไฟฟ้าที่ระบบจำหน่ายไฟฟ้าใช้เป็นไปตามการออกแบบที่เรียบง่ายซึ่งใช้ขดลวดพันรอบแกนแม่เหล็กในพื้นที่ต่างๆ
ขดลวดเหล่านี้รับกระแสไฟเข้าและเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าตามค่าอัตราส่วนการหมุนของหม้อแปลง, ซึ่งเป็น
\frac{N_P}{N_S}=\frac{V_P}{V_S}
สำหรับจำนวนขดลวดของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมินู๋พีและนู๋สตามลำดับและแรงดันของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิวีพีและวีสตามลำดับ
นี้สูตรขดลวดหม้อแปลงบอกคุณเศษส่วนที่หม้อแปลงเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและแรงดันไฟฟ้าของลมของขดลวดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนขดลวดของขดลวดเอง
จำไว้ว่าแม้ว่าสูตรนี้จะเรียกว่า "อัตราส่วน" แต่จริงๆ แล้วมันคือเศษส่วน ไม่ใช่อัตราส่วน ตัวอย่างเช่น หากคุณมีหนึ่งขดลวดในขดลวดปฐมภูมิและสี่ขดลวดในขดลวดทุติยภูมิของ a หม้อแปลงนี้จะสอดคล้องกับเศษส่วนของ 1/4 ซึ่งหมายความว่าหม้อแปลงจะตัดแรงดันไฟฟ้าโดยa มูลค่า 1/4. แต่อัตราส่วน 1:4 หมายความว่า สำหรับสิ่งหนึ่ง มีอย่างอื่นอีกสี่ตัว ซึ่งไม่ได้หมายถึงสิ่งเดียวกันกับเศษส่วนเสมอไป
หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าได้ และเรียกว่าก้าวขึ้นหรือหลีกทางหม้อแปลงไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการกระทำที่พวกเขาทำ ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนรอบของหม้อแปลงจะเป็นบวกเสมอ แต่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ระหว่างมากกว่าหนึ่งสำหรับหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพหรือน้อยกว่าหนึ่งสำหรับหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์
สูตรการพันของหม้อแปลงไฟฟ้าจะเป็นจริงก็ต่อเมื่อมุมของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิอยู่ในเฟสซึ่งกันและกัน ซึ่งหมายความว่าสำหรับแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ (AC) ที่กำหนดซึ่งสลับไปมาระหว่างไปข้างหน้าและ กระแสย้อนกลับ กระแสทั้งในขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิจะซิงก์กันระหว่างไดนามิกนี้ กระบวนการ.
อาจมีหม้อแปลงบางตัวที่มีอัตราส่วนรอบของหม้อแปลง 1 ตัวที่ไม่เปลี่ยนแรงดันไฟ แต่, แทน ใช้เพื่อแยกวงจรที่ต่างกันหรือเปลี่ยนความต้านทานของ a. เล็กน้อย วงจร
เครื่องคิดเลขออกแบบหม้อแปลง
คุณสามารถเข้าใจคุณสมบัติของหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อกำหนดสิ่งที่เครื่องคำนวณการออกแบบหม้อแปลงจะนำมาพิจารณาเป็นวิธีการกำหนดวิธีการสร้างหม้อแปลงเอง
แม้ว่าขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิบนหม้อแปลงไฟฟ้าจะแยกออกจากกัน แต่ขดลวดปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำกระแสในขดลวดทุติยภูมิด้วยวิธีเหนี่ยวนำ เมื่อแหล่งจ่ายไฟ AC ถูกส่งผ่านขดลวดปฐมภูมิ กระแสจะไหลผ่านการหมุนและสร้างสนามแม่เหล็กผ่านวิธีการที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำร่วมกัน
สูตรไขลานหม้อแปลงและสนามแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กอธิบายในทิศทางใดและแรงแม่เหล็กจะกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่อย่างไร ค่าสูงสุดของช่องนี้คือdΦ/dt, อัตราการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก Φในช่วงเวลาสั้นๆ
ฟลักซ์คือการวัดปริมาณสนามแม่เหล็กที่ไหลผ่านพื้นที่ผิวจำเพาะ เช่น พื้นที่สี่เหลี่ยม ในหม้อแปลงไฟฟ้า เส้นสนามแม่เหล็กจะถูกส่งออกจากขดลวดแม่เหล็กที่อยู่รอบๆ ที่พันสายไฟ
ฟลักซ์แม่เหล็กเชื่อมโยงขดลวดทั้งสองเข้าด้วยกัน และความแรงของสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับปริมาณของกระแสและจำนวนขดลวด สิ่งนี้สามารถทำให้เราเครื่องคิดเลขออกแบบหม้อแปลงที่คำนึงถึงคุณสมบัติเหล่านี้
กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ที่อธิบายว่าสนามแม่เหล็กถูกเหนี่ยวนำในวัสดุอย่างไรกำหนดว่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากขดลวดทั้งสอง
สำหรับขดลวดปฐมภูมิหรือขดลวดทุติยภูมิ นี้มักจะเรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (แรงเคลื่อนไฟฟ้า).
หากคุณต้องวัดการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กในช่วงเวลาสั้นๆ คุณจะได้ค่าdΦ/dtและใช้เพื่อคำนวณค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้า. สูตรทั่วไปของฟลักซ์แม่เหล็กคือ
\Phi = BA|cos{\theta}
สำหรับสนามแม่เหล็กบี, พื้นที่ผิวระนาบในสนามอาและมุมระหว่างเส้นสนามแม่เหล็กกับทิศทางตั้งฉากกับพื้นที่θ.
คุณสามารถคำนวณเรขาคณิตของขดลวดรอบแกนแม่เหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อวัดฟลักซ์ askat
สำหรับแหล่งจ่ายไฟ AC โดยที่ωคือความถี่เชิงมุม (2πfสำหรับความถี่ฉ) และΦmax คือฟลักซ์สูงสุด ในกรณีนี้ความถี่ฉหมายถึงจำนวนคลื่นที่ผ่านตำแหน่งที่กำหนดในแต่ละวินาที วิศวกรยังอ้างถึงผลิตภัณฑ์ของเวลาปัจจุบันจำนวนรอบของขดลวดเป็น "แอมแปร์-เทิร์น," การวัดแรงแม่เหล็กของขดลวด
ตัวอย่างเครื่องคิดเลขไขลานหม้อแปลง
หากคุณต้องการเปรียบเทียบผลการทดลองว่าขดลวดของหม้อแปลงส่งผลกระทบอย่างไร การใช้งาน คุณสามารถเปรียบเทียบคุณสมบัติการทดลองที่สังเกตได้กับคุณสมบัติของขดลวดหม้อแปลง transformer เครื่องคิดเลข
บริษัทซอฟต์แวร์ Micro Digital เสนอ an เครื่องคิดเลขไขลานหม้อแปลงออนไลน์ สำหรับการคำนวณ Standard Wire Gauge (SWG) หรือ American Wire Gauge (AWG) ซึ่งช่วยให้วิศวกรผลิตสายไฟที่มีความหนาเหมาะสม เพื่อให้สามารถบรรทุกประจุลวดที่จำเป็นต่อวัตถุประสงค์ได้ เครื่องคำนวณหม้อแปลงจะบอกคุณถึงแรงดันไฟฟ้าแต่ละรอบของขดลวดแต่ละรอบ
เครื่องคิดเลขอื่นๆ เช่น หนึ่งจากบริษัทผู้ผลิต Flex-Core ให้คุณคำนวณขนาดลวดสำหรับการใช้งานจริงที่แตกต่างกันหากคุณป้อนคะแนนภาระ กระแสไฟรองที่ระบุ ความยาวสายไฟระหว่างหม้อแปลงกระแสกับมิเตอร์และภาระอินพุตของ เมตร.
หม้อแปลงกระแสสร้างแหล่งจ่ายแรงดันไฟกระแสสลับในขดลวดทุติยภูมิซึ่งเป็นสัดส่วนกับกระแสในขดลวดปฐมภูมิ หม้อแปลงเหล่านี้ลดกระแสไฟแรงสูงให้มีค่าต่ำลงโดยใช้วิธีการง่ายๆ ในการตรวจสอบกระแสไฟฟ้าจริง ภาระคือความต้านทานของเครื่องมือวัดกับกระแสที่ส่งผ่าน
Hyperphysics ให้บริการออนไลน์ การคำนวณกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้า อินเทอร์เฟซที่ให้คุณใช้เป็นเครื่องคิดเลขออกแบบหม้อแปลงหรือเป็นเครื่องคิดเลขต้านทานหม้อแปลง ในการใช้งาน คุณต้องป้อนความถี่แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย ตัวเหนี่ยวนำขดลวดปฐมภูมิ ตัวเหนี่ยวนำขดลวดทุติยภูมิ จำนวนขดลวดปฐมภูมิ จำนวนขดลวดทุติยภูมิ, แรงดันทุติยภูมิ, ความต้านทานขดลวดปฐมภูมิ, ความต้านทานขดลวดทุติยภูมิ, ความต้านทานโหลดของขดลวดทุติยภูมิและร่วมกัน การเหนี่ยวนำ
การเหนี่ยวนำร่วมกันเอ็มบัญชีสำหรับผลกระทบที่เปลี่ยนแปลงในโหลดบนขดลวดทุติยภูมิสามารถออกแรงกับกระแสผ่านหลักด้วยแรงเคลื่อนไฟฟ้า:
emf=-M\frac{\Delta I_1}{\Delta t}
สำหรับการเปลี่ยนแปลงกระแสผ่านขดลวดปฐมภูมิΔI1และเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาΔt.
เครื่องคิดเลขไขลานหม้อแปลงออนไลน์ใด ๆ ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับตัวหม้อแปลงเอง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณรู้ว่าแต่ละเว็บไซต์คำนวณค่าที่อ้างว่าทำได้อย่างไร เพื่อให้คุณเข้าใจทฤษฎีและหลักการเบื้องหลังหม้อแปลงโดยทั่วไป จะใกล้เคียงกับสูตรการพันของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ตามมาจากฟิสิกส์ของหม้อแปลงมากน้อยเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเหล่านี้
