Transformator de putere: definiție, tipuri și teorie

1. Ce este un transformator electric

Un transformator de putere este o mașină care transferă energie electrică de la un circuit la altul cu un nivel variabil de tensiune fără a schimba frecvența. Astăzi, transformatoarele sunt proiectate să folosească curent alternativ, ceea ce înseamnă că fluctuația curentului influențează fluctuația tensiunii sursei: creșterea curentului va crește tensiunea și invers în cadrul relațiilor de înfășurare. Transformatoarele ajută la îmbunătățirea siguranței și eficienței sistemului electric prin creșterea și scăderea nivelurilor de tensiune atunci când este necesar. Acestea sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații civile și industriale, în principal și cel mai important în distribuția și reglarea energiei electrice pe distanțe lungi, unde transmisia de înaltă-tensiune reduce pierderile de linie și tensiunile de distribuție mai scăzute servesc utilizatorilor finali în siguranță.

2. Tipuri de transformatoare de putere

Există diferite tipuri de transformatoare utilizate în sistemele electrice pentru diferite scopuri, cum ar fi producția, distribuția, transportul și utilizarea energiei electrice.

3. Teoria transformatorului de putere

Bobina la care este conectată curent alternativ se numește bobina primară, iar bobina conectată la sarcină se numește bobina secundară. Transformatorul funcționează numai cu curenți alternativi, deoarece curentul alternativ induce forță electromotoare între cele două capete ale bobinei prin inducție reciprocă.

Când AC este furnizat înfășurării primare a tensiunii V1, în miezul transformatorului se stabilește un flux alternativ, care leagă înfășurarea secundară și astfel se produce în ea un EMF, numit inducție EMF reciprocă. Direcția acestei inducție este opusă tensiunii aplicate V1, datorită legii lui Lenz. Înfășurările primare și secundare sunt conectate magnetic, astfel încât puterea electrică este transferată de la primar la secundar prin inductanță reciprocă.

Inducția EMF în bobinele primare și secundare depinde de rata de legătură a fluxului (N xd(phi)/dt). Rata de variație a fluxului d(phi)/dt este aceeași atât pentru primar, cât și pentru secundar. Inducția lui E1 în primar este proporțională cu numărul de spire N1 al primarului (E1 este proporțional cu N1) și, în mod similar, EMF indus în bobina secundară este proporțională cu numărul de spire N2. Prin urmare, E1/E2 este egal cu N1/N2, raportul de spire, care este baza transformării tensiunii.

Materiale de miez și înfășurare

Miezul transformatorului este construit din laminate de oțel siliciu orientate-granule care limitează și ghidează fluxul magnetic cu pierderi reduse, în timp ce înfășurările sunt realizate din conductori de cupru sau aluminiu izolați pentru tensiunea de serviciu. Miezurile eficiente reduc pierderile fără-sarcină și zgomotul, iar designul bun al înfășurării controlează impedanța, creșterea temperaturii și rezistența la scurt-circuit.

Întrebări frecvente

Î: Ce este un transformator de putere?R: Un dispozitiv care transferă energie electrică între circuite la diferite niveluri de tensiune fără a schimba frecvența.

Î: De ce este folosit un transformator în sistemele de alimentare? A>Creșteți tensiunea pentru o transmisie eficientă și reduceți pentru distribuție și utilizare în siguranță.

Î: Care este raportul de viraje? A>Raportul spirelor primare și secundare, E1/E2=N1/N2, care determină transformarea tensiunii.

Î: De ce un transformator funcționează numai cu AC? A>Deoarece este necesar un flux în schimbare pentru a induce EMF în înfășurarea secundară; DC produce un flux constant fără inducție.

Î: Care sunt principalele tipuri? A>Crește-, cobor-, putere, distribuție, instrument, mono- și tri-și autotransformatoare.

Î: Ce materiale sunt folosite într-un transformator? A>Oțel silicon orientat-granulelor pentru miez și cupru sau aluminiu pentru înfășurări.

Ai nevoie de transformatoare de putere pentru proiectul tău? Contactați-ne cu tensiunea, capacitatea și cerințele standard pentru o ofertă.