Elektromagnetische statische Geräte werden verwendet, um ein Magnetfeld zu erzeugen und anzulegen. In der Elektronik, elektrischen Schaltungen und Funktechnik gibt es viele Fälle, warum ein Transformator benötigt wird. Das Gerät ist mit induktiven Wicklungen ausgestattet, die auf einem Magnetkern miteinander verbunden sind. Das Netzwerk trägt zur Entstehung eines Wechselfeldes bei, und der Transformator gibt unter Verwendung elektromagnetischer Induktion die aktuellen konstanten Werte an, ohne die Frequenz zu ändern.
Inhalt
Definition und Zweck
Um Geräte mit Strom zu versorgen, werden Spannungen mit verschiedenen Eigenschaften benötigt. Ein Transformator ist eine Konstruktion zur Nutzung der induktiven Arbeit eines Magnetfelds. Band- oder Drahtspulen, verbunden durch einen gemeinsamen Fluss, senken oder erhöhen die Spannung. Der Fernseher verwendet 5 V, um Transistoren und Mikroschaltkreise zu betreiben, die Leistung der Bildröhre erfordert bei Verwendung eines Kaskadengenerators mehrere Kilovolt.
Isolierte Wicklungen befinden sich auf einem Kern aus selbstmagnetisiertem Material mit einem bestimmten Spannungswert. Ältere Geräte nutzten die vorhandene Netzfrequenz um 60 Hz. In modernen Stromversorgungsschaltungen für Elektrogeräte werden Impulstransformatoren mit hoher Frequenz verwendet. Wechselspannung wird gleichgerichtet und mittels eines Generators in einen Wert mit festgelegten Parametern umgewandelt.
Die Spannung wird dank der Steuereinheit mit Pulsweitenmodulation stabilisiert. Hochfrequente Bursts werden an den Transformator übertragen, am Ausgang wird eine stabile Leistung erzielt. Die Massivität und Schwere der Geräte vergangener Jahre wird durch Leichtigkeit und geringe Größe ersetzt. Die linearen Anzeigen des Geräts sind proportional zur Leistung im Verhältnis 1: 4. Um die Abmessungen des Geräts zu verringern, erhöht sich die Frequenz des Stroms.
Massive Geräte werden in Stromversorgungskreisen eingesetzt, wenn es darum geht, ein Mindestmaß an Hochfrequenz-Störausbreitung zu erzeugen, beispielsweise bei der Bereitstellung von hochwertigem Ton.
Gerät und Funktionsprinzip
Der Hersteller wählt die Grundregeln für den Betrieb des Geräts, dies hat jedoch keinen Einfluss auf die Betriebssicherheit. Die Konzepte unterscheiden sich im Herstellungsprozess. Das Funktionsprinzip des Transformators basiert auf zwei Bestimmungen:
- die sich ändernde Bewegung gerichteter Ladungsträger erzeugt ein magnetisches Wechselkraftfeld;
- Die Auswirkung auf den durch die Spule übertragenen Leistungsfluss erzeugt eine elektromotorische Kraft und Induktion.
Das Gerät besteht aus folgenden Teilen:
- Magnetkreis (Kern);
- Spule oder Wicklung;
- Grundlage für die Lage der Kurven;
- Isoliermaterial;
- Kühlsystem;
- andere Elemente der Befestigung, des Zugangs, des Schutzes.
Der Betrieb des Transformators erfolgt je nach Bauart und Kombination von Kern und Wicklungen.Beim Stabtyp ist der Leiter in Wicklungen eingeschlossen, es ist schwer zu sehen. Die Windungen der Spirale sind sichtbar, die Ober- und Unterseite des Kerns sind sichtbar, die Achse ist vertikal. Das Material, aus dem die Spule besteht, muss den Strom gut leiten.
Bei gepanzerten Produkten verbirgt die Stange die meisten Windungen und wird horizontal oder vertikal platziert. Das toroidale Design von Transformatoren sieht die Anordnung von zwei unabhängigen Wicklungen auf dem Magnetkreis ohne elektrische Verbindung zwischen ihnen vor.
Magnetsystem
Es besteht aus legiertem Transformatorstahl, Ferrit und Permalloy, wobei die geometrische Form beibehalten wird, um das Magnetfeld der Einheit zu erzeugen. Der Leiter wird aus Platten, Bändern, Hufeisen hergestellt und auf einer Presse hergestellt. Der Teil, auf dem sich die Wicklung befindet, wird als Stange bezeichnet. Ein Joch ist ein Element ohne Windungen, das den Stromkreis vervollständigt.
Das Funktionsprinzip des Transformators hängt von der Anordnung der Gestelle ab, was passiert:
- flach - die Achsen der Joche und Kerne liegen in derselben Ebene;
- räumlich - Längselemente sind in verschiedenen Oberflächen angeordnet;
- symmetrisch - Leiter gleicher Form, Größe und Ausführung sind an allen Jochen ähnlich angeordnet;
- asymmetrisch - einzelne Regale unterscheiden sich in Aussehen, Abmessungen und werden an unterschiedlichen Positionen platziert.
Geht man davon aus, dass durch die Wicklung, die Primärwicklung genannt wird, ein Gleichstrom fließt, dann wird der Magnetdraht geöffnet. In anderen Fällen ist der Kern geschlossen, er dient dazu, die Stromleitungen zu schließen.
Wicklungen
Sie sind in Form einer Reihe von Windungen ausgeführt, die auf quadratischen Leitern angeordnet sind.Die Form dient dazu, effizient zu arbeiten und den Füllfaktor im Magnetkreisfenster zu erhöhen. Wenn es erforderlich ist, den Querschnitt des Kerns zu vergrößern, wird er in Form von zwei parallelen Elementen hergestellt, um das Auftreten von Wirbelströmen zu verringern. Jeder dieser Dirigenten wird als Wohngebiet bezeichnet.
Der Stab ist in Papier gewickelt und mit Emaillelack überzogen. Manchmal werden zwei parallel angeordnete Adern von einer gemeinsamen Isolierung umschlossen, der Satz wird als Kabel bezeichnet. Wicklungen werden nach Zweck unterschieden:
- die wichtigsten - ihnen wird Wechselstrom zugeführt, es kommt ein umgewandelter elektrischer Strom heraus;
- regulieren - sie bieten Abgriffe für die Spannungsumwandlung bei niedriger Stromstärke;
- hilfs - dienen dazu, ihr Netzwerk mit einer Leistung zu versorgen, die kleiner als der Nennwert des Transformators ist, und den Stromkreis mit Gleichstrom vorzuspannen.
Verpackungsmethoden:
- gewöhnliche Wicklung - Windungen werden in Richtung der Achse über die gesamte Länge des Leiters ausgeführt, nachfolgende Windungen werden eng und ohne Lücken gewickelt;
- Schraubenwicklung - mehrschichtige Umwicklung mit Lücken zwischen den Ringen oder Annäherung an benachbarte Elemente;
- Scheibenwickeln - eine spiralförmige Reihe wird nacheinander in einem Kreis durchgeführt, das Wickeln wird in radialer Reihenfolge in der inneren und äußeren Richtung durchgeführt;
- Die Folienspirale wird aus einem Aluminium- und Kupfer-Breitblech gelegt, dessen Dicke zwischen 0,1-2 mm variiert.
Konventionen
Um das Trafodiagramm gut lesbar zu machen, gibt es spezielle Zeichen. Der Kern ist mit einer dicken Linie gezeichnet, die Zahl 1 zeigt die Primärwicklung, die Sekundärwindungen sind mit den Zahlen 2 und 3 gekennzeichnet.
In einigen Schemata hat die Kernlinie eine ähnliche Dicke wie die Linie der umhüllenden Halbkreise. Die Bezeichnung des Stangenmaterials ist unterschiedlich:
- ein magnetischer Ferritkreis ist mit einer dicken Linie gezeichnet;
- ein Stahlkern mit einem Magnetspalt ist mit einer dünnen Linie mit einem Spalt in der Mitte gezeichnet;
- die Achse des magnetisierten Dielektrikums ist durch eine dünne gepunktete Linie angegeben;
- der kupferstab erscheint im diagramm als schmaler strich mit dem symbol des stoffs nach dem periodensystem.
Fettgedruckte Punkte werden verwendet, um die Spulenleistung hervorzuheben, die Bezeichnung der augenblicklichen Induktion ist dieselbe. Wird verwendet, um Zwischeneinheiten in kaskadierten Generatoren anzuzeigen, um Gegenphase anzuzeigen. Setzen Sie Punkte, wenn Sie beim Zusammenbau die Polarität und die Richtung der Wicklungen einstellen möchten. Die Anzahl der Windungen in der Primärwicklung wird bedingt bestimmt, ebenso wie die Anzahl der Halbkreise nicht genormt ist, es besteht eine Proportionalität, die jedoch nicht streng eingehalten wird.
Hauptmerkmale
Der Leerlaufmodus wird verwendet, wenn der Sekundärkreis des Transformators offen ist und keine Spannung darin anliegt. Der Strom fließt durch die Primärwicklung, es tritt eine reaktive Magnetisierung auf. Mit Hilfe von Leerlaufarbeit werden der Wirkungsgrad, die Umwandlungsrate und der Verlust im Kern bestimmt.
Betrieb unter Last bedeutet Anschluss der Stromquelle an den Primärkreis, wo der Gesamtstrom aus Betrieb und Leerlauf fließt. Die Last ist mit dem Sekundärkreis des Transformators verbunden. Dieser Modus ist üblich.
Die Kurzschlussphase tritt auf, wenn der Widerstand der Sekundärspule die einzige Last ist. In diesem Modus werden die Wärmeverluste der Spule im Stromkreis ermittelt.Wandlerparameter werden im Geräteersatzsystem durch die Widerstandseinstellung berücksichtigt.
Das Verhältnis von aufgenommener und abgegebener Leistung bestimmt den Wirkungsgrad des Transformators.
Anwendungsgebiet
Haushaltsgeräte haben über einen Neutralleiter Kontakt zur Erde. Gleichzeitiges Berühren des Stromverbrauchers des Phasen- und Neutralleiterkreises führt zum Schließen des Stromkreises und zu Verletzungen. Durch den Anschluss über einen Trenntransformator können Sie eine Person schützen, da die Sekundärwicklung nicht mit der Erde in Berührung kommt.
Impulseinheiten werden bei der Übertragung eines Rechteckstoßes und der Umwandlung von kurzen Signalen unter Last verwendet. Am Ausgang ändert sich die Polarität und Amplitude des Stroms, die Spannung bleibt jedoch unverändert.
DC-Messgerät ist ein magnetischer Verstärker. Die gerichtete Bewegung von Elektronen mit geringer Leistung hilft, die Wechselspannung zu ändern. Der Gleichrichter liefert konstante Energie und ist abhängig von den Eingangsstromwerten.
Aggregate werden häufig in kleinen Stromgeneratoren eingesetzt, Leistung und Anzeigen in Dieselmotoren sind durchschnittlich. Transformatoren werden in Reihe mit der Last montiert, das Gerät wird über die Primärwicklung mit der Quelle verbunden, der Sekundärkreis erzeugt die umgewandelte Energie. Der Wert des Ausgangsstroms ist direkt proportional zur Last. Geräte mit 3 Magnetstäben werden verwendet, wenn der Generator Drehstrom ist.
Invertierende Einheiten haben Transistoren gleicher Leitfähigkeit und verstärken nur einen Teil des Signals am Ausgang. Zur vollständigen Spannungswandlung wird an beide Transistoren ein Impuls angelegt.
Passende Geräte werden verwendet, um elektronische Geräte mit hohem Widerstand am Ein- und Ausgang der Last mit einer geringen Stromübertragungsrate anzuschließen. Die Einheiten sind in Hochfrequenzleitungen nützlich, wo der Größenunterschied zu Energieverlusten führt.
Arten von Transformatoren
Die Klassifizierung von Transformatoren hängt vom Nennwert des Stroms im Primär- und Sekundärkreis ab. Bei gewöhnlichen Arten liegt der Indikator im Bereich von 1-5 A.
Die Trenneinheit sieht keine Verbindung beider Spiralen vor. Das Gerät bietet eine galvanische Trennung, d. h. die berührungslose Übertragung eines Impulses. Ohne ihn wird der zwischen den Stromkreisen fließende Strom nur durch den Widerstand begrenzt, der aufgrund des kleinen Werts nicht berücksichtigt wird.
Der Anpassungstransformator sorgt dafür, dass die verschiedenen Widerstandswerte angepasst werden, um die Verzerrung der Ausgangswellenform zu minimieren. Dient zur Organisation der galvanischen Trennung.
Bevor sie herausfinden, was Leistungstransformatoren sind, stellen sie fest, dass sie für den Betrieb mit Hochleistungsnetzen hergestellt werden. Wechselstromgeräte ändern die Energieleistung in Empfangsanlagen und arbeiten an Orten mit großer Kapazität und Änderungsrate der Elektrizität.
Ein Rotationstransformator ist nicht zu verwechseln mit Rotating Equipment, einer Maschine zur Umwandlung des Drehwinkels in Kreisspannung, bei der der Wirkungsgrad von der Drehzahl abhängt. Das Gerät überträgt einen elektrischen Impuls an die beweglichen Teile des Geräts, beispielsweise an den Kopf eines Videorecorders. Doppelkern mit getrennten Wicklungen, von denen sich eine um die andere dreht.
Die Öleinheit verwendet eine Spulenkühlung mit speziellem Transformatoröl.Sie haben einen geschlossenen Kreislauf. Im Gegensatz zu Luftspezies können sie mit Hochleistungsnetzwerken interagieren.
Schweißtransformatoren zur Optimierung der Geräteleistung, Spannungsreduzierung und Erzeugung von Hochfrequenzstrom. Dies ist auf eine Änderung der induktiven Reaktanz oder der Leerlaufleistung zurückzuführen. Die Stufenregelung erfolgt durch die Anordnung der elektrischen Wicklung auf den Leitern.
