انواع ترانسفورماتور چیست؟

مبانی ترانسفورماتور: آنچه که هر مهندس ابتدا باید بداند

در هسته آن، الف ترانسفورماتور عمل می کند قانون القای الکترومغناطیسی فارادی : یک شار مغناطیسی در حال تغییر در یک سیم پیچ ولتاژی متناسب با نرخ تغییر و تعداد چرخش القا می کند. هنگامی که ولتاژ AC به سیم پیچ اولیه اعمال می شود، یک شار متغیر با زمان در هسته ایجاد می کند که سپس ولتاژی را در سیم پیچ ثانویه القا می کند.

رابطه ولتاژ اساسی توسط نسبت چرخش :

به عنوان مثال، یک ترانسفورماتور با نسبت چرخش 10:1 220 ولت به 22 ولت کاهش می یابد. به طور مشابه، جریان به صورت معکوس تبدیل می شود: I1 / I2 = N2 / N1 ، تضمین می کند که توان (V × I) در هر دو سیم پیچ تقریباً ثابت می ماند (منهای تلفات).

ساخت ترانسفورماتور: مواد هسته، سیم پیچ و عایق

ساختار فیزیکی یک ترانسفورماتور مستقیماً کارایی، توان، پاسخ فرکانسی و عملکرد حرارتی آن را تعیین می کند. سه عنصر اصلی ساختار هر ترانسفورماتور را تعریف می کنند.

هسته مغناطیسی

سیم پیچ

مس ترجیح داده می شود برای مقاومت کمتر آن (1.68 × 10-8 Ω·m در مقابل آلومینیوم 2.82 × 10-8 Ω·m)، ترانسفورماتورهای کوچکتر و سبک تر را برای همان توان قدرت تولید می کند.

بارگذاری ترانسفورماتور: چگونه بار بر عملکرد تأثیر می گذارد

بارگذاری ترانسفورماتور به رابطه بین بار متصل و ظرفیت نامی ترانسفورماتور اشاره دارد. کارکرد با 75 تا 85 درصد kVA نامی به طور کلی بازده متعادل کننده در برابر حاشیه حرارتی بهینه در نظر گرفته می شود.

شرایط بدون بار در مقابل شرایط بار کامل

در شرایط بدون بار، فقط جریان مغناطیسی جریان می یابد و باعث می شود تلفات اصلی (جریان های گردابی هیسترزیس)، به طور معمول 0.5-1.5٪ توان نامی برای هسته های فولادی سیلیکونی مدرن.

تحت بار کامل، تلفات مس (I²R در سیم پیچ ها) غالب است. یک ترانسفورماتور در 50 درصد بار تنها 25 درصد از تلفات مس با بار کامل را متحمل می شود.

بارگذاری بیش از حد خطرات

یک ترانسفورماتور با توان 10 کیلو ولت آمپر که بار را در آن تامین می کند ضریب توان 0.8 فقط تحویل می دهد 8 کیلو وات از قدرت واقعی تاسیسات صنعتی اغلب از خازن های اصلاح کننده ضریب توان برای کاهش این بار استفاده می کنند.

ترانسفورماتورهای چند سیم پیچ: انعطاف پذیری در توزیع نیرو

ترانسفورماتورهای سیم پیچ چندگانه دارای یک سیم پیچ اولیه و دو یا چند سیم پیچ ثانویه بر روی یک هسته مشترک هستند که به a واحد برای تامین همزمان ولتاژهای مستقل متعدد .

ترانسفورماتور استپ آپ: تبدیل ولتاژ فشرده و کارآمد

ترانسفورماتور افزایش دهنده ولتاژ را از اولیه به ثانویه افزایش می دهد (N2 > N1). برای یک گام به پایین از 240 ولت تا 200 ولت ، سیم پیچ داخلی فقط دسته اختلاف ولتاژ (40 ولت) ، تقریباً آن را می سازد 5× کوچکتر نسبت به ترانسفورماتور ایزوله معادل.

زمانی که از یک رویکرد مرحله به بالا استفاده نکنید

تجهیزات پزشکی: ایزوله گالوانیک طبق استاندارد IEC 60601 برای ایمنی بیمار الزامی است.

الکترونیک حساس که در آن گذرای ولتاژ بالا در اولیه نباید به ثانویه برسد.

نسبت قدم های بزرگ (> 2:1 یا < 1:2): بهره وری کاهش می یابد و طراحی غیر عملی می شود.

ترانسفورماتور جریان بالا: اندازه گیری و حفاظت دقیق

یک ترانسفورماتور جریان بالا به طور خاص طراحی شده است یک کپی کوچک شده از جریان اولیه را تولید کنید در مدار ثانویه خود، امکان اندازه گیری ایمن جریان های بالا را با استفاده از ابزارهای استاندارد فراهم می کند.

کلاس های دقت استاندارد

ترانسفورماتورهای اینورتر: ستون فقرات سیستم های تبدیل نیرو

ترانسفورماتورهای اینورتر برای سیستم های انرژی مدرن اساسی هستند - اینورترهای خورشیدی، تجهیزات UPS و موتورهای صنعتی همه به آنها متکی هستند. الف ترانسفورماتور اینورتر سه فاز اقتصادی تر است از سه واحد تک فاز با رتبه معادل - معمولاً 15 تا 20٪ سبک تر و ارزان تر.

پیکربندی اتصال سیم پیچ

ترانسفورماتورهای نوع R: کوپلینگ دقیق برای کیفیت صدا

ترانسفورماتورهای نوع R و صوتی برای فرکانس های سیگنال از مهندسی شده اند 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز ، مستلزم صافی استثنایی پاسخ فرکانسی، اعوجاج بسیار کم و رد حالت معمول بالا است.

کاربردها شامل ترانسفورماتورهای ورودی میکروفون، ترانسفورماتورهای خروجی برای تقویت‌کننده‌های لوله (مطابق با مدارهای صفحه ۲ تا ۱۰ کیلو اهم با بلندگوهای ۴ تا ۱۶ Ω)، و جعبه‌های DI که از حلقه‌های زمین بین تجهیزات مرحله و کنسول‌ها جلوگیری می‌کنند.

تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور: حفظ خروجی پایدار تحت بار

تنظیم ولتاژ (VR) مقدار افت ولتاژ خروجی را از حالت بی بار به بار کامل نشان می دهد که به صورت درصدی از ولتاژ بار کامل بیان می شود:

VR درصد کمتر بهتر است. یک ترانسفورماتور قدرت که به خوبی طراحی شده باشد معمولاً 2-5٪ تنظیم می شود.

عوامل موثر بر تنظیم ولتاژ

مقاومت سیم پیچ (R): باعث افت ولتاژ مقاومتی متناسب با جریان بار می شود. هادی های سنگین تر این را کاهش می دهند.

اندوکتانس نشتی (X): افت ولتاژ راکتیو تولید می کند که با فرکانس و بار بدتر می شود.

ضریب توان بار: در یک ضریب توان عقب مانده، افت القایی اضافه می شود و تنظیم را بدتر می کند. در ضریب قدرت پیشرو، تنظیم می تواند بهبود یابد (تنظیم منفی).

خیر. یک ترانسفورماتور نیاز به یک شار مغناطیسی متغیر با زمان برای القای ولتاژ در ثانویه DC یک شار ثابت تولید می کند، بنابراین هیچ EMF القا نمی شود. استفاده از DC همچنین باعث ایجاد جریان خطرناک خطرناکی می شود که فقط با مقاومت سیم پیچ، گرم شدن بیش از حد سریع و سوزاندن سیم پیچ ها محدود می شود.

تمایز صرفاً به نسبت چرخش بستگی دارد. الف ترانسفورماتور افزایش دهنده چرخش های بیشتری در ثانویه دارد (N2 > N1)، افزایش ولتاژ. الف ترانسفورماتور کاهنده چرخش های ثانویه کمتری دارد (N2

هوم مشخصه 50/60 هرتز از آن سرچشمه می گیرد مغناطیس انقباض - لایه‌های اصلی با هر چرخه شار به طور فیزیکی منبسط و منقبض می‌شوند. لمینت های شل این ارتعاش را تقویت می کنند. ترانسفورماتورهایی که به درستی طراحی شده اند با چسباندن لمینیت محکم و پایه های میرایی لرزش، نویز شنیداری را به حداقل می رساند. 40 دسی بل (A) در بار نامی

جداسازی گالوانیکی به این معنی است که هیچ اتصال الکتریکی مستقیمی بین مدارهای اولیه و ثانویه وجود ندارد - فقط کوپلینگ مغناطیسی. این از حلقه‌های خطرناک زمین جلوگیری می‌کند، نویز حالت معمول را حذف می‌کند و در کاربردهای پزشکی با مسدود کردن جریان‌های خطای بالقوه کشنده بر اساس استانداردهای IEC 60601، ایمنی بیمار را تضمین می‌کند.

محاسبه توان ظاهری کل: VA = Vₚₕₕₜ × Iₚₕₕₜ (یا ضریب توان W / برای بارهای توان واقعی). a اضافه کنید حاشیه ایمنی 20 تا 25 درصد برای جریان های هجومی و رشد بار آتی. به عنوان مثال، یک بار 500 وات در 0.8 PF به 625 VA نیاز دارد. ترانسفورماتور 750 VA یا 1 کیلو ولت آمپر را انتخاب کنید.

جریان هجومی جریان گذرای بزرگی است که وقتی ترانسفورماتور برای اولین بار انرژی می گیرد – معمولاً 8-15× جریان بار کامل نامی برای چند سیکل اول این باید در هنگام تعیین اندازه فیوزها و کلیدهای مدار در نظر گرفته شود. برخی از طرح ها را شامل می شود مدارهای شروع نرم برای محدود کردن هجوم به جریان نامی 2-3×.

جستجو کنید ISO 9001 (مدیریت کیفیت) CQC (گواهینامه کیفیت چین)، UL/CE/TÜV علائم ایمنی، و RoHS انطباق با محیط زیست ترانسفورماتورهای پزشکی علاوه بر این نیاز به انطباق با IEC 60601-1 دارند. Ningbo Chuangbiao دارای گواهینامه های ISO 9001، CQC و RoHS برای طیف کامل محصولات خود است.