Transformatorių tipai: vadovas nuo-į-žemę
Ar kada nors pastebėjote tą stambią plastikinę plytą ant nešiojamojo kompiuterio įkroviklio arba didelį pilką cilindrą ant maitinimo stulpo? Jie atrodo nuobodūs, bet iš tikrųjų užkulisiuose atlieka labai svarbų darbą. Tai yra transformatoriai, o be jų beprotiška-aukštos-įtampos elektra, rėkianti per tinklą, per maždaug pusę sekundės iškeptų kiekvieną jūsų namų įtaisą. Jūsų kavos virimo aparatas iš esmės taptų maža bomba.
Pagalvokite apie elektrą kaip vandenį vamzdyje. Įtampa yra slėgis. Jėgainės padidina šį slėgį-šimtus tūkstančių voltų-, kad būtų galima pasiekti didelius atstumus ir per daug neprarastų. Bet jūs negalite tiesiog prijungti telefono tiesiai prie ugnies{5}}žarnos sprogimo. Tai būtų tarsi bandymas pripildyti vakarėlio balioną aukšto slėgio plovimo mašina,{7}}daiktas iškart iššoktų.
Taigi, kaip transformatoriai sutramdo tą žvėrį be jokių judančių dalių? Jie naudoja elektromagnetinę indukciją{0}}iš esmės „magnetinį rankos paspaudimą“. Elektra teka į vieną ritę ir sukuria magnetinį lauką. Antroji ritė paima tą lauką ir paverčia jį atgal į elektrą, bet esant daug saugesnei, žemesnei įtampai. Šauniausia dalis? Dvi ritės iš tikrųjų niekada nesiliečia, todėl baisi aukštos-įtampos daiktai lieka visiškai atskirti nuo miegamojo lizdų.
Ši nematoma kliūtis yra daugelio namų transformatorių veikimo esmė, nesvarbu, ar tai būtų milžiniška garažo dydžio pastotė, ar mažytė, palaidota telefono įkroviklio viduje. Ta pati fizika, tik padidinta arba sumažinta.
Žingsnis-Aukštyn, palyginti su žingsniu-žemyn: kaip dviračių pavaros elektrai
Įsivaizduokite, kaip laisto gėles su gaisrine žarna-visiška nelaimė. Štai kodėl mums reikia transformatorių, kad padidintume arba sumažintume „slėgį“. Norėdami efektyviai perkelti energiją šimtus mylių, padidiname ją (aukšta įtampa, mažesnė srovė). Tada arčiau jūsų namų nuleidžiame jį atgal, kad jį būtų saugu naudoti.
Viduje tai tik dvi ritės, apvyniotos aplink metalinę šerdį. Įtampos pokytis sumažėja ikiposūkių santykis-kiek laidų kilpų įvesties ir išvesties pusėje.
Žingsnis{0}}→ keli įėjimai įjungiami, daug išvesties=aukštesnė įtampa (pavyzdžiui, perjungiama į didelę pavarą norint greitai važiuoti dviračiu)
Žingsnis{0}}žemyn→ daug apsisukimų įvesties, mažiau išvesties=mažesnė įtampa, bet galima daugiau srovės (pvz., naudojant mažą pavarą šliaužti į stačią kalną)
Tačiau jūs negaunate nemokamos energijos. Pakelkite įtampą ir srovė sumažėja maždaug tokia pat proporcija. Paprastas santykio triukas, tačiau jis leidžia inžinieriams puikiai suderinti galią viskam – nuo jūsų sienos karpos iki visos kaimynystės.
Didieji berniukai prieš kaimynystėje esančius: galia prieš paskirstymo transformatorius
Važiuoti pro vieną iš tų aptvertų{0}}elektros kiemų, kurie dūzgia? Tai yragalios transformatoriai-sunkieji keltuvai, pervežantys didžiulius energijos kiekius tarp elektrinių ir miestų. Jie sukurti taip, kad veiktų beveik visiškai pasvirę 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę, todėl skleidžia didelį karštį ir paprastai turi milžiniškus radiatorius, ventiliatorius ir alyvos siurblius, kad išliktų gyvi.
Pilka skardinė ant stulpo prie jūsų namų? Tai apaskirstymo transformatorius. Jo darbas yra „paskutinė mylia“. Paklausa čia šokinėja kaip beprotiška Jie yra mažesni, atsparesni oro sąlygoms ir daug mažiau efektyvūs už svarą nei milžinai, tačiau jų nereikia. Efektyvumas yra mažiau svarbus, kai maitinate tik kelis namus.
Štai kodėl monstrai yra didžiuliai, o ašigaliai yra gana kompaktiški.
Kodėl jūsų telefono įkroviklis negirdi: toroidiniai transformatoriai
Atidarykite seną stereofoninį ar pigų stiprintuvą ir tikriausiai rasite kvadratinį{0}} transformatorių, kuris dūzgia. Taip yra todėl, kad tų kvadratinių branduolių kampai leidžia ištekėti magnetiniams laukams, todėl metalinės dalys vibruoja ir sukuria erzinantį 60 Hz triukšmą.
Protingesniuose dizainuose naudojamas atoroidinis(spurgos{0}}formos) šerdis. Nėra aštrių kampų=beveik nėra nuotėkio. Magnetinis laukas išlieka gerai uždarytas. Rezultatas?
Iš esmės tyli
Daug mažesnis ir lengvesnis (dažnai perpus mažesnis/svoris)
Mažiau trukdžių netoliese esančioms grandinėms (puikiai tinka garso įrangai)
Veikia vėsiau, nes mažiau eikvojama energijos
Minusas? Juos pagaminti brangiau, todėl dažniausiai juos matote aukščiausios klasės{0}}elektronikoje, kur iš tikrųjų svarbu tyliai ir kompaktiškai.
Izoliaciniai transformatoriai: saugos siena (ypač ligoninėse)
Įprasti transformatoriai paprastai dalijasi neutraliu laidu tarp įvesties ir išvesties. Puikiai tinka jūsų skrudintuvui, mirtina operacinėje. Anizoliacinis transformatoriusvisiškai nutraukia tą tiesioginį metalinį kelią. Energija šokinėja tik per magnetinį lauką-be ištisinio laido. Tai tarsi raštelių perdavimas per storą stiklą: žinutė prasiskverbia, bet niekas negali pasiekti ir sugriebti kito žmogaus.
Ši „galvaninė izoliacija“ atlieka du didelius dalykus:
Sustabdo, kad vienos pusės gedimas nesutrenktų kito žmogaus (didžiulis pacientų saugumui)
Blokuoja elektros triukšmą / šuolius iš tinklo, sujaukiančius jautrius monitorius
Instrumentų transformatoriai: matavimas nemirštant
Negalite įprasto voltmetro prijungti tiesiai prie 100 kV linijos. Įeikiteinstrumentų transformatoriai-jie sukuria saugią, sumažintą{1}}įtampos arba srovės kopiją.
Potencialus transformatorius (PT)- sumažina didžiulę įtampą iki maždaug 120 V metrais
Srovės transformatorius (CT)- spurgos-forma, pagrindinė linija eina per skylę; per magnetinį lauką jaučia srovę ir mažina jos mastelį
Itin tikslus, nes skaitiklis tik tiek, kiek mato „modelis“.
Laminuotos šerdys: vidinio šildytuvo sustabdymas
Tvirta plieninė šerdis pavirs į savo mažą elektrinį šildytuvąsūkurinės srovės-metalo viduje besisukančios elektros grandinės, kurios eikvoja energiją kaip šilumą. Sprendimas? Sukraukite tonas itin-plonų plieno lakštų, kurių kiekvienas padengtas izoliaciniu laku. Laminavimas tuos didelius sūkurius suskaido į mažyčius, nekenksmingus. Mažiau atliekų šilumos, didesnis efektyvumas. Ar girdite tą klasikinį transformatoriaus dūzgimą? Dažniausiai lakštai vibruoja vienas prieš kitą.
Alyva ir sausas{0}}tipas: aušinimo pasirinkimas
Dideli lauko blokai dažniausiai dedami specialios mineralinės alyvos rezervuaruose, kurie išneša šilumą ir izoliuoja. Labai efektyvus, bet degus-netinka patalpoje.
Sausas{0}}tipastransformatoriai praleidžia alyvą. Jie naudoja orlaides + dervos dangas + natūralią konvekciją. Saugesni prekybos centrams, mokykloms, ligoninėms-nėra išsiliejimo ar gaisro pavojaus-, tačiau jie yra didesni ir ne taip efektyviai išskiria šilumą.
Viena{0}}fazė prieš tris{1}}fazes: pulsuojanti ir sklandi galia
Viena{0}}fazė yra kaip dviračio pedalas viena koja-galia bangomis (daugumoje vietų 60 kartų per sekundę). Tinka šviestuvams, televizoriams, šaldytuvui.
Trys-fazės – trys pedalai, laikomi puikiai,-vienas visada spaudžiamas. Super švelnus, be vibracijos. Gamyklos, dideli liftai, sunkūs varikliai tai mėgsta.
Daugumoje namų viena{0}}fazė išjungiama viena iš trijų stulpo fazių. Pramonės vietos gauna visas tris.
Autotransformatoriai: kai nereikia visiškos izoliacijos
Įprasti transformatoriai=dvi atskiros apvijos.
Autotransformatoriai=viena ištisinė apvija su čiaupu kažkur išilgai jos.
Mažiau vario, mažesnis, lengvesnis, pigesnis, efektyvesnis... bet jokios izoliacijos. Įėjimas ir išėjimas yra sujungti elektra.
Puikiai tinka: kelionės įtampos keitikliams, mažiems įtampos kritimams taisyti, švelniai{0}}paleisti didelius variklius.
Greitas kontrolinis sąrašas prieš perkant transformatorių
Pasirinkę netinkamą, galite parūkyti brangius įrankius arba sukelti gaisrą. Paklauskite savęs:
Tikslios įėjimo ir išėjimo įtampos? Turi atitikti.
Kokia bendra apkrova (pridėkite VA arba vatus visko, ką prijungsite)? Pridėkite bent 20–30% vietos.
kur tai vyksta? Viduje/lauke? Šlapia/sausa? Reikia tinkamo korpuso.
Vienos{0}}fazės ar trijų{1}}fazių? Nemaišykite jų.
Kai tik pradėsite juos pastebėti, transformatoriai yra visur{0}}ant stulpų, pastotėse, įkroviklių viduje. Jie nėra magija; tai tik sumanūs magnetiniai prietaisai, kurie tyliai neleidžia visam mūsų įelektrintam pasauliui sprogti ar užtemti. Gana šaunu, kai pagalvoji.
