Mühendislik eğitimi olmayan bir kişi, elektrik şebekesinin ne olduğu sorulduğunda, hemen aralarında neredeyse kesinlikle bahsedilecek olan karakteristik bileşenlerinden bazıları trafo. Böyle bir kişi evde sürekli olarak kablolar ve prizlerle karşılaşırsa, o zaman transformatörü transformatör kabininden ve kapalı kapıların arkasından duyulan karakteristik vızıltıdan bilir.
Peki bu elektrik şebekesi bileşeni neden bu kadar popüler ve nasıl çalışıyor? Sorunun ikinci kısmı gereksiz olmaktan uzak. Transformatörün sezgisel ve tanıdık hareketli parçaları yoktur.
Bir transformatördeki temel fiziksel süreçler
Herhangi bir amaç için bir elektrik şebekesi, mekanik işleri (güç elektrik mühendisliği) ve aktarım bilgilerini (telekomünikasyon) gerçekleştirmek için elektrik enerjisinin kullanımına dayanır. Bu enerji iki alan şeklinde var olabilir: elektrik ve manyetik.
Elektrik ve manyetik alanlar yakından ilişkilidir. Bir metalin yüksek iletkenliğini belirleyen çok sayıda serbest elektron içerdiği bilinmektedir. Metal bir nesne manyetik bir alandan tutulursa, elektronlar onunla birlikte hareket eder, bu da bir elektrik akımının oluşması anlamına gelir. Bu işlemin tersine çevrilebilir olması önemlidir, örn. bir elektrik akımı, iletkenin etrafında manyetik bir alan oluşturur.
Şimdi, belirli bir 1-2 tel çiftinde bir elektrik akımı I olduğunu hayal edelim. Daha sonra, bu akımın I değişken olması şartıyla, başka bir akımda ve / veya voltajın görünümünü elde etmek mümkündür. bu çiftlerin birbirleriyle elektriksel veya / veya manyetik bir yolla etkileşime girmesi şartıyla, bir çift tel 3-4 alanlar. Şekil 1, bu süreçleri şematik biçimde tasvir etmektedir.
Böylece, iki farklı akım akışı devresi arasındaki bağlantıyı, bunların birbirlerine doğrudan bağlantıları olmadan gerçekleştirmek mümkün hale gelir.
Devrenin birincil (iletkenler 1 ve 2) ve ikincil (iletkenler 3 ve 4) uygun şekilde sargı şeklinde yapılır. Daha sonra, birincil ve ikincil devrelerdeki akımlar ve gerilimler arasındaki oran, tamamen dönüş sayısı ile belirlenir. sırayla bir akım trafosu (dönüştürücü) oluşturma olasılığı anlamına gelen birincil ve ikincil sargılar ve Voltaj.
Ek olarak, dönüştürme işleminin kendisi, elektromanyetik alanın manyetik bileşeni aracılığıyla uygun şekilde düzenlenir.
Transformatörün verimliliğini artırmak
Elektromanyetik enerjiyi birincil sargıdan ikincil sargıya aktarma işleminde, yalnızca ikincil sargının dönüşleriyle kesişen manyetik alan kuvvet çizgileri dahil edilir. Bu özelliği dikkate alarak sözde. havaya kıyasla manyetik alana karşı belirgin şekilde daha düşük bir direnç oluşturan elektrikli çelikten yapılmış bir çekirdek.
Sonuç olarak, birincil sargı tarafından oluşturulan manyetik alanın kuvvet çizgileri esas olarak çekirdekten geçer ve ikincil sargı ile etkileşime girer, Şekil 2. Bu arada bu, çekirdeğin ikinci adını manyetik bir devre olarak açıklıyor.
Çekirdek tasarım
Çekirdek transformatörlerin ilk örnekleri, sözde neden olduğu önemli kayıplara sahipti. girdap akımları. Alternatif bir manyetik alanın yalnızca ikincil sargıda değil, aynı zamanda çekirdeğin kendisinde de akımlar oluşturması nedeniyle ortaya çıktılar.
Bu istenmeyen etkiyi bastırmak için, çekirdek, temas düzlemi boyunca izole edilmiş ince plakalardan monte edilir. Şekil 3, böyle bir tasarıma geçişte girdap akımı baskılamasını şematik olarak göstermektedir.
Not: Ufkunuzu genişletmek ve daha fazla okumak için makalemi okumanızı tavsiye ederim - https://www.asutpp.ru/transformator-prostymi-slovami.html