Què és el rati de transformació?

Què és el rati de transformació?

El rati de transformació es refereix a la relació proporcional entre el nombre d'escacs del bobinat primari i secundari del transformador, que determina la capacitat de conversió de tensió del transformador. El rati de transformació és una de les característiques més bàsiques d'un transformador i s'utilitza per descriure com el transformador canvia la tensió d'entrada a la tensió de sortida.

Definició

El rati de transformació del transformador es defineix com la relació entre el nombre d'escacs del bobinat primari N1 i el nombre d'escacs del bobinat secundari N2:

El rati de transformació també es pot expressar en termes de tensió, és a dir, la relació entre la tensió primària V1 i la tensió secundària V2:

Tipus

Transformador elevador: quan N1<N2, el rati de transformació n<1, la tensió primària és menor que la tensió secundària, és a dir, V1<V2.

Transformador rebaixador: quan N1>N2, el rati de transformació n>1, la tensió primària és major que la tensió secundària, és a dir, V1>V2

Transformador d'isolament: quan N1=N2, el rati de transformació n=1, la tensió primària és igual a la tensió secundària, és a dir V1 és igual a V2.

Principi de funcionament

El principi de funcionament dels transformadors es basa en la llei de l'inducció electromagnètica. Quan una corrent alternada passa pel bobinat primari, crea un camp magnètic alternant al voltant del bobinat. Aquest camp magnètic passa pel bobinat secundari i induix una força electromotriu (FEM) en el bobinat secundari segons la llei de Faraday de l'inducció electromagnètica. La grandària de la força electromotriu induïda és proporcional al nombre d'escacs del bobinat, així que:

Relació de corrent

A més de canviar la tensió, els transformadors també canvien la corrent. Segons la llei de l'inducció electromagnètica, la corrent primària I1 i la corrent secundària I2

La relació entre elles segueix les següents regles:

Això significa que si el transformador és un transformador elevador, la corrent secundària es reduirà; si és un transformador rebaixador, la corrent secundària augmentarà.

Relació de potència

Idealment, la potència d'entrada del transformador és igual a la potència de sortida (ignorant les pèrdues) :

Escenari d'aplicació

El rati de transformació dels transformadors té una àmplia gama d'escenaris d'aplicació, inclosos però no limitats a:

•  Transmissió d'energia: En el procés de transmissió d'energia, els transformadors elevadors s'utilitzen per augmentar la tensió per reduir la pèrdua d'energia en la línia de transmissió; els transformadors rebaixadors s'utilitzen per convertir l'electricitat d'alta tensió a l'extrem de l'usuari final en electricitat de baixa tensió adequada per a l'ús domèstic i industrial.

• Distribució d'energia: En un sistema de distribució d'energia, els transformadors s'utilitzen per convertir la tensió d'una xarxa d'alta tensió en una tensió adequada per a l'ús en la xarxa local.

• Aplicacions industrials: En una varietat d'equips industrials, els transformadors s'utilitzen per convertir la tensió de la xarxa en la tensió adequada per a l'operació d'un equipament específic.

• Laboratori i recerca: En els laboratoris, els transformadors s'utilitzen per generar tensions o corrents específiques per satisfer les necessitats experimentals.

Disseny i selecció

En el disseny i la selecció d'un transformador, cal considerar els següents factors:

• Requisits de càrrega: Seleccioneu el rati de transformació adequat segons els requisits específics de la càrrega per assegurar que la tensió de sortida compleixi els requisits de la càrrega.

• Nivell de tensió: Seleccioneu el transformador corresponent segons el nivell de tensió del sistema d'energia.

• Capacitat: Seleccioneu la capacitat del transformador segons els requisits màxims de potència de la càrrega.

• Eficiència: Trieu un transformador eficient per reduir la pèrdua d'energia.

• Fiabilitat: Seleccioneu transformadors de qualitat per assegurar una operació estable a llarg termini.