Mikä on muuntosuhde?

Mikä on muunnoskerroin?

Muunnoskerroin viittaa suhteeseen muuntimen primääri- ja sekundaarikierrosten määrän välillä, joka määrittelee muuntimen pystyvyyden muuttaa jännitettä. Muunnoskerroin on yksi muuntimen perusominaisuuksista ja sitä käytetään kuvamaan, miten muuntin muuttaa syötejännitteen ulostulojännitteeksi.

Määritelmä

Muunnoskerroin määritellään primäärikierrosten N1 ja sekundaarikierrosten N2 lukumäärän suhteena:

Muunnoskerroin voidaan myös ilmaista jännitettenä, eli primäärijännitteen V1 ja sekundaarijännitteen V2 suhteena:

Tyyppi

Jännitekorottin: kun N1<N2, muunnoskerroin n<1, primäärijännite on alhaisempi kuin sekundaarijännite, eli V1<V2.

Jännitelaskuri: kun N1>N2, muunnoskerroin n>1, primäärijännite on korkeampi kuin sekundaarijännite, eli V1>V2

Erityyppinen muuntin: kun N1=N2, muunnoskerroin n=1, primäärijännite on sama kuin sekundaarijännite, eli V1 on sama kuin V2.

Toimintaperiaate

Muuntimen toimintaperiaate perustuu sähkömagneettiseen induktioon. Kun vaihtovirta kulkee primäärikierrossa, se luo vaihtovaikutteisen magneettikentän kieruksen ympärille. Tämä magneettikenttä kulkee sekundaarikierrokseen ja aiheuttaa sekundaarikierrossa sähkömotoriivin (EMF) Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaan. Aiheutetun sähkömotoriivin suuruus on verrannollinen kierosten määrään, joten:

Sähkön suhde

Lisäksi jännitteen muuttamiseen muuntimet muuttavat myös virtaa. Sähkömagneettisen induktion lain mukaan primäärivirta I1 ja sekundaarivirta I2

Niiden välinen suhde noudattaa seuraavia sääntöjä:

Tämä tarkoittaa, että jos muuntin on jännitekorottin, sekundaarivirta vähenee; jos se on jännitelaskuri, sekundaarivirta kasvaa.

Teon suhde

Idealisesti muuntimen syöteteho on yhtä suuri kuin sen ulostehto (ohitusmenetykset huomioiden):

Sovelluskäyttötarkoitukset

Muunnoskerroilla on laaja sovelluskäyttö, mukaan lukien mutta ei rajoittuen:

•  Sähkövoiman siirto: Sähkövoiman siirrossa jännitekorotin käytetään jännitteen korottamiseen pienentääksemme siirtolinjan energiaa hukkaan menettävää osuutta; jännitelaskuri käytetään muuntaaksemme loppukäyttäjällä olevan korkean jännitteen alhaiseksi jännitteeksi, joka sopii kotitalouksien ja teollisuuden käyttöön.

• Sähkövoiman jakelu: Sähkövoiman jakelujärjestelmässä muuntimet käytetään muuntaaksemme korkean jännitteen verkon jännitteen paikallisen verkon käyttöön sopivaksi jännitteeksi.

• Teolliset sovellukset: Monissa teollisuuslaitteissa muuntimet käytetään muuntaaksemme verkkojännitteen erityislaiteen toimintaan sopivaksi jännitteeksi.

• Laboratoriot ja tutkimus: Laboratorioissa muuntimet käytetään tuottamaan tietyt jännitteet tai virrat kokeiden tarpeisiin.

Suunnittelu ja valinta

Muuntimen suunnittelussa ja valinnassa on otettava huomioon seuraavat tekijät:

• Kuormituksen vaatimukset: Valitse sopiva muunnoskerroin kuormituksen erityistarpeiden mukaan varmistaaksesi, että ulostulojännite vastaa kuormituksen vaatimuksia.

• Jänniteaste: Valitse sopiva muuntin sähköverkon jänniteasteen mukaan.

• Kapasiteetti: Valitse muuntimen kapasiteetti kuormituksen maksimivoimavaratarpeen mukaan.

• Tehokkuus: Valitse tehokas muuntin vähentääksesi energian hukkaan menettymistä.

• Luotettavuus: Valitse laadukas muuntin taatakseen pitkäaikaisen vakavan toiminnan.