Que é a relación de transformación

Que é a razón de transformación?

A razón de conversión do transformador refírese á relación proporcional entre o número de voltas entre as bobinas primaria e secundaria do transformador, que determina a capacidade de conversión de tensión do transformador. A razón de conversión é unha das características máis básicas dun transformador e úsase para describir como o transformador cambia a tensión de entrada na de saída.

Definición

A razón de conversión do transformador defínese como a relación entre o número de voltas na bobina primaria N1 e o número de voltas na bobina secundaria N2:

A razón de conversión tamén pode expresarse en termos de tensión, é dicir, a relación entre a tensión primaria V1 e a tensión secundaria V2:

Tipo

Transformador elevador: cando N1<N2, a razón de transformación n<1, a tensión primaria é menor que a secundaria, é dicir, V1<V2.

Transformador reductor: cando N1>N2, a razón de conversión n>1, a tensión primaria é maior que a secundaria, é dicir, V1>V2

Transformador de aislamento: cando N1=N2, a razón de transformación n=1, a tensión primaria é igual á secundaria, é dicir V1 é igual a V2.

Principio de funcionamento

O principio de funcionamento dos transformadores basease na lei da indución electromagnética. Cando unha corrente alternada pasa pola bobina primaria, crea un campo magnético alternado arredor da bobina. Este campo magnético pasa pola bobina secundaria e induce unha forza electromotriz (FEM) na bobina secundaria segundo a lei de Faraday da indución electromagnética. O tamaño da forza electromotriz inducida é proporcional ao número de voltas na bobina, polo que:

Relación de corrente

Ademais dos cambios de tensión, os transformadores tamén cambian a corrente. Segundo a lei da indución electromagnética, a corrente primaria I1 e a corrente secundaria I2

A relación entre eles segue as seguintes regras:

Isto significa que se o transformador é un transformador elevador, a corrente secundaria diminuirá; se é un transformador reductor, a corrente secundaria aumentará.

Relación de potencia

Idealmente, a potencia de entrada do transformador é igual á de saída (ignorando as perdas) :

Escenario de aplicación

A razón de conversión do transformador ten un amplio rango de escenarios de aplicación, incluíndo pero non limitado a:

•  Transmisión de enerxía: No proceso de transmisión de enerxía, usanse transformadores elevadores para aumentar a tensión a fin de reducir a perda de enerxía na liña de transmisión; usanse transformadores reductores para converter a alta tensión eléctrica no usuario final en baixa tensión eléctrica adecuada para uso doméstico e industrial.

• Distribución de enerxía: No sistema de distribución de enerxía, usanse transformadores para converter a tensión dunha rede de alta tensión nunha tensión adecuada para uso na rede local.

• Aplicacións industriais: En diversos equipos industriais, usanse transformadores para converter a tensión da rede na tensión adecuada para o funcionamento dun equipo específico.

• Laboratorio e investigación: Nos laboratorios, usanse transformadores para xerar tensións ou correntes específicas para satisfacer as necesidades experimentais.

Deseño e selección

Ao deseñar e seleccionar un transformador, deben considerarse os seguintes factores:

• Requisitos da carga: Seleccione a razón de conversión adecuada segundo os requisitos específicos da carga para asegurar que a tensión de saída cumpra cos requisitos da carga.

• Nivel de tensión: Seleccione o transformador correspondente segundo o nivel de tensión do sistema de enerxía.

• Capacidade: Seleccione a capacidade do transformador segundo os requisitos máximos de potencia da carga.

• Eficiencia: Escolla un transformador eficiente para reducir a perda de enerxía.

• Fiabilidade: Seleccione transformadores de alta calidade para asegurar un funcionamento estable a longo prazo.