Mi a transzformációs arány?

Mi az átalakítási arány?

A transzformátor átalakítási aránya a transzformátor elsődleges és másodlagos tekercsek körültekintettségi számának arányát jelenti, ami meghatározza a transzformátor feszültségátalakító képességét. Az átalakítási arány a transzformátor egyik legalapvetőbb jellemzője, amely leírja, hogyan változtatja a transzformátor az bemeneti feszültséget a kimeneti feszültséggé.

Definíció

A transzformátor átalakítási aránya definiálva van mint az elsődleges tekercs N1 körültekintettségi számának és a másodlagos tekercs N2 körültekintettségi számának aránya:

Az átalakítási arányt feszültségek arányaként is kifejezhetjük, azaz az elsődleges feszültség V1 és a másodlagos feszültség V2 arányaként:

Típusok

Feltöltő transzformátor: ha N1<N2, az átalakítási arány n<1, az elsődleges feszültség alacsonyabb, mint a másodlagos feszültség, azaz V1<V2.

Lestártranszformátor: ha N1>N2, az átalakítási arány n>1, az elsődleges feszültség magasabb, mint a másodlagos feszültség, azaz V1>V2

Elkülönítő transzformátor: ha N1=N2, az átalakítási arány n=1, az elsődleges feszültség egyenlő a másodlagos feszültséggel, azaz V1 egyenlő V2-vel.

Működési elv

A transzformátorok működési elve az elektromágneses indukció törvénye alapján nyugszik. Amikor váltakozó áram áthalad az elsődleges tekercsen, egy váltakozó mágneses mező keletkezik a tekercs körül. Ez a mágneses mező áthatol a másodlagos tekercsen, és Faraday elektromágneses indukció törvényének megfelelően indukál egy elektromotív erőt (EMF) a másodlagos tekercsben. Az indukált elektromotív erő nagysága arányos a tekercs körültekintettségi számával, így:

Áramkapcsolat

A feszültségváltás mellett a transzformátorok áramváltást is végznek. Az elektromágneses indukció törvénye szerint az elsődleges áram I1 és a másodlagos áram I2

Kapcsolatuk a következő szabályoknak felel meg:

Ez azt jelenti, hogy ha a transzformátor feltöltő transzformátor, a másodlagos áram csökken; Ha pedig lejtő transzformátor, a másodlagos áram növekszik.

Teljesítménykapcsolat

Ideális esetben a transzformátor bemeneti teljesítménye egyenlő a kimeneti teljesítménnyel (figyelembe véve a veszteségeket):

Alkalmazási területek

A transzformátor átalakítási arányának széles körű alkalmazási területei vannak, beleértve, de nem korlátozva:

•  Áramellátás: Az áramellátás során a feltöltő transzformátorok növelik a feszültséget, hogy csökkentsék az átviteli vonalban történő energia-veszteséget; a lejtő transzformátorok pedig a végfelhasználónál a magas feszültségű áramot alacsony feszültségű áramra alakítják, ami megfelel a háztartási és ipari felhasználásnak.

• Áramelosztás: Az áramelosztási rendszerekben a transzformátorok a magasfeszültségű hálózat feszültségét alakítják át a helyi hálózatra alkalmas feszültséggé.

• Ipari alkalmazások: Különböző ipari berendezésekben a transzformátorok a hálózati feszültséget a bizonyos berendezés működtetéséhez szükséges feszültséggé alakítják.

• Laboratóriumi és kutatási alkalmazások: A laboratóriumokban a transzformátorok specifikus feszültségeket vagy áramokat generálnak kísérleti igényekre.

Tervezés és kiválasztás

A transzformátorok tervezésekor és kiválasztása során a következő tényezőket kell figyelembe venni:

• Terhelési követelmények: A terhelés konkrét követelményei szerint válassza ki a megfelelő átalakítási arányt, hogy a kimeneti feszültség megfeleljen a terhelés követelményeinek.

• Feszültségszint: Válasszon megfelelő transzformátort az áramellátási rendszer feszültségszintje alapján.

• Kapacitás: A transzformátor kapacitását a terhelés maximális teljesítményigénye alapján válassza ki.

• Hatékonyság: Válasszon hatékony transzformátort, hogy csökkentse az energia-veszteséget.

• Megbízhatóság: Válasszon minőségi transzformátort, hogy hosszú távon stabil működést biztosítsa.