Apakah Nisbah Transformasi?

Apakah Nisbah Transformasi?

Nisbah transformasi transformer merujuk kepada hubungan berkadaran antara bilangan putaran antara lilitan utama dan lilitan sekunder transformer, yang menentukan keupayaan transformer untuk menukar voltan. Nisbah transformasi adalah salah satu ciri asas paling dasar transformer dan digunakan untuk menerangkan bagaimana transformer mengubah voltan input kepada voltan output.

Definisi

Nisbah transformasi transformer didefinisikan sebagai nisbah bilangan putaran dalam lilitan utama N1 kepada bilangan putaran dalam lilitan sekunder N2:

Nisbah transformasi juga boleh dinyatakan dalam sebutan voltan, iaitu nisbah voltan utama V1 kepada voltan sekunder V2:

Jenis

Transformer peningkat: apabila N1<N2, nisbah transformasi n<1, voltan utama lebih rendah daripada voltan sekunder, iaitu V1<V2.

Transformer penurun: apabila N1>N2, nisbah transformasi n>1, voltan utama lebih tinggi daripada voltan sekunder, iaitu V1>V2

Transformer isolasi: apabila N1=N2, nisbah transformasi n=1, voltan utama sama dengan voltan sekunder, iaitu V1 sama dengan V2.

Prinsip kerja

Prinsip kerja transformer berdasarkan hukum induksi elektromagnetik. Apabila arus bolak-balik melalui lilitan utama, ia mencipta medan magnet bolak-balik di sekitar lilitan. Medan magnet ini melalui lilitan sekunder dan menginduksi daya gerak elektrik (EMF) dalam lilitan sekunder mengikut hukum Faraday tentang induksi elektromagnetik. Saiz EMF yang diinduksi berkadaran dengan bilangan putaran dalam lilitan, jadi:

Hubungan arus

Selain perubahan voltan, transformer juga mengubah arus. Mengikut hukum induksi elektromagnetik, arus utama I1 dan arus sekunder I2

Hubungan antara mereka mengikuti peraturan berikut:

Ini bermaksud jika transformer adalah transformer peningkat, arus sekunder akan berkurang; Jika ia adalah transformer penurun, arus sekunder akan bertambah.

Hubungan kuasa

Secara ideal, kuasa input transformer adalah sama dengan kuasa output (mengabaikan kerugian) :

Skenario aplikasi

Nisbah transformasi transformer mempunyai pelbagai skenario aplikasi, termasuk tetapi tidak terhad kepada:

•  Penghantaran kuasa: Dalam proses penghantaran kuasa, transformer peningkat digunakan untuk meningkatkan voltan untuk mengurangkan kehilangan tenaga dalam laluan penghantaran; Transformer penurun digunakan untuk menukar elektrik voltan tinggi pada pengguna akhir kepada elektrik voltan rendah yang sesuai untuk penggunaan domestik dan industri.

• Pembahagian kuasa: Dalam sistem pembahagian kuasa, transformer digunakan untuk menukar voltan grid voltan tinggi menjadi voltan yang sesuai untuk digunakan pada grid setempat.

• Aplikasi industri: Dalam pelbagai peralatan industri, transformer digunakan untuk menukar voltan grid kepada voltan yang sesuai untuk operasi peralatan tertentu.

• Laboratorium dan penyelidikan: Di laboratorium, transformer digunakan untuk menghasilkan voltan atau arus tertentu untuk memenuhi keperluan eksperimen.

Reka bentuk dan pemilihan

Semasa reka bentuk dan pemilihan transformer, faktor-faktor berikut perlu dipertimbangkan:

• Keperluan beban: Pilih nisbah transformasi yang sesuai mengikut keperluan spesifik beban untuk memastikan voltan output memenuhi keperluan beban.

• Aras voltan: Pilih transformer yang sesuai mengikut aras voltan sistem kuasa.

• Kapasiti: Pilih kapasiti transformer mengikut keperluan kuasa maksimum beban.