Kaj je koeficient preoblikovanja?

Kaj je koeficient preoblikovanja?

Koeficient preoblikovanja transformatorja se nanaša na sorazmerje med številom zavojnic v primarnem in sekundarnem naviječu transformatorja, ki določa zmogljivost preoblikovanja napetosti transformatorja. Koeficient preoblikovanja je eden najosnovnejših lastnosti transformatorja in se uporablja za opis, kako transformator spremeni vhodno napetost v izhodno napetost.

Definicija

Koeficient preoblikovanja transformatorja je definiran kot razmerje med številom zavojnic v primarnem naviječu N1 in številom zavojnic v sekundarnem naviječu N2:

Koeficient preoblikovanja lahko tudi izrazimo v smislu napetosti, to je, kot razmerje med primarno napetostjo V1 in sekundarno napetostjo V2:

Vrste

Povečevalni transformator: ko je N1<N2, je koeficient preoblikovanja n<1, primarna napetost je nižja od sekundarne napetosti, to je, V1<V2.

Zmanjševalni transformator: ko je N1>N2, je koeficient preoblikovanja n>1, primarna napetost je višja od sekundarne napetosti, to je, V1>V2

Izolacijski transformator: ko je N1=N2, je koeficient preoblikovanja n=1, primarna napetost je enaka sekundarni napetosti, to je V1 enak V2.

Načelo delovanja

Načelo delovanja transformatorjev temelji na zakonu elektromagnetske indukcije. Ko preplavljujoč tok prehaja skozi primarni naviječ, ustvari preplavljujoče magnetno polje okoli naviječa. To magnetno polje prehaja skozi sekundarni naviječ in po zakonu Faradayevega elektromagnetske indukcije inducira električni navor (EMF) v sekundarnem naviječu. Velikost inducirane EMF je sorazmerna s številom zavojnic v naviječu, zato:

Relacija strme

Oključno za spremembe napetosti transformatorji tudi spremenijo tok. Po zakonu elektromagnetske indukcije primarni tok I1 in sekundarni tok I2

Med njima velja naslednje pravilo:

To pomeni, da če je transformator povečevalni, bo sekundarni tok zmanjšan; če pa je zmanjševalni, bo sekundarni tok povečan.

Relacija moči

Idealno vzeto je vhodna moč transformatorja enaka izhodni moči (brez upoštevanja izgub) :

Uporabni scenariji

Koeficient preoblikovanja transformatorja ima širok spekter uporabnih scenarijev, vključno z, toda ne omejeno na:

•  Prenos energije: V procesu prenosa energije se povečevalni transformatorji uporabljajo za povečanje napetosti, da se zmanjšajo izgube energije v prenosnih linijah; zmanjševalni transformatorji se uporabljajo za pretvorbo visoke napetosti na koncu uporabnika v nizko napetost, primerne za gospodinjsko in industrijsko uporabo.

• Distribucija energije: V sistemu distribucije energije se transformatorji uporabljajo za pretvorbo napetosti visokonapetostnega omrežja v napetost, primerne za uporabo na lokalnem omrežju.

• Industrijska uporaba: V različnem industrijskem opremi se transformatorji uporabljajo za pretvorbo napetosti omrežja v napetost, primerne za delovanje določene opreme.

• Laboratorijska in raziskovalna uporaba: V laboratorijih se transformatorji uporabljajo za generiranje specifičnih napetosti ali tokov, da bi zadostili potrebam poskusov.

Razvoj in izbira

Pri razvoju in izbiri transformatorja je potrebno upoštevati naslednje dejavnike:

• Zahteve bremena: Izbirajte ustrezen koeficient preoblikovanja glede na specifične zahteve bremena, da zagotovite, da izhodna napetost ustreza zahtevam bremena.

• Raven napetosti: Izberite ustrezen transformator glede na raven napetosti sistema z energijo.

• Kapaciteta: Izberite kapaciteto transformatorja glede na maksimalne močne zahteve bremena.

• Učinkovitost: Izberite učinkoviti transformator, da zmanjšate izgube energije.

• Zanesljivost: Izberite kakovostne transformatorje, da zagotovite dolgoročno stabilno delovanje.