Transformer: Hvad er det?

Hvad er en transformer?

En transformer er defineret som et passivt elektrisk enhed, der overfører elektrisk energi fra ét kredsløb til et andet gennem processen med elektromagnetisk induktion. Den bruges mest ofte til at øge (‘step up’) eller formindske (‘step down’) spændingsniveauer mellem kredsløb.

Arbejdsprincip for transformer

Arbejdsprincippet for en transformer er meget enkelt. Gensidig induktion mellem to eller flere vindinger (også kendt som spoler) gør det muligt at overføre elektrisk energi mellem kredsløb. Dette princip forklares i detaljer nedenfor.

Transformer teori

Sig, du har en vindings (også kendt som en spole), der er forsynet af en alternativ strømkilde. Alternativ strøm gennem vindingen producerer en konstant ændrende og alternativ flux, der omgiver vindingen.

Hvis en anden vindings bringes tæt på denne vindings, vil en del af denne alternativ flux forbinder sig med den anden vindings. Da denne flux konstant ændrer sig i dens amplitud og retning, skal der være en ændring i flux-forbindelsen i den anden vindings eller spole.

Ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induktion vil der blive induceret en spænding i den anden vindings. Hvis kredsløbet for denne sekundære vindings er lukket, vil der løbe strøm igennem det. Dette er det grundlæggende arbejdsprincip for en transformer.

Lad os bruge elektriske symboler for at visualisere dette. Vindingen, der modtager elektrisk strøm fra kilden, kaldes for den 'primære vindings'. I diagrammet nedenfor er dette den 'Første Spole'.

Vindingen, der giver den ønskede udgangsspænding pga. gensidig induktion, kaldes normalt for den 'sekundære vindings'. Dette er den 'Anden Spole' i diagrammet ovenfor.

En transformer, der øger spændingen mellem den primære og sekundære vindings, defineres som en stigningstransformer. Omvendt defineres en transformer, der formindsker spændingen mellem den primære og sekundære vindings, som en nedgangstransformer.

Hvorvidt transformer øger eller formindsker spændingsniveauet, afhænger af antallet af vikninger mellem den primære og sekundære side af transformer.

Hvis der er flere vikninger på den primære spole end på den sekundære spole, vil spændingen falde (nedgang).

Hvis der er færre vikninger på den primære spole end på den sekundære spole, vil spændingen stige (stigning).

Selvom diagrammet af transformer ovenfor er teoretisk muligt i en ideal transformer - er det ikke særlig praktisk. Dette skyldes, at i åben luft forbinder kun en meget lille del af fluxen, der produceres af den første spole, med den anden spole. Så strømmen, der løber gennem det lukkede kredsløb, der er forbundet med den sekundære vindings, vil være ekstremt lille (og svær at måle).

Ændringshastigheden af flux-forbindelsen afhænger af mængden af forbundet flux med den anden vindings. Så ideelt set skulle næsten al flux fra den primære vindings forbinder sig med den sekundære vindings. Dette udføres effektivt ved hjælp af en kerne-transformer. Dette giver et lavt modstandskraftvej, der er fælles for begge vindinger.

Formålet med transformer kernen er at give en lav modstandskraftvej, gennem hvilken den maksimale mængde flux, der produceres af den primære vindings, passer gennem og forbinder sig med den sekundære vindings.

Strømmen, der først går gennem transformer, når den slås til, kaldes for transformer indstrømning.

Hvis du foretrækker en animeret forklaring, er der nedenfor en video, der forklarer præcis, hvordan en transformer fungerer:

Transformer dele og konstruktion

De tre hoveddele af en transformer:

• Primær vindings af transformer

• Magnetisk kerne af transformer

• Sekundær vindings af transformer

Primær vindings af transformer

Den producerer magnetisk flux, når den er forbundet til en elektrisk kilde.

Magnetisk kerne af transformer

Den magnetiske flux, der produceres af den primære vindings, passer gennem denne lav modstandskraftvej, der forbinder sig med den sekundære vindings, og skaber et lukket magnetisk kredsløb.

Sekundær vindings af transformer

Fluxen, der produceres af den primære vindings, passer gennem kernen og forbinder sig med den sekundære vindings. Denne vindings er også vundet på samme kerne og giver den ønskede output fra transformer.

Erklæring: Respektér den originale, gode artikler er værd at dele, hvis der er overtrædelse, kontakt venligst for sletning.