Muuntaja: Mikä se on?

Mikä on muuntaja

Muuntaja määritellään passiiviseksi sähkölaitteeksi, joka siirtää sähköenergiaa yhdestä piiristä toiseen sähkömagneettisen induktion kautta. Sitä käytetään eniten jännitteen lisäämiseen (’step up’) tai vähentämiseen (’step down’) piireissä.

Muuntajan toimintaperiaate

Muuntajan toimintaperiaate on hyvin yksinkertainen. Kaksi tai useampi kehä (tai kela) välittävät sähköenergian piireissä keskenään sähkömagneettisen induktion avulla. Tämä periaate selitetään tarkemmin alla.

Muuntajanteoria

Oletetaan, että sinulla on yksi kehä, johon virtaa vaihtovirtalähde. Vaihtovirta kehässä luo jatkuvasti muuttuvan ja vaihtelevan fluxin, joka ympäröi kehän.

Jos toinen kehä tuodaan lähelle ensimmäistä kehää, osa tästä vaihtelevasta fluxista linkittyy toiseen kehä. Koska fluxin voimakkuus ja suunta muuttuvat jatkuvasti, on oltava myös muuttuvaa fluxilinkitystä toisessa kehässä.

Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaan toisessa kehässä syttyy EMK. Jos toisen kehän piiri suljetaan, siihen virtaa virta. Tämä on muuntajan perustavanlaatuinen toimintaperiaate.

Käytetään sähkösymbolien apua visualisointiin. Kehä, joka vastaanottaa sähköenergian lähteeltä, tunnetaan 'primäärikehä' -nimellä. Alla olevassa diagrammissa tämä on 'Ensimmäinen kehä'.

Kehä, joka antaa halutun jänniteen sähkömagneettisen induktion ansiosta, tunnetaan yleensä 'sekundäärikehä' -nimellä. Tämä on 'Toinen kehä' edellä mainitussa diagrammissa.

Muuntaja, joka lisää jännitettä primääri- ja sekundäärikehässä, määritellään 'step-up muuntajaksi'. Vastavasti, muuntaja, joka vähentää jännitettä primääri- ja sekundäärikehässä, määritellään 'step-down muuntajaksi'.

Muuntajan jänniteen lisääntyminen tai vähentyminen riippuu primääri- ja sekundäärikehän kierrosten suhteellisesta määrästä.

Jos primäärikehässä on enemmän kierroksia kuin sekundäärikehässä, jännite pienenee (step down).

Jos primäärikehässä on vähemmän kierroksia kuin sekundäärikehässä, jännite kasvaa (step up).

Vaikka edellä oleva muuntajan kaavio on teoreettisesti mahdollinen ideaalisessa muuntajassa – se ei ole kovin käytännöllinen. Tämä johtuu siitä, että ilmassa vain hyvin pieni osa ensimmäisen kehän tuottamasta fluxista linkittyy toiseen kehä. Siksi virta, joka kulkee sekundäärikehässä, on erittäin pieni (ja vaikea mitata).

Fluxilinkityksen muutosnopeus riippuu liittyvän fluxin määrästä toisessa kehässä. Joten ideallisesti melkein kaikki primäärikehän flux pitäisi linkittyä sekundäärikehään. Tämä tehdään tehokkaasti käyttämällä ytimellistä muuntajaa. Tämä tarjoaa matalan vastahakuisuuden polun molemmille kehoille.

Muuntajan ytimen tarkoitus on tarjota matala vastahakuisuuden polku, jossa maksimaalinen määrä fluxia, jota primäärikehän tuottaa, kulkee ja linkittyy sekundäärikehään.

Virta, joka aluksi kulkee muuntajassa, kun se kytketään päälle, tunnetaan 'muuntajan inrush virtana'.

Jos haluat animoituksen selityksen, alla on video, joka selittää tarkemmin, miten muuntaja toimii:

Muuntajan osat ja rakennus

Muuntajan kolme pääosaa:

• Muuntajan primäärikehä

• Muuntajan magneettiydin

• Muuntajan sekundäärikehä

Muuntajan primäärikehä

Joka tuottaa magneettifluxin, kun se kytketään sähkölähdeeseen.

Muuntajan magneettiydin

Primäärikehän tuottama magneettifluxi kulkee tällä matala vastahakuisuuden polulla, joka linkittyy sekundäärikehässä ja luo suljetun magneettipolun.

Muuntajan sekundäärikehä

Primäärikehän tuottama flux kulkee ytimeen, joka linkittyy sekundäärikehässä. Tämä kehä on myös pyörittynyt samalla ytimellä ja antaa muuntajan halutun tuloksen.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jaettava, jos loukataan tekijänoikeuksia, ota yhteyttä poistamista varten.