Transformer: Wat is het?
Wat is een Transformatie?
Een transformator wordt gedefinieerd als een passief elektrisch apparaat dat elektrische energie van het ene circuit naar het andere overbrengt via de processen van elektromagnetische inductie. Het wordt meestal gebruikt om de spanning ('step up') of te verlagen ('step down') tussen circuits.
Werkingsprincipe van de Transformator
Het werkingsprincipe van de transformator is heel eenvoudig. Wederzijdse inductie tussen twee of meer windingen (ook bekend als spoelen) stelt het overbrengen van elektrische energie tussen circuits mogelijk. Dit principe wordt hieronder verder uitgelegd.
Theorie van de Transformator
Stel je voor dat je een winding (ook bekend als een spoel) hebt die wordt gevoed door een wisselstroombron. De wisselstroom door de winding produceert een voortdurend veranderende en wisselende flux die de winding omringt.
Als een andere winding dicht bij deze winding wordt gebracht, zal een deel van deze wisselende flux met de tweede winding koppelen. Aangezien deze flux voortdurend verandert in amplitude en richting, moet er een veranderende fluxkoppeling in de tweede winding of spoel zijn.
Volgens de wet van Faraday van elektromagnetische inductie zal er een EMK worden geïnduceerd in de tweede winding. Als het circuit van deze secundaire winding gesloten is, zal er een stroom doorheen vloeien. Dit is het basiswerkingsprincipe van de transformator.
Laten we elektrische symbolen gebruiken om dit te visualiseren. De winding die elektrische energie ontvangt van de bron wordt de 'primair winding' genoemd. In de onderstaande afbeelding is dit de 'Eerste Spoel'.
De winding die de gewenste uitgangsspanning levert door wederzijdse inductie wordt meestal de 'secundaire winding' genoemd. Dit is de 'Tweede Spoel' in de bovenstaande afbeelding.
Een transformator die de spanning tussen de primaire en secundaire windingen verhoogt, wordt een spanningsverhogende transformator genoemd. Omgekeerd wordt een transformator die de spanning tussen de primaire en secundaire windingen verlaagt, een spanningsverlagende transformator genoemd.
Of de transformator de spanning verhoogt of verlaagt, hangt af van het relatieve aantal windingen tussen de primaire en secundaire zijde van de transformator.
Als er meer windingen op de primaire spoel dan op de secundaire spoel zijn, dan zal de spanning dalen (step down).
Als er minder windingen op de primaire spoel dan op de secundaire spoel zijn, dan zal de spanning stijgen (step up).
Hoewel de bovenstaande diagram van de transformator theoretisch mogelijk is in een ideale transformator - is het niet erg praktisch. Dit komt omdat in de open lucht slechts een zeer klein deel van de flux geproduceerd door de eerste spoel met de tweede spoel koppelt. Dus de stroom die door het gesloten circuit verbonden aan de secundaire winding stroomt, zal extreem klein zijn (en moeilijk te meten).
De snelheid van verandering van de fluxkoppeling hangt af van de hoeveelheid gekoppelde flux met de tweede winding. Dus ideaal gezien zou bijna alle flux van de primaire winding met de secundaire winding moeten koppelen. Dit wordt effectief en efficiënt gedaan door gebruik te maken van een kernvormige transformator. Dit biedt een laag-reluctantiepad gemeenschappelijk voor beide windingen.
Het doel van de transformatorkern is om een pad met lage reluctantie te bieden, waardoor het maximale deel van de flux geproduceerd door de primaire winding doorloopt en met de secundaire winding koppelt.
De stroom die in eerste instantie door de transformator loopt wanneer deze wordt ingeschakeld, wordt de transformatorinschuifstroom genoemd.
Als u liever een geanimeerde uitleg hebt, is hieronder een video die precies uitlegt hoe een transformator werkt:
Onderdelen en Constructie van de Transformator
De drie belangrijkste onderdelen van een transformator:
Primair Winding van de Transformator
Magnetische Kern van de Transformator
Secundair Winding van de Transformator
Primair Winding van de Transformator
Die magnetische flux produceert wanneer deze is verbonden met een elektrische bron.
Magnetische Kern van de Transformator
De magnetische flux geproduceerd door de primair winding, die door dit pad met lage reluctantie loopt en gekoppeld is aan de secundaire winding, creëert een gesloten magnetisch circuit.
Secundair Winding van de Transformator
De flux, geproduceerd door de primaire winding, gaat door de kern, koppelt met de secundaire winding. Deze winding is ook gewikkeld rond dezelfde kern en geeft het gewenste uitgangsresultaat van de transformator.
Verklaring: Respecteer het origineel, goede artikelen zijn de delen waard, indien er sprake is van inbreuk neem dan contact op om te verwijderen.
