Transformer: Hva er det?
Hva er en transformator?
En transformator er definert som et passivt elektrisk enhet som overfører elektrisk energi fra én krets til en annen gjennom prosessen med elektromagnetisk induksjon. Den brukes mest for å øke (‘step up’) eller redusere (‘step down’) spenningsnivåer mellom kretser.
Arbeidsprinsipp for transformator
Arbeidsprinsippet for en transformator er ganske enkelt. Mutuell induksjon mellom to eller flere vindinger (også kjent som spoler) tillater overføring av elektrisk energi mellom kretser. Dette prinsippet forklares i detalj nedenfor.
Transformator-teori
Si at du har en vindning (også kjent som en spole) som er forsynet av en alternerende elektrisk kilde. Den alternerende strøm gjennom vindingen produserer en kontinuerlig endrende og alternerende flux som omslutter vindingen.
Hvis en annen vindning bringes nær denne vindingen, vil en del av denne alternerende fluxen kobles til den andre vindingen. Siden denne fluxen kontinuerlig endrer seg i amplitud og retning, må det være en endring i fluxkobling i den andre vindingen eller spolen.
Ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induksjon, vil det bli induksjon av EMF i den andre vindingen. Hvis kretsen til denne sekundære vindingen er lukket, vil en strøm flyte gjennom den. Dette er det grunnleggende arbeidsprinsippet for en transformator.
La oss bruke elektriske symboler for å visualisere dette. Vindingen som mottar elektrisk energi fra kilden kalles for ‘primær vindning’. I figuren nedenfor er dette ‘Første Spole’.
Vindingen som gir det ønskede utgangsspenningsnivået på grunn av mutuell induksjon kalles vanligvis for ‘sekundær vindning’. Dette er ‘Andre Spole’ i figuren ovenfor.
En transformator som øker spenningen mellom primær og sekundær vinding er definert som en step-up transformator. Omvendt, en transformator som reduserer spenningen mellom primær og sekundær vinding er definert som en step-down transformator.
Om transformator øker eller reduserer spenningen avhenger av antall vindinger relativt mellom primær- og sekundærsiden av transformator.
Hvis det er flere vindinger på primærspolen enn sekundærspolen, vil spenningen reduseres (step down).
Hvis det er færre vindinger på primærspolen enn sekundærspolen, vil spenningen økes (step up).
Selv om figuren av transformator over er teoretisk mulig i en ideell transformator – er det ikke veldig praktisk. Dette skyldes at i åpen luft kun en veldig liten del av fluxen produsert av den første spolen vil koble til den andre spolen. Så strømmen som flyter gjennom den lukkede kretsen forbundet med sekundær vinding vil være ekstremt liten (og vanskelig å måle).
Hastigheten av endring i fluxkobling avhenger av mengden koblet flux med den andre vindingen. Så ideelt sett bør nesten all flux fra primær vinding koble til sekundær vinding. Dette gjøres effektivt ved å bruke en kjernetype transformator. Dette gir en lav motstand vei felles for begge vindinger.
Formålet med transformator-kjernen er å gi en lav motstand vei, gjennom hvilken den største mengden flux produsert av primær vinding passerer gjennom og kobles til sekundær vinding.
Strømmen som først passerer gjennom transformator når den slås på, er kjent som transformator inrush strøm.
Hvis du foretrekker en animert forklaring, er under et video som forklarer nøyaktig hvordan en transformator fungerer:
Transformator-deler og konstruksjon
De tre hoveddelene av en transformator:
Primær vinding av transformator
Magnetisk kjern av transformator
Sekundær vinding av transformator
Primær vinding av transformator
Som produserer magnetisk flux når den kobles til en elektrisk kilde.
Magnetisk kjern av transformator
Den magnetiske fluxen produsert av primær vindingen, som vil passere gjennom denne lave motstand vei koblet til sekundær vinding og opprette en lukket magnetisk sirkel.
Sekundær vinding av transformator
Fluxen, produsert av primær vinding, passerer gjennom kjernen, vil koble til sekundær vinding. Denne vindingen er også viklet rundt samme kjern og gir det ønskede utgangssignal fra transformator.
Erklæring: Respekt originaliteten, godt innhold verdt å deles, ved krænking kontakt for sletting.
