Transformer: Vad är det?

Vad är en transformer?

En transformer definieras som en passiv elektrisk enhet som överför elektrisk energi från ett krets till en annan genom processen av elektromagnetisk induktion. Den används mest för att öka (”step up”) eller minska (”step down”) spänning mellan kretsar.

Arbetsprincip för transformer

Arbetsprincipen för en transformer är ganska enkel. Mutuell induktion mellan två eller flera vindningar (även kända som spolar) tillåter överföring av elektrisk energi mellan kretsar. Denna princip förklaras mer detaljerat nedan.

Transformerteori

Säg att du har en vindning (även känd som en spole) som matas av en växelströmskälla. Växelströmmen genom vindningen producerar en kontinuerligt föränderlig och växlande magnetfält som omger vindningen.

Om en annan vindning placeras nära denna vindning, kommer en del av detta växlande magnetfält att kopplas till den andra vindningen. Eftersom detta magnetfält ständigt förändras i amplitud och riktning, måste det finnas en föränderlig magnetfältskoppling i den andra vindningen eller spolen.

Enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion kommer det att uppstå en spänning i den andra vindningen. Om kretsen för denna sekundära vindning är stängd, kommer en ström att flöda genom den. Detta är den grundläggande arbetsprincipen för en transformer.

Låt oss använda elektriska symboler för att visualisera detta. Vindningen som mottar elektrisk energi från källan kallas för den ”primära vindningen”. I diagrammet nedan är detta den ”Första Spolen”.

Vindningen som ger den önskade utgångsspänningen på grund av mutuell induktion kallas vanligtvis för den ”sekundära vindningen”. Detta är den ”Andra Spolen” i diagrammet ovan.

En transformer som ökar spänningen mellan primär och sekundär vindning definieras som en stegupptransformer. Å andra sidan, en transformer som minskar spänningen mellan primär och sekundär vindning definieras som en stegnedtransformer.

Oavsett om transformern ökar eller minskar spänningsnivån beror på antalet varv mellan den primära och sekundära sidan av transformern.

Om det finns fler varv på den primära spolen än den sekundära spolen så kommer spänningen att minska (steg ner).

Om det finns färre varv på den primära spolen än den sekundära spolen så kommer spänningen att öka (steg upp).

Även om diagrammet av transformern ovan är teoretiskt möjligt i en ideell transformer – är det inte särskilt praktiskt. Detta beror på att i öppen luft kommer bara en mycket liten del av magnetfältet som produceras av den första spolen att kopplas till den andra spolen. Så strömmen som flödar genom den stängda kretsen som är ansluten till den sekundära vindningen kommer att vara extremt liten (och svår att mäta).

Hastigheten för förändring av magnetfältets koppling beror på mängden kopplat magnetfält med den andra vindningen. Så idealiskt sett bör nästan allt magnetfält från den primära vindningen kopplas till den sekundära vindningen. Detta görs effektivt och effektivt genom att använda en kärntypstransformer. Detta ger en låg motståndssvärt väg gemensam för båda vindningarna.

Syftet med transformerns kärna är att ge en låg motståndssvärt väg, genom vilken den maximala mängden magnetfält som produceras av den primära vindningen passerar genom och kopplas med den sekundära vindningen.

Strömmen som först passerar genom transformern när den slås på kallas för transformer inrush current.

Om du föredrar en animerad förklaring, nedan finns en video som förklarar exakt hur en transformer fungerar:

Transformers delar och konstruktion

De tre huvuddelarna i en transformer:

• Primär vindning av transformer

• Magnetisk kärna av transformer

• Sekundär vindning av transformer

Primär vindning av transformer

Som producerar magnetfält när den ansluts till en elektrisk källa.

Magnetisk kärna av transformer

Det magnetfält som produceras av den primära vindningen, som kommer att passera genom denna låga motstånds väg kopplad med den sekundära vindningen och skapa en stängd magnetisk krets.

Sekundär vindning av transformer

Magnetfältet, producerat av den primära vindningen, passerar genom kärnan, kommer att kopplas till den sekundära vindningen. Denna vindning är också virad på samma kärna och ger den önskade utgången av transformern.

Uttalande: Respektera originaltexten, bra artiklar är värda att dela, om det finns upphovsrättsovergrepp kontakta oss för borttagning.