Transformer: Ni nini?

Ni ni Transformer?

Transformer ni kifaa cha umma cha umeme ambacho hutumia upasuaji wa umeme kutoka kwenye mzunguko moja hadi mwingine kwa njia ya uzinduzi wa elektromagnetiko. Inatumika zaidi kwa kuongeza (‘step up’) au kupunguza (‘step down’) mshindo wa umeme kati ya mzunguko.

Mfano wa Kazi ya Transformer

Mfano wa kazi ya transformer ni rahisi sana. Uzinduzi wa umma kati ya viwindo vilivyovunjika (vinafsishwa pia kama coils) hutoa fursa ya kutumia upasuaji wa umeme kati ya mzunguko. Mfano huu unaelezea zaidi chini.

Teoria ya Transformer

Angalia una viwindo vingine (vinafsishwa pia kama coils) ambavyo vinapata umeme wa mzunguko. Umeme wa mzunguko kwenye viwindo hivyo huunda flux ulio mabadiliko na mzunguko wenye muda.

Ikiwa viwindo vingine vilivyovunjika vinapatikana karibu na viwindo hivyo, sehemu fulani ya flux huo mzunguko itakuwa imeunganisha na viwindo vingine. Tangu flux huo anaweza kubadilika katika ukubwa na mwelekeo, lazima kuna mabadiliko ya flux linkage katika viwindo vingine au coil.

Kulingana na Sheria ya Faraday ya uzinduzi wa elektromagnetiko, itakuwa na EMF imetengenezwa katika viwindo vingine. Ikiwa circuit ya viwindo vingine haya yasijafungwa, basi utokale utasogelea nayo. Hii ndiyo mfano msingi wa kazi ya transformer.

Hebu tuumie alama za umeme kutusaidia kuona hii vizuri zaidi. Viwindo vilivyovunjika vinayopata nguvu ya umeme kutoka chanzo ni vinavyojulikana kama ‘primary winding’. Katika diagram yaliyopo chini, hii ni ‘First Coil’.

Viwindo vilivyovunjika vinavyotumia uzinduzi wa umma kutoa mshindo wa umeme unaoitakikana ni vinavyojulikana kama ‘secondary winding’. Hii ni ‘Second Coil’ katika diagram yaliyopo juu.

Transformer ambaye unaongeza mshindo wa umeme kutoka kwenye primary winding hadi secondary winding unatafsiriwa kama step-up transformer. Kinyume, transformer ambaye unaopunguza mshindo wa umeme kutoka kwenye primary winding hadi secondary winding unatafsiriwa kama step-down transformer.

Kuwaza transformer unaweza kuongeza au kupunguza mshindo wa umeme inategemea kwa wingi ya turns kati ya primary na secondary side ya transformer.

Ikiwa kuna turns zaidi kwenye primary coil kuliko secondary coil, basi mshindo utapunguza (step down).

Ikiwa kuna turns chache zaidi kwenye primary coil kuliko secondary coil, basi mshindo utaongezeka (step up).

Ingawa diagram ya transformer iliyopo juu ni ya umuhimu kwa transformer ideal – si rahisi kufanyika. Hii ni kwa sababu katika hewa nyuma, sehemu kidogo tu ya flux unaoundwa kutoka kwenye first coil itaunganisha na second coil. Hivyo basi current unayofuata kwenye circuit yenye ufunulo unayounganishwa na secondary winding utakuwa chache sana (na vigumu kumtathmini).

Kiwango cha mabadiliko ya flux linkage kinategemea kwa wingi ya flux unaounganishwa na viwindo vingine. Hivyo basi, kila flux unaoundwa kutoka kwenye primary winding lazima awe na uzinduzi wa umma kwenye secondary winding. Hii hutafuta kwa kutumia transformer wa core type. Hii hutolea njia ya reluctance chache kwa viwindo vyote.

Lengo la transformer core ni kutolea njia ya reluctance chache, ambako flux wazi unaoondwa kutoka kwenye primary winding anaweza kuenda na kuunganishwa na viwindo vingine.

Current unayofuata mara ya kwanza kwenye transformer wakati unapoanza kutumika unatafsiriwa kama transformer inrush current.

Ikiwa ungetepuka maelezo ya animated, chini ni video inayoelezea jinsi transformer anavyofanya kazi:

Sehemu na Undani ya Transformer

Sehemu tatu muhimu za transformer:

• Primary Winding ya Transformer

• Core Magnetiko ya Transformer

• Secondary Winding ya Transformer

Primary Winding ya Transformer

Ambayo hutengeneza flux magnetiko wakati unapounganishwa na chanzo cha umeme.

Core Magnetiko ya Transformer

Flux magnetiko unaoondwa kutoka kwenye primary winding, ambayo itaenda kwenye njia ya reluctance chache iliyounganishwa na secondary winding na kutengeneza circuit magnetiko yenye ufunulo.

Secondary Winding ya Transformer

Flux, ambayo unaoondwa kutoka kwenye primary winding, anaenda kwenye core, itaunganisha na secondary winding. Viwindo hivi pia vinavyovunjika kwenye core hiyo na kutumia matokeo yanayotakikana kwa transformer.

Taarifa: Hakikisha original, maudhui mazuri yanayostahimili kushiriki, ikiwa kuna ushirikiano usisite tafadhali wasiliana ili kufuta.