변압기는 전력 전자공학에서 중요한 역할을 하며, 그 주요 용도는 다음과 같습니다:
변압기의 가장 기본적인 기능은 전압 변환이며, 발전, 송전, 배전 과정에서 다양한 단계에서 전압 수준을 조정할 수 있습니다. 특히, 변압기는 발전소에서 생산된 전기를 장거리 송전을 위해 고전압으로 상승시켜 에너지 손실을 줄이고, 송전 종료 시에는 고전압 전기를 최종 사용자의 요구에 맞게 낮추는 데 사용됩니다.
변압기는 임피던스 변환 기능도 가지고 있습니다. 일차 및 이차 코일의 턴수 비율을 조정함으로써, 변압기는 회로 내의 임피던스를 변경하여 좋은 임피던스 매칭을 달성하고 신호 전송 및 전력 전달을 최적화합니다.
변압기는 위상 변환 기능도 가지고 있습니다. 코일 접속 방식을 변경함으로써 신호 전압의 위상을 조정할 수 있습니다. 이는 오디오 앰프와 같은 특정 응용 분야에서 매우 중요하며, 오디오 입력 변압기는 원래 신호와 반전된 신호를 두 개의 전력 증폭관에 분배하여 양의 반주기와 음의 반주기 신호를 번갈아 가며 증폭할 수 있게 합니다.
전력 시스템에서 변압기는 전기 에너지의 송전에 사용됩니다. 전력 시스템은 일반적으로 고전압과 저전압 사이드로 나뉘어 있으며, 고전압 사이드는 장거리 송전에, 저전압 사이드는 사용자에게 공급하는 데 사용됩니다. 변압기는 고전압 사이드에서 저전압 사이드로 전기 에너지를 변환하여 효율적인 전력 송전을 실현합니다.
교류 전력 변환 외에도 변압기는 교류 전력을 직류 전력으로 또는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 데 사용될 수 있습니다. 이 기능은 전력 시스템에서 교류 송전과 직류 송전 간의 변환에 널리 활용됩니다.
변압기는 안정된 출력 전압을 제공하여 전체 전력 시스템의 정상 작동을 보장합니다. 이 방법은 전압 변동으로 인한 사용자의 전기 장비 피해를 효과적으로 방지할 수 있습니다.
격리
격리 변압기: 일차 및 이차 회로 사이의 직접적인 전기 연결을 방지하여 안전성과 신뢰성을 향상시킵니다.
대규모 산업단지나 상업 지역에서는 변압기가 전력 시스템 내의 전기 에너지를 적절히 분배하여 다양한 사용자의 전력 요구를 충족시킬 수 있습니다. 적절한 변압기를 장착함으로써 유연한 전력 부하 분배가 가능해져서 전력 시스템의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
시스템 내의 전기 장비에 과부하나 단락이 발생할 경우, 변압기는 자동으로 전류를 차단하여 다른 장비의 추가적인 손상을 방지하고 경보 신호를 보내냅니다. 이 방법은 전체 전력 시스템의 안전한 작동을 효과적으로 보호할 수 있습니다.
요약하자면, 전력 전자공학에서 변압기는 전압 변환, 임피던스 변환, 위상 변환, 전력 송전, 전력 변환, 전압 안정화, 전력 부하 분배, 전기 장비 보호 등의 실제 응용 분야를 포함합니다. 이러한 기능들로 인해 변압기는 전력 시스템에서 없어서는 안 되는 구성 요소가 됩니다.
