Oseba brez inženirske izobrazbe bo na vprašanje, kaj je električno omrežje, takoj imenovala več njegovih značilnih komponent, med katerimi bo skoraj zagotovo omenjena transformator. Če se tak človek doma stalno srečuje z žicami in vtičnicami, potem o transformatorju ve iz transformatorske kabine in iz tistega značilnega brenčanja, ki se sliši izza zaprtih vrat.
Zakaj je torej ta komponenta električnega omrežja tako priljubljena in kako deluje? Drugi del vprašanja še zdaleč ni odveč. transformator nima intuitivnih in znanih gibljivih delov.
Osnovni fizikalni procesi v transformatorju
Električno omrežje za kateri koli namen temelji na uporabi električne energije za izvajanje mehanskih del (elektroenergetika) in prenos informacij (telekomunikacije). Ta energija lahko obstaja v obliki dveh polj: električnega in magnetnega.
Električna in magnetna polja so tesno povezana. Znano je, da kovina vsebuje veliko število prostih elektronov, ki določajo njeno visoko prevodnost. Če se kovinski predmet zadržuje skozi magnetno polje, se z njim premikajo elektroni, kar pomeni pojav električnega toka. Pomembno je, da je ta postopek reverzibilen, tj. električni tok ustvarja magnetno polje okoli vodnika.
Zdaj pa si predstavljajmo, da v določenem paru žic 1-2 obstaja električni tok I. Nato je pod pogojem, da je ta tok I spremenljiv, mogoče doseči videz toka in / ali napetosti v drugem par žic 3 - 4, pod pogojem, da ti pari medsebojno sodelujejo prek električne ali / ali magnetne žice polja. Slika 1 prikazuje te procese v shematski obliki.
Tako je mogoče izvesti povezavo med dvema različnima vezjema tokovnega toka brez njihove neposredne povezave med seboj.
Primarni (vodniki 1 in 2) in sekundarni (vodniki 3 in 4) vezja so priročno izdelani v obliki navitij. Potem je razmerje med tokovi in napetostmi v primarnem in sekundarnem krogu popolnoma določeno s številom obratov primarna in sekundarna navitja, kar pa pomeni možnost ustvarjanja tokovnega transformatorja (pretvornika) in Napetost.
Poleg tega je sam proces transformacije priročno organiziran z magnetno komponento elektromagnetnega polja.
Povečanje učinkovitosti transformatorja
V procesu prenosa elektromagnetne energije iz primarnega navitja v sekundarni so vključene le tiste silnice magnetnega polja, ki sekajo zavoje sekundarnega navitja. Ob upoštevanju te funkcije se imenuje tako imenovana. jedro iz električnega jekla, ki ustvarja opazno nižjo odpornost proti magnetnemu polju v primerjavi z zrakom.
Posledično silnice magnetnega polja, ki jih ustvari primarni navit, prehajajo predvsem skozi jedro in delujejo s sekundarnim navitjem, slika 2 To, mimogrede, razlaga drugo ime jedra kot magnetno vezje.
Jedro zasnove
Prvi primeri jedrnih transformatorjev so imeli velike izgube, ki so nastale zaradi ti. vrtinčni tokovi. Nastali so zaradi dejstva, da izmenično magnetno polje ustvarja tokove ne samo v sekundarnem navitju, temveč tudi v samem jedru.
Za zatiranje tega neželenega učinka je jedro sestavljeno iz tankih plošč, ki so izolirane vzdolž kontaktne ravnine. Slika 3 shematsko prikazuje dušenje vrtinčnih tokov pri prehodu na takšno zasnovo.
P.S. Če želite razširiti svoja obzorja in mogoče nadaljnje branje, priporočam, da preberete moj članek - https://www.asutpp.ru/transformator-prostymi-slovami.html