Концепцията за коефициента на трансформация

В електротехниката и радиотехниката често се налага да се преобразува променливо напрежение от една величина в променливо напрежение с различна величина. В тези случаи използвайте устройство, което се нарича трансформатор.

Трансформаторът е система от 2 или повече намотки, разположени на една обща метална сърцевина (ядро). Една от тези намотки е свързана към външния източник на променлива e. и т.н. и се нарича първична намотка. Всички останали намотки имат името на вторични намотки и съответните им консуматори на енергия са свързани с тях (фиг.1).

Механизмът на работа на трансформатора се основава на явлението взаимна индукция.

Фиг. 1 Трансформаторна диаграма

Когато включите променливата източник e. и т.н. В първичната намотка протича променлив ток и в трансформаторното ядро ​​се създава алтернативен магнитен поток. Този ток прониква в завоите на първичната и вторичната намотка и при всеки отделен завой, съгласно закона за електромагнитна индукция, индуцира индукция на е. и т.н. Тъй като намотките на всяка намотка са навити в една посока, то тогава. д., действащи в края на тази намотка, ще бъде равна на сумата на e. и т.н. неговите индивидуални завои.

Ако броят на завъртанията на вторичната намотка на W2-малък от броя на завъртанията на първичната намотка на W1 и U2 напрежение в краищата на вторични намотки ще бъде по-малко стрес, действащи на краищата на първичната намотка, т. Е. U1. В този случай трансформаторът намалява напрежението на външния източник и следователно се нарича намаляващ. Ако броят на завъртанията на вторичната намотка W2 W1 на по-голям от броя на първичните завои, U2 на напрежението е по-голямо напрежение U1. В този случай трансформаторът увеличава напрежението, създадено от външния източник, и се нарича повишаване.

Разделяне амплитудата на напрежението U2 на на вторичната намотка на амплитудата на напрежението в качеството на първичната намотка U1 за получаване на стойност, която характеризира величината на коефициента на преобразуване на напрежението и се нарича трансформация:

n = U2: U1

Тъй като магнитният поток е общ за двете намотки, съотношението на напрежението към вторичната намотка към напрежението на първичната намотка може да бъде променено от съотношението на броя на завъртанията на тези намотки:

n = U2: U1 = W2: W1

Ако n> 1, след това увеличаване на трансформатора, ако n< 1> - понижаване.

От този израз могат да се намерят количествата U2 и W2

U2 = U1n, W2 = W1n

Когато трансформаторът работи в краищата на натоварващото съпротивление RN, напрежението U2 действа и токът I2 тече във вторичната намотка. Както следва във вторичната намотка, се развива известна мощност Р2. Това захранване във вторичната намотка съществува поради факта, че електронната енергия, консумирана от първичната намотка от мрежата, се прехвърля към вторичната намотка. Ако коефициентът на ефективност на трансформатора е близък до единството (-100%), то тогава консумираната от първичната намотка енергия от захранването трябва да бъде равна на мощността, направена във вторичната намотка:

Р1 = Р2

Капацитетите в двете намотки могат да бъдат изразени като напрежение и ток на намотката:

Р1 = U1I1, Р2 = U2I2

Замествайки изразите за правомощията във формулата, получаваме:

U1I1 = U2I2

Ние разделяме двете страни на придобитата равнопоставеност с еднаква сума I1U2:

U1I1: I1U2 = U2I2: I1U2,

След като направим съкращението, ще получим:

U1U2 = I2I1

От формулата може да се види, че напреженията върху намотките са обратно пропорционални на теченията, протичащи в тези намотки. Колкото по-голямо е напрежението на намотката, толкова по-малък е токът в тази намотка, толкова по-малък е напречното сечение на намотката. Тъй като вторичната намотка е навита в стъпка надолу трансформатор, обикновено проводник с голяма напречно сечение, т.е.. Д. проводник с напречно сечение много по-голяма част от проводника на първичната намотка.

От формулата определяме I2

аз2 = 11 (U1: U2),

Но израз (U1: U2), представлява стойност, която е обратната на коефициента на трансформация, т.е.,

U1: U2 = 1: n, тогава I2 = I1: n,

Тези формули са валидни за случая, когато трансформаторът има само две намотки - първични и вторични. В по-общ случай, трансформаторът може да има по-голям брой вторични намотки, тогава съотношенията между токовете и напреженията в отделните намотки ще изглеждат различно. Но дори и в тези случаи равенството на правомощията на първичните и всички вторични намотки остава валидно.

--------------------------------------

"Алианс" - компания за международен превоз на товари за доставка на консолидиран товар с 10 годишен опит. Гарантираме безопасността на вашия продукт по време на транспортирането до всяка точка на Европа и Азия. И в определеното време.

--------------------------------------