Perangkat statis elektromagnetik digunakan untuk membuat dan menerapkan medan magnet. Ada banyak kasus mengapa transformator diperlukan dalam elektronik, sirkuit listrik dan teknik radio. Perangkat ini dilengkapi dengan belitan induktif yang saling berhubungan pada inti magnetik. Jaringan berkontribusi pada munculnya medan bolak-balik, dan transformator, menggunakan induksi elektromagnetik, memberikan nilai konstanta arus tanpa mengubah frekuensi.
Isi
Definisi dan tujuan
Untuk menyalakan perangkat, diperlukan tegangan dengan berbagai karakteristik. Transformator adalah desain untuk menggunakan kerja induktif dari medan magnet. Pita atau gulungan kawat, disatukan oleh fluks umum, menurunkan atau menaikkan tegangan. TV menggunakan 5 V untuk mengoperasikan transistor dan sirkuit mikro, daya kineskop membutuhkan beberapa kilovolt saat menggunakan generator kaskade.
Gulungan berinsulasi terletak pada inti yang terbuat dari bahan yang dimagnetisasi secara spontan dengan nilai tegangan tertentu. Unit yang lebih tua menggunakan frekuensi listrik yang ada, sekitar 60 Hz. Dalam sirkuit catu daya modern untuk peralatan listrik, transformator pulsa dengan frekuensi tinggi digunakan. Tegangan bolak-balik diperbaiki dan diubah melalui generator menjadi nilai dengan parameter yang ditentukan.
Tegangan distabilkan berkat unit kontrol dengan modulasi lebar pulsa. Semburan frekuensi tinggi ditransmisikan ke transformator, kinerja yang stabil diperoleh pada output. Besarnya dan beratnya perangkat beberapa tahun terakhir digantikan oleh ringan dan ukuran kecil. Indikator linier unit sebanding dengan daya dalam rasio 1: 4; untuk mengurangi dimensi perangkat, frekuensi arus meningkat.
Perangkat masif digunakan di sirkuit catu daya jika diperlukan untuk membuat tingkat minimum dispersi interferensi frekuensi tinggi, misalnya, saat memberikan suara berkualitas tinggi.
Perangkat dan prinsip operasi
Pabrikan memilih aturan dasar untuk pengoperasian unit, tetapi ini tidak mempengaruhi keandalan operasi. Konsepnya berbeda dalam proses pembuatannya. Prinsip operasi transformator didasarkan pada dua ketentuan:
- gerakan perubahan pembawa muatan terarah menciptakan medan gaya magnet bolak-balik;
- efek pada aliran daya yang ditransmisikan melalui kumparan menghasilkan gaya gerak listrik dan induksi.
Perangkat ini terdiri dari bagian-bagian berikut:
- sirkuit magnetik (inti);
- kumparan atau belitan;
- dasar untuk lokasi belokan;
- bahan isolasi;
- sistem pendingin;
- elemen pengikat, akses, perlindungan lainnya.
Pengoperasian transformator dilakukan sesuai dengan jenis konstruksi dan kombinasi inti dan belitan.Pada tipe batang, konduktor tertutup gulungan, sulit untuk melihatnya. Gulungan spiral terlihat, bagian atas dan bawah inti terlihat, sumbu vertikal. Bahan yang terdiri dari kumparan harus menghantarkan listrik dengan baik.
Dalam produk lapis baja, batang menyembunyikan sebagian besar belokan, ditempatkan secara horizontal atau vertikal. Desain toroidal transformator menyediakan lokasi dua belitan independen pada sirkuit magnetik tanpa sambungan listrik di antara keduanya.
Sistem magnetik
Itu terbuat dari baja transformator paduan, ferit, permalloy sambil mempertahankan bentuk geometris untuk menghasilkan medan magnet unit. Konduktor dibuat dari pelat, pita, tapal kuda, dibuat dengan mesin press. Bagian di mana belitan berada disebut batang. Kuk adalah elemen tanpa putaran yang melengkapi sirkuit.
Prinsip pengoperasian transformator tergantung pada tata letak rak, yang terjadi:
- datar - sumbu kuk dan inti berada di bidang yang sama;
- spasial - elemen longitudinal diatur di permukaan yang berbeda;
- simetris - konduktor dengan bentuk, ukuran, dan desain yang sama ditempatkan pada semua kuk yang serupa dengan yang lain;
- asimetris - rak individu berbeda dalam penampilan, dimensi dan ditempatkan di posisi yang berbeda.
Jika diasumsikan bahwa arus searah mengalir melalui belitan, yang disebut primer, maka kawat magnet dibuat terbuka. Dalam kasus lain, inti tertutup, berfungsi untuk menutup saluran listrik.
gulungan
Mereka dibuat dalam bentuk satu set belokan yang diatur pada konduktor persegi.Bentuknya digunakan untuk bekerja secara efisien dan meningkatkan faktor pengisian di jendela sirkuit magnetik. Jika diperlukan untuk meningkatkan penampang inti, maka dibuat dalam bentuk dua elemen paralel untuk mengurangi terjadinya arus eddy. Setiap konduktor seperti itu disebut perumahan.
Batang dibungkus kertas, ditutupi dengan pernis enamel. Kadang-kadang dua inti yang disusun secara paralel diapit dalam isolasi yang sama, rangkaian itu disebut kabel. Gulungan dibedakan berdasarkan tujuan:
- yang utama - arus bolak-balik disuplai kepada mereka, arus listrik yang dikonversi keluar;
- mengatur - mereka menyediakan keran untuk transformasi tegangan pada kekuatan arus rendah;
- bantu - berfungsi untuk memasok jaringan mereka dengan daya yang lebih kecil dari nilai nominal transformator dan membiaskan rangkaian dengan arus searah.
Metode pembungkus:
- belitan biasa - belokan dibuat ke arah sumbu di sepanjang konduktor, belokan berikutnya dililit erat, tanpa celah;
- belitan sekrup - pembungkus multi-lapisan dengan celah di antara cincin atau mendekati elemen yang berdekatan;
- belitan disk - baris spiral dilakukan secara berurutan, dalam lingkaran, pembungkus dilakukan dalam urutan radial ke arah dalam dan luar;
- spiral foil ditempatkan dari lembaran lebar aluminium dan tembaga, yang ketebalannya bervariasi antara 0,1-2 mm.
Konvensi
Untuk memudahkan membaca diagram trafo, terdapat tanda-tanda khusus. Inti digambar dengan garis tebal, angka 1 menunjukkan lilitan primer, lilitan sekunder ditunjukkan dengan angka 2 dan 3.
Dalam beberapa skema, garis inti memiliki ketebalan yang sama dengan garis setengah lingkaran pembungkus. Penunjukan bahan batang berbeda:
- sirkuit magnetik ferit digambar dengan garis tebal;
- inti baja dengan celah magnetik digambar dengan garis tipis dengan celah di tengah;
- sumbu dielektrik termagnetisasi ditunjukkan oleh garis putus-putus tipis;
- batang tembaga memiliki tampilan garis sempit pada diagram dengan simbol bahan menurut tabel periodik.
Titik-titik tebal digunakan untuk menyorot keluaran kumparan, penunjukan induksi sesaat adalah sama. Digunakan untuk menunjukkan unit perantara dalam generator bertingkat untuk menunjukkan antifase. Letakkan titik jika Anda ingin mengatur polaritas selama perakitan dan arah belitan. Jumlah belitan pada belitan primer ditentukan secara kondisional, seperti halnya jumlah setengah lingkaran tidak distandarisasi, ada proporsionalitas, tetapi tidak diamati secara ketat.
Karakter utama
Mode idle digunakan ketika sirkuit sekunder transformator terbuka, tidak ada tegangan di dalamnya. Arus melewati belitan primer, magnetisasi reaktif terjadi. Dengan bantuan pekerjaan menganggur, efisiensi, tingkat transformasi, dan kerugian pada inti ditentukan.
Operasi di bawah beban berarti menghubungkan sumber daya ke sirkuit utama, di mana arus total operasi dan pemalasan mengalir. Beban terhubung ke sirkuit sekunder transformator. Modus ini umum.
Fase hubung singkat terjadi jika hambatan kumparan sekunder adalah satu-satunya beban. Dalam mode ini, kerugian pemanasan koil di sirkuit ditentukan.Parameter transformator diperhitungkan dalam sistem substitusi perangkat dengan mengatur resistansi.
Rasio daya yang dikonsumsi dan daya keluaran menentukan efisiensi transformator.
Area aplikasi
Peralatan rumah tangga memiliki kontak dengan bumi melalui kabel netral. Kontak simultan oleh konsumen fase dan sirkuit netral saat ini menyebabkan penutupan sirkuit dan cedera. Koneksi melalui transformator isolasi memungkinkan Anda untuk melindungi seseorang, karena belitan sekunder tidak bersentuhan dengan tanah.
Unit pulsa digunakan dalam transmisi dorongan persegi panjang dan transformasi sinyal pendek di bawah beban. Pada output, polaritas dan amplitudo arus berubah, tetapi tegangan tetap tidak berubah.
Alat ukur DC adalah penguat magnet. Gerakan terarah dari elektron berdaya rendah membantu mengubah tegangan bolak-balik. Penyearah memasok energi konstan dan tergantung pada nilai listrik input.
Unit daya banyak digunakan pada generator arus kecil, daya, indikator pada mesin diesel rata-rata. Transformator dipasang secara seri dengan beban, perangkat dihubungkan ke sumber oleh belitan primer, sirkuit sekunder menghasilkan energi yang dikonversi. Nilai arus keluaran berbanding lurus dengan beban. Peralatan dengan 3 batang magnet digunakan jika generator arus tiga fase.
Unit pembalik memiliki transistor dengan konduktivitas yang sama dan hanya memperkuat sebagian sinyal pada output. Untuk konversi tegangan lengkap, pulsa diterapkan ke kedua transistor.
Peralatan pencocokan digunakan untuk menghubungkan ke perangkat elektronik dengan resistansi tinggi pada input dan output beban dengan tingkat transmisi listrik yang rendah. Satuan ini berguna dalam jalur frekuensi tinggi di mana perbedaan besarnya menyebabkan kehilangan energi.
Jenis transformator:
Klasifikasi transformator tergantung pada nilai pengenal arus pada sirkit primer dan sekunder. Pada spesies umum, indikatornya berada pada kisaran 1-5 A.
Unit pemisah tidak menyediakan koneksi kedua spiral. Peralatan menyediakan isolasi galvanik, yaitu transmisi impuls dengan cara non-kontak. Tanpa itu, arus yang mengalir di antara rangkaian hanya dibatasi oleh resistansi, yang tidak diperhitungkan karena nilainya yang kecil.
Transformator yang cocok memastikan bahwa nilai resistansi yang berbeda dicocokkan untuk meminimalkan distorsi bentuk gelombang keluaran. Berfungsi untuk organisasi isolasi galvanik.
Sebelum mengetahui apa itu transformator daya, mereka mencatat bahwa mereka diproduksi untuk bekerja dengan jaringan daya tinggi. Perangkat arus bolak-balik mengubah kinerja energi dalam menerima instalasi dan bekerja di tempat-tempat dengan kapasitas dan laju perubahan listrik yang besar.
Transformator putar tidak boleh disamakan dengan peralatan berputar, mesin untuk mengubah sudut rotasi menjadi tegangan rangkaian, di mana efisiensinya tergantung pada kecepatan rotasi. Perangkat mentransmisikan impuls listrik ke bagian peralatan yang bergerak, misalnya, ke kepala VCR. Inti ganda dengan belitan terpisah, salah satunya berputar di sekitar yang lain.
Unit oli menggunakan pendingin koil dengan oli transformator khusus.Mereka memiliki sirkuit tertutup. Tidak seperti spesies udara, mereka dapat berinteraksi dengan jaringan daya tinggi.
Transformator las untuk mengoptimalkan kinerja peralatan, mengurangi tegangan dan menghasilkan arus frekuensi tinggi. Hal ini disebabkan oleh perubahan reaktansi induktif atau kinerja idle. Pengaturan langkah dilakukan dengan tata letak belitan listrik pada konduktor.
