Què fa que s’indueixi la tensió en un transformador?

El principi de funcionament del transformador és un dispositiu elèctric estàtic que intercanvia tensió de CA o corrent entre dos o més enrotllaments a la mateixa freqüència mitjançant la inducció electromagnètica. És a dir, el seu principi de treball és"L'electricitat genera magnetisme, el magnetisme genera electricitat".

El principi de treball del transformador és la inducció electromagnètica, però estrictament parlant, és a causa del fenomen d’inducció mútua. A continuació es mostra una explicació de la llei d’inducció i del fenomen d’inducció mútua:

Principi d’inducció electromagnètica: quan el flux magnètic associat a la bobina canvia (o podem entendre que el flux magnètic que passa a través o a través dels canvis de bobina), la bobina induirà una força electromotriu corrent) es generarà contínuament en conseqüència. Aquesta és l'explicació més intuïtiva de "electromagnetisme".

Concretament, segons el principi d’inducció electromagnètica de Faraday, l’amplitud de la força electromotriu induïda (corrent induït) és proporcional a la velocitat de canvi del flux magnètic que passa per la bobina. Podem explicar aquesta afirmació de manera més intuïtiva de manera matemàtica,, on E és la força electromotriu induïda, n és el nombre de girs de la bobina iés la taxa de canvi del flux magnètic.

Mirem la inductància mútua: el canvi de corrent altern de la bobina primària genera un camp magnètic canviant i el canvi de camp magnètic canviant a través de la bobina secundària, que indueix una força electromotriu a la bobina secundària, és a dir, un corrent induït: EMF. La inductància mútua és el resultat directe de la llei de Faraday.

Els transformadors són el millor exemple d'inductància mútua i la definim de la manera següent: quan un canvi canviant en una bobina indueix una força electromotriu (corrent) en una altra bobina contigua, el fenomen que es produeix s'anomena inductància mútua (que és el que solem anomenar -ho habitualment"L'electricitat genera magnetisme, el magnetisme genera electricitat").

En detall, segons la llei de Lenz, el corrent generat per la inductància mútua entre dues bobines es veu afectada pel coeficient d'inductància mútua (el coeficient d'inductància mutu (M) quantifica el grau d'inductància mútua entre les dues bobines), que es mesura en Enric (H) segons les dades electròniques. La inductància mútua de les dues bobines és la mateixa..

Segons la funció, els transformadors es poden dividir en pas - UP Transformers i STEP - Down Transformers. A continuació, es mostren les funcions principals dels dos tipus de transformadors.

Long - transmissió de potència de distància:Quan volem dur a terme la transmissió de potència de distància llarga -, el corrent de tensió baixa - és molt inferior al corrent de tensió alt - en termes de cost - efectivitat i eficiència de treball. Per tant, generalment no utilitzem el corrent de tensió baixa - per a la transmissió de potència de distància llarga - al sistema de potència, perquè el corrent de tensió baixa - no només és lent al circuit, sinó que també a causa de l’existència de resistència al circuit, la pèrdua de calor per unitat també és més gran.

Per evitar la situació anterior, normalment utilitzem transformadors de potència (pas - UP Transformers) per augmentar la tensió de l’emissor i reduir el corrent que passa per la línia de transmissió per unitat de temps, reduint així la pèrdua d’energia causada per la resistència durant la transmissió.

Mitjançant l'ús de pas - transformadors (Feu clic per obtenir més informació sobre el pas - transformadors)), podem transmetre de manera eficient l’electricitat de les centrals elèctriques a les zones de consum d’energia allunyades de les fonts d’energia. (Pel que fa a la qüestió del fil de coure esmaltat i del fil d'alumini esmaltat, els transformadors de Yawei també són de confiança.)

Adaptar -se als requisits de càrrega:Diferents equips i sistemes elèctrics tenen requisits de tensió diferents. Els transformadors de potència poden convertir l'energia elèctrica de tensió alta - en energia elèctrica de tensió baixa - (pas - transformadors de baixada) adequats per a equips o sistemes específics per assegurar el funcionament normal de l'equip. Per exemple, els equips de tensió baix - i els pals de tensió High - utilitzats en la vida diària són bons objectes de referència: els pals de tensió High - formen part del sistema de potència. A causa dels requisits de transmissió, la seva tensió sol ser superior a la tensió dels nostres equips elèctrics diaris, però els nostres equips elèctrics diaris no necessiten una tensió tan elevada, de manera que el corrent ha de ser reduït.

Els factors que afecten el corrent del transformador són principalmentPèrdua de coure i pèrdua de nucli. I el principi bàsic de funcionament determina que el transformador no produirà molta pèrdua en virtut de la llei de la conservació de l’energia. Ara, els transformadors moderns poden assolir eficiència entre el 95% i el 99%, depenent del disseny, dels materials i de les condicions de funcionament. Els transformadors, les eficiències poden ser lleugerament inferiors, normalment entre el 95% i el 98%. Per a transformadors de qualitat més antics o inferiors -, les eficiències poden ser inferiors al 95%.

Utilitzeu materials altament conductors:Trieu el coure o alumini de qualitat alta- com a materials enrotllats per reduir la resistència. Per què la reducció de la resistència redueix les pèrdues? Com que la resistència actua com un obstacle en la transmissió de potència, es generarà pèrdua de calor innecessària a causa de l’existència de resistència quan el corrent passi, de manera que la reducció de la resistència reduirà la pèrdua d’energia i aconseguirà l’estalvi d’energia.

Optimitzar el disseny de bobinatge:Utilitzeu bobines més gruixudes per reduir la resistència dels enrotllaments i dissenyeu un disseny de bobinatge raonable per reduir el camí actual. La pèrdua de coure és la calor generada per la resistència del corrent que passa pel conductor. Quan la bobina és més gruixuda, la creu - àrea seccional del conductor augmenta i la resistència disminueix en conseqüència. Això significa que quan passi el mateix corrent, la bobina més gruixuda produirà menys pèrdua de calor. Al mateix temps, les bobines gruixudes poden fer que el corrent sigui més distribuït uniformement al conductor que pot reduir la calefacció local causada per una densitat de corrent excessiva. Això ajuda a reduir la pèrdua general de calor. A més, les bobines més gruixudes poden dissipar la calor de manera més eficaç, reduint pèrdues addicionals causades per l’augment de la temperatura. Un bon rendiment de dissipació de calor ajuda a mantenir el conductor a una temperatura més baixa, millorant així l'eficiència. L’últim punt és reduir l’efecte de la pell: sota l’operació de freqüència -, el corrent tendeix a concentrar -se a la superfície del conductor, que s’anomena efecte de la pell. Les bobines més gruixudes proporcionen una superfície més gran, reduint l’impacte de l’efecte de la pell en la distribució actual i reduint així les pèrdues.

Utilitzeu materials de rendiment High -

Baix - Fulls d'acer de silici de pèrdua: podem triar baixes - Fulls d'acer de silici o materials de ferrita que tinguin una gran permeabilitat magnètica i pèrdues d'histèresi baixa. (Pèrdua d’histèresi: l’energia es consumeix quan el material magnètic és magnetitzat i desmagnetitzat en un camp magnètic)

Millora de la composició d’aliatge: utilitzeu materials de nucli aliat per reduir les pèrdues de corrent. (Quan un camp magnètic canviant genera corrents de remolí al nucli, aquests corrents de remolí causen pèrdues d’energia. Utilitzar materials com les làmines d’acer de silici pot reduir les pèrdues de corrent de remolí.)

Utilitzeu nuclis laminats

Disseny laminat: dividiu el material del nucli en múltiples làmines primes, aïlleu -vos, reduïu la formació de corrents de remolí i reduïu així les pèrdues.

Optimitzeu la forma del nucli

Nucli toroidal: utilitzeu un disseny de nucli toroidal o tancat per millorar l'eficiència d'acoblament del flux magnètic i reduir les pèrdues de fuites. (Pèrdua de fuites: pèrdua d’energia causada per l’acoblament incomplet del camp magnètic. Aquesta part de l’energia no es transfereix al bobinat secundari.)

Augmenteu la freqüència de funcionament

En alguns casos, augmentar la freqüència de funcionament del transformador pot reduir la pèrdua de ferro, perquè a alta freqüència, l’àrea del bucle d’histèresi es fa menor i la pèrdua es reduirà en conseqüència.

Reduir la temperatura de funcionament

Mitjançant un sistema de refrigeració eficaç, mantingueu la temperatura de funcionament del transformador dins d’un rang adequat per reduir la pèrdua causada per l’augment de la temperatura.

Optimitzeu la densitat de flux

Disseny raonable: segons l’aplicació del transformador, la densitat de flux del nucli està raonablement dissenyada per evitar pèrdues addicionals causades per una densitat excessiva de flux.

Poseu -vos en contacte ara