Трансформаторное действие
Действие трансформатора зависит от магнитных силовых линий (потока). В тот момент, когда первичный первичный трансформатор активируется AC, начинается поток электронов (ток). В момент закрытия выключателя происходит нарастание тока и магнитного поля.
Основы трансформаторов, обслуживание и диагностика (фото кредит: startest.ae)
Когда ток начинается с положительной части синусоидальной волны, линии магнитной силы (потока) развиваются наружу от катушки и продолжают расширяться до тех пор, пока ток не достигнет своего положительного пика. Магнитное поле также находится на положительном пике. Текущая синусоидальная волна затем начинает уменьшаться, пересекает ноль и идет отрицательно, пока не достигнет своего отрицательного пика.
Направление магнитного потока переключается, а также достигает своего пика в противоположном направлении.
При силовой цепи переменного тока текущий изменяется (чередуется) непрерывно 60 раз в секунду, что является стандартным в Соединенных Штатах. Другие страны могут использовать другие частоты. В Европе распространено 50 циклов в секунду.
Рисунок 3 - Действие трансформатора
Прочность магнитного поля зависит от количества тока и количества витков в обмотке. Когда ток уменьшается, магнитное поле сжимается. Когда ток выключен, магнитное поле разрушается.
Когда катушка помещается в цепь переменного тока, как показано на рисунке 3, ток в первичной обмотке будет сопровождаться постоянно растущим и коллапсирующим магнитным полем. Когда другая катушка помещается в переменное магнитное поле первой катушки, восходящий и коллапсирующий поток будут вызывать напряжение во второй катушке.
Когда внешняя цепь подключена ко второй катушке, индуцированное напряжение в катушке вызовет ток во второй катушке. Катушки называются магнитно связанными; они, однако, электрически изолированы друг от друга. Многие трансформаторы имеют отдельные катушки, как показано на рисунке 3, и содержат много витков проволоки и магнитного сердечника, который образует путь для и концентрирует магнитный поток
Обмотка, принимающая электрическую энергию от источника, называется первичной обмоткой. Обмотка, которая получает энергию от первичной обмотки через магнитное поле, называется «вторичной» обмоткой.
Либо обмотка высокого или низкого напряжения может быть первичной или вторичной.
При использовании GSU на рекультивационных силовых установках первичной обмоткой является сторона низкого напряжения (напряжение генератора), а сторона высокого напряжения - вторичная обмотка (напряжение передачи). Если используется мощность (например, в жилых домах или на предприятиях), первичная обмотка является высоковольтной стороной, а вторичная обмотка - стороной с низким напряжением.
Количество напряжения, индуцированного в каждом обороте вторичной обмотки, будет таким же, как напряжение на каждом обороте первичной обмотки. Общий объем индуцированного напряжения будет равен сумме напряжений, индуцированных в каждом повороте.
Поэтому, если вторичная обмотка имеет больше оборотов, чем первичная, во вторичной обмотке будет индуцировано большее напряжение; и трансформатор известен как повышающий трансформатор. Если вторичная обмотка имеет меньше оборотов, чем первичная, в вторичной обмотке будет индуцировано более низкое напряжение; и трансформатор является понижающим трансформатором.
Обратите внимание, что первичный сигнал всегда подключен к источнику питания, а вторичный сигнал всегда подключен к нагрузке.
Фактически, количество мощности, доступной от вторичной, будет немного меньше, чем сумма, подаваемая на первичный, из-за потерь в самом трансформаторе. Когда к первичной обмотке трансформатора (рис. 4) подключен генератор переменного тока, электроны проходят через катушку из-за напряжения генератора.
Переменный ток изменяется, и сопутствующий магнитный поток изменяется, разрезая катушки трансформатора и индуцируя напряжение в каждом контуре катушки.
Рисунок 4 - Первичная и вторичная обмотки трансформатора
Напряжение, индуцированное в первичной цепи, противостоит приложенному напряжению и известно как обратное напряжение или обратное электромоторное усилие (обратная ЭДС). Когда вторичная цепь разомкнута, обратная ЭДС вместе с сопротивлением первичной цепи действует для ограничения первичного тока.
Первичный ток должен быть достаточным для поддержания достаточного магнитного поля для создания требуемой обратной ЭДС.
Когда вторичная цепь закрыта и нагрузка накладывается, ток появляется во вторичном из-за наведенного напряжения, возникающего в результате потока, создаваемого первичным током. Этот вторичный ток устанавливает второе магнитное поле в трансформаторе в противоположном направлении первичного поля.
Таким образом, два поля противостоят друг другу и приводят к объединенному магнитному полю меньшей силы, чем одно поле, создаваемое первичным с вторичным открытым. Это уменьшает обратное напряжение (обратная ЭДС) первичного и увеличивает первичный ток.
Основной ток увеличивается до тех пор, пока он не восстановит полное магнитное поле с его первоначальной силой.
В трансформаторах всегда должно существовать сбалансированное состояние между первичным и вторичным магнитными полями. Вольтамперные амперы (амперы) также должны быть сбалансированы (одинаковы) как на первичной, так и на вторичной основе.
Требуемое первичное напряжение и ток должны быть поданы для поддержания потерь трансформатора и вторичной нагрузки.
| Заглавие: | Основы трансформаторов, техническое обслуживание и диагностика - Департамент внутренних дел США |
| Формат: | |
| Размер: | 865 КБ |
| Страницы: | 55 |
| Скачать: | Прямо здесь | Загрузить обновления | Получить технические статьи |
Основы трансформаторов, обслуживание и диагностика