Vsebina
- Formula navijanja transformatorjev
- Kalkulator za oblikovanje transformatorjev
- Formula navijanja transformatorjev in magnetizem
- Primeri kalkulatorja navijanja transformatorjev
Če ste se kdaj vprašali, kako hiše in zgradbe porabljajo električno energijo iz elektrarn, bi se morali naučiti o transformatorjih v distribuciji električnega omrežja, ki pretvorijo visokonapetostne tokove v tiste, ki jih uporabljate v gospodinjskih aparatih. Ti transformatorji uporabljajo enostavne zasnove pri večini tipov transformatorjev, vendar se lahko močno razlikujejo v tem, koliko spreminjajo vhodno napetost glede na to, kako so zgrajeni.
Formula navijanja transformatorjev
Transformatorji, ki jih uporabljajo sistemi za distribucijo elektroenergetskih omrežij, sledijo preprostim načrtom, ki uporabljajo tuljavo, navito okoli magnetnega jedra na različnih območjih.
Te žice tuljave sprejemajo dohodni tok in spreminjajo napetost v skladu z razmerje obratov transformatorjev, kateri je Nstr/ Ns = Vstr/ Vs za število števila navitij primarne tuljave in sekundarne tuljave Nstr in Nsoziroma napetost primarne tuljave in sekundarne tuljave Vstr in Vsoz.
Tole Formula navijanja transformatorja vam pove delež, s katerim transformator spremeni dohodno napetost in da je napetost vetrov tuljave neposredno sorazmerna s številom navitij tuljav.
Upoštevajte, da čeprav ta formula imenujemo "razmerje", gre dejansko za del, ne za razmerje. Če bi imeli na primer eno navitje v primarni tuljavi in štiri navitja v sekundarni tuljavi transformatorja, bi to ustrezalo deležu 1/4, kar pomeni, da transformator reže napetost za vrednost 1/4. Razmerje 1: 4 pa pomeni, da za nekaj nečesa obstajajo štirje od nečesa drugega, kar ne pomeni vedno istega dela kot delček.
Transformatorji lahko povečajo ali zmanjšajo napetost in so znani kot stopi gor ali stopnja navzdol transformatorjev, odvisno od tega, katero dejanje izvajajo. To pomeni, da bo razmerje obratov transformatorjev vedno pozitivno, vendar se lahko razlikuje med večjim od enega za povečevalne transformatorje ali manjše od enega za padajoče transformatorje.
Formula navijanja transformatorja velja le, kadar sta kota primarnih in sekundarnih navitij med seboj v fazi. To pomeni, da se za dani napajalnik z izmeničnim tokom (AC), ki preklaplja naprej in nazaj med naprej in nazaj, trenutni v primarnem in sekundarnem navitju med tem dinamičnim postopkom sinhronizirata.
Morda je nekaj transformatorjev z razmerjem obratov transformatorjev 1, ki ne spreminjajo napetosti, ampak se namesto tega uporabljajo za razdelitev različnih vezij med seboj ali za rahlo spreminjanje upora vezja.
Kalkulator za oblikovanje transformatorjev
Lahko razumete lastnosti transformatorjev, da določite, kaj bi kalkulator načrtovanja transformatorjev upošteval kot metodo določanja, kako sami konstruirati transformatorje.
Čeprav sta primarna in sekundarna navitja transformatorja ločena drug od drugega, primarno navijanje povzroči tok v sekundarnih navitjih s pomočjo metode induktivnosti. Ko se napajalnik izmeničnega toka pošlje skozi primarne navitje, tok teče skozi zavoje in ustvarja magnetno polje z metodo, imenovano medsebojna induktivnost.
Formula navijanja transformatorjev in magnetizem
Magnetno polje opisuje, v katero smer in kako močan magnetizem bi deloval na premikajoč se nabit delček. Najvišja vrednost tega polja je dΦ / dt , hitrost spremembe magnetni tok Φ v majhnem časovnem obdobju.
Tok je meritev, koliko magnetnega polja teče skozi določeno površino, kot je pravokotno območje. V transformatorju se črte magnetnega polja pošljejo navzven iz magnetne tuljave, okoli katere se navijejo žice.
Magnetni tok povezuje oba navitja skupaj, jakost magnetnih polj pa je odvisna od količine toka in števila navitij. To nam lahko da kalkulator za oblikovanje transformatorjev ki upošteva te lastnosti.
Faradayev zakon induktivnosti, ki opisuje, kako se v materialih inducirajo magnetna polja, narekuje, da napetost, ki jo povzročijo bodisi navitja V = N x dΦ / dt bodisi za primarno ali za sekundarno navijanje. To se običajno imenuje inducirana elektromotorna sila (emf).
Če bi merili spremembo magnetnega pretoka v krajšem časovnem obdobju, bi lahko dobili vrednost dΦ / dt in ga uporabite za izračun vrednosti emf. Splošna formula za magnetni tok je Φ = BAcos_θ za magnetno polje _B, površino ravnine v polju A in kot med črtami magnetnega polja in pravokotno na območje θ.
Za merjenje pretoka lahko upoštevate geometrijo navitij okoli magnetnega jedra transformatorja Φ = Φmaks x sinωt za napajanje z izmeničnim tokom, kjer ω je kotna frekvenca (2πf za frekvenco f) in Φmaks je največji pretok. V tem primeru pogostost f se nanaša na število valov, ki vsako sekundo prehajajo dano lokacijo. Inženirji štejejo za produkt trenutnega števila obratov navitij tudi "amperski zavoji, "merilo sile magnetiranja tuljav.
Primeri kalkulatorja navijanja transformatorjev
Če želite primerjati eksperimentalne rezultate, kako navijanje transformatorjev vplivajo na njihovo uporabo, lahko primerjate opažene eksperimentalne lastnosti s tistimi iz kalkulatorja navijanja transformatorja.
Programsko podjetje Micro Digital ponuja spletni kalkulator za navijanje transformatorjev za izračun Standard Wire Gauge (SWG) ali American Wire Gauge (AWG). To omogoča inženirjem, da izdelujejo žice z ustrezno debelino, da lahko nosijo žice, ki so potrebne za njihove namene. Obračanja transformatorjevega kalkulatorja vam povejo posamezno napetost skozi vsak zavoj navitja.
Drugi kalkulatorji, kot je tisti iz proizvodnega podjetja Flex-Core, vam omogočajo, da izračunate velikost žice za različne praktične aplikacije, če vnesete oceno obremenitve, nazivni sekundarni tok, dolžino žice med tokovnim transformatorjem in merilnikom ter vhodno breme meter.
Tok transformator ustvarja napajanje izmenične napetosti v svojem sekundarnem navitju, ki je sorazmerno s tokom v primarnem navitju. Ti transformatorji znižujejo visokonapetostne tokove na nižje vrednosti z enostavno metodo spremljanja dejanskega električnega toka. Breme je odpornost samega merilnega instrumenta na tok, ki ga pošljemo skozi njega.
Hyperphysics ponuja spletni vmesnik za izračun moči transformatorjev, ki vam omogoča uporabo kot kalkulator za oblikovanje transformatorjev ali kot kalkulator odpornosti transformatorjev. Če ga želite uporabiti, morate vnesti frekvenco napajalne napetosti, induktivnost primarnega navijanja, induktivnost sekundarnega navitja, število primarnih navitij tuljav, sekundarno število navitij tuljav, sekundarno napetost, upor primarnega navitja, upor sekundarnega navitja, odpornost obremenitve sekundarnega navijanja in medsebojna induktivnost.
Medsebojna induktivnost M upošteva učinek, ki ga lahko spreminja obremenitev sekundarne tuljave na tok skozi primarni z an emf = -M ΔI1/ Δt za spremembo toka skozi primarno tuljavo ΔI1 in se spremeniti v času Δt.
Vsak spletni kalkulator navijanja transformatorja daje predpostavke o samem transformatorju. Prepričajte se, kako veste, kako vsako spletno mesto izračuna vrednosti, ki jih trdi, da lahko razumete teorijo in načela transformatorjev na splošno. Kako blizu so formule za navijanje transformatorja, ki izhaja iz fizike transformatorja, je odvisno od teh lastnosti.