En person uden ingeniøruddannelse vil straks navngive, når han bliver spurgt, hvad et elektrisk netværk er flere af dets karakteristiske komponenter, blandt hvilke det næsten helt sikkert vil blive nævnt transformer. Hvis en sådan person konstant møder ledninger og stikkontakter derhjemme, kender han transformatoren fra transformatorboden og fra den karakteristiske brummer, der høres bag lukkede døre.
Så hvorfor er denne elektriske netkomponent så populær, og hvordan fungerer den? Den anden del af spørgsmålet er ikke overflødig. transformeren har ingen intuitive og velkendte bevægelige dele.
Grundlæggende fysiske processer i en transformer
Et elektrisk netværk til ethvert formål er baseret på brugen af elektrisk energi til at udføre mekanisk arbejde (el-teknik) og overføre information (telekommunikation). Denne energi kan eksistere i form af to felter: elektrisk og magnetisk.
Elektriske og magnetiske felter er nært beslægtede. Det er kendt, at et metal indeholder et stort antal frie elektroner, der bestemmer dets høje ledningsevne. Hvis en metalgenstand holdes gennem et magnetfelt, bevæger elektroner sig med det, hvilket betyder forekomsten af en elektrisk strøm. Det er vigtigt, at denne proces er reversibel, dvs. en elektrisk strøm skaber et magnetfelt omkring lederen.
Lad os forestille os, at der i et bestemt par ledninger 1-2 er en elektrisk strøm I. Så forudsat at denne strøm I er variabel, er det muligt at opnå udseendet af strøm og / eller spænding i en anden et par ledninger 3 - 4, forudsat at disse par interagerer med hinanden gennem et elektrisk eller magnetisk felter. Figur 1 viser disse processer i skematisk form.
Således bliver det muligt at implementere forbindelsen mellem to forskellige strømkredsløb uden deres direkte forbindelse til hinanden.
Det primære (ledere 1 og 2) og sekundært (ledere 3 og 4) i kredsløbet er bekvemt fremstillet i form af viklinger. Derefter bestemmes forholdet mellem strøm og spænding i det primære og sekundære kredsløb fuldstændigt af antallet af drejninger primære og sekundære viklinger, hvilket igen betyder muligheden for at oprette en strømtransformator (konverter) og spænding.
Derudover er selve transformationsprocessen bekvemt organiseret gennem den magnetiske komponent i det elektromagnetiske felt.
Forøgelse af transformatorens effektivitet
I processen med at overføre elektromagnetisk energi fra den primære vikling til den sekundære er kun de kraftlinjer i magnetfeltet, der skærer sekundærviklingens drejninger, involveret. Under hensyntagen til denne funktion, den såkaldte. en kerne lavet af elektrisk stål, der skaber en markant lavere modstand for magnetfeltet sammenlignet med luft.
Som et resultat passerer magnetlinjens kraftlinjer oprettet af den primære vikling hovedsageligt gennem kernen og interagerer med sekundærviklingen, figur 2. Dette forklarer forresten kernens andet navn som et magnetisk kredsløb.
Kernedesign
De første eksempler på kernetransformatorer havde betydelige tab, som var forårsaget af den såkaldte. hvirvelstrømme. De opstod på grund af det faktum, at et skiftende magnetfelt genererer strømme ikke kun i sekundærviklingen, men også i selve kernen.
For at undertrykke denne uønskede virkning er kernen samlet fra tynde plader, der er isoleret langs kontaktplanet. Figur 3 illustrerer skematisk hvirvelstrømsundertrykkelsen i overgangen til et sådant design.
P.S. For at udvide din horisont og mulig yderligere læsning anbefaler jeg at læse min artikel - https://www.asutpp.ru/transformator-prostymi-slovami.html