Enfase-transformatorerer de mest basale spændingskonverteringsenheder i kraftsystemer. Selvom deres arbejdsprincip ikke er kompliceret, påvirker deres designoplysninger direkte effektiviteten og stabiliteten af kraftoverførsel. Fra husholdningsapparater til lille industrielt udstyr spiller enfasetransformatorer en uerstattelig rolle i scenarier med lav effekt.
I. Grundlæggende struktur af enfaset transformatorer
Enfase-transformatorer er hovedsageligt sammensat af to dele: jernkerne og vikling.
(1) Iron Core
Jernkernen er den magnetiske kredsløbsdel af transformeren. Det er normalt lavet af stablede siliciumstålplader med høj magnetisk permeabilitet. Siliciumstålpladerne er isoleret fra hinanden, hvilket kan reducere hvirvelstrømstab. Jernkernes funktion er at tilvejebringe en lav magnetisk resistenssti for den magnetiske flux, så den magnetiske flux kan overføres effektivt mellem viklingerne. Almindelige jernkerne-strukturer er kernetype og shell-type. Kernetypen Iron Core er kendetegnet ved viklingen omkring Iron Core-søjlen. Strukturen er relativt enkel, og samlingen og isoleringsbehandlingen af viklingen er relativt praktisk. Det er velegnet til transformatorer med stor kapacitet; Skall-typen Iron Core er jernkernen omkring viklingen. Det har høj mekanisk styrke, men samlingen og isoleringsbehandlingen af viklingen er relativt kompleks. Det bruges generelt til transformere af små kapacitet.
(2) Viklinger
Viklingen er kredsløbsdelen af transformeren, som generelt er viklet med isoleret kobbertråd eller aluminiumstråd. Enfase-transformere har normalt to viklinger, nemlig den primære vikling og den sekundære vikling. Den primære vikling er forbundet til strømforsyningen for at modtage den elektriske energi; Den sekundære vikling er forbundet til belastningen for at udsende elektrisk energi til belastningen. Antallet af vikling af vikling bestemmer spændingskonverteringsforholdet for transformeren. I henhold til arrangementet af viklingerne kan viklingerne opdeles i koncentriske og overlappende typer. Koncentriske viklinger er at koncentrere indpakning af den primære vikling og den sekundære vikling på jernkernens kolonne. Denne viklingsmetode har en simpel struktur, er let at fremstille og er vidt brugt; Overlappende viklinger skal skiftevis indpakke den primære vikling og den sekundære vikling på jernkerne-søjlen, som for det meste bruges til lavspændings- og højstrømstransformatorer.
Ii. Elektromagnetisk induktionsprincip - Kernen i driften af enfasetransformatorer
Driften afEnfase-transformatorerer baseret på princippet om elektromagnetisk induktion. Når en vekselstrømsspænding påføres i begge ender af den primære vikling, genereres en viklingsstrøm i viklingen. Denne vekselstrøm vil generere en vekslende magnetisk flux i jernkernen.
I henhold til loven om elektromagnetisk induktion vil den vekslende magnetiske flux passere gennem den sekundære vikling og derved generere en induceret elektromotorisk kraft i den sekundære vikling. Størrelsen af den inducerede elektromotoriske kraft er proportional med hastigheden for ændring af den magnetiske flux og antallet af svingninger af den sekundære vikling. Med andre ord, jo hurtigere den magnetiske flux ændres, jo flere drejer er den sekundære vikling, og jo større er den inducerede elektromotoriske kraft genereret.
På samme tid vil selve den primære vikling også generere selvinduceret elektromotorisk kraft på grund af passagen af den vekslende magnetiske flux. Retningen af den selvinducerede elektromotoriske kraft forhindrer altid ændringen af strømmen. Det er afbalanceret med den påførte spænding, så strømmen i den primære vikling kan stabiliseres med en passende værdi.
III. Hemmeligheden ved spændingskonvertering
Nøglen til spændingskonvertering af en enfaset transformer ligger i svingforholdet for den primære vikling og den sekundære vikling. Antag, at antallet af sving i den primære vikling er N1, antallet af sving i den sekundære vikling er N2, den primære spænding er U1, og den sekundære spænding er U2.
I henhold til princippet om elektromagnetisk induktion og den ideelle tilstand af transformeren (ignorering af forskellige tab) kan spændingskonverteringsformlen opnås:
U1\/u 2= n1\/n2. (I faktiske applikationer skal ca. 3-5% tab overvejes.)
From this formula, it can be seen that when N1>N2, U1>U2, transformeren spiller en rolle som nedad; Når N1
For eksempel i kraftoverførsel bruges normalt for at reducere linjetab, højspændingstransmission. Den elektriske energi genereret af kraftværket passerer først gennem step-up-transformeren for at øge spændingen og overfører den derefter til et fjernt sted. Efter at have nået brugerens ende reduceres spændingen til et niveau, der er egnet til brugeren gennem nedtrapningstransformatoren.
Iv. Forholdet mellem nuværende og magt
I en ideel transformer er indgangseffekten lig med udgangseffekten, det vil sige p 1= P2. Og fordi p=ui, u1i 1= u2i2. Kombineret med spændingskonverteringsformlen
U1\/u 2= n1\/n2, den aktuelle konverteringsformel kan afledes: i1\/i 2= u2\/u1.
Dette betyder, at når spændingen øges, vil strømmen falde i overensstemmelse hermed; Når spændingen falder, øges strømmen i overensstemmelse hermed. Dette omvendte forhold mellem strøm og spænding gør det muligt for transformeren at transformere strømmen, mens den transformerer spændingen og derved opfylder de aktuelle krav i forskellige belastninger.
V. Tab og effektivitet i faktisk arbejde
I faktiske applikationer,Enfase-transformatorerer ikke ideelle, og der vil være forskellige tab, hovedsageligt inklusive kobbertab og jerntab.
Kobbertab skyldes eksistensen af viklingsmodstand. Når strømmen passerer gennem viklingen, genereres varme og indtages derved en del af den elektriske energi. Størrelsen på kobbertab er proportional med modstanden for viklingen og kvadratet for strømmen.
Jerntab inkluderer hysteresetab og hvirvelstrømtab. Hysteresetab er energitabet forårsaget af den kontinuerlige flipping af de magnetiske domæner i jernkernen under virkningen af det skiftende magnetfelt; Eddy -strømtab skyldes den vekslende magnetiske flux, der genererer en induceret elektromotorisk kraft i jernkernen, hvorved hvirvelstrømme dannes i jernkernen, og varmetab genereret af hvirvelstrømme på jern kernebestandighed.
Effektiviteten af transformeren henviser til forholdet mellem udgangseffekt og inputkraft, det vil sige η=P2\/P1 × 100%. For at forbedre transformerens effektivitet skal der træffes en række foranstaltninger for at reducere tab, såsom anvendelse af siliciumstålplader med høj magnetisk permeabilitet for at gøre kernen og reducere viklingens modstand.
Enfaset transformerindser spændingskonvertering og kraftoverførsel gennem sin unikke struktur og arbejdstilstand baseret på princippet om elektromagnetisk induktion. Selvom der er tab i faktisk arbejde gennem kontinuerlig teknisk forbedring og optimering, spiller det stadig en uerstattelig rolle i elsystemet, hvilket giver stabil og pålidelig magtstøtte til vores liv og produktion.
Vores firma er en producent, der specialiserer sig i produktion af enfaset transformatorer, og har en nøjagtig og dyb forståelse af de fremtidige udviklingsmuligheder for enfaset transformatorer. Her inviterer vi dig oprigtigt til at samarbejde med Jiangsu Yawei Complete Electric Co., Ltd., kontakt mig straks, så jeg kan skræddersy de mest passende enfaset transformatorprodukter til dig.
E-mail: luna@yawei-elektric.com
WhatsApp: +86 15206275931
