Wat zorgt ervoor dat de spanning in een transformator wordt geïnduceerd?

Het werkprincipe van de transformator is een statisch elektrisch apparaat dat AC -spanning of stroom uitwisselt tussen twee of meer wikkelingen met dezelfde frequentie door middel van elektromagnetische inductie. Dat wil zeggen, het werkingsprincipe is"Elektriciteit genereert magnetisme, magnetisme genereert elektriciteit".

Het werkprincipe van de transformator is elektromagnetische inductie, maar strikt genomen is het vanwege het fenomeen voor wederzijdse inductie. Het volgende is een verklaring van de inductiewet en het fenomeen voor wederzijdse inductie:

Principle of electromagnetic induction: When the magnetic flux associated with the coil changes (or we can understand that the magnetic flux passing through or through the coil changes), the coil will induce an electromotive force (electromotive force is a physical quantity used to characterize the power supply, commonly known as current), and when the magnetic flux passing through the coil keeps changing continuously, this induced electromotive force (induced current) will be generated continu dienovereenkomstig. Dit is de meest intuïtieve verklaring van "elektromagnetisme".

In het bijzonder, volgens het elektromagnetische inductieprincipe van Faraday, is de amplitude van de geïnduceerde elektromotorische kracht (geïnduceerde stroom) evenredig met de snelheid van verandering van de magnetische flux die door de spoel gaat. We kunnen deze verklaring op een wiskundige manier intuïtiever verklaren,, waarbij E de geïnduceerde elektromotorische kracht is, is N het aantal beurten van de spoel, enis de snelheid van verandering van de magnetische flux.

Laten we eens kijken naar wederzijdse inductantie: de veranderende wisselstroom in de primaire spoel genereert een veranderend magnetisch veld en het veranderende magnetische veld gaat door de secundaire spoel, die een elektromotorische kracht in de secundaire spoel induceert, dat wil zeggen een geïnduceerde stroom: EMF. Wederzijdse inductantie is een direct gevolg van de wet van Faraday.

Transformatoren zijn het beste voorbeeld van wederzijdse inductantie, en we definiëren het als volgt: wanneer een veranderende stroom in de ene spoel een elektromotorische kracht (stroom) induceert in een andere aangrenzende spoel, wordt het fenomeen dat zich voordoet wederzijdse inductie genoemd (wat we vaak noemen"Elektriciteit genereert magnetisme, magnetisme genereert elektriciteit").

Volgens de wet van Lenz wordt de stroom gegenereerd door de wederzijdse inductie tussen twee spoelen beïnvloed door de wederzijdse inductiecoëfficiënt (de wederzijdse inductiecoëfficiënt (M) kwantificeert de mate van wederzijdse inductie tussen de twee spoelen), die wordt gemeten in Henry (H) volgens elektronische gegevens. De wederzijdse inductantie van de twee spoelen is hetzelfde..

Volgens de functie kunnen transformatoren worden onderverdeeld in stap - transformatoren en step - Down Transformers. Het volgende zijn de belangrijkste functies van de twee soorten transformatoren.

Lang {- afstandsvermogenstransmissie:Wanneer we lange {- afstandsvermogenstransmissie willen uitvoeren, is de lage - spanningsstroom veel inferieur aan hoog - spanningsstroom in termen van kosten - effectiviteit en werkefficiëntie. Daarom gebruiken we over het algemeen geen lage - spanningsstroom voor lang - afstandsvermogenstransmissie in het stroomsysteem, omdat lage - spanningsstroom niet alleen langzaam in het circuit is, maar ook vanwege het bestaan ​​van weerstand in het circuit, het warmteverlies per eenheidsgebied is ook groter.

Om de bovenstaande situatie te voorkomen, gebruiken we meestal vermogenstransformatoren (stap - transformatoren) om de spanning van de afzender te vergroten en de stroom te verminderen die door de transmissielijn per eenheidstijd gaat, waardoor het energieverlies wordt verminderd dat door weerstand wordt veroorzaakt tijdens de transmissie.

Door Step - Up Transformers te gebruiken (Klik voor meer informatie over Step - Up Transformers), kunnen we elektriciteit efficiënt overbrengen van stroominstallaties naar stroomverbruikgebieden ver weg van stroombronnen. (Wat betreft de kwestie van geëmailleerde koperdraad en geëmailleerde aluminium draad, zijn Yawei -transformatoren ook betrouwbaar.)

Aanpassen aan laadvereisten:Verschillende elektrische apparatuur en systemen hebben verschillende spanningsvereisten. Power Transformers kunnen hoge - spanning elektrische energie omzetten in laag - spanning elektrische energie (Stap - Down Transformers) geschikt voor specifieke apparatuur of systemen om de normale werking van de apparatuur te waarborgen. Bijvoorbeeld, lage - spanningsapparatuur en hoge - spanningspalen die in het dagelijkse leven worden gebruikt, zijn goede referentieobjecten: High - spanningspalen maken deel uit van het stroomsysteem. Vanwege de transmissievereisten is hun spanning meestal hoger dan de spanning van onze dagelijkse elektrische apparatuur, maar onze dagelijkse elektrische apparatuur heeft niet zo'n hoge spanning nodig, dus de stroom moet worden afgenomen.

De factoren die de transformatorstroom beïnvloeden, zijn voornamelijkKoperverlies en kernverlies. En het basiswerkprincipe bepaalt dat de transformator niet veel verlies zal opleveren onder de wet van het behoud van energie. En nu kunnen moderne transformatoren meestal efficiëntie bereiken tussen 95% en 99%, afhankelijk van ontwerp, materialen en operationele condities. Voor hoog - Power Transformers, Efficiencies zijn typisch tussen 98% en 99% ingesteld en goed ontworpen en goed ontworpen en goed ontworpen. Transformatoren, efficiëntie kunnen iets lager zijn, meestal tussen 95% en 98%. Voor oudere of lager - kwaliteitstransformatoren kunnen efficiëntie minder zijn dan 95%.

Gebruik zeer geleidende materialen:Kies High {- Kwaliteit Koper of aluminium als kronkelende materialen om de weerstand te verminderen. Waarom vermindert het verminderen van weerstand verliezen? Omdat weerstand werkt als een obstakel in stroomoverdracht, zal onnodig warmteverlies worden gegenereerd vanwege het bestaan ​​van weerstand wanneer de stroom doorgaat, dus het verminderen van weerstand zal het energieverlies verminderen en energiebesparing bereiken.

Optimaliseren wikkelingsontwerp:Gebruik dikkere spoelen om de weerstand van de wikkelingen te verminderen en ontwerp een redelijke wikkelindeling om het huidige pad te verminderen. Koperverlies is de warmte die wordt gegenereerd door de weerstand van stroom die door de geleider gaat. Wanneer de spoel dikker is, neemt het doorsnede van de geleider het kruis - toe en neemt de weerstand dienovereenkomstig af. Dit betekent dat wanneer dezelfde stroom voorbijgaat, de dikkere spoel minder warmteverlies zal produceren. Tegelijkertijd kunnen dikke spoelen de stroom gelijkmatiger verdeeld maken in de geleider die de lokale verwarming veroorzaakt door overmatige stroomdichtheid kan verminderen. Dit helpt om het algehele warmteverlies te verminderen. Bovendien kunnen dikkere spoelen warmte effectiever afwijken, waardoor extra verliezen worden verminderd veroorzaakt door verhoogde temperatuur. Goede prestaties van warmte -dissipatie helpen om de geleider op een lagere temperatuur te laten werken, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd. Het laatste punt is om het huideffect te verminderen: onder hoge - frequentiebewerking heeft de stroom de neiging zich te concentreren op het oppervlak van de geleider, die het huideffect wordt genoemd. Dikkere spoelen zorgen voor een groter oppervlak, waardoor de impact van de huideffect op de huidige verdeling wordt verminderd en de verliezen dus vermindert.

Gebruik hoog - prestatie kernmaterialen

Laag - Verlies Siliciumstaalbladen: we kunnen kiezen voor lage - verlies siliciumstaalbladen of ferrietmaterialen die een hoge magnetische permeabiliteit en lage hysteresisverliezen hebben. (Hysteresis -verlies: energie wordt geconsumeerd wanneer het magnetische materiaal herhaaldelijk wordt gemagnetiseerd en gedemagnetiseerd in een magnetisch veld)

Verbetering van de samenstelling van de legeringen: gebruik gelegeerde kernmaterialen om wervelstroomverliezen te verminderen. (Wanneer een veranderend magnetisch veld wervelstromen in de kern genereert, veroorzaken deze wervelstromen energieverlies. Materialen zoals siliciumstaalbladen kunnen wervelstroomverliezen verminderen.)

Gebruik gelamineerde kernen

Gelamineerd ontwerp: deel het kernmateriaal in meerdere dunne vellen, isoleer elkaar, verminder de vorming van wervelstromen en verminder dus verliezen.

Optimaliseer de kernvorm

Toroïdale kern: gebruik een toroïdaal of gesloten kernontwerp om de koppelingsefficiëntie van de magnetische flux te verbeteren en lekverliezen te verminderen. (Lekverlies: energieverlies veroorzaakt door onvolledige koppeling van het magnetische veld. Dit deel van energie wordt niet overgebracht naar de secundaire wikkeling.)

Verhoog de bedrijfsfrequentie

In sommige gevallen kan het verhogen van de werkfrequentie van de transformator het ijzerverlies verminderen, omdat bij hoge frequentie het gebied van de hysteresis -lus kleiner wordt en het verlies dienovereenkomstig wordt verminderd.

Verlaag de bedrijfstemperatuur

Houd door een effectief koelsysteem de bedrijfstemperatuur van de transformator binnen een geschikt bereik om het verlies veroorzaakt door temperatuurstijging te verminderen.

Optimaliseer de fluxdichtheid

Redelijk ontwerp: volgens de toepassing van de transformator is de fluxdichtheid van de kern redelijk ontworpen om extra verliezen te voorkomen veroorzaakt door overmatige fluxdichtheid.

Neem nu contact op