Các thiết bị tĩnh điện từ được sử dụng để tạo ra và áp dụng một từ trường. Có nhiều trường hợp tại sao cần có máy biến áp trong kỹ thuật điện tử, mạch điện và kỹ thuật vô tuyến. Thiết bị được trang bị các cuộn dây cảm ứng được kết nối với nhau trên một lõi từ tính. Mạng góp phần tạo ra trường xoay chiều và máy biến áp, sử dụng cảm ứng điện từ, cung cấp các giá trị dòng điện không đổi \ u200b \ u200b mà không cần thay đổi tần số.
Nội dung
Định nghĩa và mục đích
Để cấp nguồn cho các thiết bị, cần có các điện áp có nhiều đặc tính khác nhau. Máy biến áp là một thiết kế để sử dụng công suất cảm ứng của từ trường. Cuộn dây hoặc cuộn dây, được kết hợp bởi một từ thông chung, làm giảm hoặc tăng điện áp. TV sử dụng 5 V để vận hành các bóng bán dẫn và vi mạch, công suất của kính kinescope yêu cầu vài kilovolt khi sử dụng máy phát điện tầng.
Các cuộn dây cách điện nằm trên lõi làm bằng vật liệu nhiễm từ tự nhiên với một giá trị lực căng nhất định. Các thiết bị cũ hơn sử dụng tần số nguồn hiện có, khoảng 60 Hz. Trong các mạch cung cấp điện hiện đại cho các thiết bị điện, máy biến áp xung có tần số cao được sử dụng. Điện áp xoay chiều được chỉnh lưu và biến đổi nhờ máy phát điện thành giá trị với các thông số xác định.
Điện áp được ổn định nhờ khối điều khiển với điều chế độ rộng xung. Các cụm tần số cao được truyền đến máy biến áp, hiệu suất ổn định thu được ở đầu ra. Sự cồng kềnh và nặng nề của các thiết bị của những năm trước được thay thế bằng sự nhẹ nhàng và kích thước nhỏ. Các chỉ số tuyến tính của thiết bị tỷ lệ với công suất theo tỷ lệ 1: 4; để giảm kích thước của thiết bị, tần số của dòng điện sẽ tăng lên.
Các thiết bị khối lượng lớn được sử dụng trong các mạch cung cấp điện nếu nó được yêu cầu để tạo ra mức phân tán nhiễu tần số cao tối thiểu, ví dụ, khi cung cấp âm thanh chất lượng cao.
Thiết bị và nguyên lý hoạt động
Nhà sản xuất chọn các quy tắc cơ bản cho hoạt động của thiết bị, nhưng điều này không ảnh hưởng đến độ tin cậy của hoạt động. Các khái niệm khác nhau trong quá trình sản xuất. Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa trên hai quy định:
- sự thay đổi chuyển động của các hạt mang điện tích có hướng tạo ra từ trường xoay chiều;
- tác dụng vào cường độ dòng điện truyền qua cuộn dây sinh ra suất điện động và cảm ứng.
Thiết bị bao gồm các bộ phận sau:
- mạch từ (lõi);
- cuộn dây hoặc cuộn dây;
- cơ sở cho vị trí của các ngã rẽ;
- vật liệu cách điện;
- Hệ thống làm mát;
- các yếu tố khác của buộc, truy cập, bảo vệ.
Hoạt động của máy biến áp được thực hiện theo kiểu cấu tạo và kết hợp giữa lõi và cuộn dây.Ở loại thanh, dây dẫn được quấn thành các cuộn dây, rất khó nhìn thấy nó. Các cuộn dây của hình xoắn ốc có thể nhìn thấy được, mặt trên và mặt dưới của lõi, trục là phương thẳng đứng. Vật liệu làm cuộn dây phải dẫn điện tốt.
Trong các sản phẩm bọc thép, thanh ẩn hầu hết các vòng quay; nó được đặt theo chiều ngang hoặc chiều dọc. Thiết kế hình xuyến của máy biến áp cung cấp vị trí của hai cuộn dây độc lập trên mạch từ mà không có kết nối điện giữa chúng.
Hệ thống từ tính
Nó được làm bằng thép biến áp hợp kim, ferit, cố định trong khi vẫn giữ nguyên hình dạng hình học để tạo ra từ trường của thiết bị. Dây dẫn được làm từ các tấm, ruy băng, móng ngựa, nó được làm trên một máy ép. Phần mà cuộn dây nằm trên đó được gọi là thanh truyền. Một cái ách là một phần tử không có lượt đi hoàn thành mạch.
Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp phụ thuộc vào cách bố trí các giá đỡ, điều này xảy ra:
- phẳng - trục của nan hoa và lõi nằm trong cùng một mặt phẳng;
- các yếu tố không gian - dọc được bố trí trên các bề mặt khác nhau;
- đối xứng - các dây dẫn có cùng hình dạng, kích thước và kiểu dáng được định vị cho tất cả các nan tương tự như các dây dẫn khác;
- không đối xứng - các giá đỡ riêng lẻ khác nhau về hình dáng, kích thước và được đặt ở các vị trí khác nhau.
Nếu cho rằng có dòng điện một chiều chạy qua dây quấn gọi là dây quấn sơ cấp thì dây dẫn từ làm hở. Trong các trường hợp khác, lõi được đóng lại, nó dùng để đóng các đường dây điện.
cuộn dây
Chúng được chế tạo dưới dạng một tập hợp các ngã rẽ được bố trí trên các dây dẫn hình vuông.Hình dạng được sử dụng để làm việc hiệu quả và tăng hệ số lấp đầy trong cửa sổ mạch từ. Nếu yêu cầu tăng tiết diện của lõi, thì nó được chế tạo dưới dạng hai phần tử song song để giảm sự xuất hiện của dòng điện xoáy. Mỗi dây dẫn như vậy được gọi là khu dân cư.
Que được bọc trong giấy, phủ một lớp men bóng. Đôi khi hai lõi bố trí song song được bao bọc trong một lớp cách điện chung, bộ này được gọi là cáp. Các cuộn dây được phân biệt theo mục đích:
- những cái chính - một dòng điện xoay chiều được cung cấp cho chúng, một dòng điện chuyển đổi đi ra;
- điều chỉnh - chúng cung cấp các vòi để biến đổi điện áp ở cường độ dòng điện thấp;
- phụ trợ - cung cấp cho mạng của chúng với công suất nhỏ hơn giá trị danh định của máy biến áp và phân cực mạch bằng dòng điện một chiều.
Các phương pháp gói:
- cuộn dây thông thường - các vòng quay được thực hiện theo hướng của trục dọc theo toàn bộ chiều dài của ruột dẫn, các vòng quay tiếp theo được quấn chặt chẽ, không có khe hở;
- cuộn vít - quấn nhiều lớp có khoảng trống giữa các vòng hoặc tiếp cận các phần tử liền kề;
- cuộn đĩa - một hàng xoắn ốc được thực hiện tuần tự, trong một vòng tròn, quấn được thực hiện theo thứ tự xuyên tâm theo hướng bên trong và bên ngoài;
- lá xoắn ốc được đặt từ một tấm nhôm và đồng rộng, độ dày của chúng thay đổi trong khoảng 0,1-2 mm.
Quy ước
Để dễ đọc sơ đồ máy biến áp, có các dấu hiệu đặc biệt. Lõi được kẻ một vạch dày, số 1 ghi dây quấn sơ cấp, các vòng dây thứ cấp ghi số 2 và 3.
Trong một số sơ đồ, đường lõi có độ dày tương tự như đường của các hình bán nguyệt bao bọc. Việc chỉ định vật liệu thanh là khác nhau:
- một mạch từ ferit được vẽ với một đường dày;
- lõi thép có khe hở từ tính được kẻ một đường mảnh có khe hở ở giữa;
- trục của chất điện môi nhiễm từ được biểu thị bằng một đường chấm mảnh;
- thanh đồng có dạng vạch hẹp trong sơ đồ có kí hiệu vật liệu theo bảng tuần hoàn.
Dấu chấm đậm được sử dụng để làm nổi bật đầu ra của cuộn dây, việc chỉ định cảm ứng tức thời cũng giống như vậy. Được sử dụng để chỉ các đơn vị trung gian trong máy phát điện xếp tầng để biểu thị phản lực. Đặt các dấu chấm nếu bạn muốn đặt cực trong quá trình lắp ráp và hướng của các cuộn dây. Số vòng trong cuộn sơ cấp được xác định có điều kiện, giống như số vòng bán nguyệt không được tiêu chuẩn hóa, có sự tương ứng, nhưng nó không được tuân thủ chặt chẽ.
Các đặc điểm chính
Chế độ không tải được sử dụng khi mạch thứ cấp của máy biến áp bị hở, không có điện áp trong đó. Dòng điện đi qua cuộn sơ cấp, xảy ra phản ứng từ hóa. Với sự trợ giúp của công việc nhàn rỗi, hiệu quả, tỷ lệ chuyển đổi và sự mất mát trong cốt lõi được xác định.
Hoạt động dưới tải nghĩa là kết nối nguồn điện với mạch sơ cấp, nơi có tổng dòng điện hoạt động và chạy không tải. Tải được nối với mạch thứ cấp của máy biến áp. Chế độ này là phổ biến.
Giai đoạn ngắn mạch xảy ra nếu điện trở của cuộn thứ cấp là tải duy nhất. Trong chế độ này, tổn thất nhiệt của cuộn dây trong mạch được xác định.Các thông số máy biến áp được tính đến trong hệ thống thay thế thiết bị bằng cách đặt điện trở.
Tỷ lệ giữa công suất tiêu thụ và công suất phát quyết định hiệu suất của máy biến áp.
Khu vực ứng dụng
Các thiết bị gia dụng tiếp xúc với đất qua dây trung tính. Tiếp xúc đồng thời của người tiêu dùng hiện tại của pha và mạch trung tính dẫn đến đóng mạch và bị thương. Kết nối thông qua một máy biến áp cách ly cho phép bạn bảo vệ một người, vì cuộn dây thứ cấp không tiếp xúc với đất.
Các đơn vị xung được sử dụng trong việc truyền lực đẩy hình chữ nhật và chuyển đổi tín hiệu ngắn dưới tải. Ở đầu ra, cực tính và biên độ của dòng điện thay đổi, nhưng điện áp không đổi.
Thiết bị đo DC là một bộ khuếch đại từ. Sự chuyển động có hướng của các êlectron công suất thấp giúp thay đổi hiệu điện thế xoay chiều. Bộ chỉnh lưu cung cấp năng lượng không đổi và phụ thuộc vào các giá trị điện đầu vào.
Đơn vị công suất được sử dụng rộng rãi trong các máy phát điện nhỏ hiện nay, công suất, các chỉ số trong động cơ diesel ở mức trung bình. Máy biến áp mắc nối tiếp với tải, thiết bị được nối với nguồn bằng cuộn sơ cấp, mạch thứ cấp tạo ra năng lượng biến đổi. Giá trị của dòng điện đầu ra tỷ lệ thuận với tải. Thiết bị có 3 thanh từ được sử dụng nếu máy phát điện là dòng điện ba pha.
Bộ đảo có các bóng bán dẫn có cùng độ dẫn điện và chỉ khuếch đại một phần tín hiệu ở đầu ra. Để chuyển đổi điện áp hoàn toàn, một xung được áp dụng cho cả hai bóng bán dẫn.
Thiết bị đấu nối dùng để kết nối với các thiết bị điện tử có điện trở cao ở đầu vào và đầu ra của phụ tải với tốc độ truyền tải điện năng thấp. Các đơn vị hữu ích trong các đường tần số cao, nơi sự khác biệt về độ lớn dẫn đến tổn thất năng lượng.
Các loại máy biến áp
Việc phân loại máy biến áp phụ thuộc vào giá trị định mức của dòng điện trong mạch sơ cấp và thứ cấp. Ở các loài thông thường, chỉ số này nằm trong khoảng 1-5 A.
Bộ phận phân tách không cung cấp kết nối của cả hai đường xoắn ốc. Thiết bị cung cấp khả năng cách ly điện, tức là, truyền xung theo cách không tiếp xúc. Nếu không có nó, dòng điện chạy giữa các mạch chỉ bị giới hạn bởi điện trở, không được tính đến do giá trị nhỏ.
Máy biến áp phù hợp đảm bảo rằng các giá trị điện trở khác nhau được khớp để giảm thiểu sự biến dạng dạng sóng đầu ra. Phục vụ cho việc tổ chức cách ly galvanic.
Trước khi tìm hiểu máy biến áp điện lực là gì, các mẹ lưu ý chúng được sản xuất để hoạt động với mạng công suất lớn. Các thiết bị dòng điện xoay chiều làm thay đổi hiệu suất năng lượng trong việc tiếp nhận lắp đặt và làm việc ở những nơi có công suất và tốc độ thay đổi điện năng lớn.
Không nên nhầm lẫn máy biến áp quay với thiết bị quay, máy biến đổi góc quay thành điện áp mạch, trong đó hiệu suất phụ thuộc vào tốc độ quay. Thiết bị truyền xung điện đến các bộ phận chuyển động của thiết bị, ví dụ, tới phần đầu của VCR. Lõi đôi với các cuộn dây riêng biệt, một trong số đó quay quanh cuộn kia.
Bộ dầu sử dụng làm mát cuộn dây bằng dầu biến áp đặc biệt.Chúng có một mạch kín. Không giống như các loài không khí, chúng có thể tương tác với các mạng công suất cao.
Máy biến áp hàn để tối ưu hóa hiệu suất thiết bị, giảm điện áp và tạo ra dòng điện tần số cao. Điều này là do sự thay đổi trong điện kháng cảm ứng hoặc hiệu suất nhàn rỗi. Điều chỉnh bước được thực hiện bằng cách bố trí của cuộn dây điện trên các dây dẫn.
