Ühefaasiline trafo on elektriline seade, mis aktsepteerib ühefaasiline vahelduvvool ja väljastab ühefaasilise vahelduvvoolu. Seda kasutatakse energia jaotamisel linnavälistes piirkondades, kuna üldine nõudlus ja sellega seotud kulud on väiksemad kui kolmefaasilised jaotustrafod. Neid kasutatakse astmelise trafona kodu pinge vähendamiseks sobivale väärtusele ilma sageduse muutuseta. Sel põhjusel on see tavaliselt harjunud elektriline elektriline kodudes olevad seadmed. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet ühefaasilisest trafost.
Mis on ühefaasiline trafo?
Definitsioon: TO trafo on seade, mis muudab magnetenergia elektrienergiaks. See koosneb kahest elektrimähisest, mida nimetatakse primaarmähiseks ja sekundaarmähiseks. Esmane mähisev trafo saab energiat, samas kui sekundaarmähis annab energiat. Nende rullide ümber mähkimiseks kasutatakse tavaliselt magnetilist rauast vooluringi, mida nimetatakse südamikuks. Ehkki need kaks mähist on elektriliselt isoleeritud, on nad magnetiliselt ühendatud.
Trafo primaarist läbi lastes tekib elektrivool, mis tekitab magnetvälja, mis indutseerib trafo sekundaarses pinges. Rakenduse tüübi põhjal kasutatakse ühefaasilist trafot väljundis oleva pinge suurendamiseks või vähendamiseks. See trafo on tavaliselt a võimsustrafo kõrge efektiivsusega ja madalate kadudega. Ühefaasilise trafo diagramm on toodud allpool.
ühefaasiline trafo
Ühefaasilise trafo põhimõte
Ühefaasiline trafo töötab põhimõttel Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus . Tavaliselt vastutab trafo töö eest elektritrafos vastastikune induktsioon primaarmähiste ja sekundaarmähiste vahel.
Ühefaasilise trafo töö
Trafo on staatiline seade, mis edastab elektrienergiat ühes vooluringis teise sama sagedusega vooluahelasse. See koosneb primaarmähistest ja sekundaarmähistest. See trafo töötab vastastikuse induktiivsuse põhimõttel.
Kui trafo primaar on ühendatud vahelduvvooluallikaga, voolab vool poolis ja magnetvälja kogunemine. Seda seisundit tuntakse vastastikuse induktsioonina ja voolu vool vastab Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadusele. Voolu suurenedes nullist maksimaalse väärtuseni tugevneb magnetväli ja selle annab dɸ / dt.
See elektromagnet moodustab magnetjõud ja laieneb poolist väljapoole, moodustades magnetvoo tee. Selle magnetvoo abil ühendatakse mõlema mähise pöörded. Südamikus tekkiva magnetvälja tugevus sõltub mähise pöörete arvust ja vooluhulgast. Magnetvoog ja vool on üksteisega otseselt proportsionaalsed.
ühefaasilise trafo töö
Allikas: Wikimedia
Kui voo magnetjooned voolavad südamiku ümber, läbib see sekundaarmähist, indutseerides selle pinge. Faraday seadust kasutatakse sekundaarmähises indutseeritud pinge määramiseks ja selle annab:
N. dɸ / dt
kus
‘N’ on mähiste pöörete arv
Primaarmähistes ja sekundaarmähistes on sagedus sama.
Seega võime öelda, et indutseeritud pinge on mõlemas mähises sama, kuna sama magnetvoo ühendab mõlemad poolid omavahel. Samuti on kogu indutseeritud pinge proportsionaalne mähises olevate pöörete arvuga.
Oletame, et trafo primaar- ja sekundaarmähistel on kummalgi üksik pöörded. Eeldades, et kadusid pole, voolab vool läbi mähise, tekitades magnetvoo ja indutseerides sekundaarses pinges ühe volti.
Vahelduvvoolu toite tõttu varieerub magnetvoog sinusoidselt ja selle annab
ɸ = ɸmaxIlma ωt-ta
Indutseeritud emf, E suhe N pöörde mähistel on
E = N (d∅) / dt
E = N * ω * ɸmaxcosωtφ
Emax = Nωɸmax
Erms = Nω / √2 * ɸmax= 2π / √2 * f * N * ɸmax
Erms = 4,44 fNɸmax
Kus
‘F’ on sagedus hertsides, mille annab ω / 2π.
‘N’ on mähiste mähiste arv
‘ɸ’ on Weberi voo hulk
Ülaltoodud võrrand on trafo EMF-võrrand. Trafo E primaarmähise emf korral on N esmaste pöörete arv (NP), samas kui trafo sekundaarmähise emf, E korral on pöörete arv N (NS).
Ühefaasilise trafo ehitamine
Lihtsal ühefaasilisel trafol on iga mähis keritud silindriliselt pehmele rauast jäsemele, et saada vajalik magnetiline ahel, mida tavaliselt nimetatakse trafo südamikuks. See pakub magnetvälja voolu teed kahe mähise vahelise pinge indutseerimiseks.
Nagu ülaltoodud joonisel näha, ei ole need kaks mähist piisavalt lähedal, et neil oleks tõhus magnetiline sidestus. Seega võib magnetiliste vooluringide koondumine ja suurendamine mähiste läheduses suurendada primaarmähiste ja sekundaarmähiste vahelist magnetilist sidumist. Südamikust tekkivate voolukadude vältimiseks kasutatakse õhukest terasest lamineerimist.
Tuginedes sellele, kuidas mähised keskse terasest lamineeritud südamiku ümber keritakse, jagatakse trafo konstruktsioon kahte tüüpi
Tuum-tüüpi trafo
Seda tüüpi konstruktsioonides on ainult pool mähistest keeratud silindriliselt ümber trafo iga jala, et suurendada magnetilist sidestust, nagu on näidatud allpool toodud joonisel. Seda tüüpi konstruktsioon tagab magnetjõuliinide voolamise mõlemas mähises üheaegselt. Südamikutrafo peamine puudus on lekkevoog, mis tekib väikese osa magnetjõudude voolamise tõttu väljaspool südamikku.
südamiku tüüpi trafo
Shell-tüüpi trafo
Seda tüüpi trafo konstruktsioonis on primaarmähised ja sekundaarmähised keskjäsemele silindriliselt paigutatud, mille ristlõikepindala on kaks korda suurem kui välimistel. Seda tüüpi konstruktsioonides on kaks suletud magnetilist rada ja välimise jäseme magnetvoog ɸ / 2 voolab. Shell-tüüpi trafo ületab lekkevoo, vähendab südamiku kadusid ja suurendab efektiivsust.
ühefaasiline trafo-kest-tüüp
Rakendused
Ühefaasilise trafo rakendusi on nimetatud allpool.
- Pikkade signaalide vähendamine nii kodu- kui ka väikekaubanduses kasutatavate elektroonikaseadmete toetamiseks
- Telerites pinge reguleerimiseks
- Kodu inverterite võimsuse suurendamiseks
- Elektrivarustuse pakkumine linnavälistele aladele
- Kahe vooluahela elektriliseks isoleerimiseks on primaarsed ja sekundaarsed paigutatud üksteisest kaugele
KKK
1). Mida tähendab ühefaasiline?
Ühefaasiline süsteem või vooluahel, mis genereerib või kasutab ühte vahelduvat pinget
2). Kas majad kasutavad ühefaasilist toiteallikat?
Üldiselt varustatakse kodusid ühefaasilise varustusega
3). Millistel põhimõtetel ühefaasiline trafo töötab?
Faraday seadus elektromagnetilise induktsiooni ja vastastikuse induktsiooni kohta
4). Mis on trafo “Pöörete suhe”?
NP / NS = VP / VS = n = pöörde suhe
5). Andke ühefaasilise trafo kaks kasutust
- Telerites pinge reguleerimiseks
- Kodu inverterite võimsuse suurendamiseks
Seega sobib kergemate elektriseadmete jaoks ühefaasiline trafo. Odavam ja väga eelistatud on elektrivarustuse pakkumine linnavälistele aladele. Selles artiklis rõhutatakse trafo tööpõhimõte , ühefaasilise trafo ehitamine ja rakendused. Lugeja saab sellest artiklist põhjalikult õppida ühefaasilist trafot.
