Els dispositius electromagnètics estàtics s'utilitzen per crear i aplicar un camp magnètic. Hi ha molts casos pels quals es necessita un transformador en electrònica, circuits elèctrics i enginyeria de ràdio. El dispositiu està equipat amb bobinatges inductius interconnectats sobre un nucli magnètic. La xarxa contribueix a l'aparició d'un camp altern i el transformador, utilitzant inducció electromagnètica, dóna els valors constants actuals sense canviar la freqüència.
Contingut
Definició i finalitat
Per alimentar els dispositius, es necessiten tensions de diverses característiques. Un transformador és un disseny per utilitzar el treball inductiu d'un camp magnètic. Les bobines de cinta o filferro, unides per un flux comú, redueixen o augmenten la tensió. El televisor utilitza 5 V per fer funcionar transistors i microcircuits, la potència del cinescopi requereix diversos kilovolts quan s'utilitza un generador en cascada.
Els bobinatges aïllats es troben en un nucli fet de material magnetitzat espontàniament amb un cert valor de tensió. Les unitats més antigues utilitzaven la freqüència de la xarxa existent, al voltant dels 60 Hz. En els circuits d'alimentació moderns per a aparells elèctrics, s'utilitzen transformadors d'impulsos d'alta freqüència. La tensió alterna es rectifica i es converteix mitjançant un generador en un valor amb paràmetres especificats.
La tensió s'estabilitza gràcies a la unitat de control amb modulació d'amplada de pols. Les ràfegues d'alta freqüència es transmeten al transformador, s'obté un rendiment estable a la sortida. La massivitat i la pesadesa dels dispositius dels anys passats es substitueixen per la lleugeresa i la petita mida. Els indicadors lineals de la unitat són proporcionals a la potència en una proporció d'1: 4; per reduir les dimensions del dispositiu, la freqüència del corrent augmenta.
Els dispositius massius s'utilitzen en circuits d'alimentació si cal crear un nivell mínim de dispersió d'interferències d'alta freqüència, per exemple, quan es proporciona un so d'alta qualitat.
Dispositiu i principi de funcionament
El fabricant tria les regles bàsiques per al funcionament de la unitat, però això no afecta la fiabilitat del funcionament. Els conceptes difereixen en el procés de fabricació. El principi de funcionament del transformador es basa en dues disposicions:
- el moviment canviant dels portadors de càrrega direccional crea un camp de força magnètic altern;
- l'efecte sobre el flux de potència transmès a través de la bobina produeix força electromotriu i inducció.
El dispositiu consta de les parts següents:
- circuit magnètic (nucli);
- bobina o bobinatge;
- base per a la ubicació dels girs;
- material aïllant;
- sistema de refrigeració;
- altres elements de subjecció, accés, protecció.
El funcionament del transformador es realitza segons el tipus de construcció i combinació del nucli i bobinatges.En el tipus de vareta, el conductor està tancat en bobinatges, és difícil de veure'l. Les bobines de l'espiral són visibles, la part superior i inferior del nucli són visibles, l'eix és vertical. El material del qual consta la bobina ha de conduir bé l'electricitat.
En els productes blindats, la vareta oculta la majoria dels girs; es col·loca horitzontalment o verticalment. El disseny toroidal dels transformadors preveu la ubicació de dos bobinatges independents al circuit magnètic sense connexió elèctrica entre ells.
Sistema magnètic
Està fet d'acer transformador aliat, ferrita, permalloy mantenint la forma geomètrica per produir el camp magnètic de la unitat. El conductor està construït a partir de plaques, cintes, ferradures, es fa sobre una premsa. La part on es troba el bobinatge s'anomena vareta. Un jou és un element sense girs que completa el circuit.
El principi de funcionament del transformador depèn de la disposició dels bastidors, cosa que passa:
- pla: els eixos dels jous i els nuclis estan en el mateix pla;
- espacial: els elements longitudinals es disposen en diferents superfícies;
- simètrics: els conductors de la mateixa forma, mida i disseny es troben a tots els jous de manera similar als altres;
- asimètrics: els bastidors individuals difereixen en aparença, dimensions i es col·loquen en diferents posicions.
Si s'assumeix que un corrent continu flueix a través del bobinatge, que s'anomena primari, llavors el cable magnètic s'obre. En altres casos, el nucli està tancat; serveix per tancar les línies elèctriques.
bobinatges
Es fan en forma d'un conjunt de voltes disposades sobre conductors quadrats.La forma s'utilitza per treballar de manera eficient i augmentar el factor d'ompliment a la finestra del circuit magnètic. Si cal augmentar la secció transversal del nucli, es fa en forma de dos elements paral·lels per tal de reduir l'aparició de corrents de Foucault. Cada conductor d'aquest tipus s'anomena residencial.
La vareta està embolicada amb paper, coberta amb vernís d'esmalt. De vegades, dos nuclis disposats en paral·lel estan tancats en un aïllament comú, el conjunt s'anomena cable. Els bobinatges es distingeixen per la finalitat:
- els principals: se'ls subministra un corrent altern, surt un corrent elèctric convertit;
- regulació: proporcionen aixetes per a la transformació de tensió amb una intensitat de corrent baixa;
- auxiliar: serveixen per subministrar la seva xarxa amb una potència inferior al valor nominal del transformador i polaritzar el circuit amb corrent continu.
Mètodes d'embolcall:
- bobinatge normal: els girs es fan en la direcció de l'eix al llarg de tota la longitud del conductor, els girs posteriors s'enrotllen amb força, sense buits;
- enrotllament de cargol: embolcall de diverses capes amb espais entre els anells o elements adjacents aproximats;
- bobinatge del disc: es realitza una fila espiral seqüencialment, en un cercle, l'embolcall es realitza en ordre radial en les direccions interior i exterior;
- l'espiral de làmina es col·loca a partir d'una làmina ampla d'alumini i coure, el gruix de la qual varia entre 0,1 i 2 mm.
Convencions
Per facilitar la lectura del diagrama del transformador, hi ha senyals especials. El nucli es dibuixa amb una línia gruixuda, el número 1 mostra l'enrotllament primari, les espires secundàries s'indiquen amb els números 2 i 3.
En alguns esquemes, la línia del nucli és similar en gruix a la línia dels semicercles d'embolcall. La designació del material de la vareta és diferent:
- es dibuixa un circuit magnètic de ferrita amb una línia gruixuda;
- es dibuixa un nucli d'acer amb un buit magnètic amb una línia fina amb un buit al mig;
- l'eix del dielèctric magnetitzat s'indica amb una fina línia de punts;
- la vareta de coure té l'aspecte d'una línia estreta en el diagrama amb el símbol del material segons la taula periòdica.
S'utilitzen punts en negreta per ressaltar la sortida de la bobina, la designació d'inducció instantània és la mateixa. S'utilitza per indicar unitats intermèdies en generadors en cascada per indicar antifase. Poseu punts si voleu establir la polaritat durant el muntatge i la direcció dels bobinatges. El nombre de voltes al bobinatge primari es determina condicionalment, de la mateixa manera que el nombre de semicercles no està estandarditzat, hi ha proporcionalitat, però no s'observa estrictament.
Característiques principals
El mode inactiu s'utilitza quan el circuit secundari del transformador està obert, no hi ha tensió. El corrent passa pel bobinatge primari, es produeix una magnetització reactiva. Amb l'ajuda del treball inactiu, es determina l'eficiència, la velocitat de transformació i la pèrdua al nucli.
El funcionament sota càrrega significa connectar la font d'alimentació al circuit primari, on flueix el corrent total de funcionament i el ralentí. La càrrega està connectada al circuit secundari del transformador. Aquest mode és habitual.
La fase de curtcircuit es produeix si la resistència de la bobina secundària és l'única càrrega. En aquest mode, es determinen les pèrdues de calefacció de la bobina al circuit.Els paràmetres del transformador es tenen en compte en el sistema de substitució del dispositiu mitjançant la configuració de la resistència.
La relació entre la potència consumida i la de sortida determina l'eficiència del transformador.
Àrea d'aplicació
Els electrodomèstics tenen contacte amb terra mitjançant un cable neutre. El contacte simultani del consumidor actual de la fase i el circuit neutre provoca el tancament del circuit i lesions. La connexió mitjançant un transformador aïllant permet protegir una persona, ja que el bobinatge secundari no entra en contacte amb el terra.
Les unitats de pols s'utilitzen en la transmissió d'una empenta rectangular i la transformació de senyals curts sota càrrega. A la sortida, la polaritat i l'amplitud del corrent canvien, però la tensió es manté sense canvis.
L'equip de mesura de CC és un amplificador magnètic. El moviment direccional dels electrons de baixa potència ajuda a canviar el voltatge alterna. El rectificador subministra energia constant i depèn dels valors d'electricitat d'entrada.
Les unitats de potència s'utilitzen àmpliament en petits generadors de corrent, la potència, els indicadors dels motors dièsel són mitjans. Els transformadors es munten en sèrie amb la càrrega, el dispositiu està connectat a la font mitjançant el bobinatge primari, el circuit secundari produeix l'energia convertida. El valor del corrent de sortida és directament proporcional a la càrrega. S'utilitzen equips amb 3 barres magnètiques si el generador és de corrent trifàsic.
Les unitats inversores tenen transistors de la mateixa conductivitat i només amplifiquen una part del senyal a la sortida. Per a una conversió completa de tensió, s'aplica un pols als dos transistors.
Els equips coincidents s'utilitzen per connectar-se a dispositius electrònics d'alta resistència a l'entrada i sortida de la càrrega amb una baixa velocitat de transmissió d'electricitat. Les unitats són útils en línies d'alta freqüència on la diferència de magnitud provoca pèrdues d'energia.
Tipus de transformadors
La classificació dels transformadors depèn del valor nominal del corrent en els circuits primari i secundari. En espècies comunes, l'indicador està en el rang d'1-5 A.
La unitat separadora no preveu la connexió d'ambdues espirals. L'equip proporciona aïllament galvànic, és a dir, la transmissió d'un impuls sense contacte. Sense ell, el corrent que flueix entre els circuits està limitat només per la resistència, que no es té en compte a causa del petit valor.
El transformador d'adaptació garanteix que els diferents valors de resistència coincideixen per minimitzar la distorsió de la forma d'ona de sortida. Serveix per a l'organització de l'aïllament galvànic.
Abans d'esbrinar què són els transformadors de potència, observen que es fabriquen per treballar amb xarxes d'alta potència. Els dispositius de corrent altern modifiquen el rendiment energètic de les instal·lacions receptores i treballen en llocs amb gran capacitat i ritme de canvi d'electricitat.
No s'ha de confondre un transformador rotatiu amb un equip giratori, una màquina per convertir l'angle de gir en tensió del circuit, on l'eficiència depèn de la velocitat de rotació. El dispositiu transmet un impuls elèctric a les parts mòbils de l'equip, per exemple, al capçal d'un VCR. Doble nucli amb bobinatges separats, un dels quals gira al voltant de l'altre.
La unitat d'oli utilitza la refrigeració de la bobina amb oli especial del transformador.Tenen un circuit tancat. A diferència de les espècies aèries, poden interactuar amb xarxes d'alta potència.
Soldar transformadors per optimitzar el rendiment dels equips, reduir la tensió i generar corrent d'alta freqüència. Això es deu a un canvi en la reactància inductiva o el rendiment inactiu. La regulació del pas es realitza mitjançant la disposició del bobinatge elèctric als conductors.
