En enfasstransformator är en elektrisk enhet som accepterar enfas växelström och matar ut enfas växelström. Detta används vid distribution av kraft i icke-stadsområden eftersom den totala efterfrågan och kostnaderna är lägre än 3-fas distributionstransformatorn. De används som en nedtransformator för att sänka hemspänningen till ett lämpligt värde utan frekvensändring. Av denna anledning är det vanligt att kraftelektronisk apparater i bostäder. Den här artikeln diskuterar en översikt över en enfasstransformator.

“3 -bitars asynkron nedåträknare ”

Vad är en enfasstransformator?

Definition: TILL transformator är en anordning som omvandlar magnetisk energi till elektrisk energi. Den består av två elektriska spolar som kallas primärlindning och sekundärlindning. Den primära slingrande av en transformator tar emot kraft, medan sekundärlindningen levererar kraft. En magnetisk järnkrets som kallas 'kärna' används ofta för att linda runt dessa spolar. Även om dessa två spolar är elektriskt isolerade är de magnetiskt länkade.

En elektrisk ström när den passerar genom en transformators primär skapas ett magnetfält som inducerar en spänning över en transformators sekundär. Baserat på applikationstypen används enfasstransformatorn för att antingen öka eller minska spänningen vid utgången. Denna transformator är vanligtvis en krafttransformator med hög effektivitet och låga förluster. Enfas-transformatordiagrammet visas nedan.

enfas-transformator

Princip för enfasstransformator

Enfasstransformatorn fungerar på principen om Faradays lag om elektromagnetisk induktion . Vanligtvis är ömsesidig induktion mellan primära och sekundära lindningar ansvarig för transformatorns funktion i en elektrisk transformator.

Arbeta med enfasstransformator

En transformator är en statisk anordning som överför elkraft i en krets till en annan krets med samma frekvens. Den består av primära och sekundära lindningar. Denna transformator fungerar på principen om ömsesidig induktans.

När en transformators primär är ansluten till en växelströmsförsörjning strömmar strömmen i spolen och magnetfältets uppbyggnad. Detta tillstånd är känt som ömsesidig induktans och strömmen är enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion. När strömmen ökar från noll till sitt maximala värde stärker magnetfältet och ges av dɸ / dt.

Denna elektromagnet bildar de magnetiska kraftlinjerna och expanderar utåt från spolen och bildar en bana med magnetiskt flöde. Varv av båda lindningarna kopplas samman av detta magnetiska flöde. Styrkan hos ett magnetfält som genereras i kärnan beror på antalet varv i lindningen och mängden ström. Magnetflödet och strömmen är direkt proportionella mot varandra.

bearbetning av enfasstransformator

Källa: Wikimedia

När de magnetiska flödeslinjerna flyter runt kärnan passerar den genom sekundärlindningen och inducerar spänning över den. Faradays lag används för att bestämma spänningen som induceras över sekundärspolen och den ges av:

N. dɸ / dt

var,

'N' är antalet spolvarv

Frekvensen är densamma i primära och sekundära lindningar.

Således kan vi säga att den inducerade spänningen är densamma i båda lindningarna, eftersom samma magnetiska flöde kopplar ihop båda spolarna. Dessutom är den inducerade totala spänningen direkt proportionell mot antalet varv i spolen.

Låt oss anta att transformatorns primära och sekundära lindningar har varv på var och en. Antar inga förluster, strömmen strömmar genom spolen för att producera magnetiskt flöde och inducera spänning på en volt över sekundärströmmen.

På grund av växelströmstillförsel varierar magnetiskt flöde sinusformigt och det ges av,

ɸ = ɸ_maxUtan ωt

Förhållandet mellan den inducerade emk, E i spollindningarna av N varv ges av,

E = N (d2) / dt

E = N * ω * ɸ_maxcosωtφ

Emax = Nωɸ_max

Ermar = Nω / √2 * ɸ_max= 2π / √2 * f * N * ɸ_max

Ermar = 4,44 fNɸ_max

Var,

‘F’ är frekvensen i Hertz, given av ω / 2π.

'N' är antalet spollindningar

”ɸ” är mängden flöde i Webers

Ovanstående ekvation är Transformer EMF-ekvationen. För emf av en primärlindning av en transformator E kommer N att vara antalet primära varv (NP), medan för emf, E för en sekundärlindning av en transformator, kommer antalet varv, N vara (NS).

Konstruktion av enfasstransformator

En enkel enfasstransformator har varje lindning lindad cylindriskt på en mjukjärnben separat för att ge en nödvändig magnetisk krets, som vanligtvis kallas 'transformator-kärna'. Det erbjuder en bana för magnetfältets flöde för att inducera spänning mellan två lindningar.

Som framgår av figuren ovan är de två lindningarna inte tillräckligt nära för att ha en effektiv magnetisk koppling. Sålunda kan konvergering och ökning av magnetkretsen nära spolarna förbättra den magnetiska kopplingen mellan primära och sekundära lindningar. Tunna stållameller ska användas för att förhindra kraftförluster från kärnan.

Baserat på hur lindningarna lindas runt den centrala stållaminerade kärnan är transformatorkonstruktionen uppdelad i två typer

Transformator av kärntyp

I denna typ av konstruktion lindas bara hälften av lindningarna cylindriskt runt varje ben på en transformator för att förbättra magnetisk koppling som visas i figuren nedan. Denna typ av konstruktion säkerställer att magnetiska kraftlinjer flyter över båda lindningarna samtidigt. Den största nackdelen med kärntransformatorn är läckageflöde som uppstår på grund av flödet av en liten andel magnetiska kraftlinjer utanför kärnan.

kärn-typ-transformator

Transformator av skaltyp

I denna typ av transformatorkonstruktion är de primära och sekundära lindningarna placerade cylindriskt på mittbenet vilket resulterar i två gånger tvärsnittsarean än de yttre extremiteterna. Det finns två slutna magnetiska banor i denna typ av konstruktion och den yttre delen har magnetflödet ɸ / 2 som flyter. Transformator av skaltyp övervinner läckage, minskar kärnförluster och ökar effektiviteten.

enfas-transformator-skal-typ

Applikationer

Tillämpningarna av en enfasstransformator nämns nedan.

Att trappa ner fjärrsignaler för att stödja både bostäder och lätta kommersiella elektroniska enheter
I TV-apparater för spänningsreglering
Att öka kraften i växelriktare i hemmet
För att leverera kraft till icke-stadsområden
För att isolera två kretsar elektriskt som primära och sekundära placeras långt ifrån varandra

Vanliga frågor

1). Vad betyder enfas?

Ett enfassystem eller krets som genererar eller använder enstaka växelspänning

2). Använder hus enfasförsörjning?

I allmänhet levereras bostäder med enfasförsörjning

3). På vilka principer fungerar enfasstransformatorn?

Faradays lag av elektromagnetisk induktion och ömsesidig induktion

4). Vad är transformatorn 'Turns Ratio'?

“hur fungerar en cd -box ”

NP / NS = VP / VS = n = Vändningsförhållande

5). Ge två användningar av en enfasstransformator

I TV-apparater för spänningsreglering
Att öka kraften i växelriktare i hemmet

Således är en enfasstransformator lämplig för lättare elektriska enheter. Det är billigare och högst föredraget att leverera kraft till icke-stadsområden. Denna artikel betonar transformatorns arbetsprincip , konstruktion och tillämpningar av en enfasstransformator. Läsaren kan lära sig mer ingående om enfasstransformator från den här artikeln.