변압기 작동 장치 및 원리
한 크기의 전압을 다른 크기의 전압으로 변환하려면, 즉 전기 에너지를 변환하려면 다음을 사용하십시오. 전기 변압기.
변압기는 교류를 교류로만 변환할 수 있으므로 직류를 얻기 위해서는 필요에 따라 변압기에서 나오는 교류를 정류한다. 이를 위해 그들은 봉사합니다 정류기.
어떤 식 으로든 모든 변압기 (변압기, 변류기 또는 펄스 변압기)는 교류 또는 펄스 전류로 정확하게 모든 영광을 나타내는 전자기 유도 현상으로 인해 작동합니다.
변압기 장치
가장 단순한 형태의 단상 변압기는 강자성 코어(자기 회로) 및 1차 및 2차 권선. 원칙적으로 변압기는 2개 이상의 권선을 가질 수 있지만 적어도 2개는 가질 수 있습니다. 경우에 따라 2차 권선의 기능은 1차 권선의 권선의 일부에 의해 수행될 수 있습니다(그림 1 참조). 변압기의 종류) 그러나 이러한 솔루션은 일반적인 솔루션에 비해 매우 드뭅니다.
변압기의 주요 부분은 강자성 코어입니다. 변압기가 작동 중일 때 변화하는 자기장은 강자성 코어 내에 있습니다. 변압기에서 변화하는 자기장의 원인은 1차 권선의 교류입니다.
변압기 2차 권선 전압
모든 전류에는 자기장이 수반된다는 것이 알려져 있습니다. 따라서 교류는 교류(크기와 방향이 변하는) 자기장을 동반합니다.
따라서 변압기의 1차 권선에 교류를 공급함으로써 1차 권선 전류의 변화하는 자기장을 얻습니다. 따라서 자기장은 주로 변압기 코어에 집중되어 있으며, 이 코어는 공기보다 수천 배나 높은 자기 투자율을 가진 재료로 만들어져 있으므로 1차 권선의 자속의 주요 부분은 공기가 아닌 코어 내부에서 정확히 닫힙니다.
따라서 1차 권선의 교류 자기장은 특정 변압기의 작동 주파수와 목적에 따라 변압기 강철, 페라이트 또는 기타 적절한 재료로 만들어진 변압기 코어의 체적에 집중됩니다.
변압기의 2차 권선은 1차 권선과 함께 공통 코어에 위치합니다. 따라서 1차 권선의 교류 자기장은 2차 권선도 관통합니다.
ㅏ 전자기 유도 현상 시변 자기장이 주변 공간에서 변화하는 전기장을 유발한다는 사실에 있습니다. 그리고 변화하는 자기장 주변의 이 공간에 두 번째 코일 와이어가 있기 때문에 유도 교류 전기장은 이 와이어 내부의 전하 캐리어에 작용합니다.
이 전계 작용은 2차 코일이 회전할 때마다 EMF를 발생시킵니다. 결과적으로 2 차 권선의 단자 사이에 교류 전압이 나타납니다. 연결된 변압기의 2차 권선이 부하되지 않은 경우 변압기는 비어 있습니다.
부하가 걸린 변압기의 작동
작동 변압기의 2차 권선에 어떤 부하가 연결되면 변압기의 2차 회로 전체에서 부하를 통해 전류가 발생합니다.
이 전류는 렌츠의 법칙에 따라 "그것을 일으키는 원인"에 반대되는 방향을 갖는 자체 자기장을 생성합니다. 즉, 임의의 순간에 2차 권선 전류의 자기장이 1차 권선의 증가하는 자기장을 감소시키는 경향이 있거나 감소할 때 1차 권선의 자기장을 지원하는 경향이 있으며 항상 자기장을 가리킵니다. 1차 코일의 필드.
따라서 변압기의 2차 권선에 부하가 걸리면 1차 권선에서 역기전력이 발생하여 변압기의 1차 권선이 공급 네트워크에서 더 많은 전류를 끌어오도록 합니다.
변환 계수
변압기의 1차 N1 및 2차 N2 권선의 권선비는 변압기가 부하 상태에서 작동할 때 입력 U1 및 출력 U2 전압과 입력 I1 및 출력 I2 전류 사이의 비율을 결정합니다. 이 비율은 변압기의 변환 비율:
변환 계수는 변압기가 강압되면 1보다 크고 변압기가 승압되면 1보다 작습니다.
전압 변압기
전압 변압기는 저전압 회로에서 고전압 회로를 전기적으로 분리하도록 설계된 강압 변압기 유형입니다.
일반적으로 고전압의 경우 6kV 이상(변압기의 1차 권선에서)을 의미하고 저전압은 100V 정도의 값(2차 권선에서)을 의미합니다.
이러한 변압기는 일반적으로 사용됩니다. 측정 목적으로... 예를 들어 전력선의 고전압을 측정을 위해 편리한 저전압으로 낮추는 동시에 고전압 회로에서 측정, 보호, 제어 회로를 전기적으로 분리할 수 있습니다. 이러한 유형의 변압기는 일반적으로 유휴 모드에서 작동합니다.
기본적으로 무엇이든 전압 변압기라고 할 수 있습니다. 전원 변압기전기 에너지를 변환하는 데 사용됩니다.
변류기
변류기에서 일반적으로 한 권으로만 구성된 1차 권선은 전류원 회로와 직렬로 연결됩니다. 이 회전은 전류를 측정해야 하는 회로 와이어의 섹션일 수 있습니다.
전선은 변압기 코어의 창을 통과하기만 하면 1차 권선의 회전이 됩니다. 권선이 많은 2차 권선은 내부 저항이 낮은 측정 장치에 연결됩니다.
이 유형의 변압기는 전원 회로에서 교류 값을 측정하는 데 사용됩니다. 여기서 2차 권선의 전류와 전압은 1차 권선(전류 회로)의 측정된 전류에 비례합니다.
전류 트랜스포머는 전력계통의 계전기 보호장치에 널리 사용되므로 정확도가 높습니다. 그들은 측정 회로를 기본 회로(일반적으로 수십 및 수백 킬로볼트의 고전압)에서 전기적으로 안정적으로 분리하므로 측정을 안전하게 만듭니다.
펄스 변압기
이 변압기는 펄스 형태의 전류(전압)를 변환하도록 설계되었습니다. 일반적으로 직사각형의 짧은 펄스가 1차 권선에 적용되어 변압기가 일시적인 조건에서 실제로 작동하도록 합니다.
이러한 변압기는 펄스 전압 변환기 및 기타 펄스 장치와 차별화 변압기에 사용됩니다.
펄스 변압기를 사용하면 50-60Hz의 주파수에서 작동하는 네트워크 변압기에 비해 변환 주파수(수십에서 수백 킬로헤르츠)가 증가하기 때문에 사용되는 장치의 무게와 비용을 줄일 수 있습니다. 상승 시간이 펄스 지속 시간보다 훨씬 짧은 직사각형 펄스는 일반적으로 낮은 왜곡으로 변환됩니다.