A transzformátorok olyan elektromos eszközök, amelyek megváltoztatják a váltakozó áram (AC) feszültségét egy áramkörben. Alapvető fontosságúak ahhoz, hogy a villamos energiát az erőművektől otthonokba és vállalkozásokba hatékonyan továbbítsák. Ebben a cikkben megvizsgáljuk az otthonokban használt különféle transzformátorokat, funkcióikat és azok előnyeit.
1. A házakban használt transzformátorok típusai2. Hogyan működnek a transzformátorok3. A transzformátorok használatának előnyei az otthonokban4. Következtetés
Az otthonokban használt transzformátorok típusai
Két fő típusú transzformátor található az otthonokban: a lépcsőfokú transzformátorok és az izolációs transzformátorok.
Lefelé mutató transzformátorok
Lépéscsillapító transzformátor a házakhoz szállított villamosenergia-feszültség csökkentésére. Az erőművekben előállított villamosenergia -feszültség általában 11 000 és 33 000 volt. Ez a nagyfeszültség szükséges a nagy távolságon belüli hatékony átvitelhez. Ez azonban túl magas az otthonokban és a vállalkozásokban való felhasználáshoz.
A lépcsőfokú transzformátorok két huzaltekercs használatával működnek, amelyeket elsődleges és másodlagos tekercsek néven ismertek, mágneses mag körül csomagolva. Az elsődleges tekercs a nagyfeszültségű tápvezetékhez van csatlakoztatva, és a másodlagos tekercset az alacsony feszültségű tápvezetékhez csatlakoztatják, amely az otthonok villamos energiáját szolgáltatja.
Amikor az AC villamosenergia az elsődleges tekercsen áramlik, akkor mágneses mezőt hoz létre, amely feszültséget indukál a másodlagos tekercsben. Az egyes tekercsekben a fordulatok száma meghatározza az elsődleges és a másodlagos tekercsek feszültség arányát. Például, ha az elsődleges tekercsnek 100 fordulata van, és a másodlagos tekercsnek 10 fordulata van, akkor a feszültséget 10 -szeresére csökkentik.
A lépcsőfokú transzformátorok általában az energiaoszlopokon vagy a földalatti boltozatban helyezkednek el. Úgy tervezték, hogy időjárásállóak, és szélsőséges hőmérsékleten működhetnek.
Izolációs transzformátorok
Az izolációs transzformátor az elektromos berendezések elszigetelésére használták a tápegységből. Akadályt nyújtanak az áramellátás és a berendezés között, ami elősegítheti az elektromos ütések és a berendezések károsodásainak védelmét.
Az izolációs transzformátorok ugyanúgy működnek, mint a lefelé mutató transzformátorok, de az elsődleges tekercsen további tekercsek vannak. Ezt a tekercset 'Faraday pajzsnak' hívják, és a földhöz kapcsolódik. A Faraday pajzs segíti az elektromágneses interferencia (EMI) és a rádiófrekvenciás interferencia (RFI) csökkentését az áramellátásból.
Az izolációs transzformátorokat általában orvosi berendezésekben, számítógépes berendezésekben és audio berendezésekben használják. Tiszta és stabil tápegység biztosításával elősegíthetik ennek a berendezésnek a teljesítményének és megbízhatóságának javítását.
Hogyan működnek a transzformátorok
A transzformátorok az elektromágneses indukció elvén dolgoznak, amelyet Michael Faraday fedezett fel a 19. században. Az elektromágneses indukció az elektromos áram előállításának folyamata a vezetőben azáltal, hogy a változó mágneses mezőnek teszik ki.
Egy transzformátorban az AC villamosenergia átfolyik az elsődleges tekercsen, változó mágneses mezőt hozva létre. Ez a mágneses mező feszültséget indukál a másodlagos tekercsben, amely a terheléshez van csatlakoztatva.
Az elsődleges és a másodlagos tekercsek feszültségarányát az egyes tekercsekben a fordulatok száma határozza meg. Minél több fordul az elsődleges tekercsben, annál nagyobb a feszültség. Minél több fordul a másodlagos tekercsben, annál alacsonyabb a feszültség.
A transzformátorok nagyon hatékonyak, jellemzően 95–99% -os hatékonyságon működnek. Ez azt jelenti, hogy az átalakítási folyamat során nagyon kevés energiát veszítenek.
A transzformátorok otthonokban történő használatának előnyei
A transzformátorok otthonokban történő használatának számos előnye van:
Feszültségszabályozás
A transzformátorok elősegítik az otthonokhoz szállított villamosenergia -feszültség szabályozását. Ez azért fontos, mert a túl magas vagy túl alacsony feszültség károsíthatja az elektromos készülékeket és a berendezéseket.
A lefelé mutató transzformátorok az erőművektől a biztonságos szintre csökkentik a villamos energiát az otthonokban történő felhasználáshoz. Ez általában az országtól függően 120 és 240 volt között mozog.
Elkülönítés
Az izolációs transzformátorok akadályt biztosítanak a tápegység és az elektromos berendezések között. Ez segíthet megvédeni az elektromos ütéseket és a berendezések károsodásait.
Az izolációs transzformátorokat általában orvosi berendezésekben, számítógépes berendezésekben és audio berendezésekben használják. Tiszta és stabil tápegység biztosításával elősegíthetik ennek a berendezésnek a teljesítményének és megbízhatóságának javítását.
Hatékonyság
A transzformátorok nagyon hatékonyak, jellemzően 95–99% -os hatékonyságon működnek. Ez azt jelenti, hogy az átalakítási folyamat során nagyon kevés energiát veszítenek.
A transzformátorok nagy hatékonysága miatt az elektromos rács alapvető eleme. Segítenek az energiaveszteség csökkentésében és a rendszer általános hatékonyságának javításában.
Zajcsökkentés
A transzformátorok hozzájárulhatnak az elektromágneses interferencia (EMI) és a rádiófrekvencia -interferencia (RFI) csökkentéséhez az áramellátásból. Ez azért fontos, mert az EMI és az RFI problémákat okozhat az elektronikus berendezésekkel, például a számítógépekkel és az audio berendezésekkel.
Különösen az izolációs transzformátorokat tervezték az EMI és az RFI csökkentésére. Van egy Faraday pajzsuk, amely a talajhoz van csatlakoztatva, amely segít felszívni és eloszlatni ezeket a nem kívánt jeleket.
Következtetés
A transzformátorok az elektromos rács alapvető elemei, és döntő szerepet játszanak az otthonok és vállalkozások hatékony átadásában. Segítenek a feszültség szabályozásában, az elszigeteltség biztosításában, a hatékonyság javításában és a zaj csökkentésében.
A transzformátorok működésének és előnyeinek megértése segíthet a háztulajdonosoknak megalapozott döntések meghozatalában az elektromos rendszereikről. Segíthet abban is, hogy felhívja a figyelmet a transzformátorok fontosságára az elektromos rácsban és a mindennapi életünkben játszott szerepéről.
