Omsetningsforholdet i transformatoren

Grunnlaget for drift av transformatoren bestemmer fenomenet elektromagnetisk induksjon. En transformatorkjerne er sammensatt av enkelte stålplater, satt sammen til en lukket ramme av en form. I kjernen er plassert to vikling Sl og S₂ med antallet omdreininger og Wx w₂. Viklingene har en liten motstand og høy induktans.

Anvendelig til begge ender av viklingen Sl, som vi kaller den primære vekselspenning U₁. Ved å vikle pass vekselstrøm I, og de magnetiserer kjernen stålet ved å anbringe den i en vekslende magnetisk fluks. Magnetiseringsstrøm handling proporsjonal med antallet av amperevindinger (Iw₁).

Ettersom strømøkning vil øke den magnetiske fluks i kjernen, noe som vil vekke endringen i viklingene av spolen elektromotoriske kraft av selvinduksjon. Når den når den påtrykte spenning, en strømøkning i primærkretsen stopper. Således, i transformatorens primærvikling krets vil operere U₁ påtrykte spenning og elektromotorisk kraft av selvinduksjon E ^. I dette tilfelle er spenningen U₁ E ^ større mengden av spenningsfallet i viklingen er meget liten. Derfor kan vi omtrent skrive:

U₁ = E ^.

Vekslende magnetisk fluks som oppstår i transformatorkjernen, passerer også på dens sekundære spoler, idet hver spole eksiteringsspolen slik at størrelsen av den elektromotoriske kraft som en primær vikling av hver spole.

Basert på det faktum at det antall primærvindinger er lik Wx, og sekundær - w₂, innlemmes i den kraft de er henholdsvis lik:

E ^ = w₁e,

E₂ = w₂e,

hvor e - elektromotorisk kraft generert på en spole.

Spenningen ved enden av den åpne U₂ viklingen elektromotoriske kraft er lik den, dvs.:

U₂ = E₂.

Derfor kan vi konkludere med at spenningen på begge ender av transformatorens primærvikling slik refererer til verdien av spenningen ved endene av den annen spole, antall primærvindinger er knyttet til antall vindinger i sekundærviklingen:

(U₁ / U₂) = (Wx / w₂) = k.

Konstanten k - aktuelle omsetningsforhold.

I dette tilfellet, hvis det er nødvendig å øke spenningen, ordner den sekundære viklingen sammen med det økte antall omdreininger (den såkalte step-up transformator); i det tilfelle hvor det er nødvendig å senke spenningen, den sekundære vikling på transformatoren tatt med et mindre antall vindinger (nedtransformator). En transformator kan virke som både en step-up omsetningsforholdet, og som et trinn ned, avhengig av hvilken blir brukt som en primærvikling.

Mens sekundærviklingen er åpen (det er ingen AC). Transformatoren er på tomgang. Således bruker den lite energi, da strømmen, å magnetisere kjerne av jern på grunn av en stor induksjonsspole er meget liten. Energioverføring til sekundærkretsen fra den primære mens frakoblet. Denne erfaringen gir mulighet til å lære transformasjon ratio, motstanden i idle og strømtransformatoren.

Transformator last, et kors gjennom motstandskrets sekundærviklingen. Det vil nå gå på induksjonsstrøm, merket med bokstaven I₂. Denne strømmen, ifølge Lentz 'lov vil føre til en minskning av den magnetiske fluks i kjernen. Imidlertid vil svekkelsen av den magnetiske fluks i kjernen redusere selvinduksjon elektromotorisk kraft i primærviklingen og til en ubalanse mellom denne kraften og spenningen E ^ U₁, gitt av generatoren til primærviklingen. Som et resultat av primærviklingen strømmen øker til en viss verdi i x og blir lik I + i x. På grunn av økningen av den aktuelle magnetiske fluks i transformatorkjernen vil øke til sin tidligere verdi og den ubalanse mellom U₁ og E ^ er gjenopprettet. Således, utseendet av sekundærstrømmen I₂ fører til en økning i strømmen i primærviklingen av verdien i x, som detekterer belastningsstrømmen av den primære vikling av transformatoren.

Når belastningen på transformatoren er laget kontinuerlig overføring av energi i den sekundære krets fra den primære. Ved loven om bevaring og transformasjon av energi, strøm i primærstrømkretsen er lik strømmen i den sekundære strømkrets; derfor må handle likestilling:

I x U₁ = I₂U₂.

Faktisk er dette likestilling ikke observert, som i transformatoren er det tap, men lite. Den omsetningsforholdet er omtrent 94-99%.