Rasio transformasi transformator

Dasar dari operasi transformator menentukan fenomena induksi elektromagnetik. Sebuah inti transformator terdiri dari pelat baja individu, dirakit menjadi bingkai tertutup formulir. Pada intinya ditempatkan dua berliku S₁ dan S₂ dengan jumlah putaran dan w₂ w₁. Gulungan memiliki ketahanan sedikit dan induktansi tinggi.

Berlaku untuk kedua ujung S₁ berkelok-kelok, yang kita sebut utama U₁ tegangan bolak-balik. Dengan berliku lulus arus bolak-balik saya, yang menarik baja inti dengan penempatannya dalam fluks magnet bolak-balik. Magnetizing tindakan proporsional saat ini untuk jumlah ampere-turns (Iw₁).

Sebagai kenaikan saat akan meningkatkan fluks magnetik dalam inti, yang akan membangkitkan perubahan dalam bergantian dari gaya gerak listrik kumparan diri induksi. Setelah mencapai tegangan yang diberikan, peningkatan arus di sirkuit primer berhenti. Dengan demikian, dalam transformator gulungan primer sirkuit akan beroperasi U₁ diterapkan tegangan dan gaya gerak listrik dari E₁ diri induksi. Dalam hal ini tegangan U₁ E₁ besar jumlah drop tegangan di berkelok-kelok sangat kecil. Oleh karena itu, kita kurang bisa menulis:

U₁ = E₁.

Bolak fluks magnetik yang terjadi di inti transformator, melewati juga pada kumparan sekunder yang berkelok-kelok, masing-masing kumparan kumparan menarik seperti bahwa besarnya gaya gerak listrik sebagai gulungan primer masing-masing kumparan.

Berdasarkan fakta bahwa jumlah putaran primer sama w₁, dan sekunder - w₂, dilantik menjadi kekuatan mereka masing-masing, sama dengan:

E₁ = w₁e,

E₂ = w₂e,

dimana e - gaya gerak listrik yang dihasilkan dalam kumparan.

Tegangan pada ujung U₂ terbuka gaya gerak listrik berliku sama dengan itu, yaitu.:

U₂ = E₂.

Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan bahwa tegangan pada kedua ujung transformator primer berkelok-kelok sehingga mengacu pada nilai tegangan pada ujung-ujung kumparan kedua, jumlah belitan primer berkaitan dengan jumlah putaran dalam gulungan sekunder:

(U₁ / U₂) = (w₁ / w₂) = k.

Konstan k - rasio trafo arus.

Dalam hal ini, jika perlu untuk meningkatkan tegangan, mengatur gulungan sekunder dengan peningkatan jumlah belitan (yang disebut langkah-up transformator); dalam kasus di mana perlu untuk menurunkan tegangan, gulungan sekunder dari transformator diambil dengan sejumlah kecil bergantian (transformator step-down). Sebuah transformator dapat bertindak baik sebagai rasio transformasi langkah-up, dan sebagai langkah-down, tergantung pada yang digunakan sebagai berliku utama.

Sementara gulungan sekunder terbuka (tidak ada AC). transformator idling. Oleh karena itu mengkonsumsi sedikit energi, sejak saat ini, magnetizing inti besi karena besar kumparan induktansi sangat kecil. transmisi energi ke sirkuit sekunder dari primer saat offline. Pengalaman ini memberikan kesempatan untuk mempelajari rasio transformasi, ketahanan menganggur dan transformator arus.

beban Transformer, sebuah salib melalui rangkaian resistor berliku sekunder. Sekarang akan pergi pada saat induksi, dilambangkan dengan huruf I₂. saat ini, menurut hukum Lenz akan menyebabkan penurunan fluks magnetik dalam inti. Namun, melemahnya fluks magnetik dalam inti akan mengurangi gaya gerak listrik induksi diri dalam gulungan primer dan ketidakseimbangan antara kekuatan ini dan tegangan E₁ U₁, diberikan oleh generator untuk gulungan primer. Akibatnya, primer berliku meningkat saat ini untuk beberapa nilai I₁ dan menjadi sama dengan I + I₁. Karena peningkatan fluks magnetik saat ini dalam inti transformator akan meningkatkan nilai sebelumnya dan ketidakseimbangan antara U₁ dan E₁ dipulihkan lagi. Dengan demikian, penampilan I₂ arus sekunder menyebabkan peningkatan arus dalam gulungan primer oleh I₁ nilai, yang mendeteksi arus beban dari gulungan primer dari transformator.

Ketika beban trafo terbuat transmisi terus menerus energi di sirkuit sekunder dari primer. Oleh hukum konservasi dan transformasi energi, saat ini di sirkuit listrik utama adalah sama dengan arus pada rangkaian daya sekunder; Oleh karena itu, harus bertindak kesetaraan:

I₁ U₁ = I₂U₂.

Bahkan, kesetaraan ini tidak diamati, seperti di trafo ada kerugian, meskipun kecil. Rasio transformasi adalah sekitar 94-99%.