변압기-작업,구성,유형 및 용도

변압기는 이상적으로 힘을 일정하게 지키고 있는 동안 더 높거나 낮은 가치에 전압을 개조하는 전기 장치 이다.

이들은 전기 시스템의 필수적인 부분이며 전력 시스템에서 일반 가전 제품에 이르기까지 거의 모든 전기 공학 분야에서 그 응용 분야를 관찰 할 수 있습니다.

우리는 왜 그들을 필요로합니까?

교류 전원 근원의 발달으로,변압기를 위한 필요는 또한 태어났습니다. 초기에,직류 전력 전송은 더 중대한 손실 및 빈약한 효율성의 결과로 행해졌습니다. 변압기의 발명품으로,이 문제점은 결심되고 교류 전원 전송은 유명하게 되었습니다.

그러나,변압기를 사용하여 전송 전압을 강화함으로써,이 문제는 해결되었다. 전압의 증가는 변압기에서 전력을 일정하게 유지하기 위해 전류의 감소를 동반합니다.

전력 손실이 전류의 제곱에 직접 비례하면 전류가 10 배 감소하여 결과적으로 손실이 100 배 감소합니다. 실제로 변압기가 없었다면 우리는 지금 사용하고있는 것처럼 전력을 사용할 수 없었을 것입니다.

그래서 우리는 최대 11~25 킬로볼트 전압에서 전기를 생성 한 다음 최소 손실로 전송을 위해 이러한 전압을 132,220 또는 500 킬로보트로 스텝 업 한 다음 나중에 안전한 주거 및 상업적 사용을 위해 전압을 스텝 다운합니다.

변압기의 건설:

변압기는 주로 코어,권선 및 탱크로 구성되지만 일부 변압기에는 부싱,브리더,라디에이터 및 콘서베이터도 있습니다.

핵심:변압기 핵심은 낮은 주저 경로를 제공하는 연철 또는 실리콘 강철로 만듭니다(자기장 선은 그(것)들을 쉽게 통과할 수 있습니다).

변압기 코어는 와전류 손실을 줄이기 위해 적층,라미네이션은 일반적으로 2.5 밀리미터에서 5 밀리미터 두께이며 산화물,인산염 또는 바니시의 코팅에 의해 서로 권선으로부터 절연된다. 코어는 전자,엘,아이,씨,유 등 다양한 형태의 라미네이션으로 구성된다.

쉘 및 코어 타입 라미네이션

쉘 및 코어 타입 라미네이션

포탄 유형 변압기에서,중핵은 포탄 같이 감기를 포위하거나 덮습니다.

코어 형 변압기에서 권선은 코어의 두 팔다리 또는 직사각형을 감싸줍니다.

권선:

단상 2 권선 변압기는 일반적으로 고품질의 연선 구리로 만들어진 2 권선,1 차 및 2 차 권선을 가지고 있습니다. 권선은 코어 주위에 감겨 있으며 서로 완전히 전기적 접촉이 없습니다.

또한 고전압 권선은 각각 고전압 및 저전압 권선이라고 할 수 있으며,고전압 권선은 저전압 권선보다 절연성이 높습니다.

일 원리:

변압기 일 원리

변압기 일 원리

변압기의 기본 작동 원리는 변압기 코어를 통해 공통 자속에 의해 연결된 1 차 권선과 2 차 권선의 상호 유도 작업이다. 코어는 자속이 통과 할 수있는 낮은 거부감의 경로를 제공합니다.

소스에 연결된 권선은 1 차 권선으로 간주 될 수 있으며,전류가 운반하는 전류는 자체 자기장을 갖는 것으로 간주 될 수 있습니다.

이 자기장은 코어를 가로 질러 생성되어 교류 전류로 인해 방향이 바뀌고 있으며 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라 변화하고 있습니다:

“시간에 대한 플럭스 결합의 변화율은 도체 또는 코일에서 유도 된 기전력에 정비례합니다”

자기장에 있는 이 변화는 감기의 회전의 수에 비례하는 이차 코일에 전압을 유도합니다. 이것은 다음 방정식에 의해 더 이해 될 수 있습니다:9843>

,회로는 완료되고 현재는 그것을 통해서 흐르는 것을 시작할 것입니다.

변압기 회전 비율:

변압기의 권선(예:1 차 및 2 차)은 특정 회전 수를 갖습니다. 1 차 권선의 회전 수와 2 차 권선의 회전 수의 비율을 회전 비율이라고합니다.

변압기 회전 비율

변압기 회전 비율

이상적인 변압기:

이상적인 변압기는 전원 입력과 정확히 동일한 전원 출력을 제공하는 변압기입니다. 즉,어떤 종류의 손실도 없습니다.

이상적인 변압기는 존재하지 않으며 변압기 계산을 단순화하는 데만 사용됩니다. 그들의 전압 비율은 다음과 같은 간단한 방정식으로 모델링 할 수 있습니다:

이상적인 변압기

이상적인 변압기

이상적인 변압기는 실제 변압기와 어떻게 다른가요?

실제로,우리는 약간의 전력 손실로 구성 변압기가;따라서 출력 전력은 변압기의 입력 전력과 동일하지 않습니다.

실제 변압기는 권선 저항,누설 플럭스의 일부 값을 가지며 여기에서 논의한 구리 및 코어 손실도 있습니다.

변압기 등가 회로:

변압기 등가 회로

변압기 등가 회로

변압기의 등가 회로는 저항 및 리액턴스를 포함하는 변압기의 단순화 된 표현입니다.

등가 회로는 이제 변압기에 기본 회로 분석을 적용 할 수 있으므로 변압기 계산을 수행하는 데 도움이됩니다.

최신 기사를 읽고 등가 회로에 대해 자세히 알아보십시오.

효율성:

변압기 효율은 입력 전원에 대한 변압기 출력 전력의 비율입니다.

그것은에 의해 주어진다

변압기 등가 회로 효율

변압기 등가 회로 효율

또는

변압기 등가 회로 효율

변압기 등가 회로 효율

어디

변압기 등가 회로 효율

변압기 등가 회로 효율

출력 전력으로 이상적인 변압기에는 100%년의 효율성이 있는 동안 항상 0-100%사이 입력 전원,변압기 효율성이 항상 속일 것이다 보다는 더 적으십시오.

등가 회로에서 변압기 효율을 계산하기 위해 구리 손실과 코어 손실을 효율 방정식에 추가하여 다음 방정식을 얻습니다:

변압기 등가 회로 효율

변압기 등가 회로 효율

전압 규칙:

변압기에는 직렬 임피던스가 있기 때문에 전압 강하도 있다는 것을 아는 것도 중요합니다. 이것은 입력 전압이 일정하게 유지되더라도 변화 짐을 가진 변화 산출 전압 귀착될 것입니다.

무부하 출력 전압과 전 부하 출력 전압을 비교하는 양을 전압 조절이라고합니다.

다음 방정식에서 계산할 수 있습니다:

전압 규칙

전압 규칙

어디

전압 규칙 곳에

전압 규칙 곳에

이상적인 변압기는 0%의 전압 조절을 가질 것입니다.

변압기 유형 및 응용

스텝 업 변압기:이 변압기는 1 차측의 낮은 전압 레벨을 2 차측의 높은 전압 값으로 증가시킵니다. 이 경우,2 차 권선은 1 차 권선보다 더 많은 회전 수를 갖는다.

스텝 업 변압기

스텝 업 변압기

스텝 다운 변압기:스텝 다운 변압기는 1 차측의 고전압을 2 차측의 낮은 전압 값으로 감소시킵니다. 이 경우,1 차 권선은 더 많은 회전 수를 갖는다.

스텝 다운 변압기

스텝 다운 변압기

스텝 다운 변압기는 높은 전송 전압을 분배 및 활용에 적합한 낮은 값으로 줄이기 위해 그리드 스테이션에서 사용됩니다. 그들은 또한 우리의 모바일 충전기에서 찾을 수 있습니다.

다른 유형은 전력 변압기,배전 변압기,핵심 유형 변압기,단 하나 및 삼상 변압기의,실내 및 옥외 변압기를 포함합니다. 변압기 유형 및 응용 프로그램에 초점을 맞춘 이전 블로그를 확인할 수 있습니다.

변압기의 제한 사항:

변압기는 교류에서만 작동한다는 점도 중요합니다. 이는 직류가 변화하는 자기장 대신 일정한 자기장을 생성하므로 2 차 권선에서 기전력이 유도되지 않기 때문입니다.

알루미악스의 최근 이니셔티브 중 하나는 전력 시스템 보호,자동화 및 제어를위한 자습서를 제공하는 제너럴 팩 플랫폼에 대한 기업 후원입니다. 여기에서,당신은 변압기의 비디오 시리즈를 찾을 수 있습니다. 이 시리즈에서는 델타 와이 변압기 연결 소개,와이 와이 변압기 연결 소개,델타 와이 변압기 연결 소개 및 순환 전류 및 전압 소개,변압기 분석의 개방 위상 조건,코어 형태와 쉘 형태의 전력 변압기의 차이를 살펴볼 것입니다.

이 주제에 관한 질문이 있고 의견에 귀하의 의견을 제공 할 경우 알려주십시오.

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