Beskrivelse
1. Kjernefunksjon
Det grunnleggende formålet med en transformator er å endre spenningen og strømnivåene til vekselstrøm uten å endre frekvensen.
2. Arbeidsprinsipp
(1) Inngang vekselstrøm Transformatoren må bruke vekselstrøm. Retningen og størrelsen på vekselstrømmen endres konstant med jevne mellomrom. Vi sender denne skiftende AC inn i primærspolen til transformatoren.
(2)Generer et magnetisk felt i endring I henhold til Oersteds lov skaper en elektrisk strøm som flyter gjennom en ledning et magnetisk felt. Siden strømmen i primærspolen kontinuerlig endres, genererer den et magnetisk felt i kjernen hvis styrke og retning hele tiden endres.
(3) Magnetisk feltledning gjennom kjernen Spolene til en transformator er vanligvis viklet rundt en kjerne laget av stablede silisiumstålplater. Denne kjernen kan effektivt lede og konsentrere det skiftende magnetiske feltet som genereres av primærspolen, nesten uten tap til sekundærspolen.
(4) Magnetisk felt skjærer gjennom sekundærspolen Når dette skiftende magnetiske feltet passerer gjennom sekundærspolen, får det konstant skiftende magnetfeltet effektivt ledningene i sekundærspolen til å 'kutte' de magnetiske flukslinjene.
(5)Induser en ny spenning (elektromagnetisk induksjon)I henhold til Faradays lov om elektromagnetisk induksjon, når den magnetiske fluksen gjennom en lukket krets endres, genereres en indusert elektromotorisk kraft (spenning) i kretsen. Derfor induseres en vekselspenning over de to endene av sekundærspolen.
3. Hvorvidt en transformator er en "trinn-opp" eller "trinn-ned"-transformator avhenger helt av dreieforholdet mellom primærspolen og sekundærspolen.
De følger en enkel formel:
- Vp / Vs=Np / Ns
- Vp: Primær spolespenning (inngangsspenning)
- Vs: Sekundær spolespenning (utgangsspenning)
- Np: Antall omdreininger i primærspolen
- Ns: Antall omdreininger i sekundærspolen
Samtidig, i henhold til loven om bevaring av energi (ignorerer mindre tap), er endringene i spenning og strøm motsatte: Vp × Ip ≈ Vs × Is
- Ip: Primær spolestrøm (inngangsstrøm)
- Er: Sekundær spolestrøm (utgangsstrøm)
4.Oversikt
Enkelt sagt er driften av en transformator en energikonverteringsprosess av 'elektrisk → magnetisk → elektrisk': Vekselstrøm påført primærspolen genererer et skiftende magnetfelt, som ledes gjennom kjernen og induserer sekundærspolen, og produserer derved en ny vekselstrøm. Ved å endre omdreiningsforholdet til de to spolene, kan utgangsspenningen justeres fleksibelt.
