Een enkelfasige transformator is een elektrisch apparaat dat accepteert eenfasige wisselstroom en voert eenfasige wisselstroom uit. Dit wordt gebruikt bij de distributie van stroom in niet-stedelijke gebieden, omdat de totale vraag en kosten lager zijn dan die van de driefasige distributietransformator. Ze worden gebruikt als een step-down transformator om de huisspanning te verlagen tot een geschikte waarde zonder een verandering in frequentie. Om deze reden wordt het vaak gebruikt vermogen elektronisch apparaten in woningen. Dit artikel bespreekt een overzicht van een enkelfasige transformator.

“waar wordt een toongenerator voor gebruikt? ”

Wat is een enkelfasige transformator?

Definitie: NAAR transformator is een apparaat dat magnetische energie omzet in elektrische energie. Het bestaat uit twee elektrische spoelen die een primaire wikkeling en een secundaire wikkeling worden genoemd. De primaire kronkelende van een transformator krijgt stroom, terwijl de secundaire wikkeling stroom levert. Een magnetisch ijzeren circuit genaamd 'kern' wordt gewoonlijk gebruikt om deze spoelen te wikkelen. Hoewel deze twee spoelen elektrisch geïsoleerd zijn, zijn ze magnetisch met elkaar verbonden.

Als er een elektrische stroom door de primaire van een transformator wordt geleid, wordt een magnetisch veld gecreëerd dat een spanning induceert over de secundaire van een transformator. Afhankelijk van het type toepassing, wordt de enkelfasige transformator gebruikt om de spanning aan de uitgang te verhogen of te verlagen. Deze transformator is typisch een voedingstransformator met hoge efficiëntie en lage verliezen. Het enkelfasige transformatordiagram wordt hieronder weergegeven.

eenfasige transformator

Principe van eenfasige transformator

De enkelfasige transformator werkt volgens het principe van De wet van Faraday inzake elektromagnetische inductie Typisch is wederzijdse inductie tussen primaire en secundaire wikkelingen verantwoordelijk voor de werking van de transformator in een elektrische transformator.

Werking van enkelfasige transformator

Een transformator is een statisch apparaat dat elektrisch vermogen in het ene circuit overbrengt naar een ander circuit met dezelfde frequentie. Het bestaat uit primaire en secundaire wikkelingen. Deze transformator werkt volgens het principe van wederzijdse inductie.

Wanneer de primaire van een transformator is aangesloten op een AC-voeding, stroomt de stroom in de spoel en wordt het magnetische veld opgebouwd. Deze toestand staat bekend als wederzijdse inductie en de stroom van stroom is volgens de wet van Faraday van elektromagnetische inductie. Naarmate de stroom toeneemt van nul tot zijn maximale waarde, wordt het magnetische veld sterker en wordt gegeven door dɸ / dt.

Deze elektromagneet vormt de magnetische krachtlijnen en breidt zich naar buiten uit vanaf de spoel en vormt een pad van magnetische flux. De windingen van beide wikkelingen worden met elkaar verbonden door deze magnetische flux. De sterkte van een magnetisch veld dat in de kern wordt opgewekt, is afhankelijk van het aantal windingen in de wikkeling en de hoeveelheid stroom. De magnetische flux en stroom zijn recht evenredig met elkaar.

werking-van-eenfase-transformator

Bron: Wikimedia

Terwijl de magnetische fluxlijnen rond de kern stromen, passeert deze de secundaire wikkeling en veroorzaakt er spanning over. De wet van Faraday wordt gebruikt om de spanning te bepalen die wordt geïnduceerd over de secundaire spoel en wordt gegeven door:

N. dɸ / dt

waar,

‘N’ is het aantal omwentelingen van de spoel

De frequentie is hetzelfde in primaire en secundaire wikkelingen.

We kunnen dus zeggen dat de geïnduceerde spanning hetzelfde is in beide wikkelingen, omdat dezelfde magnetische flux beide spoelen met elkaar verbindt. Ook is de totale geïnduceerde spanning recht evenredig met het aantal windingen in de spoel.

Laten we aannemen dat de primaire en secundaire wikkelingen van de transformator elk een enkele winding hebben. Ervan uitgaande dat er geen verliezen zijn, vloeit de stroom door de spoel om een magnetische flux te produceren en een spanning van één volt over de secundaire te induceren.

Vanwege AC-voeding varieert de magnetische flux sinusvormig en wordt deze gegeven door,

ɸ = ɸ_{max. hoogte}Zonder ωt

De relatie tussen de geïnduceerde emf, E in de spoelwikkelingen van N-windingen wordt gegeven door,

E = N (d∅) / dt

E = N * ω * ɸ_{max. hoogte}cosωtφ

Emax = Nωɸ_{max. hoogte}

Erms = Nω / √2 * ɸ_{max. hoogte}= 2π / √2 * f * N * ɸ_{max. hoogte}

Erms = 4,44 fNɸ_{max. hoogte}

Waar,

‘F’ is de frequentie in Hertz, gegeven door ω / 2π.

‘N’ is het aantal spoelwikkelingen

‘ɸ’ is de hoeveelheid flux in Webers

De bovenstaande vergelijking is de Transformer EMF-vergelijking. Voor emf van een primaire wikkeling van een transformator E, is N het aantal primaire windingen (NP), terwijl voor de emf, E van een secundaire wikkeling van een transformator, het aantal windingen, N is (NS).

Bouw van eenfasige transformator

Bij een eenvoudige enkelfasige transformator wordt elke wikkeling cilindrisch op een weekijzeren ledemaat gewikkeld om een noodzakelijk magnetisch circuit te verschaffen, dat gewoonlijk wordt aangeduid als 'transformatorkern'. Het biedt een pad voor de stroom van het magnetische veld om spanning tussen twee wikkelingen te induceren.

Zoals te zien is in de bovenstaande afbeelding, zijn de twee wikkelingen niet dichtbij genoeg om een efficiënte magnetische koppeling te hebben. Het convergeren en vergroten van het magnetische circuit nabij de spoelen kan dus de magnetische koppeling tussen primaire en secundaire wikkelingen verbeteren. Dunne stalen lamellen moeten worden gebruikt om vermogensverliezen vanuit de kern te voorkomen.

Op basis van hoe de wikkelingen rond de centrale stalen gelamineerde kern zijn gewikkeld, is de transformatorconstructie verdeeld in twee typen

Kerntransformator

Bij dit type constructie wordt slechts de helft van de wikkelingen cilindrisch rond elke poot van een transformator gewikkeld om de magnetische koppeling te verbeteren, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Dit type constructie zorgt ervoor dat magnetische krachtlijnen gelijktijdig over beide wikkelingen stromen. Het grootste nadeel van de kerntransformator is de lekstroom die optreedt als gevolg van de stroom van een klein deel van de magnetische krachtlijnen buiten de kern.

kern-type-transformator

Transformator van het schaaltype

Bij dit type transformatorconstructie zijn de primaire en secundaire wikkelingen cilindrisch op het middelste lidmaat gepositioneerd, wat resulteert in tweemaal het dwarsdoorsnedegebied dan de buitenste benen. Er zijn twee gesloten magnetische paden in dit type constructie en de buitenste ledemaat heeft de magnetische flux ɸ / 2 die stroomt. Transformator van het schaaltype overwint lekstroom, vermindert kernverliezen en verhoogt de efficiëntie.

eenfasige transformator-schaal

Toepassingen

De toepassingen van een enkelfasige transformator worden hieronder vermeld.

Om langeafstandssignalen te verlagen ter ondersteuning van zowel huishoudelijke als licht-commerciële elektronische apparaten
In televisietoestellen voor spanningsregeling
Om het vermogen van huisomvormers te verhogen
Om stroom te leveren aan niet-stedelijke gebieden
Om twee circuits elektrisch te isoleren, worden primaire en secundaire circuits ver van elkaar geplaatst

Veelgestelde vragen

1). Wat betekent een eenfase?

Een enkelfasig systeem of circuit dat een enkele wisselspanning genereert of gebruikt

2). Gebruiken huizen een enkelfasige voeding?

“hoe een spanningsregelaar werkt ”

Over het algemeen worden woningen voorzien van eenfasige voeding

3). Op welke principes werkt de enkelfasige transformator?

De wet van Faraday van elektromagnetische inductie en wederzijdse inductie

4). Wat is de transformator 'Turns Ratio'?

NP / NS = VP / VS = n = Omschakelingsverhouding

5). Geef twee toepassingen van een enkelfasige transformator

In televisietoestellen voor spanningsregeling
Om het vermogen van huisomvormers te verhogen

Een enkelfasige transformator is dus geschikt voor lichtere elektrische apparaten. Het is minder duur en heeft sterk de voorkeur om stroom te leveren aan niet-stedelijke gebieden. Dit artikel benadrukt het werkingsprincipe van de transformator , constructie en toepassingen van een enkelfasige transformator. De lezer kan in dit artikel diepgaand leren over eenfasige transformator.