Wofür wird ein Transformator verwendet: Eigenschaften, Funktionsprinzip und Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Lassen Sie uns zunächst herausfinden, wozu ein Transformator da ist und was er ist. Dies ist eine elektrische Maschine, die dazu bestimmt ist, die Spannung zu ändern. Sie sind je nach Verwendungszweck unterschiedlich. Es gibt Strom-, Spannungs-, Anpassungs-, Schweiß-, Leistungs-, Messwandler. Jeder hat unterschiedliche Aufgaben, aber das Prinzip des Handelns eint sie eindeutig. Alle Transformatoren werden mit Wechselstrom betrieben. Es gibt keine solchen DC-Geräte. Sie haben alle Primär- und Sekundärwicklungen.

Was heißt Primärwicklung und was Sekundärwicklung?

Die Primärseite ist diejenige, zu der die Spannung kommt, und die Sekundärseite ist diejenige, von der sie entfernt wird. Angenommen, wir haben einen Transformator, der 220 V Wechselstrom in 12 V umwandelt. In diesem Fall ist die Primärwicklung diejenige mit 220 V. Aber Transformatoren können die Spannung nicht nur herunter-, sondern auch heraufsetzen. SoWenn wir also 12 V AC an die oben angegebene Sekundärwicklung anschließen, können wir 220 V von der Primärwicklung entfernen, wodurch sie die Plätze tauschen.

In einigen Fällen können mehrere Sekundärwicklungen vorhanden sein. Beispielsweise gab es in alten Fernsehern Geräte mit einer Primärwicklung und vielen Sekundärwicklungen, deren Spannung zwischen 3,3 und 90 V variierte. In jedem Fall dient der Transformator dazu, Spannungen und Ströme auf optimale Werte umzuwandeln.

Energieerh altungssatz

Es sollte verstanden werden, dass diese Einheit keine Energie aus dem Nichts nimmt. Nehmen wir zum Beispiel einen Transformator mit einer Primärspannung von 220 V und einem Strom von 5 A. Das bedeutet, dass seine Leistung 1100 Watt beträgt. Aus der Sekundärwicklung bei 22 V können wir einen Strom von nicht mehr als 50 A entnehmen. Wenn wir in Watt umrechnen, erh alten wir die gleichen 1100 Watt. Wir werden der Sekundärwicklung nicht mehr Strom entziehen. Wenn Sie dies versuchen, schlägt das Gerät einfach fehl. Somit wird klar, wozu der Trafo da ist. Um Wechselspannung in Gleichspannung umzuwandeln. Als Nächstes erzählen wir Ihnen mehr über jeden Typ solcher Geräte.

Messwandler

Solche Geräte dienen dazu, die Werte auf für Messgeräte akzeptable Werte zu reduzieren. Sie werden in der Instrumentierung verwendet. Auch in der Mikroprozessortechnik findet man solche Geräte. Dort arbeiten sie als Sensor, der Signale unterschiedlicher Höhe an die Platine sendet, je nachdem, welche „Entscheidung“über die weitere Funktion trifft. Gerät.

Sie sind im Allgemeinen sehr genau und nicht für den Verbrauchergebrauch bestimmt. Beispiele für den Einsatz von Messwandlern sind folgende Geräte zur Wandlung von Strom und Spannung. Wir werden versuchen, ihren Zweck so detailliert wie möglich zu erklären.

Stromwandler

Wofür sind diese Geräte? Sie sind so konzipiert, dass sie die Strommenge auf ein akzeptables Messgerät reduzieren. Tatsächlich handelt es sich um Zwischengeräte zwischen den Leitern, von denen der Wert des Werts entnommen werden muss, und dem Messmechanismus. Solche Transformatoren werden, wie bereits erwähnt, in Messgeräten, Schutzgeräten und der Automatisierung eingesetzt. Sie sind so angeschlossen: Die Primärwicklung hat mehrere Windungen und ist in Reihe mit der Last gesch altet, und die Sekundärwicklung ist mit dem kleinstmöglichen Widerstand der Schutz- oder Messeinrichtung verbunden.

Normalerweise werden diese Transformatoren mit dem Gerät selbst geliefert, da geringfügige Änderungen des Lastwiderstands die Messgenauigkeit beeinträchtigen und die Schutzausrüstung nicht ordnungsgemäß funktioniert. Das Konstruktionsmerkmal und die Art des Anschlusses solcher Geräte machen es unmöglich, den Verbraucher mit Strom zu versorgen.

Spannungswandler

Dieser Gerätetyp wird nicht zur Stromversorgung von Verbrauchern verwendet, sondern ist notwendig, um eine galvanische Trennung zwischen den Hochspannungs- und Niederspannungsteilen herzustellen. Die Herstellungsmethode ist nichtsunterscheiden sich von den Leistungstypen gleichnamiger Geräte. Es gibt noch Primär- und Sekundärwicklungen, der Drahtquerschnitt ist eher gering, was eine Nutzung an Stromverbrauchern nicht zulässt.

Nehmen Sie zum Beispiel ein Kilovoltmeter. Tatsache ist, dass es zu teuer ist, ein Gerät zu bauen, das Hochspannung h alten würde. Daher wird zwischen den Messsonden, die den Wert der Größen übernehmen, und dem Gerät ein Spannungswandler eingebaut. Es wandelt hohe Werte in vom Messwerk akzeptable Werte um (ca. 100 V). Durch diese Maßnahme können Sie keine Veränderungen am Messwerk vornehmen. Mit diesem Anschlussschema können Sie den Elektriker, der Messungen durchführt, gewissermaßen schützen.

Sie werden auch zum Einbau in verschiedene automatisierte Steuerungs- und Schutzsysteme verwendet. Jetzt wissen Sie, wofür Spannungswandler sind. Kommen wir zum nächsten Typ - den gleichnamigen Schweißgeräten.

Leistungstransformatoren

Dies sind leistungsstärkere Geräte, die viele von Ihnen gesehen haben. Als nächstes werden wir im Detail beschreiben, wofür Leistungstransformatoren verwendet werden. Sie werden benötigt, um die Spannung durch elektromagnetische Induktion auf den Wert zu erhöhen / zu verringern, den der Verbraucher benötigt. Bei diesen Geräten bezieht sich das Wort „Verbraucher“auf Fabriken und Wohngebäude.

Das auffälligste Beispiel sind Geräte, die 6 (10) kV auf akzeptable 380 V absenken, die in Kombination mit der Mittelleitung bereits eine einzelne Phase speisenunsere Häuser brauchen 220 V. Und ein Beispiel für einen solchen Aufwärtstransformator findet sich in der Mikrowelle, wo eines der 220-V-Netze das für den Betrieb notwendige 2-kV-Magnetron herstellt. Hochspannungseinheiten (über 1000 V) sind fast immer dreiphasig und werden in öl- oder luftgekühlte Einheiten sowie in klimatische Modifikation und Primärwicklungsspannung eingeteilt.

Drehstromtransformatoren zeichnen sich dadurch aus, dass man je nach Wicklungsaufnahme (Stern-Dreieck) die Betriebsspannung um das 1,73-fache verändern kann. Angenommen, diese Einheit, die über ein 6-kV-Dreieck verbunden ist, kann an einem 10-kV-Netz betrieben werden, es sei denn, der Hersteller hat diese Möglichkeit von der Isolationsseite her berücksichtigt. Es gibt Transformatoren, wie oben erwähnt, dreiphasig und einphasig. Die Geräte sind so konzipiert, dass sie je nach den Bedürfnissen des Verbrauchers mit unterschiedlichen Kapazitäten arbeiten.

Einphasen-Transformatoren, die früher als Stromversorgung verwendet wurden, werden jetzt aktiv durch verschiedene elektronische Wandler ersetzt, die einen höheren Wirkungsgrad, weniger Gewicht und Abmessungen haben. Auch Kraftgeräte lassen sich nach der Art der Ausführung des Magnetkreises in Stab und Panzer einteilen.

Ein Transformator mit einem Kernmagnetkreis ist so aufgebaut, dass 2 Spulen auf einem U-förmigen Teil installiert sind und ein Joch oben geschlossen ist. Der Vorteil ist, dass sich die Elemente eigentlich nicht berühren.

Im gepanzerten Magnetkreis ist die Spule auf dem W-förmigen Teil installiert. Üblicherweise wird zuerst der Abschnitt gewickelt, auf dem sich die Leiter befindenals primär und dann durch einen hitzebeständigen Separator als sekundär. Der Vorteil ist der verstärkte mechanische Schutz der Wicklungen.

Es gibt auch Ringkerne, aber die bestehen aus Ferritringen, da es unrentabel ist, eine solche Struktur aus einem geblechten Magnetkreis aufzubauen. Solche Einheiten werden normalerweise in der Elektronik verwendet und arbeiten mit hohen Frequenzen.

Schweißtransformatoren

Wofür sind diese Geräte? Tatsächlich sind sie unabhängige Einheiten. Das heißt, ein Schweißtransformator ist kein Kabelbaum, der den Betrieb eines Geräts gewährleistet, sondern selbst ein vollwertiges Gerät. Der Zweck eines solchen Geräts besteht darin, die Netzspannung auf einen relativ niedrigen Wert von etwa 50-60 V zu senken und einen großen Strom bereitzustellen.

Bei dieser Spannung bricht ein ziemlich kurzer Lichtbogen durch, aber ein wirklich großer Strom gibt ihm viel Kraft. Dank des letzten Parameters wird Metall geschweißt oder geschnitten.

Solche Transformatoren haben in der Regel eine Stromanpassung. Dies ist notwendig, um Durchmesser und Typ der Schweißelektrode zu ändern. Richtig, Schweißtransformatoren für den Hausgebrauch werden zunehmend durch Wechselrichter ersetzt. Kein Wunder, denn der Wirkungsgrad des Schweißkonverters ist geringer. Es lässt die Netzspannung stark fallen, verbraucht große Ströme an der Primärwicklung, hat ein großes Gewicht, eine geringe Mobilität und erwärmt sich im Vergleich zu Geräten vom Wechselrichtertyp ziemlich stark.

Jetzt wissen Sie, wie ein Schweißtransformator funktioniert und wozu er dient.

Koordinator

Dieser Transformatortyp wird in verschiedenen mehrstufigen Sch altungen verwendet, um den Widerstand zwischen verschiedenen Teilen der Sch altung anzupassen. Sie finden es in einem Röhren-Audioverstärker. Normalerweise ist bei solchen Geräten ein freier Tag.

Wozu also der Lastanpassungstransformator? Beispielsweise beträgt die Betriebsspannung der Lampen im Tonfrequenzverstärker 70-90 V, der Strom ist jedoch gering. Eine solche Spannung kann nicht an die Lautsprecher angelegt werden, was bedeutet, dass sie auf eine akzeptable Spannung abgesenkt wird und dementsprechend der Strom ansteigt.

Der Zweck eines solchen Transformators besteht darin, die Spannung zu senken oder auf den Wert zu erhöhen, der für einen bestimmten Knoten des Geräts erforderlich ist.

Schlussfolgerung

Alle Geräte zur Wandlung von Strom und Spannung eint das Funktionsprinzip. Wichtige Parameter, auf die Sie beim Kauf achten sollten: Primärspannung, Sekundärwicklung, Frequenz, Leistungsfaktor und dementsprechend Leistung und Ausgangsstrom.

Im Alltag kommt dieses Gerät fast nie zum Einsatz. Schließlich hat der Schweißtransformator den Wechselrichter ersetzt, und seine Analoga in Netzteilen haben bereits elektronische Spannungswandler ersetzt. Dies liegt daran, dass Geräte im Vergleich zu elektronischen Geräten meist viel Gewicht haben und durch den hohen Buntmetallverbrauch in der Produktion und teure Reparaturen auch wirtschaftlich nicht vorteilhaft sind. Werde bald drin bleibenProduktion nur Umspannwerke, aber nur dort, wo es nicht möglich sein wird, sie durch elektronische Komponenten zu ersetzen.

In diesem Artikel haben wir versucht zu erklären, wozu Transformatoren da sind, und ein wenig über ihre Haupttypen gesprochen.