Transformator

vanuit Wikipedia, die vrye ensiklopedie.

Transformator 25KV.

'n Transformator is 'n statiese (d.w.s. geen beweegende onderdele) elektriese toestel wat deur middel van electromagnietese koppeling energie oordra van een stroombaan na 'n ander. 'n Transformator bestaan uit twee of meer spoele wat in meeste gevalle om 'n magnetiese kern gewikkel is. Die magnetiese kern konsentreer the magneetiese vloed in die spoele. 'n Wisselstroom in een van die spoele, die primêre spoel, induseer 'n wisselende magnetiese vloed in the kern op. Hierdie floed induseer dan 'n spanning op in die ander, sekondêre, spoele.

Transformators word gebruik vir omskakeling tussen hoë en lae spannings, om impedansie te verander, en om elektriese isolasie te bied tussen stroombane.

Inhoud

1 Basiese Prinsiepe
- 1.1 Koppeling deur weedersydse induksie
- 1.2 Eenvoudige analiese
2 Sien ook

[wysig] Basiese Prinsiepe

[wysig] Koppeling deur weedersydse induksie

'n Eenvoudige transformator bestaan uit twee geleiers wat in 'n spoel gedraai word. Een van die spoel windings word die primêre spoel genoem en die ander spoel winding word die sekondêre winding genoem. Die geleiers word met 'n dun lagie isolator bedek om kortsluiting tussen die windings the voorkom. Wanneer 'n tyd varieërende stoom deur die primêre windings vloie word 'n tyd varieërende magnetiese vloed om beide van die spoele gevorm. Die tyd varieërende magnetiese veld indiseer 'n spanningsval oor die sekondêre spoel. Hierdie effek word weedersydse induksie genoem.

[wysig] Eenvoudige analiese

Wanneer 'n tyd varieërende spanning $v P,$ oor die primêre winding van $N_P\,$ draaie geplaas word, word 'n tyd varieërende stoorm in die spoel geïnduseer. Die tyd varieërende stroom induseer 'n magneto-metoriese krag (MMK). Net soos 'n elektromotoriese krag (EMK) die stroom deur 'n elekriese stroombaan dryf, so ook probeer die MMK die magnetiese vloed dryf in 'n magnetiese stroombaan. Die primêre MMF induseer 'n varieërende magnetiese vloed $\Phi_P\,$ in die transformator kern. Met 'n oopbaan sekondêre winding word 'n teen EMK in teenstelling met $v P$ geïnduseer. In verband met Faraday se wet van induktansie word die spanning oor die spoele geïnduseer in verhouding met die verandering in magnetiese vloed:

${v_P} = {N_P} \frac {d \Phi_P}{dt}$ and ${v_S} = {N_S} \frac {d \Phi_S}{dt}$

waar

$v P$ en $v S$ die spanningsval oor ondeskeidelik die primêre en sekondêre spoel is,
$N P$ en $N S$ die aantal windings in ondeskeidelik die primêre en sekondêre spoel is,
$d Φ P / d t$ and $d Φ S / d t$ die tyd afgeleide vloed geinduseer in ondeskeidelik die primêre en sekondêre spoel.

As daar geen verliese tussen die primêre en sekondêre vloed is nie is die transformator koppeling perfek, dan sal $\Phi_P = \Phi_S\,$ . Vervang dit in die bogenoemde verglyking dan sal:

$\frac{v_P}{v_S}=\frac{N_P}{N_S}$

waar

$v P$ en $v S$ die spanningsval oor ondeskeidelik die primêre en sekondêre spoel is,
$N P$ en $N S$ die aantal windings in ondeskeidelik die primêre en sekondêre spoel is.

Vir 'n ideale transformator sal die verhouding tussen die primêre spanning en sekondêre spanning gelyk wees aan die verhouding tussen die primêre en sekondêre spoel windings. Anders gestel, die spanning per spoel winding is dieselfde in beide windings. Die verhouding tussen dir primêre en sekondêre stroom is ongekeerd eweredig aan die winding verhouding. Dit lei tot die mees algemeenste gebuik van transformators, om tussen hoë en lae spanning on te skakel.