Per a què serveix un transformador: característiques, principi de funcionament i aplicació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Per començar, anem a esbrinar per a què serveix un transformador i què és. Es tracta d'una màquina elèctrica dissenyada per canviar la tensió. Són diferents segons la finalitat. Hi ha transformadors de corrent, tensió, concordança, soldadura, potència i mesura. Cadascú té tasques diferents, però els uneix inequívocament el principi d'acció. Tots els transformadors funcionen amb corrent altern. No hi ha aquests dispositius de corrent continu. Tots tenen bobinatges primaris i secundaris.

Què s'anomena bobinatge primari i què s'anomena bobinatge secundari?

El primari és aquell al qual ve la tensió, i el secundari és el del qual s'elimina. Suposem que tenim un transformador que converteix 220 V AC en 12 V. En aquest cas, el bobinatge primari és el que és de 220 V. Però els transformadors no només poden baixar, sinó també augmentar la tensió. TanAixí, connectant 12 V AC al bobinat secundari indicat anteriorment, podem treure 220 V del primari. Així, canvien de lloc.

En alguns casos, pot haver-hi diversos bobinatges secundaris. Per exemple, als televisors antics hi havia aparells amb un bobinatge primari i molts secundaris, la tensió en què variava de 3,3 a 90 V. En qualsevol cas, el transformador serveix per convertir tensions i corrents a valors òptims.

La llei de conservació de l'energia

S'ha d'entendre que aquesta unitat no agafa energia del no-res. Per exemple, prenem un transformador amb una tensió primària de 220 V i un corrent de 5 A. Això vol dir que la seva potència és de 1100 watts. Del bobinatge secundari a 22 V, podem eliminar un corrent de no més de 50 A. Convertint a watts, obtenim els mateixos 1100 watts. No treurem més potència del bobinatge secundari. Si intenteu fer-ho, el dispositiu simplement fallarà. Així, queda clar per a què serveix el transformador. Per convertir la tensió AC a DC. A continuació, us explicarem més sobre cada tipus d'aquests dispositius.

Transformadors d'instruments

Aquests dispositius s'utilitzen per reduir els valors a acceptables per als dispositius de mesura. S'utilitzen en instrumentació. També podeu trobar aquests dispositius en tecnologia de microprocessador. Allà funcionen com un sensor que envia senyals de diferents nivells al tauler, segons que aquest "pren una decisió" sobre el seu funcionament posterior.aparell.

En general, són molt precises i no estan pensades per a l'ús del consumidor. Exemples de per a què s'utilitzen els transformadors d'instruments són els següents dispositius per convertir el corrent i la tensió. Intentarem explicar el seu propòsit amb el màxim de detall possible.

Transformadors de corrent

Per a què serveixen aquests dispositius? Estan dissenyats per reduir la quantitat de corrent a un equip de mesura acceptable. De fet, són equips intermedis entre els conductors, dels quals cal treure el valor del valor, i el mecanisme de mesura. Aquests transformadors s'utilitzen, com ja s'ha esmentat, en instruments de mesura, equips de protecció i automatització. Es connecten d'aquesta manera: el bobinat primari té diverses espires i es connecta en sèrie amb la càrrega, i el bobinat secundari es connecta a la mínima resistència possible de l'equip de protecció o mesura.

En general, aquests transformadors es subministren amb el propi equip, ja que lleugers canvis en la resistència de càrrega afectaran la precisió de la mesura i l'equip de protecció no funcionarà correctament. La funció de disseny i el mètode de connexió d'aquests dispositius fan impossible alimentar el consumidor.

Transformadors de tensió

Aquest tipus de dispositiu no s'utilitza per alimentar els consumidors, però és necessari crear un aïllament galvànic entre les parts d' alta tensió i de baixa tensió. El mètode de fabricació no és resdiferents dels tipus de potència dels dispositius amb el mateix nom. Encara hi ha bobinatges primaris i secundaris, la secció transversal del cable és bastant baixa, cosa que no permet utilitzar-lo per alimentar els consumidors.

Per exemple, agafeu un quilovoltmetre. El fet és que és massa car construir un dispositiu que aguanti alta tensió. Per tant, s'instal·la un transformador de tensió entre les sondes de mesura, que prenen el valor de les magnituds, i el dispositiu. Converteix valors alts a acceptables pel mecanisme de mesura (aproximadament 100 V). Aquesta mesura permet no fer canvis al mecanisme de mesura. Fins a cert punt, aquest esquema de connexió us permet protegir l'electricista que fa les mesures.

També s'utilitzen per a la instal·lació en diversos sistemes de control i protecció automatitzats. Ara ja saps per a què serveixen els transformadors de tensió. Passem al següent tipus: els dispositius de soldadura del mateix nom.

Transformadors de potència

Aquests són dispositius més potents que molts de vos altres heu vist. A continuació, descriurem amb detall per a què s'utilitzen els transformadors de potència. Són necessaris per augmentar/disminuir la tensió mitjançant inducció electromagnètica fins al valor que el consumidor necessita. En el cas d'aquests dispositius, la paraula "consumidor" fa referència a fàbriques i edificis residencials.

L'exemple més cridaner són els dispositius que baixen 6 (10) kV a un acceptable 380 V, que ja alimenten una sola fase en combinació amb la línia mitjanales nostres cases necessiten 220 V. I un exemple d'aquest transformador augmentador es pot trobar al microones, on una de les xarxes de 220 V fa que el magnetró de 2 kV sigui necessari per al funcionament. Les unitats d' alta tensió (per sobre de 1000 V) són gairebé sempre trifàsiques i es classifiquen en unitats refrigerades per oli o aire, així com modificacions climàtiques i tensió de bobinat primari.

Una característica dels transformadors trifàsics és que, depenent de la inclusió dels bobinatges (estrella-triangle), podeu canviar la tensió de funcionament 1,73 vegades. Suposem que aquesta unitat, connectada per un delta de 6 kV, pot funcionar en una xarxa de 10 kV, tret que, per descomptat, el fabricant hagi tingut cura d'aquesta possibilitat des del costat de l'aïllament. Hi ha transformadors, com s'ha esmentat anteriorment, trifàsics i monofàsics. Els dispositius estan dissenyats per funcionar amb diferents capacitats en funció de les necessitats del consumidor.

Els transformadors monofàsics, que abans s'utilitzaven com a fonts d'alimentació, s'estan substituint activament per diversos convertidors electrònics, que tenen una major eficiència, menys pes i dimensions. A més, els dispositius de potència es poden dividir segons el tipus d'execució del circuit magnètic en vareta i armadura.

Un transformador amb un circuit magnètic central està dissenyat de manera que s'instal·len 2 bobines en una peça en forma d'U i es tanca un jou a la part superior. L'avantatge és que els elements no es toquen entre si.

Al circuit magnètic blindat, la bobina s'instal·la a la part en forma de W. La secció on es troben els conductors s'acostuma a bobinar primercom a primari, i després, mitjançant un separador resistent a la calor, com a secundari. L'avantatge és la protecció mecànica reforçada dels bobinatges.

També hi ha nuclis toroidals, però estan fets d'anells de ferrita, ja que no és rendible construir aquesta estructura a partir d'un circuit magnètic laminat. Aquestes unitats s'utilitzen normalment en electrònica i funcionen a altes freqüències.

Transformadors de soldadura

Per a què serveixen aquests dispositius? De fet, són unitats independents. És a dir, un transformador de soldadura no és un arnès que garanteixi el funcionament de qualsevol dispositiu, sinó que és un dispositiu complet. L'objectiu d'aquest dispositiu és reduir la tensió de la xarxa a una tensió relativament baixa, aproximadament 50-60 V, i proporcionar un gran corrent.

A aquesta tensió, s'obre un arc força curt, però un corrent realment enorme li proporciona molta potència. Gràcies a l'últim paràmetre, el metall es solda o talla.

Aquests transformadors, per regla general, tenen un ajust de corrent. Això és necessari per canviar el diàmetre i el tipus de l'elèctrode de soldadura. És cert que els transformadors de soldadura per a ús domèstic s'estan substituint cada cop més per inversors. La qual cosa no és sorprenent, perquè l'eficiència del convertidor de soldadura és menor. Redueix fortament la tensió de la xarxa, consumint grans corrents al bobinatge primari, té un gran pes, poca mobilitat i s'escalfa molt en comparació amb els dispositius de tipus inversor.

Ara ja saps com funciona un transformador de soldadura i per a què serveix.

Coordinador

Aquest tipus de transformador s'utilitza en diversos circuits de diverses etapes per igualar la resistència entre diferents parts del circuit. El podeu trobar en un amplificador d'àudio de tub. Normalment, en aquests dispositius és un dia lliure.

Aleshores, per a què serveix el transformador de concordança de càrrega? Per exemple, la tensió de funcionament de les làmpades de l'amplificador d'àudiofreqüència és de 70-90 V, però el corrent és escàs. Aquesta tensió no es pot aplicar als altaveus, la qual cosa significa que es redueix a una tensió acceptable i, en conseqüència, augmenta el corrent.

L'objectiu d'aquest transformador és baixar la tensió o augmentar-la fins al valor requerit per un node concret de l'aparell.

Conclusió

Tots els dispositius per convertir el corrent i la tensió estan units pel principi de funcionament. Paràmetres clau a tenir en compte a l'hora de comprar: tensió primària, bobinatge secundari, freqüència, factor de potència i, en conseqüència, potència i corrent de sortida.

A la vida quotidiana, aquesta unitat gairebé mai no s'utilitza. Després de tot, el transformador de soldadura va substituir l'inversor i els seus anàlegs a les fonts d'alimentació ja han substituït els convertidors de tensió electrònics. Això es fa a causa del fet que els dispositius solen tenir, en comparació amb els electrònics, molt de pes, i tampoc són econòmicament avantatjoses a causa de l'elevat consum de metalls no fèrrics en la producció i les reparacions costoses. Aviat es quedarà a dinsproducció només de subestacions transformadores, però només en aquells llocs on no sigui possible substituir-les per components electrònics.

En aquest article, hem intentat explicar per a què serveixen els transformadors i hem parlat una mica dels seus principals tipus.