Untuk apa transformator digunakan: fitur, prinsip operasi, dan aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Untuk memulainya, mari kita cari tahu untuk apa transformator itu dan apa fungsinya. Ini adalah mesin listrik yang dirancang untuk mengubah tegangan. Mereka berbeda tergantung pada tujuannya. Ada arus, tegangan, pencocokan, pengelasan, daya, transformator pengukur. Setiap orang memiliki tugas yang berbeda, tetapi mereka secara tegas disatukan oleh prinsip tindakan. Semua transformator berjalan pada arus bolak-balik. Tidak ada perangkat DC seperti itu. Mereka semua memiliki gulungan primer dan sekunder.

Apa yang disebut gulungan primer dan apa yang disebut gulungan sekunder?

Yang primer adalah sumber tegangan, dan yang sekunder adalah sumber tegangan. Misalkan kita memiliki transformator yang mengubah 220 V AC menjadi 12 V. Dalam hal ini, belitan primer adalah yang 220 V. Tetapi transformator tidak hanya dapat menurunkan tegangan, tetapi juga menaikkan tegangan. JadiJadi, dengan menghubungkan 12 V AC ke gulungan sekunder yang ditunjukkan sebelumnya, kita dapat menghapus 220 V dari primer, sehingga mereka berubah tempat.

Dalam beberapa kasus, mungkin ada beberapa gulungan sekunder. Misalnya, di TV lama ada perangkat dengan satu belitan primer dan banyak sekunder, tegangannya bervariasi dari 3,3 hingga 90 V. Bagaimanapun, transformator berfungsi untuk mengubah tegangan dan arus ke nilai optimal.

Hukum kekekalan energi

Harus dipahami bahwa unit ini tidak mengambil energi entah dari mana. Sebagai contoh, kita ambil sebuah transformator dengan tegangan primer 220 V dan arus 5 A. Artinya dayanya adalah 1100 watt. Dari belitan sekunder pada 22 V, kita dapat menghapus arus tidak lebih dari 50 A. Mengonversi ke watt, kita mendapatkan 1100 watt yang sama. Kami tidak akan melepaskan lebih banyak daya dari belitan sekunder. Jika Anda mencoba melakukan ini, perangkat akan gagal. Dengan demikian, menjadi jelas untuk apa transformator itu. Untuk mengubah tegangan AC menjadi DC. Selanjutnya, kami akan memberi tahu Anda lebih banyak tentang setiap jenis perangkat tersebut.

Transformator instrumen

Perangkat tersebut digunakan untuk mengurangi nilai yang dapat diterima untuk alat ukur. Mereka digunakan dalam instrumentasi. Anda juga dapat menemukan perangkat seperti itu dalam teknologi mikroprosesor. Di sana mereka bekerja sebagai sensor yang mengirimkan sinyal dari tingkat yang berbeda ke papan, tergantung pada yang terakhir "membuat keputusan" tentang fungsi lebih lanjut.alat.

Mereka umumnya sangat akurat dan tidak dimaksudkan untuk penggunaan konsumen. Contoh instrumen transformator digunakan untuk perangkat berikut untuk mengubah arus dan tegangan. Kami akan mencoba menjelaskan tujuan mereka sedetail mungkin.

Transformator arus

Untuk apa perangkat ini? Mereka dirancang untuk mengurangi jumlah arus ke peralatan pengukuran yang dapat diterima. Faktanya, mereka adalah peralatan perantara antara konduktor, dari mana perlu untuk mengambil nilai nilainya, dan mekanisme pengukuran. Trafo semacam itu digunakan, sebagaimana telah disebutkan, dalam alat ukur, peralatan proteksi, dan otomatisasi. Mereka terhubung dengan cara ini: belitan primer memiliki beberapa belitan dan dihubungkan secara seri dengan beban, dan belitan sekunder terhubung ke resistansi minimum yang mungkin dari peralatan pelindung atau pengukur.

Biasanya, trafo ini dilengkapi dengan peralatan itu sendiri, karena sedikit perubahan pada tahanan beban akan mempengaruhi akurasi pengukuran, dan peralatan proteksi tidak akan bekerja dengan baik. Fitur desain dan metode penyambungan perangkat semacam itu tidak memungkinkan untuk memberi daya pada konsumen.

Transformator Tegangan

Perangkat jenis ini tidak digunakan untuk memberi daya pada konsumen, tetapi diperlukan untuk membuat isolasi galvanik antara bagian bertegangan tinggi dan bertegangan rendah. Metode pembuatannya bukan apa-apaberbeda dari jenis daya perangkat dengan nama yang sama. Masih ada gulungan primer dan sekunder, penampang kabel agak rendah, yang tidak memungkinkan untuk digunakan untuk daya konsumen.

Misalnya, ambil kilovoltmeter. Faktanya adalah terlalu mahal untuk membangun perangkat yang dapat menahan tegangan tinggi. Oleh karena itu, transformator tegangan dipasang di antara probe pengukur, yang mengambil nilai kuantitas, dan perangkat. Ini mengubah nilai tinggi menjadi dapat diterima oleh mekanisme pengukuran (sekitar 100 V). Ukuran ini memungkinkan Anda untuk tidak membuat perubahan pada mekanisme pengukuran. Sampai batas tertentu, skema koneksi ini memungkinkan Anda untuk melindungi teknisi listrik yang melakukan pengukuran.

Mereka juga digunakan untuk instalasi di berbagai sistem kontrol dan perlindungan otomatis. Sekarang Anda tahu untuk apa transformator tegangan. Mari kita beralih ke jenis berikutnya - perangkat las dengan nama yang sama.

Transformator daya

Ini adalah perangkat yang lebih kuat yang pernah Anda lihat. Selanjutnya, kami akan menjelaskan secara rinci untuk apa transformator daya digunakan. Mereka diperlukan untuk menaikkan / menurunkan tegangan melalui induksi elektromagnetik ke nilai yang dibutuhkan konsumen. Dalam hal perangkat ini, kata “konsumen” mengacu pada pabrik dan bangunan tempat tinggal.

Contoh yang paling mencolok adalah perangkat yang menurunkan 6 (10) kV ke 380 V yang dapat diterima, yang sudah mengumpankan satu fase dalam kombinasi dengan saluran tengahrumah kami membutuhkan 220 V. Dan contoh transformator step-up seperti itu dapat ditemukan di microwave, di mana salah satu dari 220 V listrik membuat magnetron 2 kV diperlukan untuk operasi. Unit tegangan tinggi (di atas 1000 V) hampir selalu tiga fase, dan diklasifikasikan ke dalam unit berpendingin oli atau udara, serta modifikasi iklim dan tegangan belitan primer.

Fitur transformator tiga fase adalah bahwa, tergantung pada masuknya belitan (delta bintang), Anda dapat mengubah tegangan operasi sebesar 1,73 kali. Misalkan unit ini, yang dihubungkan oleh delta 6 kV, dapat beroperasi pada jaringan 10 kV, kecuali, tentu saja, pabrikan telah menangani kemungkinan ini dari sisi insulasi. Ada transformator, seperti disebutkan di atas, tiga fase dan satu fase. Perangkat dirancang untuk bekerja dengan kapasitas yang berbeda tergantung pada kebutuhan konsumen.

Transformator satu fasa, yang sebelumnya digunakan sebagai catu daya, kini secara aktif digantikan oleh berbagai konverter elektronik, yang memiliki efisiensi lebih besar, bobot dan dimensi lebih kecil. Selain itu, perangkat daya dapat dibagi menurut jenis pelaksanaan sirkuit magnetik menjadi batang dan pelindung.

Sebuah transformator dengan sirkuit magnet inti dirancang sedemikian rupa sehingga 2 kumparan dipasang pada bagian berbentuk U, dan sebuah kuk ditutup di atasnya. Keuntungannya adalah elemen-elemennya tidak saling bersentuhan.

Di sirkuit magnetik lapis baja, koil dipasang di bagian berbentuk W. Bagian di mana konduktor berada biasanya dililit terlebih dahulusebagai primer, dan kemudian, melalui pemisah tahan panas, sebagai sekunder. Keuntungannya adalah perlindungan mekanis yang diperkuat dari belitan.

Ada juga inti toroidal, tetapi terbuat dari cincin ferit, karena tidak menguntungkan untuk membangun struktur seperti itu dari sirkuit magnetik berlapis. Unit tersebut biasanya digunakan dalam elektronik dan beroperasi pada frekuensi tinggi.

Transformator las

Untuk apa perangkat ini? Bahkan, mereka adalah unit independen. Artinya, transformator las bukanlah harness yang memastikan pengoperasian perangkat apa pun, tetapi itu sendiri adalah perangkat yang lengkap. Tujuan dari perangkat tersebut adalah untuk menurunkan tegangan listrik ke relatif rendah, sekitar 50-60 V, dan memberikan arus yang besar.

Pada tegangan ini, busur yang agak pendek menerobos, tetapi arus yang sangat besar memberinya banyak daya. Berkat parameter terakhir, logam dilas atau dipotong.

Transformator seperti itu, biasanya, memiliki penyesuaian arus. Ini diperlukan untuk mengubah diameter dan jenis elektroda las. Benar, transformator las untuk keperluan rumah tangga semakin digantikan oleh inverter. Yang tidak mengherankan, karena efisiensi konverter las lebih rendah. Ini sangat menjatuhkan tegangan listrik, memakan arus besar pada belitan primer, memiliki bobot yang besar, mobilitas rendah, dan cukup panas dibandingkan dengan perangkat tipe inverter.

Sekarang Anda tahu cara kerja transformator las dan fungsinya.

Koordinator

Jenis transformator ini digunakan di berbagai rangkaian multi-tahap untuk mencocokkan resistansi antara berbagai bagian rangkaian. Anda dapat menemukannya di amplifier audio tabung. Biasanya di perangkat seperti itu hari libur.

Jadi untuk apa transformator pencocokan beban? Misalnya, tegangan operasi lampu di penguat frekuensi audio adalah 70-90 V, tetapi arusnya sedikit. Tegangan seperti itu tidak dapat diterapkan ke speaker, yang berarti tegangan tersebut diturunkan ke tegangan yang dapat diterima dan, karenanya, arus meningkat.

Tujuan dari transformator tersebut adalah untuk menurunkan tegangan atau menaikkannya ke nilai yang diperlukan oleh simpul peralatan tertentu.

Kesimpulan

Semua perangkat untuk mengubah arus dan tegangan disatukan oleh prinsip operasi. Parameter utama yang harus diperhatikan saat membeli: tegangan primer, belitan sekunder, frekuensi, faktor daya dan, karenanya, daya dan arus keluaran.

Dalam kehidupan sehari-hari, unit ini hampir tidak pernah digunakan. Bagaimanapun, transformator las menggantikan inverter, dan analognya dalam catu daya telah menggantikan konverter tegangan elektronik. Ini dilakukan karena fakta bahwa perangkat biasanya memiliki, dibandingkan dengan yang elektronik, banyak bobot, dan mereka juga tidak menguntungkan secara ekonomi karena tingginya konsumsi logam non-ferrous dalam produksi dan perbaikan yang mahal. Akan segera tinggal dihanya memproduksi gardu transformator, tetapi hanya di tempat-tempat yang tidak memungkinkan untuk menggantinya dengan komponen elektronik.

Pada artikel ini, kami mencoba menjelaskan untuk apa transformator, dan berbicara sedikit tentang jenis utamanya.