Razumevanje mehanike transformatorjev in logike delovanja
V napajalnih sistemih so transformatorji kot napetostni prometni policaji. Visoke napetostne stvari iz elektrarn? To stopijo tako, da lahko prevozi kilometre; Ko pride do vaše hiše, so ga poklicali na tisto, kar potrebujeta vaš toaster in AC. Te velike kovinske škatle so videti preprosto, toda v notranjosti se dogaja nekaj pametnih stvari.
I. Kako delujejo: prehod elektrike skozi tanek zrak
V njihovem jedru imate dve ločeni tuljavi, oviti okoli kup jeklenih listov iz silicijevega jekla. Ko izmenični tok zadene prvo tuljavo, naredi magnetno polje, ki potuje skozi jeklo do druge napetosti, ki udarja po tuljavi.
Navadna in preprosta: dve tuljavi, ki se nikoli ne dotikajo, premikajo elektriko skozi tanek zrak z uporabo magnetov. Sprememba napetosti? Vse o tem, koliko zavojev ima vsaka tuljava. Če ima druga tuljava 10 -krat več zank kot prva, napetost skoči 10 -krat; Prevrnite številke in pade. Vaš tipičen domači transformator od 10 kV do 220V? Razmerje obračanja je okoli 25: 1- kot nalašč za polnjenje telefona ali izvajanje hladilnika.
To jekleno jedro? Zelo pomembno. Brez nje bi se magnetno polje razpršilo kot razlito vedro, učinkovitost pa bi se preselila od 95%+ do 30%. Silicij v jeklu? Zakriva odpornost, zato se manj zapravljenega toka (imenovane vrtinčne tokove) nagajiva, ki se nanaša na manjše električne energije, se spremeni v neuporabno toploto.
Ii. Kako delujejo: valjanje z obremenitvijo
Naloga transformatorja je uravnotežiti, da se daje in prevzame moč, ki teče, ne da bi jo pretiravali, kot gumijasti trak, ki se razteza s tem, kar visi na njem.
Izstrelite več naprav (težja obremenitev) in tok druge tuljave se dvigne. Ta nudge potuje skozi magnetno polje do prve tuljave, ki se dvigne svoj tok, da se ujema. Toda obstaja omejitev: transformator 100KVA prisiljen obvladati 120KVA? To se bo pregrelo, skuhalo izolacijo, morda celo izgorelo. Tisti hum, ki ga slišite med uro? To je transformator, ki stoka pod težo.
Tudi stabilne napetostne zadeve. Ko omrežje zaletava, strela strela, ki vhodna-transformator uporablja svojo "impedanco" za mehčanje udarca. Več impedance pomeni manj napetostni skok, vendar majhen zadetek do učinkovitosti. Inženirji izbirajo na podlagi tega, kar je potrebno: nizka impedanca za mestna omrežja (učinkovitost najprej), višja za tovarne (žilavost je pomembna več).
Iii. Ključni deli: Vsak kos potegne svojo težo
Transformatorji imajo nekaj neprimernih pomočnikov. Olje v olju? Ohladi stvari in preprečuje, da bi elektrika uhajala, drsenje naokoli kot tekoči ventilator. Plin v teh? Skupaj LifeSaver-One Chemical Plant je izmikal ogenj, ko je ujel kratek stik in udaril zavore.
Transformatorji suhega tipa (kot v centrih) uporabljajo zrak za hlajenje. Njihove tuljave so prevlečene v epoksi, ki ohranja elektriko in omogoča, da se toplota preseže za mesta, kjer so požarne kode tesne. Termometer? Ne pogajanja. Olje, napolnjene z oljem, ne bi smele najvišji 85 stopinj, suhih 100 stopinj. Pojdite višje in prosite za težave.
Iv. Pogosti miti: Ne znojite se
Ta buzz? Ni vedno problem. To je normalno-jedro, ki vibrira iz magnetnega polja, okoli 50Hz. Če pa postane glasnejši ali spremeni ton? Preverite ohlapne koščke ali kratke tuljave.
Večji ni boljši. Transformator 1000KVA, ki ravna s 100KVA, je kot uporaba tovornjaka za prevoz nahrbtnika in učinkovitosti z 98% na manj kot 85%, zapravljanje moči. Prizadevajte si za 60-80% obremenitev za sladko mesto.
Od elektrarn do vaše dnevne sobe transformatorji težko delajo s preprostimi deli. Če ugotovite, kako odkljukajo, vam pomaga pametneje porabiti električno energijo-in cenite pametne pametne "naj bodo preproste", ki ohranjajo prižgane luči.