Μονοφασικός μετασχηματιστής. Σκοπός, συσκευή και κύρια χαρακτηριστικά

2026 Συγγραφέας: Howard Calhoun | calhoun@techconfronts.com. Τελευταία τροποποίηση: 2025-06-01 07:13:36

Υπάρχει ένα παλιό αστείο ινστιτούτου. Στην ερώτηση του δασκάλου "πώς λειτουργεί ένας μονοφασικός μετασχηματιστής", ο μαθητής βουίζει απαντώντας: "Uuu!". Ένας τέτοιος ήχος λαμβάνει χώρα πραγματικά, αλλά οφείλεται στο γεγονός ότι όταν κατευθύνεται το επαγωγικό πεδίο, εμφανίζεται ένα φαινόμενο μαγνητικής στενότητας, προκαλώντας τη δόνηση των πλακών του μαγνητικού κυκλώματος.

Ένας μονοφασικός μετασχηματιστής έχει σχεδιαστεί για να παρέχει τη σωστή ποσότητα εναλλασσόμενης τάσης για φορτίο που δεν χρειάζεται τριφασική παροχή ρεύματος.

Οποιοσδήποτε μετασχηματιστής αποτελείται από δύο κύριες μονάδες: έναν πυρήνα και πηνία, υπάρχουν τουλάχιστον δύο από αυτά. Η αρχή της λειτουργίας είναι απλή. Ως αποτέλεσμα της διέλευσης ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του αγωγού στο πρωτεύον τύλιγμα, προκαλείται ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) στο δευτερεύον. Ο πυρήνας αποτελείται από σιδηρομαγνητικές πλάκες, δηλαδή ένα υλικό που ενισχύει το μαγνητικό πεδίο (ηλεκτρικός χάλυβας ειδικών ποιοτήτων).

Η τιμή EMF καθορίζεται από τον τύπο:

E=4, 44 x F x f x ω

where:

F -πλάτος μαγνητικής ροής;

f - τρέχουσα συχνότητα;

ω είναι ο αριθμός των στροφών στην περιέλιξη.

Η επιτρεπόμενη ισχύς φορτίου που θα «τραβήξει» ένας μονοφασικός μετασχηματιστής δίνεται από τη διατομή του σύρματος με το οποίο τυλίγονται τα πηνία και τον συντελεστή ποιότητας του μαγνητικού κυκλώματος, ειδικότερα τη μαγνητική διαπερατότητα του σιδηρομαγνήτη μ. Οι διαστάσεις του πυρήνα και ο αριθμός των στροφών είναι το αντικείμενο υπολογισμού, το οποίο συχνά αποτελεί αντικείμενο εξεταστικής εργασίας στα τεχνικά πανεπιστήμια.

Σε κάθε περίπτωση, όσο πιο ισχυροί μονοφασικοί μετασχηματιστές τάσης, τόσο πιο εντυπωσιακό είναι το μέγεθός τους. Στην περίπτωσή τους, τις περισσότερες φορές υπάρχει μια ετικέτα που αναφέρει τις κύριες παραμέτρους (επιτρεπόμενο ρεύμα, τάσεις εισόδου και εξόδου). Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει πάντα.

Στην πράξη, πολλοί επισκευαστές αντιμετωπίζουν συχνά την ανάγκη να αντικαταστήσουν έναν καμένο μονοφασικό μετασχηματιστή τάσης. Για να εξασφαλιστεί η καταλληλότητα, θα πρέπει να εξεταστούν οι προδιαγραφές της συσκευής αντικατάστασης.

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να ορίσετε την περιέλιξη εισόδου. Για μετασχηματιστές με βήμα προς τα κάτω, έχει την υψηλότερη αντίσταση.

Στη συνέχεια, συνδέοντάς το στο δίκτυο, μπορείτε να μετρήσετε την τάση εξόδου σε κατάσταση αναμονής. Ο λόγος του EMF εισόδου και εξόδου είναι ο λόγος μετασχηματισμού K. Είναι επίσης ίσος με το κλάσμα N in / N έξω, δηλαδή τον αριθμό των στροφών στις περιελίξεις.

Μετά από αυτό, μπορείτε να συνδέσετε μια ισχυρή μεταβλητή αντίσταση (ρεοστάτη) ως φορτίο και να λάβετε το χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης προσδιορίζοντας την τιμήονομαστικό ρεύμα. Καθώς το φορτίο αυξάνεται, η τάση εξόδου πέφτει σταδιακά.

Οι μετασχηματιστές δεν είναι μόνο ισχύς, αλλά και μέτρηση. Σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί σημαντική ποσότητα ρεύματος στο κύκλωμα, χρησιμοποιείται αμπερόμετρο. Συνδέεται σε σειρά και πρέπει να έχει χαμηλή αντίσταση σε συνδυασμό με μεγάλο μετρητή καλωδίων στο σύστημα μαγνητικής παραμόρφωσης. Μια τέτοια συσκευή θα ήταν πολύ μαζική και ακριβή, επομένως, χρησιμοποιούνται μονοφασικοί μετασχηματιστές ρεύματος, οι οποίοι λαμβάνουν αναλογικά μειωμένες τιμές και τις τροφοδοτούν σε συνηθισμένα σειριακά αμπερόμετρα. Δεν είναι δύσκολο να υπολογίσετε την ένταση, μένει μόνο να εφαρμόσετε τους πολλαπλασιαστές που υποδεικνύονται στη θήκη.