Yksivaiheinen muuntaja on sähkölaite, joka hyväksyy yksivaiheinen vaihtovirta ja antaa yksivaiheisen vaihtovirran. Tätä käytetään sähkönjakeluun muilla kuin kaupunkialueilla, koska kokonaiskysyntä ja siihen liittyvät kustannukset ovat pienemmät kuin kolmivaiheisen jakelumuuntajan. Niitä käytetään alamuuntajana kotijännitteen pienentämiseksi sopivaan arvoon muuttamatta taajuutta. Tästä syystä sitä käytetään yleisesti tehoelektroniikka kodinkoneet. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta yksivaiheisesta muuntajasta.

“keskeytymättömän virtalähteen osat ”

Mikä on yksivaiheinen muuntaja?

Määritelmä: TO muuntaja on laite, joka muuntaa magneettisen energian sähköenergiaksi. Se koostuu kahdesta sähkökäämisestä, joita kutsutaan ensiökääminä ja sekundäärikääminä. Ensisijainen käämitys muuntaja saa virtaa, kun taas toissijainen käämi toimittaa virtaa. Magneettista rautapiiriä, jota kutsutaan 'ytimeksi', käytetään yleisesti näiden kelojen kiertämiseen. Vaikka nämä kaksi kelaa ovat sähköisesti eristettyjä, ne ovat magneettisesti kytkettyjä.

Sähkövirta, kun se kulkee muuntajan primäärin läpi, syntyy magneettikenttä, joka indusoi jännitteen muuntajan toissijaisen poikki. Sovellustyypin perusteella yksivaiheista muuntajaa käytetään joko lisäämään tai laskemaan jännitettä lähdössä. Tämä muuntaja on tyypillisesti a tehomuuntaja tehokkaalla ja pienillä häviöillä. Yksivaiheisen muuntajan kaavio on esitetty alla.

yksivaiheinen muuntaja

Yksivaiheisen muuntajan periaate

Yksivaiheinen muuntaja toimii Faradayn sähkömagneettisen induktion laki . Tyypillisesti primääri- ja sekundäärikäämien välinen induktio on vastuussa muuntajan toiminnasta sähkömuuntajassa.

Yksivaiheisen muuntajan toiminta

Muuntaja on staattinen laite, joka siirtää sähkövirtaa yhdessä piirissä toiseen piiriin samalla taajuudella. Se koostuu ensiö- ja toisiokäämeistä. Tämä muuntaja toimii keskinäisen induktanssin periaatteella.

Kun muuntajan ensiö on kytketty vaihtovirtalähteeseen, virta virtaa kelassa ja magneettikentän muodostuminen. Tämä tila tunnetaan keskinäisenä induktanssina ja virran virtaus on Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukainen. Kun virta kasvaa nollasta maksimiarvoonsa, magneettikenttä vahvistuu ja sen antaa dɸ / dt.

Tämä sähkömagneetti muodostaa magneettiset voimajohdot ja laajenee kelasta ulospäin muodostaen magneettivuon polun. Molempien käämien käännökset kytkeytyvät tämän magneettivuon avulla. Ytimessä syntyvän magneettikentän voimakkuus riippuu käämityksen kierrosten määrästä ja virran määrästä. Magneettivuo ja virta ovat suoraan verrannollisia toisiinsa.

yksivaihemuuntajan toiminta

Lähde: Wikimedia

Kun vuon magneettilinjat virtaavat ytimen ympäri, se kulkee toissijaisen käämityksen läpi aiheuttaen jännitteen sen yli. Faradayn lakia käytetään sekundäärikäämin yli indusoidun jännitteen määrittämiseen, ja sen antaa:

N. dɸ / dt

missä,

’N’ on kelan kierrosten lukumäärä

Taajuus on sama ensiö- ja toisiokäämissä.

Siten voimme sanoa, että indusoitu jännite on sama molemmissa käämeissä, koska sama magneettivuo yhdistää molemmat kelat yhteen. Lisäksi indusoitu kokonaisjännite on suoraan verrannollinen kelan kierrosten lukumäärään.

Oletetaan, että muuntajan ensiö- ja toisiokäämeillä on yksi kierros kussakin. Olettaen, ettei häviöitä ole, virta virtaa kelan läpi magneettivuon tuottamiseksi ja yhden voltin jännitteen indusoimiseksi sekundäärisen yli.

AC-syötteen takia magneettivuo vaihtelee sinimuotoisesti ja sen antaa

ɸ = ɸ_enintIlman ωt

Indusoidun emf, E: n suhde N-kierroksen käämikäämeissä saadaan,

E = N (d∅) / dt

E = N * ω * ɸ_enintcosωtφ

Emax = Nω2_enint

Erms = Nω / √2 * ɸ_enint= 2π / √2 * f * N * ɸ_enint

Erms = 4,44 fNɸ_enint

Missä,

’F’ on taajuus hertseinä, jonka antaa ω / 2π.

’N’ on kelakäämien lukumäärä

’ɸ’ on Webersin vuon määrä

Yllä oleva yhtälö on Transformer EMF -yhtälö. Muuntajan primäärikäämityksen emf: lle N on ensiökierrosten lukumäärä (NP), kun taas muuntajan toissijaisen käämityksen emf, E: lle kierrosten lukumäärä, N on (NS).

Yksivaiheisen muuntajan rakentaminen

Yksinkertaisessa yksivaiheisessa muuntajassa kukin käämi on kääritty sylinterimäisesti pehmeään rautaraajaan erikseen tarvittavan magneettipiirin aikaansaamiseksi, jota kutsutaan yleisesti 'muuntajan sydämeksi'. Se tarjoaa polun magneettikentän virtaukselle jännitteen indusoimiseksi kahden käämityksen välillä.

Kuten yllä olevasta kuvasta nähdään, molemmat käämit eivät ole tarpeeksi lähellä tehokkaan magneettikytkennän aikaansaamiseksi. Täten magneettipiirin lähentyminen ja lisääminen kelojen lähellä voi parantaa magneettista kytkentää ensiö- ja toisiokäämien välillä. Ohut teräslaminointi on käytettävä ydinvirtahäviöiden estämiseksi.

Muuntajan rakenne on jaettu kahteen tyyppiin sen perusteella, kuinka käämit on kääritty keskiteräksisen laminoidun ytimen ympärille

Ydintyyppinen muuntaja

Tämän tyyppisessä rakenteessa vain puolet käämeistä on kääritty sylinterimäisesti muuntajan kummankin jalan ympärille magneettisen kytkennän parantamiseksi, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty. Tämän tyyppinen rakenne varmistaa, että magneettiset voimajohdot virtaavat molempien käämien yli samanaikaisesti. Ydintyyppisen muuntajan tärkein haittapuoli on vuotovirta, joka tapahtuu pienen osan magneettisten voimajohtojen virtauksen johdosta ytimen ulkopuolelle.

ydintyyppinen muuntaja

Shell-tyyppinen muuntaja

Tämän tyyppisessä muuntajan rakenteessa ensiö- ja toisiokäämit on sijoitettu sylinterimäisesti keskiosaan, mikä johtaa kaksinkertaiseen poikkileikkaukseen kuin ulkorajat. Tämän tyyppisessä rakenteessa on kaksi suljettua magneettista polkua, ja ulommassa raajassa magneettivuo ɸ / 2 virtaa. Kuorimuuntaja voittaa vuotovirran, vähentää ydinhäviöitä ja lisää tehokkuutta.

yksivaiheinen muuntajan kuorityyppi

Sovellukset

Yksivaiheisen muuntajan sovellukset mainitaan alla.

Vähentää kaukosignaaleja tukemaan sekä asuin- että kevyitä kaupallisia elektronisia laitteita
Televisioissa jännitteen säätöä varten
Tehon tehostaminen kotitaajuusmuuttajissa
Toimittaa virtaa muille kuin kaupunkialueille
Kahden piirin eristämiseksi sähköisesti ensisijaisena ja sekundäärisenä sijoitetaan kauas toisistaan

UKK

1). Mitä yksivaiheinen tarkoittaa?

“täyden aallon sillan tasasuuntaaja kondensaattorisuodattimella ”

Yksivaiheinen järjestelmä tai piiri, joka tuottaa tai käyttää yhtä vaihtojännitettä

2). Käytävätkö talot yksivaiheista syöttöä?

Yleensä koteihin toimitetaan yksivaiheinen syöttö

3). Millä periaatteilla yksivaiheinen muuntaja toimii?

Faradayn laki sähkömagneettisen induktion ja keskinäisen induktion

4). Mikä on muuntaja ”Kääntymissuhde”?

NP / NS = VP / VS = n = Käännössuhde

5). Anna yksivaiheisen muuntajan kaksi käyttötarkoitusta

Televisioissa jännitteen säätöä varten
Tehon tehostaminen kotitaajuusmuuttajissa

Siten yksivaiheinen muuntaja on sopiva kevyemmille sähkölaitteille. On halvempaa ja erittäin suositeltavaa toimittaa sähköä muille kuin kaupunkialueille. Tässä artikkelissa korostetaan muuntajan toimintaperiaate , yksivaiheisen muuntajan rakentaminen ja sovellukset. Lukija voi oppia perusteellisesti yksivaiheisesta muuntajasta tästä artikkelista.