Mikä on muuntaja? Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää

Tiedät kyllä mikä on muuntaja? Me saimme sinut!

Muuntaja on elektroninen laite käännökset sähköä kahden tai useamman piirin välillä. Muuntajat käytetään laajentaa or pienentää AC (vaihtovirta) signaalijännite.

Mutta siinä ei vielä kaikki. Katsotaanpa tarkemmin näitä upeita laitteita!

Muuntajan historia

Muuntajan keksi unkarilaistaustainen amerikkalainen insinööri nimeltä Otto Blatti in 1884 vuotta.

Uskotaan, että hän sai inspiraationsa laitteen luomiseen nähtyään epäonnistuneen kokeen, jossa sähkövirta johdettiin metallilevyn läpi.

Muuntajan toimintaperiaate

Muuntajan toimintaperiaate perustuu induktion käsitteeseen. Kun teho syötetään yhteen kelaan, se luo sähkömotorisen voiman toiseen kelaan, mikä saa sen magneettisesti polarisoitumaan.

Lopputuloksena on, että yhdessä piirissä indusoituvat virrat, jotka muodostavat jännitteen, joka muuttaa sitten napaisuuden.

Mitä hyötyä muuntajasta on?

Muuntajat ovat yleisesti käytössä pienentää jännite sähköpiirissä. Tämä tekee siitä turvallisemman lähellä olevia pienjännitelaitteita varten. herkkä elektroninen laitteita ja estää myös kotitalouksien sähköjohtojen vaurioitumisen.

Myös muuntajia voidaan käyttää jakelu teho on ylikuormitettu tai epävakaa katkaisemalla kuorma syöttöjohdosta huippukysynnän aikana.

Muuntaja voidaan sijoittaa eri piireihin niiden mukaan tarpeet joka varmistaa, että ylikuormituksia ei synny, vaikka yhdessä piirissä olisi ongelmia jännitevaatimusten kanssa.

Tämä myös mahdollistaa säännellä kuinka paljon tehoa tarvitset kulloinkin, jotta sähköjärjestelmä ei toimi liian kovasti ja kuluu ennenaikaisesti, koska kaikkiin muuntajiin kohdistuu aina jonkin verran kuormitusta.

Muuntajan osat

Muuntaja koostuu ensiökäämistä, toisiokäämistä ja magneettipiiristä. Kun ensiöpiiriin syötetään tehoa, tämän vaiheen magneettivuo vaikuttaa toisiovaiheeseen ja ohjaa osan näistä virroista takaisin siihen.

Tämä luo jännitteen, joka indusoituu toiseen kelaan, joka muuttaa sitten napaisuuden. Tämä johtuu siitä, että magneettivuo katkaistaan ​​yhdestä kelasta ja kohdistetaan toiseen. Lopputuloksena on indusoitunut virta toisiopiirissä sekä vaihtuvia jännitetasoja.

Ensiö- ja toisiokäämit voidaan kytkeä joko sarjaan tai rinnan, mikä vaikuttaa tehonsiirtoon eri tavalla riippuen kyseisen piirin tarpeista.

Tämä malli antaa meille mahdollisuuden käyttää yhtä piiriä useisiin tarkoituksiin. Jos energiatasoja ei tiettynä aikana tarvita, ne voidaan siirtää toiseen piiriin, jolla voi olla suurempi tarve.

Miten muuntaja toimii?

Muuntajan periaate on, että sähkö kulkee yhden lankakelan läpi, joka muodostaa magneettikentän, joka sitten indusoi virtaa muihin. Tämä tarkoittaa, että ensiökäämi syöttää tehoa toisiokäämiin saadakseen sen tuottamaan jännitettä.

Prosessi alkaa, kun ensiökäämässä on vaihtovirta (AC), joka luo magnetismia ja polariteettia vaihtuu edestakaisin pohjoisen ja etelän välillä. Magneettikenttä siirtyy sitten ulospäin kohti toisiokäämiä ja lopulta tulee ensimmäiseen lankakelaan.

Magneettikenttä liikkuu ensimmäistä lankaa pitkin ja muuttaa napaisuutta tai suuntaa, mikä sitten indusoi sähkövirran. Tämä prosessi toistetaan niin monta kertaa kuin muuntajassa on keloja. Jännitteen voimakkuuteen vaikuttaa sekä ensiö- että toisiopiirin kierrosten määrä.

Magneettikenttä jatkaa liikkumistaan ​​toissijaisen lankakelan läpi, kunnes se saavuttaa pään ja palaa sitten takaisin ensimmäiseen lankakelaan. Tämä tekee siitä niin, että suurin osa sähköstä menee yhteen suuntaan kahteen eri suuntaan, mikä luo vaihtovirtaa (AC).

Koska energia varastoituu muuntajan magneettikenttään, toista virtalähdettä ei tarvita.

Jotta teho siirrettäisiin ensiökäälistä toisiokäämiin, ne on kytkettävä yhteen suljetussa piirissä. Tämä tarkoittaa, että polku on jatkuva, joten sähkö voi kulkea molempien läpi.

Muuntajan tehokkuus riippuu kummankin puolen kierrosten lukumäärästä sekä siitä, mistä metallista ne on valmistettu.

Rautasydän lisää magneettikentän voimakkuutta, joten magneettikentän on helpompi kulkea jokaisen johdon läpi sen sijaan, että se painaisi sitä vasten ja juuttuisi.

Myös muuntajat voidaan saada lisäämään jännitettä samalla kun virtaa pienennetään. Esimerkiksi ampeerimittaria käytetään mittaamaan langan läpi virtaavien ampeerien määrä.

Volttimittaria käytetään mittaamaan, kuinka paljon jännitettä sähköpiirissä on. Tästä syystä ne on tehtävä yhdessä, jotta ne toimivat oikein.

Kuten kaikki muutkin elektroniset laitteet, muuntajat voivat joskus epäonnistua tai oikosulua ylikuormituksen vuoksi. Kun näin tapahtuu, kipinä voi syntyä ja polttaa laitteen.

On tärkeää varmistaa, että sähkö ei kulje muuntajan läpi, kun teet minkäänlaista huoltoa. Tämä tarkoittaa, että virransyöttö on katkaistava esimerkiksi katkaisijalla kaikkien turvallisuuden varmistamiseksi.

Muuntajien tyypit

• askel ylös ja alas muuntaja
• Tehomuuntaja
• Jakelumuuntaja
• Jakelumuuntajan käyttö
• Instrumentin muuntaja
• Virtamuuntaja
• Potentiaalimuuntaja
• Yksivaiheinen muuntaja
• Kolmivaiheinen muuntaja

askel ylös ja alas muuntaja

Porrasmuuntaja on suunniteltu tuottamaan lähtöjännite, joka on korkeampi kuin sähköinen tulojännite. Niitä käytetään, kun tarvitset suuren määrän tehollista tehoa lyhyen aikaa, mutta ei jatkuvasti.

Yksi esimerkki tästä ovat ihmiset, jotka matkustavat lentokoneessa tai työskentelevät elektronisten laitteiden kanssa, jotka käyttävät paljon virtaa. Näitä muuntajia käytetään myös koteihin, joissa on tuuliturbiinit tai aurinkopaneelit.

Asennusmuuntajat on suunniteltu vähentämään sähkötulon jännitettä, jotta se voi tuottaa tehoa pienemmällä lähtöjännitteellä.

Tämän tyyppistä muuntajaa käytetään usein kotitalouksissa tai tietokoneissa, joissa käytetään jatkuvasti energiaa tai yksinkertaisia ​​koneita, kuten lamppuja tai lyhtyjä.

Tehomuuntaja

Tehomuuntaja siirtää tehoa, yleensä suuria määriä. Niitä käytetään pääasiassa sähkön siirtämiseen pitkiä matkoja sähköverkon kautta. Tehomuuntaja kuluttaa pienjännitesähköä ja muuntaa sen suurjännitesähköksi, jotta se voi kulkea pitkiä matkoja.

Muuntaja kytkeytyy sitten takaisin matalaan jännitteeseen lähellä virtaa tarvitsevaa henkilöä tai yritystä.

Jakelumuuntaja

Jakomuuntaja on suunniteltu luomaan turvallinen sähkövirran jakelujärjestelmä. Niitä käytetään pääasiassa koteihin, toimistoihin, tehtaisiin ja muihin tiloihin, joissa energiantarpeet ovat eritasoisia, mikä edellyttää tasaista tehovirtaa.

Ne vähentävät virtapiikkejä säätelemällä sähkön virtausta koteihin ja rakennuksiin.

Jakelumuuntaja ei todellakaan ole muuntaja siinä mielessä, että se tuottaa suuremman jännitteen kuin tulo, mutta se tarjoaa turvallisemman ja tehokkaamman sähkönjakelun.

Tämän tekee mahdolliseksi sen ensisijaisena tehtävänä muuntaa sähköverkosta tulevaa energiaa pienemmäksi jännitteeksi, jotta sitä voidaan käyttää turvallisesti kodeissa ja yrityksissä.

Instrumentin muuntaja

Instrumenttimuuntajaa pidetään muuntajan erikoistyyppinä. Sillä on samat toiminnot kuin jakelumuuntajalla, mutta se on suunniteltu vielä pienempään kuormaan.

Ne ovat pienempiä ja halvempia kuin muun tyyppiset muuntajat, joten ne ovat ihanteellisia käytettäviksi pienten laitteiden, kuten käsikäyttöisten sähkötyökalujen tai mikroaaltouunien, kanssa.

Virtamuuntaja

Virtamuuntaja on laite, jonka avulla voit mitata korkeajännitettä. Sitä kutsutaan virtamuuntajaksi, koska se ruiskuttaa vaihtovirtaa laitteeseen ja mittaa DC-ulostulon määrän.

Virtamuuntajat mittaavat virtoja, jotka ovat 10-100 kertaa jännitetehoa pienempiä, joten ne ovat ihanteellisia työkaluja tiettyjen sähkölaitteiden tai -laitteiden mittaamiseen.

Potentiaalimuuntaja

Jännitemuuntaja on laite, joka muuntaa sähköjännitteen sopivammalle tasolle mittausta varten. Laite ruiskuttaa korkeajännitteistä sähköä ja sen seurauksena mittaa matalamman jännitteen sähkön määrää.

Kuten virtamuuntajat, myös jännitemuuntajat mahdollistavat mittausten tekemisen jännitetasoilla, jotka ovat 10-100 kertaa alhaisemmat kuin jakelumuuntajien käyttämät.

Yksivaiheinen muuntaja

Yksivaiheinen muuntaja on jakelumuuntaja, joka jakaa 120 voltin tehoa. Niitä löytyy asuinalueilta, liikerakennuksista ja jättiläisvoimaloista.

Yksivaiheiset muuntajat toimivat kolmivaiheisissa piireissä, joissa tulojännite jaetaan kahdelle tai useammalle johtimelle 120 asteen välein asiakkaan tiloihin saavuttamiseksi. Leijaan menevä syöttöjännite on tyypillisesti 120-240 volttia Pohjois-Amerikassa.

Kolmivaiheinen muuntaja

Kolmivaiheinen muuntaja on eräänlainen siirto- tai jakelumuuntaja, joka jakaa 240 voltin tehoa. Pohjois-Amerikassa tulojännite vaihtelee välillä 208 - 230 volttia.

Muuntajat palvelevat suuria alueita, joilla monet kuluttajat tarvitsevat sähköä. Kolmivaiheisen muuntajan palvelemalla alueella on kolme johtosarjaa, jotka säteilevät siitä 120 asteen päässä toisistaan, ja jokainen sarja syöttää erilaista jännitettä.

Kolmivaiheisessa muuntajassa on kuusi toisiokäämiä. Niitä käytetään eri yhdistelminä halutun jännitteen saamiseksi kunkin asiakkaan tietylle alueelle.

Kuusi toisiokäämiä on jaettu kahteen tyyppiin: korkea- ja matalajännite. Esimerkki tästä olisi, jos vyöhykkeellä olisi kolme kuluttajaa, jotka syötetään kolmivaiheisella jakelumuuntajalla.

Johtopäätös

Uskomme, että nyt ymmärrät mikä on muuntaja ja miksi emme voi elää ilman niitä.