Трансформаторҳо ҷузъҳои муҳим дар системаҳои барқӣ мебошанд, ки интиқол ва тақсимоти самараноки нерӯи барқро дар масофаҳои дур таъмин мекунанд. Дар ҳоле ки трансформаторҳо дар намудҳо ва конфигуратсияҳои гуногун мавҷуданд, ду категорияи асосӣ фарқ мекунанд: трансформаторҳои зина ба зина ва зина ба зина.

Дар ин паёми блог, мо фарқиятҳои асосии байни трансформаторҳои қадамзананда ва қадамзанандаро омӯхта, хусусиятҳои беназири онҳо, принсипҳои корӣ ва татбиқи маъмулии онҳоро дар соҳаи муҳандисии электротехникӣ баррасӣ хоҳем кард.

Трансформаторҳои қадами боло

Трансформаторҳои қадам ба қадам чистанд

Трансформаторҳои афзоянда дастгоҳҳои электрикӣ мебошанд, ки барои баланд бардоштани сатҳи шиддат аз печи аввалия ба печи дуюмдараҷа пешбинӣ шудаанд.

онҳо трансформаторҳои барқ аз ду печи сими изолятсияшудаи мисин иборат аст, ки дар атрофи як ядрои умумӣ печонида шудаанд ва печи дуюмдараҷа нисбат ба печи аввалия гардишҳои бештар дорад. Шумораи зиёди гардишҳо дар печи дуюмдараҷа ба трансформаторҳои афзоянда имкон медиҳад, ки қувваи ҷараёни пастшиддат ва баландшиддатро ба қувваи ҷараёни пастшиддат ва баландшиддат табдил диҳанд, ки онҳоро барои интиқоли энергияи барқ ​​ба масофаи дур беҳтарин мегардонад.

Чӣ тавр трансформаторҳои қадам ба қадам кор мекунанд

Кори трансформаторҳои афзоянда ба принсипи индуксияи электромагнитӣ асос ёфтааст. Вақте ки ҷараёни тағйирёбанда (AC) ба печи аввалия дода мешавад, он дар дохили ядрои трансформатор ҷараёни магнитӣ эҷод мекунад. Ин майдони магнитии тағйирёбанда дар печи дуюмдараҷа қувваи электроҳаракаткунанда (EMF)-ро ба вуҷуд меорад ва шиддати баромадро ба вуҷуд меорад, ки ба таносуби шумораи гардишҳо дар печи дуюмдараҷа ба печи аввалия мутаносиб аст.

Дар трансформаторҳои афзоянда, печи дуюмдараҷа нисбат ба печи аввалия гардишҳои бештар дорад, ки дар натиҷа шиддати дуюмдараҷа нисбат ба шиддати аввалия баландтар мешавад. Таносуби шумораи гардишҳо дар печи дуюмдараҷа ба печи аввалия ҳамчун таносуби табдилдиҳӣ маълум аст, ки бузургии шиддати баромадро муайян мекунад. Масалан, агар трансформатори афзоянда печи аввалия бо 100 гардиш ва печи дуюмдараҷа бо 1,000 гардиш дошта бошад, таносуби табдилдиҳӣ 10:1 хоҳад буд, яъне шиддати баромад даҳ маротиба аз шиддати вурудӣ баландтар хоҳад буд.

Табдили шиддат дар трансформатори афзоянда аз рӯи формулаи зерин сурат мегирад:

V_s / V_p = N_s / N_p

дар куљо:

• V_s шиддати дуюмдараҷа (баромад) аст
• V_p шиддати ибтидоӣ (вурудӣ) аст
• N_s шумораи гардишҳо дар печи дуюмдараҷа аст
• N_p шумораи гардишҳо дар печи ибтидоӣ аст

Дар трансформатори афзоянда, шумораи гардишҳо дар печи дуюмдараҷа (N_s) аз шумораи гардишҳо дар печи аввалия (N_p) зиёдтар аст. Дар натиҷа, шиддати дуюмдараҷа (V_s) аз шиддати аввалия (V_p) баландтар хоҳад буд ва дар асл шиддатро «афзоиш» медиҳад.

Табдили ҷараён дар трансформатори афзоянда ба табдили шиддат баръакс мутаносиб аст. Он аз рӯи формулаи зерин амал мекунад:

I_p / I_s = N_s / N_p

дар куљо:

• I_p ҷараёни ибтидоӣ (вурудӣ) аст
• I_s ҷараёни дуюмдараҷа (баромад) аст

Дар трансформатори афзоянда, ҳангоми зиёд шудани шиддат аз печи аввалия ба печи дуюмдараҷа, ҷараён кам мешавад. Ин аз он сабаб аст, ки қувва (P) дар трансформатори идеалӣ доимӣ мемонад ва қувва ҳосили шиддат ва ҷараён аст (P = V × I). Агар шиддат афзоиш ёбад, ҷараён бояд барои нигоҳ доштани ҳамон сатҳи қувва кам шавад.

Трансформаторҳои поин

Трансформаторҳои қадам ба қадам чистанд

A трансформатори пасткунанда як навъи трансформатор аст, ки қувваи ҷараёни пастшиддати баландшиддатро ба қувваи ҷараёни пастшиддати баланд табдил медиҳад.

Трансформаторҳои пасткунанда аз ду маҷмӯи печҳо иборатанд, ки бо номи печҳои аввалия ва дуюмдараҷа маълуманд ва дар атрофи ядрои умумӣ, ки аз маводи магнитӣ ба монанди оҳан ё пӯлод сохта шудааст, печонида шудаанд. Печи аввалия вуруди шиддати баландро қабул мекунад, дар ҳоле ки печи дуюмдараҷа баромади шиддати пастшударо медиҳад.

Чӣ тавр трансформаторҳои зинапоя кор мекунанд

Принсипи кори трансформаторҳои пасткунанда ба қонуни Фарадей дар бораи индуксияи электромагнитӣ асос ёфтааст. Вақте ки ҷараёни тағйирёбанда (AC) ба печи аввалия дода мешавад, он дар дохили ядрои трансформатор ҷараёни магнитии тағйирёбандаро ба вуҷуд меорад. Ин майдони магнитии тағйирёбанда дар печи дуюмдараҷа қувваи электроҳаракаткунанда (EMF)-ро ба вуҷуд меорад ва шиддати баромадро ба вуҷуд меорад, ки ба таносуби шумораи гардишҳо дар печи дуюмдараҷа ба шумораи гардишҳо дар печи аввалия мутаносиб аст.

Дар трансформатори пасткунанда, печи дуюмдараҷа нисбат ба печи аввалия гардиши камтар дорад. Дар натиҷа, шиддати индуксияшуда дар печи дуюмдараҷа нисбат ба шиддати вурудии ба печи аввалия татбиқшуда пасттар аст. Аммо, мувофиқи қонуни нигоҳдории энергия, ҷараён дар печи дуюмдараҷа мутаносибан зиёд мешавад, то интиқоли доимии қувваро нигоҳ дорад (бо фарз кардани трансформатори идеалӣ бе талафот).

Фарқиятҳои калидӣ байни трансформаторҳои қадам ба қадам ва поён

Трансформатсияи шиддат

Трансформаторҳои афзоянда барои зиёд кардани шиддат аз печи аввалия ба печи дуюмдараҷа тарҳрезӣ шудаанд. Ин бо доштани шумораи зиёди гардишҳо дар печи дуюмдараҷа дар муқоиса бо печи аввалия ба даст оварда мешавад.

Трансформаторҳои пасткунанда шиддатро аз печи аввалия ба печи дуюмдараҷа бо доштани гардишҳои камтар дар печи дуюмдараҷа нисбат ба печи аввалия кам мекунанд.

Табдили ҷорӣ

Дар трансформатори афзоянда, ҳангоми зиёд шудани шиддат аз печи аввалия ба печи дуюмдараҷа, ҷараён мутаносибан кам мешавад.

Дар трансформатори пасткунанда, ҳангоми кам шудани шиддат аз печи аввалия ба печи дуюмдараҷа, ҷараён мутаносибан зиёд мешавад.

Таносуби гардиш

Дар трансформатори афзоянда, нисбати гардиш аз 1 зиёдтар аст, ки нишон медиҳад, ки печи дуюмдараҷа нисбат ба печи аввалия гардишҳои бештар дорад.

Дар трансформатори пасткунанда, нисбати гардиш камтар аз 1 аст, ки нишон медиҳад, ки печи дуюмдараҷа нисбат ба печи аввалия гардиши камтар дорад.

лоиҳа

Трансформаторҳои зинапоя одатан андозаи калонтари аслӣ ва шумораи зиёди гардишҳо дар печи дуюмдараҷа доранд, то шиддати баландшударо қонеъ гардонанд. Онҳо инчунин барои пешгирӣ аз вайроншавии барқӣ ба маводҳои изолятсия бо қувваи диэлектрикии баландтар ниёз доранд.

Трансформаторҳои пасткунанда андозаи хурдтари аслӣ ва гардишҳои камтар дар печи дуюмдараҷа доранд. Онҳо инчунин метавонанд барои идора кардани ҷараёни афзоянда аз симҳои ғафстар дар печи дуюмдараҷа истифода баранд.

Истифодаи умумӣ

Трансформаторҳои афзоянда одатан дар истгоҳҳои истеҳсоли нерӯи барқ ​​​​барои баланд бардоштани шиддати нерӯи барқи истеҳсолшуда пеш аз интиқоли он ба масофаҳои дур тавассути хатҳои интиқоли баландшиддат истифода мешаванд.

Аз тарафи дигар, трансформаторҳои пасткунанда дар шабакаҳои тақсимоти барқ ​​барои коҳиш додани нерӯи барқи баландшиддат то сатҳҳои пасттари шиддат, ки барои корбарони ниҳоӣ мувофиқанд, истифода мешаванд. Онҳо одатан дар зеристгоҳҳои тақсимотӣ мавҷуданд ва барои таъмини барқ ​​ба хонаҳо, офисҳо ва таҷҳизоти саноатӣ истифода мешаванд.

самаранок

Трансформаторҳои афзоянда одатан нисбат ба трансформаторҳои афзоянда самаранокии баландтар доранд. Ин аз он сабаб аст, ки шиддати баландшуда дар трансформаторҳои афзоянда имкон медиҳад, ки ҷараёни ҷараён камтар шавад, ки талафоти мисро дар печҳо кам мекунад.

Трансформаторҳои пасткунанда, гарчанде ки самаранок бошанд ҳам, метавонанд самаранокии каме пасттар дошта бошанд, зеро ҷараёни ҷараён дар печи дуюмдараҷа афзоиш меёбад, ки боиси талафоти бештари мис мегардад.

Консепсияи ғизодиҳии баръакс

Гарчанде ки трансформаторҳои болобардор ва поёнбардор барои мақсадҳои мушаххас тарҳрезӣ шудаанд, кор кардани онҳо бо тартиби баръакс, ки бо номи ғизодиҳии баръакс маълум аст, имконпазир аст. Дар ин конфигуратсия, трансформатори болобардор метавонад ҳамчун трансформатори поёнбардор ва баръакс амал кунад. Аммо, ин амалия бо маҳдудиятҳои муайян ва хатарҳои эҳтимолӣ меояд, ки бояд бодиққат баррасӣ карда шаванд.

Ҳангоми кор бо тартиби баръакс, трансформатор метавонад он қадар самаранок кор накунад ва танзими шиддат метавонад халалдор шавад. Ғайр аз ин, ғизодиҳии баръакс метавонад боиси нигарониҳои бехатарӣ ва эҳтимолан зарар ба трансформатор ё таҷҳизоти пайвастшуда гардад.

Барои таъмини кори бехатар ва самаранок, одатан тавсия дода мешавад, ки трансформаторҳоро мувофиқи мақсади пешбинишуда ва дар доираи номиналҳои шиддат ва ҷараён истифода баред. Агар барои як барномаи мушаххас таносуби дигари табдили шиддат лозим бошад, тавсия дода мешавад, ки трансформатореро, ки махсус барои ин мақсад тарҳрезӣ шудааст, истифода баред, на ба истифодаи ғизодиҳии баръакс.

Дар баъзе ҳолатҳо, ғизодиҳии баръакс метавонад дар ҳолатҳои муваққатӣ ё фавқулодда истифода шавад, аммо ин бояд бо эҳтиёт ва таҳти роҳбарии мутахассисони баландихтисоси барқ ​​анҷом дода шавад. Барои ҳифзи трансформатор ва таҷҳизоти пайвастшуда аз осеби эҳтимолӣ, бояд чораҳои дурусти бехатарӣ, аз қабили истифодаи фишангҳои мувофиқ, автоматҳои автоматикӣ ва дастгоҳҳои назоратӣ андешида шаванд.