Magnetiese vloed in 'n transformator: 9 feite wat jy moet weet


Transformators is noodsaaklik in industriële en kommersiële elektriese kragstelsels. Hier word 'n paar feite oor magnetiese vloed in 'n transformator verduidelik.

Die nodige vereiste vir 'n transformator om te werk is 'n tydveranderende magnetiese vloed, wat op sy beurt emk in die windings induseer. Die afwisselende magnetiese vloed help om krag van primêre na sekondêre wikkeling oor te dra. Die magnetiese kern in die transformator is wat die magnetiese vloed in die windings konsentreer.

Verdere feite oor magnetiese vloed in 'n transformator word hieronder bespreek.

Wat is magnetiese vloed in 'n transformator?

Die mate van magnetiese veldlyne wat deur 'n geslote oppervlak gaan, gee die magnetiese vloed wat in die oppervlak vervat is. Dit gee 'n skatting van die netto magneetveld wat 'n spesifieke area kruis.

Die magnetiese vloed in 'n transformator word ontwikkel as gevolg van die wisselende elektriese veld of stroom in die primêre windings. Dit is as gevolg van wedersydse induktansie of Faraday se wet van elektromagnetiese induksie.

Die magnetiese kraglyne wat as gevolg van die wisselstroom ontwikkel word, word deur die ysterkern of enige magnetiese kern in die transformator gekonsentreer. Die pad of die verbinding tussen die primêre en sekondêre windings is hierdie magnetiese vloed.

Wat is die bron van magnetiese vloed in 'n transformator?

'n Transformator bestaan ​​hoofsaaklik uit twee windings of spoele bekend as primêre spoel en sekondêre spoel. 'n Wisselstroom word deur die primêre windings gelewer wat 'n magnetiese vloed voortbring as gevolg van wedersydse induktansie.

Die werking van 'n transformator is gebaseer op die beginsel van wedersydse induksie waar die magnetiese vloed wat gegenereer word as gevolg van die wisselstroom of spanning in die primêre windings 'n emk in die sekondêre windings induseer wat die uitset vorm.

magnetiese vloed in 'n transformator
Werking Van 'n Transformator
Beeldkrediete: Wikimedia Commons

Die wisselende stroom wat deur die primêre spoel gaan, genereer magnetiese veldlyne daaromheen. Soos die sterkte van die magnetiese veld toeneem, konsentreer die sagte ysterkern die magnetiese vloed en vorm dus 'n pad na die sekondêre spoel.

Die wisselende stroom gekoppel aan die primêre wikkeling verander die magnetiese veld en dus as gevolg van hierdie wisselende magnetiese vloed, word stroom in die sekondêre wikkeling geïnduseer.

Wat is die belangrikheid van magnetiese vloed in transformator?

Magnetiese vloed is 'n belangrike faktor in die werking van 'n transformator omdat transformatoraksie gebaseer is op die beginsel van wedersydse induksie. Die magnetiese vloed is die faktor wat die primêre en sekondêre spoele verbind en die veranderende magnetiese vloed is wat die emk in sekondêre spoel produseer.

'n Transformator bestaan ​​uit twee spoele, primêre en sekondêre spoel, en hulle is nie elektries verbind deur 'n stroombaan of 'n draad nie. In plaas daarvan is hulle slegs induktief gekoppel. Deur die primêre spoel word 'n wisselstroom voorsien. Hierdie wisselende stroom van minimum tot maksimum waarde in elke siklus genereer 'n magnetiese veld in en om die spoel.

Die transformator bevat ook 'n magnetiese kern, meestal sagte yster, waarom die primêre en sekondêre spoele gewikkel is. Hierdie kern konsentreer die gegenereerde magnetiese veld rondom die hoofsaaklik spoel en verbind die sekondêre spoel. Die sekondêre spoel bly in die omgewing van veranderende magnetiese vloed wat emk in die spoel veroorsaak.

Hoe om magnetiese vloed van 'n transformator te bereken?

Die magnetiese vloed wat deur enige vlak gaan, kan akkuraat beskryf word as die aantal lyne van magnetiese induksie of veld wat deur dieselfde vlak gaan.

In 'n eenvormige magneetveld waarvan die magnetiese induksie-intensiteit deur B gegee word en oppervlakte van die vlak in die rigting loodreg op dié van magnetiese veld deur S gegee word, dan word die uitdrukking vir magnetiese vloed wat deur die vlak φ gaan gegee deur die produk van B en S.

Die algemene uitdrukking vir magnetiese vloed word gegee in terme van die integraal van magnetiese veld op die oppervlakarea.

integraal b.ds waar ds die infinitesimale vektor is

Vir 'n transformator word dikwels magnetiese vloeddigtheid gebruik. Die uitdrukking vir maksimum magnetiese vloeddigtheid word gegee deur

waar,

V = toegepaste rms-spanning (in volt)

f = frekwensie (in Hertz)

N = aantal draaie op die windings waar spanning V toegepas word

A = magnetiese stroombaan deursnee-area (in m2 )

Wat is magnetiese kern in transformator?

Magnetiese kern dien as paaie vir magnetiese vloed in 'n transformator. Hulle dien as 'n skakel tussen die primêre en sekondêre windings van die transformator, wat die magnetiese vloed wat deur die primêre spoel gegenereer word, konsentreer en hulle na die sekondêre spoel lei. Magnetiese kerne is materiale gemaak van ferromagnetiese verbindings.

Hierdie magnetiese kerne het 'n hoë deurlaatbaarheid, waardeur hulle magnetiese veldlyne kan konsentreer en 'n pad vorm om die magnetiese velde in transformators of ander elektriese of magnetiese toestelle te lei.

Algemeen gebruikte materiale vir magnetiese kerne is soliede yster, karboniel yster, amorfe staal, silikonstaal, gelamineerde magnetiese kerne, ens. Sagte yster blyk die beste magnetiese kern te wees vir gebruik in transformators aangesien hul magnetiese deurlaatbaarheid hoog is.

Gelamineerde magnetiese kerns wat in transformators gebruik word
Beeldkrediete: Wikimedia Commons

Hoe verander magnetiese vloed in 'n transformator?

In 'n transformator word magnetiese vloed geproduseer as gevolg van die wisselende elektriese veld (dws wisselstroom).

Die verandering in magnetiese vloed in 'n transformator vind plaas as gevolg van die variasies in die stroom wat deur die AC-bron verskaf word. AC bron verskaf 'n wisselstroom wat wissel van negatiewe tot positiewe waardes in elke siklus. Hierdie variasies produseer magnetiese veldlyne rondom die primêre windings.

Soos die verandering in elektriese veld (dws soos die huidige waarde van 'n minima na 'n maksimum gaan) hoër word, word die verandering in magnetiese vloed ook.

Wat is magnetiese vloeddigtheid van 'n transformator?

Magnetiese vloeddigtheid is 'n skatting van die hoeveelheid magnetiese veld wat rondom 'n magneet of 'n wisselende elektriese stroom gekonsentreer is. Dit is 'n vektorhoeveelheid. Magnetiese vloeddigtheid word gewoonlik gegee deur

waar

φ is magnetiese vloed (in webers) en

A is die oppervlakte in vierkante meter (m2)

As die magnetiese vloeddigtheid in kerns verbeter word, kan dit die grootte van die transformators verminder, wat die koste van toerusting sowel as die koste van materiale soos silikon-yster, koper, koolstof, ens.

Magnetiese vloed in 'n transformator: Probleem

Vind primêre windings van 'n 444V/222V, 50 Hz enkelfase-transformator met 'n kern-deursnee-oppervlakte van 80 cm2, en 'n maksimum vloeddigtheid van 2 T.

Ons weet, die vergelyking wat die primêre draaie en magnetiese vloeddigtheid bevat word gegee deur

Eerstens sal ons die gegewe besonderhede skryf.

Gegee, V = 444 V (primêre spoel insetspanning)

f = 50 Hz

A = 80 cm2 = [

BMax = 2 T

N = onbekend

Uit die vergelyking wat aan die begin van die oplossing gegee word, kan ons die terme herrangskik om N te kry. Dus

N = 125

Daarom is die aantal draaie 125.

Opsomming

Daarom gee hierdie artikel 'n gedetailleerde beskrywing van magnetiese vloed in 'n transformator, die belangrikheid daarvan, oor die magnetiese kern en die belangrikheid daarvan saam met 'n praktykprobleem wat sal help om die konsepte baie beter te verstaan.

Deeksha Dinesh

Hallo, ek is Deeksha Dinesh, besig met nagraadse studie in Fisika met 'n spesialisering in die veld van Astrofisika. Ek hou daarvan om konsepte op 'n eenvoudiger manier vir die lesers te lewer.

Onlangse plasings