変圧器は、ドアベルやおもちゃの電車などの低電圧機器を制御するための従来の電力回路の電圧を下げることや、電力の長距離伝送を可能にするための発電機の電圧を上げることなど、幅広い用途に使用されます。 /P>
変圧器は、電圧レベルを変更する機械ですが、ある回路から別の回路に転送される電気の周波数は変更しない可能性があります。これらは AC 電源で動作するようになっています。つまり、電源電圧の変動は電流の変動の影響を受けます。その結果、電流が増加すると電圧が増加し、逆もまた同様です。
必要に応じて電圧レベルを上げ下げすることで、変圧器は電力システムの安全性と効率を向上させます。それらは、さまざまな家庭用および産業用の設定で使用されていますが、おそらく最も顕著なのは、長距離にわたる送電と電力の調整です.
変圧器は電磁誘導を介して電圧の変化を開始します。電磁誘導では、一次コイルを流れる電流の変化に応じて磁力線 (磁束線) が形成されたり崩壊したりするため、二次コイルに電流が発生します。二次電圧は、一次電圧に巻数比を掛けることによって得られます。巻数比は、二次コイルの回転数と一次コイルの巻数の比です。
空芯変圧器は、無線信号で使用されるような無線周波数電流を伝送するために、固体絶縁コンポーネントまたは絶縁コイル形状に巻き付けられた 2 つ以上のコイルで構成されています。無線周波数範囲では、鉄心変圧器が同様の役割を果たします。
インピーダンス マッチング トランスを使用して、ソースと負荷のインピーダンスを調整し、エネルギーを最も効率的に転送します。絶縁変圧器は通常、安全上の懸念から機械の一部を電源から絶縁するために使用されます。
変圧器の用途と応用
電磁誘導などのさまざまな用途向けに構築されたすべてのタイプの変圧器の機能の基本は同じですが、変圧器の用途はシステムのニーズによって異なります。変圧器の主な機能は、発電所の発電所の電圧または電流の量を増減させ、最終変電所を受け入れ、方言および産業目的で顧客ユニットに電力を供給することです。
変圧器の主な機能は、電力と周波数を一定に保ちながら、AC 電圧の品質をステップアップ (ブースト) またはステップダウン (低減) することです。電力は、カスタマイズされた電圧レベルを使用して、住宅や企業などのエンド ユーザーに送配電されます。
直流送電は交流送電よりもメリットがあるように見えますが、直流送電の初期コストが高すぎることに注意してください。その結果、ほとんどの場合、電圧値の変更は変圧器 (変圧器は DC では動作できないことに注意してください) によって簡単に実行できるため、個人的には DC よりも AC 送電が好まれます (これはコストがかかり、経済的にも適していません)。コンバーターは、需要に応じて DC 電圧のレベルを変更するために使用されます。
医療用 X 線電源、溶接機、およびユーザーにとっての高周波電力の利点はすべて、高周波変圧器を採用しています。
変圧器を簡単に製造するには、2 つの相互インダクタンス コイルと積層スチール コアが必要です。スチール コアと 2 つのコイルは、互いに絶縁されています。
この装置には、完成したコアと巻線用の適切な容器と、コアとその巻線をコンテナから絶縁するための媒体も必要です。
適切なブッシング セラミック タイルまたはコンデンサ タイプを使用して、コイルの端を絶縁し、タンクから引き出す必要があります。
動作原理
変圧器は、電磁誘導を使用して 2 つ以上の回路に電気エネルギーを伝送する静電気デバイスです。変圧器のコイルの 1 つに変化する電流は、変化する磁場を生成し、2 番目のコイルに変化する起電力 (e.m.f) または「電圧」を引き起こします。 2 つの回路間に物理的なリンクがなくても、磁場を介して電力を交換できます。この現象は、1831 年に発見されたファラデーの誘導の法則によって説明されました。電力用途では、変圧器は逆電圧を増強または低減するために使用されます。
変圧器の特徴
変圧器の基本的な特性は次のとおりです。
- インレットとアウトレットの周波数は同じです。
- 電磁誘導の原理がすべての変圧器の動作を支配しています。
- 磁束は電力の輸送に使用されます。
- 他の機器と比較すると、変圧器の損失は大幅に低くなっています。
変圧器の一般的な用途
以下は、最も一般的なトランスフォーマーの使用法です:
- AC 電圧または電流のレベルを増加または減少させることができます (電圧が上昇し、電流が低下し、逆に P =V x I であり、両方の端子で電力が固定されているため)。この構成は、電力変圧器と配電変圧器の両方に見られ、別の用途や用途のために電力システムで電力を送電および分配するために使用されます。
- AC 回路では、コンデンサ、インダクタ、または抵抗の値を増減できるため、インピーダンス シフト デバイスとして機能します。
- ある回路から次の回路への DC の流れを止めるために使用できます。別の言い方をすれば、パルス DC を補正するリップル フィルターとして使用されます。
トランスオイル
変圧器油は変圧器のコアと巻線をコーティングし、ケーブルとセルロースベースの絶縁体の酸化、腐食、劣化を防ぎます。トランス オイルは、コアとラジエーターの両方の間を流れ、優れた絶縁耐力、低毒性、および熱伝導率のおかげで、インフラストラクチャの温度を下げます。
変圧器油にはさまざまな種類があるため、それらすべてを表す特定の化学用語はありません。
結論:
トランス巻線の絶縁は、アースへの高い DC 電位に耐えられるように適切に構築する必要があります。コンバータ トランスは、最大 300 メガボルト アンペア (MW) の単一ユニットで設計できます。比較的大きな変圧器は移動が難しいため、より高い定格が必要な場合は、多くの個別の変圧器を結合します。三相ユニット2台、単相ユニット3台の使用が可能です。後者のバリエーションでは 1 種類の変圧器のみが使用されるため、交換用変圧器の配送の費用対効果が高くなります。
