Legjobb válasz
Helló!
A transzformátor egy nagyon egyszerű tényen alapszik az áramról: amikor ingadozó elektromos áram vezet át egy vezetéken, mágneses teret ( mágnesség láthatatlan mintázata ) vagy “mágneses fluxust” generál körülötte. A mágnesesség erőssége (amelynek a mágneses fluxus sűrűségének meglehetősen technikai neve van) közvetlenül összefügg az elektromos áram nagyságával. Tehát minél nagyobb az áram, annál erősebb a mágneses mező. Most van még egy érdekes tény az elektromosságról is. Amikor egy mágneses mező ingadozik egy huzal körül, elektromos áramot generál a vezetékben. Tehát ha egy második huzaltekercset teszünk az első mellé, és ingadozót küldünk elektromos áram az első tekercsbe, akkor a második vezetékben elektromos áramot hozunk létre. Az első tekercsben lévő áramot általában primer áramnak nevezzük, a második vezetékben lévő áramot pedig (meglepetés, meglepetés) másodlagos áramnak nevezzük. Itt megtörtént az elektromos áram áthaladása az üres térben egyik huzaltekercsről a másikra. Ezt elektromágneses indukciónak nevezzük, mert az első tekercsben lévő áram áramot okoz (vagy “indukál”) a második tekercsben. Az elektromos energiát hatékonyabban tudjuk átadni egyik tekercsről a másikra, ha egy puha vas rúd (néha magnak nevezzük) köré tekerjük őket:
Huzaltekercs készítéséhez a huzalt egyszerűen hurkokká vagy (ahogyan a fizikusok hívják) tekercsbe tekerjük. Ha a második tekercsnek ugyanannyi fordulata van, mint az első tekercsnek, akkor a második tekercsben az elektromos áram gyakorlatilag azonos méretű lesz, mint az első tekercsben. De (és itt van az okos rész), ha több vagy kevesebb fordulat van a második tekercsben, a másodlagos áramot és feszültséget nagyobbá vagy kisebbé tehetjük, mint az elsődleges áram és feszültség.
Egy fontos dolog Megjegyzendő, hogy ez a trükk csak akkor működik, ha az elektromos áram valamilyen módon ingadozik. Más szavakkal, a transzformátorral állandóan váltakozó áramú áramot (váltakozó áram (AC)) kell használnia. A transzformátorok nem működnek egyenárammal ( DC), ahol az állandó áram folyamatosan ugyanabba az irányba áramlik.
Köszönöm.
Válasz
Ha egy nagy teljesítményű transzformátor feszültség alá kerül, akkor gyakran hangos morgó hangot hallani. Ennek oka az abnormálisan magas aszimmetrikus bekapcsolási áramok jelenléte. A bekapcsolási áramoknak általában van egy egyenáramú komponense, amely a váltakozó váltakozó áramú félciklusoknál telíti a magot. A bekapcsolási áramok gyakran 10 – 15-szörösek a névleges teljes terhelésnél nagyméretű transzformátorok esetén: Ha a mag telítődik, akkor az abnormálisan magas mágneset húz áramok kivezetése az elsődleges oldali ellátásból. Ezek a rendellenes áramok hangos morgást okoznak a rezgő magból és az elsődleges tekercsből. A rendellenes bekapcsolási áram exponenciálisan csökken a nominális (szimmetrikus) szintek felé, amely lehetővé teszi, hogy az átmeneti bekapcsolási áramok végül a magtelítettségi szint alá csökkenjenek.
A bemeneti áram névleges értékre történő stabilizálódásához szükséges idő függ a transzformátor magának méretétől, a magban lévő maradék mágnesezettségtől a transzformátor újbóli bekapcsolása előtt és a bejövő váltakozó feszültség hullámalakjának helyzetétől, amikor a transzformátort újból feszültség alatt áll. A legrosszabb tranziens időtartama a másodperc töredékétől a kis transzformátoroknál a 10 másodpercig terjedhet a nagyobb elosztó teljesítményű transzformátoroknál, és akár a percekig is nagyon nagy teljesítményű transzformátoroknál.
Például itt van egy 138 kV-os transzformátor bankjának feszültsége:
A következő videoklip sokkal nagyobb, 400 kV-os transzformátorok befogási áramátmenetének hangját rögzíti. Figyelje meg, mennyi ideig tart a bekapcsolási áramok csökkenése ezekben a hatalmas transzformátorokban:
Lehetséges jelentősen csökkenteni a bekapcsolási áramhatásokat azáltal, hogy a transzformátort bekapcsolja a bejövő feszültség hullámalakjának csúcsán, elektronikus kapcsolási technikákkal. Néha lehetséges csökkenteni a magban maradt maradvány mágnesezettség mértékét is, hogy csökkentse a legrosszabb bekapcsolási áramokat, amikor a transzformátor újra bekapcsol. Ez úgy történik, hogy szándékosan hozzáadnak egy kis légrést a mag mágneses áramköréhez a transzformátor gyártása során. Egy másik megközelítés a transzformátor „lágyindítása” azáltal, hogy ideiglenesen beilleszt egy megfelelő nagy teljesítményű ellenállást az elsődleges tekercseléssel sorba, hogy korlátozzuk a legrosszabb bekapcsolási áramot. Ezután az ellenállási bank rövidre záródik, miután a tranziens bekapcsolási áram elfogadható szintre csökkent.Mindazonáltal ezek a technikák nem lehetnek lehetségesek vagy költséghatékonyak a nagyfeszültségű nagy teljesítményű transzformátorok esetében.