Najlepsza odpowiedź
Cześć!
Transformator opiera się na bardzo prostym fakcie dotyczącym elektryczności: kiedy fluktuujący prąd elektryczny przepływa przez drut, generując wokół niego pole magnetyczne (niewidoczny wzór magnetyzmu ) lub „strumień magnetyczny”. Siła magnetyzmu (która ma raczej techniczną nazwę gęstości strumienia magnetycznego) jest bezpośrednio związana z wielkością prądu elektrycznego. Więc im większy prąd, tym silniejsze pole magnetyczne. Jest jeszcze jeden interesujący fakt dotyczący elektryczności. Kiedy pole magnetyczne oscyluje wokół kawałka drutu, generuje prąd elektryczny w przewodzie. Więc jeśli umieścimy drugą cewkę drutu obok pierwszej i wyślemy zmienną prąd elektryczny do pierwszej cewki, wytworzymy prąd elektryczny w drugim przewodzie. Prąd w pierwszej cewce jest zwykle nazywany prądem pierwotnym, a prąd w drugim przewodzie jest (niespodzianka, niespodzianka) prądem wtórnym. zrobiliśmy tutaj przepuszczenie prądu elektrycznego przez pustą przestrzeń z jednej cewki drutu do drugiej. Nazywa się to indukcją elektromagnetyczną, ponieważ prąd w pierwszej cewce powoduje (lub „indukuje”) prąd w drugiej cewce. Możemy sprawić, by energia elektryczna przechodziła wydajniej z jednej cewki do drugiej, owijając ją wokół miękkiego żelaznego pręta (czasami nazywanego rdzeniem):
Aby wykonać zwój z drutu, po prostu zwijamy drut w pętle lub („zwoje”, jak lubią je nazywać fizycy). Jeżeli druga cewka ma taką samą liczbę zwojów jak pierwsza cewka, prąd elektryczny w drugiej cewce będzie miał praktycznie taką samą wielkość jak prąd w pierwszej cewce. Ale (i tutaj jest sprytna część), jeśli mamy więcej lub mniej zwojów w drugiej cewce, możemy zwiększyć lub zmniejszyć prąd i napięcie wtórne niż prąd i napięcie pierwotne.
Jedna ważna rzecz należy zauważyć, że ta sztuczka działa tylko wtedy, gdy prąd elektryczny zmienia się w jakiś sposób. Innymi słowy, musisz użyć rodzaju stale odwracającego się prądu zwanego prądem zmiennym (AC) z transformatorem. Transformatory nie działają z prądem stałym ( DC), gdzie stały prąd stale płynie w tym samym kierunku.
Dziękuję.
Odpowiedź
Kiedy duży transformator mocy jest zasilany, często słyszysz głośny warczący dźwięk. Jest to spowodowane obecnością nienormalnie wysokich asymetrycznych prądów rozruchowych. Prądy rozruchowe mają zwykle składową stałą, która nasyca rdzeń w przemiennych półcyklach prądu przemiennego. Prądy rozruchowe są często 10–15 razy większe od znamionowego prądu pełnego obciążenia dla dużych transformatorów mocy Kiedy rdzeń się nasyca, przyciąga on nienormalnie wysoki magnes izowanie prądów z pierwotnego źródła zasilania. Te nienormalne prądy powodują głośne warczące dźwięki z wibrującego rdzenia i uzwojenia pierwotnego. Nieprawidłowy prąd rozruchowy wykładniczo spada w kierunku nominalnych (symetrycznych) poziomów, co pozwala przejściowym prądom rozruchowym ostatecznie spaść poniżej poziomów nasycenia rdzenia.
Czas potrzebny do ustabilizowania się prądu wejściowego do wartości nominalnych zależy od wielkości rdzenia transformatora, resztkowego namagnesowania w rdzeniu przed ponownym zasileniem transformatora oraz położenia na wejściowym przebiegu napięcia AC, gdy transformator był ponownie pod napięciem. Czas trwania najgorszego stanu przejściowego może wynosić od ułamka sekundy w przypadku małych transformatorów do 10 sekund w przypadku większych transformatorów mocy rozdzielczej, a nawet minut w przypadku bardzo dużych transformatorów do przesyłu mocy.
Na przykład, tutaj jest dźwięk zasilanego zespołu transformatorów 138 kV:
Poniższy klip wideo przechwytuje dźwięki przejściowych prądów rozruchowych dla znacznie większych transformatorów mocy 400 kV. Zwróć uwagę, jak długo trwa spadek prądów rozruchowych w tych potężnych transformatorach mocy:
Istnieje możliwość znacznego zmniejszenia skutków prądu rozruchowego poprzez włączenie transformatora w momencie szczytu wejściowego przebiegu napięcia przy użyciu technik przełączania elektronicznego. Czasami jest również możliwe zmniejszenie stopnia namagnesowania pozostałego w rdzeniu, aby zmniejszyć najgorsze prądy rozruchowe, gdy transformator jest ponownie zasilany. Odbywa się to poprzez celowe dodanie małej szczeliny powietrznej w obwodzie magnetycznym rdzenia podczas produkcji transformatora. Innym podejściem jest „miękki start” transformatora poprzez tymczasowe wstawienie odpowiedniego zestawu rezystorów dużej mocy połączonych szeregowo z uzwojeniem pierwotnym w celu ograniczenia najgorszego prądu rozruchowego. Bank rezystorów jest następnie zwarty, gdy przejściowy prąd rozruchowy spadnie do akceptowalnego poziomu.Jednak nie wszystkie z tych technik mogą być możliwe lub opłacalne w przypadku dużych transformatorów mocy wysokiego napięcia.