変圧器：定義、機能、種類、部品、動作原理、弱点、巻線式

変圧器：定義、機能、種類、部品、動作原理、弱点、巻線の公式 – 変圧器とは何か、その機能とは何か、この機会に ナレッジ.co.idについて それについて、そしてもちろんそれをカバーする他の事柄についても話し合います。 理解を深めるために、以下の記事でその議論を一緒に見てみましょう。

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変圧器：定義、機能、種類、部品、動作原理、弱点、巻線式

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変圧器または変圧器は、電磁誘導によって 2 つ以上の電気回路間で電力を伝送する装置です。 この変圧器は、ある AC 電圧のレベルを別のレベルに変更するために使用されます。

レベル変更の目的には、電圧を 110VAC から 220VAC に上げること、または AC 電圧を 220VAC から 12VAC に下げることが含まれます。

この変圧器は電磁誘導の原理で動作し、交流 (AC) 電圧でのみ動作します。 変圧器は電力の分配において非常に重要な役割を果たします。

変圧器は、PLN によって発電所から送られてくる電力を最大数百キロボルトまで昇圧して配電し、その後他の変圧器で供給します。 通常交流電圧を使用する各家庭やオフィスに必要な電圧まで電圧を下げる 220ボルト。

変圧器は、1 つまたは複数の電力を移動および置き換えることができる電気機器です。 誘導原理に基づいて磁気結合を介して電気回路を別の電気回路に接続 電磁石。

変圧器は、電力またはエレクトロニクスの両方の分野で広く使用されています。 電力システムで変圧器を使用すると、適切な電圧を選択でき、安価に製造できます。 それぞれの要件、たとえば、長距離にわたる電気エネルギーの伝送における高電圧の必要性 遠い。

エレクトロニクスの分野では、変圧器は電源と負荷の間のインピーダンス結合として特に使用されます。 ある回路を別の回路から分離すること。 同様に、交流を通過する直流電流または交流電流を制限します。

周波数に基づいて、変圧器は次のように分類できます。 電源周波数、50 ～ 60 Hz 聴覚障害者の周波数、50 Hz ～ 20 kHz 無線周波数、30 kHz 以上。 電力分野では 電力消費用変圧器は次のように分類されます。 エネルギー用変圧器 配電用変圧器 変流器と変圧器で構成される測定用変圧器 電圧。

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トランス機能

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  配電と送電

ご存知のとおり、発電所と顧客が使用する電力負荷との間の距離は比較的遠いです。 そのため、電圧降下が発生します。

そのためには、電圧降下が大きくなりすぎないように、長距離に電力を配電および送電する前に電圧を高める必要があります。 使用するケーブルが小さいため安価です（電圧が大きくなるほど電流は大きくなり、保存則に従って電流は小さくなり続けます） 力）。

州電力産業 (PLN) と同様に、発電機によって生成される電圧は 13.8 KV で、その後 150 KV に上昇し、その後家庭に配電するために 380 V に低下します。

• 制御回路

パソコンなどの電子機器、充電器、その他各種機器において、変圧器 制御電圧 (5 ボルト、12 ボルト、 等）。

工場のモーター制御回路と同様に、変圧器は誘導モーターのオンとオフに使用されるコンタクターへの通電と通電に使用されます。

• 周波数調整回路

無線周波数の世界では、生成される周波数の量を制御するために変圧器もよく使用されます。

ただ、制御回路でよく使われるトランス、特に変圧器や送電トランスに比べて形状や寸法がはるかに小さいのです。

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変圧器の種類

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  ステップアップ

昇圧トランスは、一次巻線よりも多くの二次巻線を有するトランスであり、電圧ブースターとして機能します。

この変圧器は、発電機で生成された電圧を昇圧して長距離送電に使用するために発電所で広く使用されています。

• 降圧

降圧トランスは一次巻線に比べて二次巻線の数が少ないため、電圧降下としての機能を持っています。 このタイプの変圧器は、特に AC-DC アダプタで簡単に見つかります。

• 単巻変圧器

このタイプの変圧器は、センタータップを備えた 1 つの電気的に連続した巻線で構成されます。 一次巻線の一部は二次巻線でもあります。

二次巻線の相電流は一次電流の逆相であるため、同じエネルギー充電に対して二次巻線を通常の変圧器よりも細い線で作ることができます。

単巻変圧器の利点は、物理的寸法が小さく、2 巻線タイプに比べて損失が低いことです。

ただし、このタイプの変圧器は、一次巻線と二次巻線の間に電気的絶縁を提供できません。

• 可変単巻変圧器

可変単巻変圧器は実際には、中間リードを切り替えることができ、一次巻線と二次巻線の可変比を提供する単巻変圧器です。

• 絶縁トランス

絶縁トランスには一次巻線と同じ数の二次巻線があり、二次電圧は一次電圧と同じです。 ただし、設計によっては、損失を補うために二次巻線がわずかに大きくなることがあります。

このトランスは 2 つのループ間の絶縁として機能します。 オーディオ用途では、このタイプのトランスの大部分はカップリングに置き換えられています。

• パルストランス

パルストランスは、パルス波出力を提供するために特別に設計されたトランスです。 これらの変圧器は、一次電流が特定の点に達した後、磁束の変化が止まるまで急速に飽和するコア材料を使用しています。

二次巻線の誘導起電力は磁束が変化した場合にのみ発生するため、 トランスはコアが飽和していないとき、つまり一次巻線に電流が流れているときに出力を出します。 振り向く。

• 三相変圧器

三相変圧器は、互いに特別に接続された 3 つの変圧器です。 通常、一次巻線はスター (Y) で接続され、二次巻線はデルタで接続されます。

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変圧器の動作原理

変圧器は電磁誘導の原理に基づいて動作します。 一次側の交流入力電圧により、理想的には二次巻線全体に磁束が発生します。

この交流磁束は二次巻線に起電力 (emf) を誘導します。

効率が完璧であれば、一次巻線のすべてのエネルギーが二次巻線に伝達されます。

単純な変圧器は通常、2 つの絶縁コイルまたはワイヤ コイル、つまり 1 次コイルと 2 次コイルで構成されます。

変圧器や変圧器に含まれる鉄心は、通常、薄い鉄板が層状に分離されて貼り付けられた集合体です。 電流コイルによって生成された磁束の通過を促進し、発生した高温を下げるために使用される層。 それが引き起こしたのです。

変圧器のコアを形成する鉄板の形状には次のようなものがあります。

• E-Iラミネート
• E-E ラミネート
• L-Lラミネート
• U-Iラミネート

1 次コイルに対する 2 次コイルにある巻き数の比によって、2 つのコイルにかかる電圧の比が決まります。

たとえば、一次コイルを 1 回巻き、二次コイルを 10 回巻くと、一次コイルには入力電圧の 10 倍の電圧が生成されます。 このタイプのトランスは一般に昇圧トランスと呼ばれます。

逆に、1次コイルが10ターン、2次コイルが1ターンの場合、 二次コイルによって生成される電圧がコイルの入力電圧の 1/10 になるまで 主要な。 このタイプの変圧器は、降圧変圧器と呼ばれることがよくあります。

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変圧器部品

• 一次コイルは、電圧源に接続される変圧器コイルです。
• 2次コイルは負荷に接続される変圧器コイルです。
• 鉄心はダイナモプレートを層状に並べて作られています。

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トランスの弱点

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  銅損

銅巻線の I2R 損失は、銅の抵抗とそこを流れる電流によって発生します。

• クラッチロス

損失が発生するのは、一次側と二次側の結合が完全ではないため、磁束の一部が一次側によって誘導されて二次巻線を切断するわけではないためです。 この損失は、一次側と二次側の間に巻線を重ねて巻くことによって低減できます。

• 自然容量の損失

変圧器の巻線に含まれる野生容量による損失。 この損失は、高い周波数での変圧器の効率に影響を与えます。 この損失は、一次巻線と二次巻線を半ランダムに巻くことによって減らすことができます。

• ヒステリシス損失

AC一次電流の方向が回転するときに発生する損失。 トランスのコアが磁束の方向を急激に変えることができないために発生します。 この欠点は、低磁気抵抗コア材料を装着することで軽減できます。

• 皮膚衝撃による損失

常に交流が流れる他の導体と同様に、この電流は導体の表面を流れる傾向があります。

これにより、巻線の相対抵抗が増加するだけでなく、容量損失も増加します。 この損失は、数本の小さな絶縁電線を交互に組み合わせたリッツ線を使用することで低減できます。 高周波の場合は、通常のワイヤの代わりにワイヤまたは薄い銅板を使用します。

• 渦電流損失

入力起電力によって生じる損失により、磁気コア内に電流が発生し、変化する磁束に対抗して起電力が発生します。

磁束の変化により、コア材料内で磁束の反発が発生します。 多層コアを使用すると、この損失が減少します。

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トランスの巻線式

トランス（変圧器）の巻数比は、トランスの巻数（ 変圧器) の二次コイル (Ns) と変圧器の一次コイルの巻き数 (Np) 変成器）。

式：

n=Ns/Np

変圧器（トランス）の一次巻線と二次巻線の数を比較すると、一次（入力）電圧と二次（出力）電圧の比が決まります。

どの程度の電圧の収縮または増加が必要かを決定します。

式：

Vs/Ns = Vp/Np

説明：

• Vs= 一次電圧(入力)(ボルト)
• Ns= 1次コイル(入力)の巻き数
• Vp=二次電圧(出力)(ボルト)
• Np = 2次コイル(出力)の巻き数

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