Pinget tõstvad ja langetavad trafod – probleemid ja lahendused

Pinget tõstvad ja langetavad trafod – probleemid ja lahendused

1. Trafol on primaarmähis ja sekundaarmähis, mille silmuste arv on vastavalt 500 ja 5000. Sisendpinge on 220 V. Milline on väljundpinge?

Tuntud:

Primaarmähis (N _P ) = 500 silmust

Teisene mähis (Ns ₎ = 5000 silmust

Primaarpinge (V _P ) = 220 volti

Otsitakse: sekundaarpinget (V _S )

lahendus:

Vs / _Ns = _Vp / _Np​

Vs / 5000 = 220 / ₅₀₀

Vs / 5000 = _0.44

Vs = (0.44) ₍ 5000)

Vs = ₂₂₀₀ volti

2. Trafol on primaarmähis 1200 silmusega ja sekundaarmähis 1000 silmusega. Kui primaarmähises on voolutugevus 4 amprit, siis milline on sekundaarmähises voolav vool?

Tuntud:

Primaarmähis (N _P ) = 1200 silmust

Teisene mähis (N _S ) = 1000 silmust

Primaarmähise vool (I _P ) = 4 amprit

Otsitakse: voolutugevust sekundaarmähises (I _S )

lahendus:

I _S / I _P = N _P / N _S

Vool sekundaarmähises:

IS / ₄ = 1200/1000

IS / ₄ = 1.2

IS ₌ 1.2 (4)

I _S = 4.8 amprit

3. Sekundaarpinge on 220 volti ja primaarpinge on 110 volti, seega sekundaar- ja primaarmähise võrdlus on…

Tuntud:

Teisene pinge (V _S ) = 220 volti

Primaarpinge (V _P ) = 110 volti

Otsitakse: N _S / N _P

lahendus:

V _S /V _P = N _S /N _P

220/110 = N _S / N _P

22/11 = N _S / N _P

2/1 = N _S / N _P

12/6 = N _S / N _P

4. Milline on trafo primaarpinge alloleva joonise põhjal?

Tuntud:

Teisene pinge (V _S ) = 24 volti

Primaarsilmused (N _P või N ₁ ) = 11 N

Teisese ahela (N₂S _või N₂ ) ₌ 1 N = N

Otsitakse: Primaarpinget (V _P )

lahendus:

Vs / _Ns = _Vp / _Np​

24 / N = V _p / 11 N

24/1 = V _p /11

24 = V _p / 11

Vp ₌ (24)(11)

V _p = 264 volti

5. Milline on trafo sisendpinge alloleva joonise põhjal?

Tuntud:

Primaarmähis (N1 ₎ = 21 N

Teisene mähis (N2 ₎ = 3 N

Teisene pinge (V2 ₎ = 20 volti

Otsitakse: Primaarpinget ( _V1 )

lahendus:

V2 / _N2 = _V1 / _N1​

20 / 3 N = V1 _/ 21 N

20 / 1 = V ₁ / 7

20 = V _1/7

V1 = ( ₇ )(20)

V1 = ₁₄₀ volti

6. Kui palju on trafo sekundaarkontuuridel alloleva joonise järgi?

Tuntud:

Primaarpinge (V _P ) = 220 volti

Primaarsed silmused (N _P ) = 200 silmust

Teisene pinge (V _S ) = 1100 volti

Otsitakse: Teisese ahelaga võrke (N _S )

lahendus:

Vs / _Ns = _Vp / _Np​

1100 volti / N�s = 220 volti / 200 _silmust

1100 / N₹ _s = 220 / 200

1100 / Nₙs ₌ 1.1

Ns ₌ 1100 / 1.1

Ns = 1000 _silmust

7. Kui palju on trafo sekundaarkontuuridel alloleva joonise järgi?

Tuntud:

Primaarpinge (V _P ) = 220 volti

Primaarsed silmused (N _P ) = 200 silmust

Teisene pinge (V _S ) = 1100 volti

Otsitakse: Teisese ahelaga võrke (N _S )

lahendus:

Vs / _Ns = _Vp / _Np​

1100 / Põhja-Lõuna- _Euroopas = 220 / 200

1100 / Põhja-Lõuna- _Euroopas = 22 / 20

1100 / N _S = 1.1

N _S = 1100 / 1.1

N _S = 1000

8.

Transformer	Np	Ns	Vp	Vs	Ip	Is
1	1000		120	12	0.4	2
2	80	8	20	2		2.5

Ülaltoodud tabeli põhjal, kui mõlema trafo efektiivsus on sama, 50%, siis määrake _Ns ja _Ip.

lahendus:

Trafo efektiivsuse võrrand:

Arvutage trafo 1 _{Ns :}

Arvutage trafo 2 I _{p :}

9.

Milline järgmistest väidetest ülaltoodud joonise kohta on õige, lähtudes ülaltoodud joonisest.

A. Joonisel 1 on kujutatud pinget tõstvat trafot ja joonisel 2 pinget langetavat trafot.

B. Joonisel 1 on kujutatud pinget langetavat trafot ja joonisel 2 pinget tõstvat trafot.

C. Joonistel 1 ja 2 on kujutatud pinget langetavat trafot.

D. Joonistel 1 ja 2 on kujutatud pinget tõstvat trafot.

Lahendus

Pinget tõstev trafo tõstab elektripinget, samas kui pinget madaldav trafo vähendab elektripinget. Joonisel 1 on primaarpinge suurem kui sekundaarpinge (20 volti > 5 volti), seega on joonisel 1 kujutatud pinget madaldav trafo. Joonisel 2 on primaarpinge väiksem kui teine ​​pinge (5 volti < 40 volti), seega on joonisel 2 kujutatud pinget tõstev trafo.

Õige vastus on B.

10.

Kui primaarmähisel on 800 silmust, siis määrake sekundaarmähis.

Tuntud:

Primaarsed silmused = N _p = 800 silmust

Primaarpinge = V _P = 220 volti

Teisene pinge = V _S = 55 volti

Otsitakse: Teisese ahelaga võrke (N _S )

lahendus:

Vs / _Ns = _Vp / _Np​

55 / N₹ _s = 220 / 800

55 / N₹ _s = 22 / 80

N _S = (80)(55) / 22

N _S = 4400 / 22

N _S = 200 silmust

11.

Õige väide trafode P ja Q kohta on...

A. P on pinget madaldav trafo, kuna I _s < I _p

B. P on pinget tõstev trafo, kuna V _p < V _s

C. Q on pinget tõstev trafo, kuna V _p > V _s

D. Q on pinget tõstev trafo, kuna I _s > I _p

Lahendus

P on pinget tõstev trafo, kuna primaarpinge (V _p = 110 V) < sekundaarpinge (V _s = 200 V).

Q on pinget madaldav trafo, kuna primaarpinge (V _p = 220 V) > sekundaarpinge (V _s = 110 V).

Õige vastus on B.

1. Mis on trafo peamine ülesanne?
   • VastusTrafo peamine ülesanne on vahelduvvoolu (AC) elektriallika pinge muutmine. Seda tehakse pinge suurendamise (üles-) või vähendamise (alla-) teel vastavalt rakenduse vajadustele.
2. Mille poolest erinevad pinget tõstvad ja langetavad trafod oma funktsiooni poolest?
   • VastusPinget tõstev trafo suurendab primaarpoolist sekundaarpoolisse suunduvat pinget, pinget madaldav trafo aga vähendab primaarpoolist sekundaarpoolisse suunduvat pinget.
3. Milline on seos trafo primaar- ja sekundaarmähiste keerdude arvu ning pingemuundumise vahel?
   • VastusPinge teisendussuhe on otseselt proportsionaalne keerdude arvuga. Kui sekundaarmähisel on rohkem keerde kui primaarmähisel, on tegemist pinget tõstva trafoga ja vastupidi. Iga mähise pinge on proportsionaalne selles mähises olevate keerdude arvuga.
4. Miks on vaja pinget tõsta elektrienergia edastamiseks pikkade vahemaade taha?
   • VastusPinge suurendamine vähendab antud võimsuse juures voolutugevust, mis omakorda vähendab takistuslikke võimsuskadusid ülekandeliinides. Väiksem voolutugevus tähendab ka seda, et saab kasutada õhemaid juhtmeid, mis on odavamad ja hõlpsamini hallatavad.
5. Miks kodud saavad tavaliselt elektrit palju madalamal pingel kui see, mida kasutatakse ülekandeks?
   • VastusKõrgemad pinged, kuigi ülekandeks tõhusad, on koduseks kasutamiseks ohtlikud. Seega kasutatakse enne elektrienergia koju jõudmist pinge alandamiseks kodumasinate ja elektroonika jaoks ohutumale tasemele madaldustrafosid.
6. Kas energia kaob, kui trafos muundatakse elekter ühelt pingelt teisele?
   • VastusIdeaalsetel trafodel energiakadusid poleks, kuid tegelikel trafodel on kaod. Need kaod tulenevad peamiselt mähiste takistuslikust kuumenemisest ja südamiku magnetilistest kadudest. Trafod on aga üldiselt väga efektiivsed, sageli üle 90–95%.
7. Milline on trafo südamiku materjali tähtsus?
   • VastusSüdamiku materjalil on trafo efektiivsuses ja toimimises oluline roll. See on tavaliselt valmistatud rauast või ferriidist, mis aitab juhtida magnetvoogu primaar- ja sekundaarmähiste vahel. Südamiku materjali omadused mõjutavad trafo efektiivsust, magnetilisi kadusid ja võimet voogu küllastumata edasi kanda.
8. Kas trafod saavad töötada alalisvooluga (DC)?
   • VastusEi, trafod vajavad pinge indutseerimiseks muutuvat magnetvoogu, mille annab vahelduvvool (AC). Alalisvoolu (DC) puhul, kui vool stabiliseerub, muutuvat magnetvoogu ei toimu ja seega ei indutseerita sekundaarmähises pinget.
9. Miks võiks elektroonikaseadmetes, näiteks laadijates, kasutada pinget langetavat trafot?
   • VastusPaljud elektroonikaseadmed töötavad madalama pingega kui tavaline majapidamisvooluvõrk. Laadijas või adapteris olev pinget alandav trafo vähendab pinget seadme jaoks sobivale tasemele, tagades selle ohutu ja tõhusa töö.
10. Kuidas mõjutavad koormuse muutused (näiteks rohkemate või vähemate seadmete kasutamine) trafo väljundpinget?

• VastusIdeaalses trafos ei mõjutaks koormuse muutused väljundpinget. Tegelikes trafodes aga võib väljundpinge sisemiste takistuste ja reaktantside tõttu suure koormuse korral veidi langeda ja madala koormuse korral veidi tõusta.