Báwo ni àwọn ẹ̀rọ ayárapadà ṣe ń ṣiṣẹ́ láti ṣàtúnṣe folti iná mànàmáná
Àwọn ẹ̀rọ ìyípadà (tí a sábà máa ń pè ní "àwọn ẹ̀rọ ìyípadà") jẹ́ ọ̀kan lára àwọn ohun pàtàkì jùlọ nínú àwọn ètò agbára iná mànàmáná òde òní. Ó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ pé gbogbo àwọn ẹ̀rọ ìyípadà iná mànàmáná àti àwọn ẹ̀rọ ìpínkiri ló ń lo àwọn ẹ̀rọ ìyípadà láti ṣàtúnṣe fólítì kí iná mànàmáná lè ṣeé fi ránṣẹ́ lọ́nà tó dára ní ọ̀nà jíjìn, lẹ́yìn náà wọ́n á gbé e kalẹ̀ sí fólítì tó ṣeé dáàbò bo tó yẹ fún lílo ilé àti ilé iṣẹ́. Láìsí àwọn ẹ̀rọ ìyípadà, ìrìn láti ilé iṣẹ́ iná mànàmáná sí àwọn ibi ìtújáde iná mànàmáná ilé yóò jẹ́ ohun ìfọ́, owó gọbọi, àti ewu.
Lílóye àwọn Transformers àti iṣẹ́ wọn
Ẹ̀rọ ìyípadà jẹ́ ẹ̀rọ iná mànàmáná kan tí ó máa ń yí (mú tàbí dín) fóltéèjì ti agbára alternating current (AC) padà láìyí ìyípadà ìyípadà ìyípadà. Àwọn ẹ̀rọ ìyípadà ṣiṣẹ́ lórí ìlànà ìfàsẹ́yìn electromagnetic, èyí tí í ṣe ìlànà tí a fi ń mú agbára electromotive (EMF) jáde nínú coil kan nítorí àwọn ìyípadà nínú ìfàsẹ́yìn oofa láti coil mìíràn.
Ni gbogbogbo, awọn transformers ni awọn iṣẹ akọkọ meji:
1. Pípọ̀ síi fóóltéèjì (ìgbésẹ̀-gíga transformer): tí a lò ní ẹ̀gbẹ́ generator tàbí substation kan láti mú kí fóóltéèjì pọ̀ sí i kí iná náà lè dínkù kí àwọn ìpàdánù agbára nígbà tí a bá ń gbé e jáde sì dínkù.
2. Dídín fóltéèjì (transformer tó ń lọ sílẹ̀): a lò ó nítòsí àwọn oníbàárà kí fóltéèjì náà lè lọ sílẹ̀ kí ó sì ṣeé lò fún àwọn ẹ̀rọ iná mànàmáná.
Ni afikun, awọn transformers ipinya kan wa ti o ni ero lati ya iyika naa sọtọ fun aabo ati idinku idamu, botilẹjẹpe awọn folti titẹ sii ati ti o wu jade le jẹ kanna.
Àwọn Apá Pàtàkì ti Ẹ̀rọ Ayípadà
Láti lè mọ bí ó ṣe ń ṣiṣẹ́, ó ṣe pàtàkì láti mọ àwọn apá pàtàkì ti transformer kan:
– Koolu akọkọ: koolu ti a so mọ orisun folti AC (input).
– Ìṣàn kejì: ìṣàn tí a so mọ́ ẹrù (ìjáde).
– Inu irin: ohun elo ferromagnetic kan ti o n dari iṣan oofa fun imuduro ti o munadoko. A maa n fi awọn laminates irin silikoni ṣe e lati dinku awọn adanu ina eddy.
– Ìdènà: ohun èlò ìdènà tí ó ya àwọn ìkọ́ náà sọ́tọ̀ láti dènà àwọn ìkọ́nà kúkúrú.
– Epo Transformer (ninu awọn transformers agbara): n ṣiṣẹ bi afikun coolant ati insulator.
Ní ìwọ̀n ńlá (àwọn ẹ̀rọ ìyípadà àti àwọn ibùdó ìṣiṣẹ́ abẹ́lé), àwọn èròjà afikún pẹ̀lú àwọn radiators ìtutù, àwọn ohun èlò ìtọ́jú, àwọn bushings, àti àwọn ẹ̀rọ ìyípadà tẹpù fún ìṣàtúnṣe fóltéèjì.
Ìlànà Ìpìlẹ̀: Ìfàmọ́ra Ẹ̀rọ itanna
Àwọn àyípadà omi ń ṣiṣẹ́ nítorí pé ìṣàn omi oníyípadà nínú coil àkọ́kọ́ ń mú kí pápá oofa oníyípadà jáde nínú mojuto irin. Ibùdó oofa oníyípadà yìí ń fa ìyípadà nínú ìṣàn oofa oníyípadà, èyí tí ó ń “ṣàn” nípasẹ̀ mojuto tí ó sì ń gé àwọn ìyípo ti coil kejì. Nítorí pé ìṣàn oofa náà ń yípadà nígbà gbogbo (nítorí ìṣàn AC), a máa ń fa folti onífà tí ó ń fa nínú coil kejì.
Ìlànà yìí ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú òfin Faraday ti ìfàsẹ́yìn oníná-ìmọ́lẹ̀: fóltéèjì tí a fa máa ń farahàn nígbà tí ìyípadà bá wáyé nínú ìṣàn mànàmáná nínú àyíká wáyà oníyípo kan.
Kókó pàtàkì kan láti tẹnu mọ́: àwọn transformers kìí ṣiṣẹ́ déédéé lórí ìṣàn taara (DC). Nígbà tí a bá fi DC fún wọn, ìṣàn oofa náà kò yí padà (lẹ́yìn àwọn ipò àkọ́kọ́), nítorí náà, a kò ní fa foliteji tí ó dúró ṣinṣin nínú coil kejì. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, pípèsè DC lè mú kí mojuto náà kún kí ó sì fa ìgbóná jù.
Àfiwé Fóltéèjì àti Iye Àwọn Ìyípo
Kókó pàtàkì sí àtúnṣe fóltéèjì transformer kan wà nínú ìpíndọ́gba iye ìyípo àwọn coils àkọ́kọ́ àti kejì. Ó dára jù, àgbékalẹ̀ yìí ló wà:
\[
\frac{V_s}{V_p} = \frac{N_s}{N_p}
\]
Alaye:
– \(V_s\) = folti elekeji (ìjáde)
– \(V_p\) = fóltéèjì àkọ́kọ́ (ìwọlé)
– \(N_s\) = iye awọn iyipo keji
– \(N_p\) = iye awọn iyipo akọkọ
Èyí túmọ̀ sí wípé tí iye àwọn ìyípadà kejì bá pọ̀ ju ti àkọ́kọ́ lọ, fóltéèjì náà yóò pọ̀ sí i (ìgbésẹ̀-sí-ọ̀pọ̀). Tí iye àwọn ìyípadà kejì bá kéré sí i, fóltéèjì náà yóò dínkù (ìgbésẹ̀-sí-ọ̀tún).
Àpẹẹrẹ tó rọrùn:
– Tí ẹ̀rọ ayárayá náà bá ní ìyípo \(N_p = 100\) àti ìyípo \(N_s = 50\), nígbà náà \(V_s = 0{,}5 V_p\). Nítorí náà, fóótì náà yóò dínkù sí ìdajì.
– Tí \(N_p = 200\) bá yípo tí \(N_s = 800\) bá yípo, nígbà náà \(V_s = 4 V_p\). Fóltéèjì náà máa ń pọ̀ sí i ní ìlọ́po mẹ́rin.
Ìbáṣepọ̀ Lọ́wọ́lọ́wọ́: Fóltéèjì Gíga, Ìsàlẹ̀ Lọ́wọ́lọ́wọ́
Nínú ẹ̀rọ ìyípadà tó dára jùlọ, agbára ìtẹ̀síwájú dọ́gba pẹ̀lú agbára ìjáde (láìsí àdánù):
\[
P_p = P_s
\]
\[
V_p I_p = V_s I_s
\]
Tí a bá pọ̀ sí i, agbára iná náà yóò dínkù, àti ní ìdàkejì. Èyí ni ìdí pàtàkì tí àwọn transformers fi ṣe pàtàkì nínú ìgbéjáde agbára gígùn. Àìsí agbára nínú àwọn wáyà sábà máa ń jẹ́ ní ìrísí ooru, wọ́n sì dọ́gba pẹ̀lú onígun mẹ́rin ti agbára iná náà:
\[
P_{àdánù} = I^2 R
\]
Nípa mímú kí fóólítì pọ̀ sí i, a lè dín agbára iná kù, nípa bẹ́ẹ̀ a lè dín àdánù kù gidigidi (I^2R). Nítorí náà, iná mànàmáná láti ilé iṣẹ́ agbára sábà máa ń pọ̀ sí mẹ́wàá sí ọgọ́rùn-ún kìlóvolt fún ìgbéjáde, lẹ́yìn náà a máa ń dínkù díẹ̀díẹ̀ kí a tó dé àwọn agbègbè ibùgbé.
Kí ló dé tí o fi nílò Iron Core?
A le ṣe àwọn transformers láìsí mojuto (air-core), ṣùgbọ́n iṣẹ́ wọn kéré síi nítorí pé ìṣàn oofa máa ń “yọ́” sínú afẹ́fẹ́ ní irọ̀rùn. Igun irin náà ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ipa ọ̀nà fún ìṣàn oofa, èyí tí ó mú kí ó rọrùn láti rìn kiri ju afẹ́fẹ́ lọ, ó ń darí pápá oofa náà pọ̀ sí i, ó sì ń gé àwọn ìyípo kejì sí i. Nítorí náà, ìyípadà agbára láti primary sí secondary jẹ́ kí ó gbéṣẹ́ jù.
Àwọn ohun èlò ìyípadà ni a sábà máa ń fi àwọn aṣọ fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ (lámínẹ́tì) tí a ṣètò ní àwọn ìpele pẹ̀lú ìdábòbò láàrín wọn. Ọ̀nà ìyípadà yìí ṣe pàtàkì láti dín ìṣàn eddy kù, èyí tí í ṣe ìṣàn yíká nínú mojuto tí ó ń mú ooru jáde tí ó sì ń dín iṣẹ́ ṣiṣe kù.
Àwọn ìpàdánù nínú àwọn Transformers gidi
Ní gidi, àwọn ẹ̀rọ ayárabírà kò ṣiṣẹ́ dáadáa 100%. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn àìní pàtàkì ló wà níbẹ̀:
1. Pípàdánù bàbà
Ó fa ìdènà wáyà nínú àwọn ìkọ́kọ́ àti ìkejì, èyí tó ń fa ooru (\(I^2R\)).
2. Pípàdánù mojuto
Ó ní àwọn àdánù hysteresis (nítorí ìyípadà magnetization ti mojuto) àti àwọn àdánù eddy (àwọn ìṣàn eddy nínú mojuto irin).
3. Pípàdánù jíjí omi
Kì í ṣe gbogbo ìṣàn oofa láti inú àkọ́bẹ̀rẹ̀ ló máa ń gba inú àkọ́bẹ̀rẹ̀ kọjá; àwọn kan máa ń “jó” láti inú àkọ́bẹ̀rẹ̀.
4. Awọn adanu ẹrọ ati itutu
Fún àpẹẹrẹ, ìró ìró (ìró ìró) àti agbára tí ètò ìtútù nílò nínú àwọn ẹ̀rọ ìyípadà ńláńlá.
Sibẹsibẹ, awọn iyipada agbara ode oni le ni awọn agbara ṣiṣe giga pupọ, nigbagbogbo ju 95% lọ ati paapaa sunmọ 99% ni awọn ẹru kan.
Àwọn Irú Àwọn Ayípadà Nínú Ìgbésí Ayé Ojoojúmọ́
Awọn transformers wa ninu ọpọlọpọ awọn ẹrọ, fun apẹẹrẹ:
– Adapter/charger (botilẹjẹpe awọn ode oni nigbagbogbo lo SMPS, “transformer” igbohunsafẹfẹ giga tun wa ninu)
– Awọn iyipada pinpin lori awọn ọpa ina tabi awọn ibudo kekere nitosi ile
- Awọn iyipada ohun lori awọn ẹrọ kan fun ibamu impedance
– Awọn iyipada ipinya ni awọn agbegbe iṣoogun tabi yàrá
– Àwọn àyípadà ohun èlò bíi CT (àyípadà lọ́wọ́lọ́wọ́) àti PT/VT (àyípadà agbára/fóltéèjì) fún wíwọ̀n àti ààbò
A ṣe apẹrẹ ọkọọkan gẹgẹbi awọn ibeere ipele foliteji, lọwọlọwọ, igbohunsafẹfẹ ati idabobo.
Ipari
Àwọn àyípadà máa ń ṣiṣẹ́ lórí ìpìlẹ̀ induction elektromagnetic: ìṣàn onígbà díẹ̀ (AC) nínú coil àkọ́kọ́ máa ń mú kí ìṣàn oofa tí ó ń yí padà wà nínú mojuto, èyí tí ó máa ń fa foliteji nínú coil kejì. A máa ń pinnu foliteji ìjáde nípasẹ̀ ìpíndọ́gba iye àwọn ìyípadà àkọ́kọ́ àti kejì. Pẹ̀lú agbára láti gbé foliteji sókè tàbí sọ̀kalẹ̀ lọ́nà tí ó dára, àwọn àyípadà jẹ́ ẹ̀yìn àwọn ètò iná mànàmáná òde òní—láti ìgbéjáde gígùn tí ó dínkù díẹ̀ sí lílo ní ààbò ní àwọn ilé àti ilé iṣẹ́.
Tí o bá fẹ́, mo tún lè ṣẹ̀dá àtúnṣe ìmọ̀ ẹ̀rọ tó túbọ̀ ṣe pàtàkì síi nínú àpilẹ̀kọ yìí (pẹ̀lú ìjíròrò nípa àwọn àyíká tó dọ́gba, ìṣàtúnṣe fólítì, àti ìṣiṣẹ́), tàbí àtúnṣe tó rọrùn fún àwọn akẹ́kọ̀ọ́ àárín/sẹ́kọ́ gíga.
