Einphasige Transformatoren:

Ein Transformator ist ein passives Bauteil, das elektrische Energie von einem Stromkreis auf einen anderen oder mehrere Stromkreise überträgt. Einphasentransformatoren können die Wechselspannung entweder erhöhen (erhöhen) oder erniedrigen (erniedrigen). Transformatoren sind vielseitig einsetzbar und können je nach Verwendungszweck klassifiziert werden. Dieser Artikel befasst sich mit der Definition, dem Aufbau, den Vor- und Nachteilen und den Anwendungen von Einphasentransformatoren.

Inhaltsübersicht

• Typen von Transformatoren auf der Grundlage des Stromnetzes
• Einphasige vs. dreiphasige Transformatoren
• Faradaysches Gesetz der elektromagnetischen Induktion
• Was ist ein Einphasentransformator?
• Arbeiten
• Konstruktion:
• Anwendungen
• Vorteile
• Benachteiligungen
• FAQs

Typen von Transformatoren auf der Grundlage des Stromnetzes

Je nach verwendetem Stromnetz werden die Transformatoren entweder als;

• Einphasige Transformatoren:
• Dreiphasige Transformatoren

Ein Einphasentransformator (Abbildung 2, Bezeichnung A) arbeitet mit einer einphasigen Stromversorgung und enthält eine einzige Wicklung auf der Primär- und Sekundärseite. Ein 3-Phasen-Transformator arbeitet mit einem dreiphasigen Stromnetz, und sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklungen haben drei Wicklungssätze. Lesen Sie unseren Übersichtsartikel über Drehstromtransformatoren, um mehr über den Aufbau und die Schaltpläne eines Drehstromtransformators zu erfahren.

In den meisten Fällen benötigen Einphasentransformatoren weniger Platz als andere Transformatoren. Außerdem lassen sich Einphasentransformatoren im Vergleich zu Dreiphasentransformatoren leichter transportieren. Die Verwendung eines Dreiphasentransformators ist jedoch effizienter als drei Einphasentransformatoren.

Einphasige vs. dreiphasige Transformatoren

• Bei einem Einphasentransformator erfolgt die Stromversorgung über einen Leiter, während bei einem Dreiphasentransformator die Stromversorgung über drei Leiter erfolgt.
• Ein Einphasentransformator benötigt zwei Drähte, um den Stromkreis zu schließen, während ein Dreiphasentransformator vier Drähte benötigt, um den Stromkreis zu schließen.
• Ein Einphasentransformator führt 230 V, ein Dreiphasentransformator führt 415 V.
• Ein Einphasentransformator verwendet ein einfaches Netz, während ein Dreiphasentransformator ein kompliziertes Netz verwendet.
• Bei Einphasentransformatoren kommt es zu einem Stromausfall, während es bei Dreiphasentransformatoren keinen Stromausfall gibt. Die Vibrationen werden bei Drehstrommotoren deutlich reduziert, da sich die Leistung gleichmäßig über den gesamten Zyklus verteilt.
• Einphasentransformatoren werden für Haushaltsgeräte verwendet, während Dreiphasentransformatoren eine große Last betreiben.

Faradaysches Gesetz der elektromagnetischen Induktion

Das Faradaysche Gesetz des Elektromagnetismus sagt voraus, wie ein Magnetfeld mit einem Stromkreis interagiert und eine elektromotorische Kraft erzeugt. Das Faradaysche Gesetz besteht aus:

• Das erste Faraday'sche Gesetz der elektromagnetischen Induktion besagt, dass immer dann, wenn sich ein Leiter in einem veränderlichen Magnetfeld befindet, eine elektromotorische Kraft (EMK) entsteht.
• Das zweite Faraday'sche Gesetz der elektromagnetischen Induktion besagt, dass die induzierte elektromotorische Kraft gleich der Änderungsrate der Flussverknüpfungen ist.

Was ist ein Einphasentransformator?

Ein Einphasentransformator arbeitet mit einphasigem Strom und besteht aus zwei Teilen - dem magnetischen und dem elektrischen Teil. Der magnetische Teil des Transformators besteht aus einem magnetischen Eisenkern, während der elektrische Teil aus einem Kupfertransformator besteht. Lesen Sie unseren Übersichtsartikel über elektrische Transformatoren, um mehr über den Aufbau eines Transformators zu erfahren.

Der Transformator wird nur mit Wechselstrom betrieben, da Gleichstrom kein elektromagnetisches Feld erzeugt. Ein Transformator hat keine beweglichen Teile; daher gibt es beim Betrieb eines Einphasentransformators keine mechanische Reibung. Daher gibt es bei der Verwendung eines Einphasentransformators nur wenige Energieverluste, was den Einphasentransformator sehr effizient macht.

Wenn die Primärwicklung eines Transformators auf einen Wechselstrom trifft, erzeugt sie ein elektromagnetisches Wechselfeld. Ein Teil des erzeugten Magnetfelds verbindet sich durch gegenseitige Induktion mit der Sekundärwicklung und erzeugt einen Strom. In den Sekundärwicklungen wird eine Spannung mit der gleichen Frequenz wie in den Primärwicklungen induziert. Mit dem Faradayschen Gesetz kann der Wert der induzierten Spannung bestimmt werden.

Arbeiten

Ein Einphasentransformator funktioniert nach dem Prinzip der gegenseitigen Induktivität. Die Primärwicklungen werden an einen Wechselstrom angeschlossen, der die Spule mit Strom versorgt, die ein Magnetfeld aufbaut. Der Prozess des Magnetfeldaufbaus wird als gegenseitige Induktivität bezeichnet, und der Strom fließt gemäß dem Faradayschen Gesetz durch die Spule.

Das erzeugte Magnetfeld verstärkt sich, wenn der durch die Spule fließende Strom ansteigt, und bildet magnetische Kraftlinien. Die magnetischen Kraftlinien bilden den magnetischen Fluss, und die Sekundärwicklung verbindet das System mit dem magnetischen Fluss.

Das Windungsverhältnis zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen bestimmt die Stärke des erzeugten Magnetfelds. Eine Erhöhung der Stromstärke führt zu einer Erhöhung des magnetischen Flusses - sie sind direkt proportional. Der fließende magnetische Fluss im Kern induziert eine Spannung in der Sekundärwicklung. Der Wert der induzierten Spannung kann mit Hilfe des Faradayschen Gesetzes bestimmt werden.

Konstruktion:

Der Einphasentransformator hat eine Primär- und eine Sekundärwicklung. Die Wicklungen befinden sich auf einem Magnetkern, der aus Silizium Stahl Lamellen besteht. Die Aufgabe des Magnetkerns besteht darin, den magnetischen Fluss zu leiten. Siliziumstahl reduziert die Hystereseverluste, während die Lamellen die Verluste durch Wirbelströme (örtlich begrenzter elektrischer Strom, der in einem Leiter aufgrund des sich ändernden Magnetfelds induziert wird) verringern.

Die Lamellen sind dünne Blätter, die zum Kern zusammengefügt werden. Die Isolierschicht aus Emaille isoliert die Lamellen gegeneinander. Einphasentransformatoren können aufgrund ihrer Bauweise als Kern- oder Manteltransformatoren ausgeführt sein.

Kern-Transformator

Der Transformator hat zwei vertikale Schenkel und zwei horizontale Abschnitte (Joche) im Magnetstrom. Die Hälfte der Primär- und Sekundärwicklungen befinden sich auf jedem Schenkel, um die Auswirkungen des Streuflusses zu minimieren. Die beiden Windungen bilden eine zylindrische Wicklung (Abbildung 3 mit der Bezeichnung A)

Mantel-Transformator

Der Transformator hat drei Schenkel in einem magnetischen Kreis. Die Wicklungen befinden sich im mittleren Schenkel, und die anderen Schenkel vervollständigen den Flusspfad mit geringer Reluktanz (Abbildung 3, Kennzeichnung B). Die Primär- und Sekundärwicklungen sind in zwei Bereiche unterteilt: den Niederspannungs- und den Hochspannungsteil.

Anwendungen

Der Einphasentransformator wird hauptsächlich in Niederspannungsgeräten wie Haushaltsgeräten verwendet. Einige der Anwendungen eines Einphasentransformators sind:

• Verringerung der Spannung in der örtlichen Energieverteilung
• Regelung der Spannung in Fernsehgeräten
• Verwendung in Beleuchtungs- und Heizgeräten
• Einsatz in Gebieten mit geringer Stromnachfrage, z. B. in ländlichen Gebieten
• Erhöhung der Spannung in Heim-Wechselrichtern

Vorteile

• Das System ist zuverlässig, und die Kontinuität des Betriebs ist gewährleistet, wenn Transformatoren parallel geschaltet sind.
• Transformatoren arbeiten parallel, wodurch die Möglichkeit einer Überlastung verringert wird.
• Der Transformator kann je nach Lastanforderung ein- oder ausgeschaltet werden.

Benachteiligungen

• Ihre Instandhaltung ist kostspielig.
• Es benötigt viel Platz für die Installation.
• Wenn Transformatoren parallel geschaltet werden, besteht die Gefahr eines Ausfalls.

FAQs

Wie viele Arten von Transformatoren gibt es?

Drei Haupttypen - Kondensator, elektromagnetisch und optisch

Was versteht man unter einem Einphasentransformator?

Ein Einphasentransformator ist eine Art von Transformator, der mit einphasigem Strom betrieben wird. Ein Einphasentransformator besteht aus zwei Teilen - dem magnetischen Transformator und den elektrischen Teilen.

Welche Art von Stromversorgung verwenden die Haushalte?

Die Haushalte werden einphasig mit Strom versorgt.

Wie werden Einphasentransformatoren verdrahtet?

Einphasentransformatoren können entweder in Reihe oder parallel geschaltet werden.

Nach welchem Prinzip arbeitet der Einphasentransformator?

Einphasentransformatoren arbeiten nach dem Prinzip des Faradayschen Gesetzes der elektromagnetischen Induktion. Das Faradaysche Gesetz ist ein Gesetz des Elektromagnetismus, das vorhersagt, wie ein Magnetfeld mit einem magnetischen Kreis interagiert und eine elektromotorische Kraft erzeugt.