Iba't ibang mga uri ng mga transformer at ang kanilang mga application

Ang isang transpormer ay isang malawakang ginagamit na aparato sa electrical at electronics domain. Ito ay isang electromagnetic device na sumusunod sa pangunahing prinsipyo ng electromagnetism na natuklasan ni Michael Faraday. Sinasaklaw namin ang tungkol sa konstruksyon at pagpapatakbo ng mga Transformer nang detalyado sa nakaraang tutorial. Dito sasakupin namin ang iba't ibang mga uri ng mga transformer na ginagamit sa iba't ibang mga uri ng mga application. Gayunpaman, lahat ng uri ng mga transformer ay sumusunod sa parehong mga prinsipyo ngunit mayroon silang magkakaibang pamamaraan ng pagtatayo. At sa kaunting pagsisikap maaari ka ring bumuo ng iyong sariling transpormer, ngunit habang ang pagbuo ng transpormer ay dapat na laging sundin ang mga diskarte sa proteksyon ng transpormer.

Mga Uri ng Transformer batay sa Antas ng Boltahe

Ang isang Transformer ay maaaring magkaroon ng maraming uri ng konstruksyon. Ang transpormer ay walang koneksyon sa kuryente mula sa isang gilid patungo sa iba pa; pa rin, ang dalawang electrically independent coil ay maaaring magsagawa ng kuryente sa pamamagitan ng electromagnetic flux. Ang isang transpormer ay maaaring magkaroon ng maraming mga coil o paikot-ikot sa pangunahing bahagi pati na rin sa pangalawang bahagi. Sa maraming mga kaso, maraming mga pangunahing panig, kung saan ang dalawang mga coil ay konektado sa serye, na madalas na tinatawag bilang isang gitnang naka-tap. Ang kalagayang ito na naka-tap sa gitna ay maaari ding makita sa pangalawang bahagi.

Ang mga transformer ay maaaring maitayo sa isang paraan na maaari nitong mai-convert ang antas ng boltahe ng pangunahing bahagi sa pangalawang bahagi. Depende sa antas ng boltahe, ang transpormer ay may tatlong kategorya. Hakbang Pababa, Hakbang Up at Isolation Transformer. Para sa Isolation transpormer, ang antas ng boltahe ay pareho para sa magkabilang panig.

1. Step-Down Transformer

Ang step down Transformer ay ginagamit sa parehong Electronics at Electrical domain. Ang isang step-down transpormer ay nagko-convert ang pangunahing antas ng boltahe sa isang mas mababang boltahe sa pangalawang output. Nakamit ito sa pamamagitan ng ratio ng pangunahin at pangalawang paikot-ikot. Para sa mga step-down na transformer ang bilang ng mga paikot-ikot ay mas mataas sa buong pangunahing bahagi kaysa sa pangalawang bahagi. Samakatuwid, ang pangkalahatang paikot-ikot na ratio ng pangunahin at pangalawang ay laging nananatiling higit sa 1.

Sa electronics, maraming mga application ang tumatakbo sa 5V, 6V, 9V, 12V, 24V o sa ilang mga kaso 48V. Upang mai-convert ang solong phase power outlet voltage 230V AC sa nais na antas ng mababang boltahe, kinakailangan ang Mga Down Down na transformer. Sa instrumentasyon pati na rin sa maraming mga de-koryenteng uri ng kagamitan, ang Step-Down transpormer ay ang pangunahing kinakailangan para sa seksyong Power. Ginagamit din ang mga ito sa mga adaptor ng kuryente at mga circuit ng charger ng cell phone.

Sa elektrikal, ang mga step down transformer ay ginagamit sa electrical distribusyon system na gumagana sa napakataas na boltahe upang matiyak ang mababang pagkawala at mabisang solusyon sa solusyon para sa mga kinakailangan sa paghahatid ng kuryente sa malayuan. Upang mai-convert ang mataas na boltahe sa isang mababang linya ng supply ng boltahe, ginagamit ang Step down transpormer.

2. Step-Up Transformer

Ang Step Up transpormer ay eksaktong kabaligtaran ng step-down transpormer. Taasan ang transpormer na taasan ang mababang pangunahing boltahe sa isang mataas na pangalawang boltahe. Muli ito ay nakakamit sa pamamagitan ng ratio ng pangunahin at pangalawang paikot-ikot na ratio. Para sa transpormer ng Step Up, ang ratio ng pangunahing paikot-ikot at ang Pangalawang paikot-ikot na mananatiling mas mababa sa 1. Nangangahulugan iyon na ang bilang ay lumiliko sa pangalawang paikot-ikot na mas mataas kaysa sa pangunahing paikot-ikot.

Sa electronics, ang mga step up transformer na madalas na ginagamit sa stabilizers, inverters atbp kung saan ang mababang boltahe ay na-convert sa isang mas mataas na boltahe.

Ang isang step-up transpormer ay ginagamit din sa pamamahagi ng kuryente. Kinakailangan ang mataas na boltahe para sa application na nauugnay sa pamamahagi ng kuryente. Ginamit ang step up transpormer sa grid upang mapataas ang antas ng boltahe bago ang pamamahagi.

3. Isolation Transformer

Isolation transpormer ay hindi nagko-convert ng anumang mga antas ng boltahe. Ang Pangunahing boltahe at ang pangalawang boltahe ng isang paghihiwalay ng transpormer ay laging mananatiling pareho. Ito ay dahil ang pangunahing at pangalawang paikot-ikot na ratio ay palaging katumbas ng 1. Nangangahulugan iyon na ang bilang ng mga liko sa pangunahin at pangalawang paikot-ikot na pareho sa isolation transpormer.

Ginagamit ang isolation transpormer upang ihiwalay ang pangunahin at pangalawa. Tulad ng tinalakay dati, ang transpormer ay walang anumang mga koneksyon sa kuryente sa pagitan ng pangunahin at pangalawa, ginagamit din ito bilang isang paghihiwalay na hadlang kung saan ang pagpapadaloy ay nangyayari lamang sa magnetic flux. Ginagamit ito para sa layuning pangkaligtasan at upang kanselahin ang paglilipat ng ingay mula sa pangunahin hanggang pangalawa o kabaligtaran.

Mga Uri ng Transformer batay sa pangunahing materyal

Inililipat ng transpormer ang enerhiya sa pamamagitan ng pagsasagawa ng electromagnetic flux sa pamamagitan ng isang pangunahing materyal. Ang iba't ibang mga pangunahing materyales ay gumagawa ng iba't ibang density ng pagkilos ng bagay. Nakasalalay sa pangunahing mga materyales, maraming uri ng mga transformer ang ginagamit sa domain ng kapangyarihan at electronics.

1. Iron Core Transformer

Gumagamit ang iron core transpormer ng maraming malambot na plato ng bakal bilang pangunahing materyal. Dahil sa mahusay na mga katangian ng magnetikong bakal, ang pagkabit ng pagkilos ng bagay ng nag-transformer ng iron core ay napakataas. Kaya, ang kahusayan ng iron core transpormer ay mataas din.

Ang malambot na mga pangunahing bakal na plato ay maaaring magamit sa maraming mga hugis at sukat. Ang mga coil ng pangunahin at pangalawang sugat o nakabalot sa isang coil dati. Pagkatapos nito, ang coil dating ay naka-mount sa malambot na iron core plate. Nakasalalay sa pangunahing laki at mga hugis, isang iba't ibang uri ng mga pangunahing plate ay magagamit sa merkado. Ilang mga karaniwang hugis ay E, I, U, L, atbp. Ang mga plato na bakal ay manipis, at maraming mga plato ay pinagsama upang mabuo ang aktwal na core. Halimbawa, ang mga E uri ng core ay gawa sa manipis na mga plato na may hitsura ng letrang E.

Ang mga iron core transformer ay malawakang ginagamit at karaniwang mas mabibigat sa timbang at hugis.

2. Ferrite Core Transformer

Ang isang ferrite core transpormer ay gumagamit ng isang ferrite core dahil sa mataas na magnetic permeability. Ang ganitong uri ng transpormer ay nag-aalok ng napakababang pagkalugi sa application na mataas ang dalas. Dahil dito, ang mga ferrite core transformer ay ginagamit sa application na may mataas na dalas tulad ng sa switch mode power supply (SMPS), mga application na nauugnay sa RF, atbp.

Nag-aalok din ang mga Ferrite core transformer ng iba't ibang uri ng mga hugis, laki depende sa kinakailangan ng aplikasyon. Pangunahin itong ginagamit sa electronics kaysa sa application na elektrikal. Ang pinakakaraniwang hugis sa ferrite core transpormer ay ang E core.

3. Toroidal Core Transformer

Ang Toroidal core transpormer ay gumagamit ng toroid na hugis na pangunahing materyal, tulad ng iron core o ferrite core. Ang mga Toroid ay singsing o donut na hugis na pangunahing materyal at malawak na ginagamit para sa higit na mahusay na pagganap ng elektrisidad. Dahil sa hugis ng singsing, ang leakage inductance ay napakababa at nag-aalok ng napakataas na inductance at Q na mga kadahilanan. Ang paikot-ikot ay medyo maikli at ang timbang ay mas mababa kaysa sa tradisyonal, parehong mga rate ng transpormer.

4. Air Core transpormer

Ang Air Core transpormer ay hindi gumagamit ng anumang pisikal na magnetikong core bilang pangunahing materyal. Ang pag-link ng pagkilos ng bagay ng transpormasyong pang-core ng hangin ay ganap na ginawa gamit ang hangin.

Sa air core transpormer, ang pangunahing likaw ay ibinibigay na may alternating kasalukuyang na gumagawa ng isang electromagnetic na patlang sa paligid nito. Kapag ang isang pangalawang likaw ay inilalagay sa loob ng magnetic field, alinsunod sa Faraday law of induction, ang pangalawang coil ay sapilitan ng isang magnetikong patlang na kung saan ay karagdagang ginagamit upang mapalakas ang karga.

Gayunpaman, ang transpormer ng core ng hangin ay gumagawa ng mababang pag-inductance sa bawat isa kumpara sa pisikal na pangunahing materyal tulad ng iron o ferrite core.

Ginagamit ito sa portable electronics pati na rin mga application na nauugnay sa Radiofrequency. Dahil sa kawalan ng pisikal na pangunahing materyal, napakagaan sa mga tuntunin ng timbang. Ang maayos na naayos na air core transpormer ay ginagamit din sa mga wireless charge solution, kung saan ang pangunahing paikot-ikot na itinayo sa loob ng charger at ang pangalawang paikot-ikot na matatagpuan sa loob ng naka-target na aparato.

Mga Uri ng Transformer batay sa Pag-aayos ng Winding

Ang transpormer ay maaaring maiuri gamit ang paikot-ikot na mga order. Ang isa sa mga tanyag na uri ay ang Auto Winding Transformers.

Auto Winding transpormer

Hanggang ngayon, ang pangunahin at pangalawang paikot-ikot ay naayos ngunit sa kaso ng isang auto-paikot-ikot na transpormer, ang pangunahing at ang pangalawang likaw ay maaaring konektado sa serye at ang gitnang naka-tap node ay maaaring ilipat. Depende sa gitnang posisyon na naka-tap, ang pangalawang boltahe ay maaaring iba-iba.

Ang auto ay hindi ang maikling form ng Awtomatiko; sa halip ay upang ipagbigay-alam sa sarili o solong likaw. Ang coil na ito ay bumubuo ng isang ratio na binubuo ng dalawang bahagi, pangunahin at pangalawa. Ang posisyon ng center tap node ay tumutukoy sa pangunahin at pangalawang ratio sa gayon ay naiiba ang boltahe ng output.

Ang pinakakaraniwang paggamit ay ang V ARIAC, isang instrumento upang makabuo ng variable AC mula sa isang matatag na input ng AC. Ginagamit din ito sa mga application na nauugnay sa paghahatid ng kuryente at pamamahagi kung saan ang mga linya ng mataas na boltahe ay kinakailangan upang mabago nang madalas.

Mga uri ng Mga Transformer batay sa Paggamit

Mayroong maraming mga uri ng mga transformer na magagamit din na gumagana sa isang tukoy na domain. Parehong mga sektor ng elektroniko at elektrikal, maraming mga nakatuong transpormer ang ginagamit bilang isang step-down o step-up transpormer batay sa aplikasyon ng aplikasyon. Kaya, ang mga transformer ay maaaring maiuri sa ibaba batay sa paggamit:

1. Power Domain

• Power Transformer
• Pagsukat ng Transformer
• Distributor Transformer

2. Elektronikong Domain

• Pulse Transformer
• Audio Output Transformer

1. Mga transformer na ginamit sa Power domain

Sa Electrical, nakikipag-usap ang domain ng Power sa paggawa ng kuryente, pagsukat, at pamamahagi. Gayunpaman, ito ay isang napakalaking larangan kung saan ang mga transformer ay isang mahalagang bahagi upang mapaunlakan ang ligtas na conversion ng kuryente at matagumpay na paghahatid ng kuryente sa substation at sa mga end user.

Ang mga transformer na ginagamit sa domain ng kapangyarihan ay maaaring parehong panlabas at panloob ngunit karamihan sa labas.

(a) Power Transformer

Ang mga Power Transformer ay mas malaki ang sukat at ginagamit upang ilipat ang enerhiya sa substation o sa pampublikong supply ng kuryente. Ang transpormer na ito ay gumaganap bilang isang tulay sa pagitan ng power generator at ng pangunahing grid ng pamamahagi. Nakasalalay sa rating ng Power at detalye, ang mga Power Transformer ay maaaring karagdagang naiuri sa tatlong kategorya: Maliit na power transformer, Medium Power transformer, at ang Malaking power transformer. Ang rating ay maaaring higit sa 30KVA sa 500-700KVA o sa ilang mga kaso na maaaring katumbas ng o higit sa 7000KVA para sa maliit na rate ng power transformer. Ang daluyan na na-rate na power transformer ay maaaring hanggang sa 50-100 MVA samantalang ang malalaking na-rate na mga power transformer ay may kakayahang hawakan ang higit sa 100MVA.

Dahil sa napakataas na pagbuo ng kuryente, kritikal din ang pagtatayo ng isang power transformer. Kasama sa konstruksyon ang mga solidong insulate peripheral at balanseng sistema ng paglamig. Ang pinakakaraniwang mga transformer ng kuryente ay puno ng mga langis.

Ang pangunahing prinsipyo ng power transformer ay upang i-convert ang Mababang boltahe na mataas na kasalukuyang sa isang mataas na boltahe na mababang kasalukuyang. Kinakailangan ito upang i-minimize ang pagkawala ng kuryente sa sistema ng pamamahagi ng kuryente.

Ang isa pang mahalagang parameter para sa Power transpormer ay ang pagkakaroon ng phase. Karaniwan ang mga Power Transformer ay gumagana sa tatlong yugto ng system, ngunit sa ilang mga kaso, ginagamit din ang solong yugto ng maliit na mga transformer ng kuryente. Ang tatlong mga Power Transformer ng Phase ay ang pinakamahal at mahusay kaysa sa solong phase transformer ng kuryente.

(b) Transformer ng Pagsukat

Ang pagsukat ng transpormer ay madalas na tinutukoy bilang isang transpormer ng instrumento. Ito ay isa pang karaniwang ginagamit na instrumento sa pagsukat sa power domain. Ginagamit ang isang transformer ng pagsukat upang ihiwalay ang pangunahing lakas at i-convert ang kasalukuyang at boltahe sa isang mas maliit na ratio sa pangalawang output nito. Sa pamamagitan ng pagsukat ng output, masusukat ang Phase, Kasalukuyan at Boltahe ng aktwal na linya ng kuryente.

Ang imahe sa itaas ay ipinapakita ang pagbuo ng kasalukuyang transpormer.

(c) Transformer ng Pamamahagi

Ginagamit ito sa huling yugto ng sistema ng pamamahagi ng kuryente. Ang mga transformer ng pamamahagi ay nagpapababa ng transpormer, na nagko-convert ng Mataas na boltahe ng grid sa dulo ng kinakailangang boltahe ng customer, 110V o 230V. Maaari rin itong maging solong yugto o tatlong yugto.

Ang mga transformer ng pamamahagi ay maaaring mas maliit sa hugis pati na rin mas malaki, depende sa kapasidad ng conversion o mga rating.

Ang mga transformer ng pamamahagi ay maaaring karagdagang ikinategorya sa batay sa uri ng pagkakabukod na ginagamit nito. Maaari itong maging isang tuyong uri o maaaring likidong isawsaw. Ginagawa ito gamit ang laminated steel plate na karamihan ay itinayo sa C na hugis bilang isang pangunahing materyal.

Ang pamamahagi ng transpormer ay mayroon ding iba't ibang uri ng pag-uuri batay sa lokasyon na ginamit ito. Ang transpormer ay maaaring mai-mount sa isang poste ng utility, kung gayon, ito ay tinatawag na isang poste na mga distributor na namamahagi ng poste. Maaari itong mailagay sa loob ng isang silid sa ilalim ng lupa, na naka-mount sa isang kongkretong pad (pad mount distributor transpormer) o sa loob ng isang nakapaloob na kahon ng bakal.

Pangkalahatan, ang mga transformer ng pamamahagi ay may rating na mas mababa sa 200kVA.

2. Ang transpormer na ginamit sa domain ng Electronics

Sa electronics, ginagamit ang iba't ibang maliliit na maliit na maliit na mga transformer na maaaring naka-mount ang PCB o maaaring maayos sa loob ng maliit na enclosure ng produkto.

(a) Pulse Transformer

Ang mga pulso transformer ay isa sa pinaka ginagamit na mga transformer na naka-mount sa PCB na gumagawa ng mga de-kuryenteng pulso sa isang pare-pareho na amplitude. Ginagamit ito sa iba't ibang mga digital na circuit kung saan kinakailangan ang pagbuo ng pulso sa isang nakahiwalay na kapaligiran. Samakatuwid, ihiwalay ng mga transformer ng pulso ang pangunahin at pangalawa at namamahagi ng pangunahing mga pulso sa pangalawang circuit, madalas na mga digital na pintuan ng lohika o mga driver.

Ang wastong pagkakagawa ng mga pulso na transformer ay dapat mangailangan ng wastong pagkakahiwalay ng galvanic pati na rin ang maliit na butas na tumutulo at ligaw na kapasidad.

(b) Audio Output Transformer

Ang Audio Transformer ay isa pang karaniwang ginagamit na transpormer sa domain ng electronics. Espesyal na ginamit ito sa application na nauugnay sa Audio kung saan kinakailangan ang pagtutugma ng impedance. Balanse ng audio transpormer ang amplifier circuit at naglo-load, karaniwang isang loudspeaker. Ang audio transpormer ay maaaring magkaroon ng maraming mga pangunahing at pangalawang coil, pinaghiwalay o gitnang naka-tap.

Kaya't natakpan namin ang iba't ibang mga uri ng transpormer, bukod sa mayroong ilang iba pang mga espesyal na layunin na transpormer ngunit wala sila sa saklaw ng artikulong ito.