変圧器とは何ですか？ あなたが知る必要があるすべて

ええと 変圧器とは? つかまえた！

変圧器は電子機器です 翻訳 XNUMX つ以上の回路間の電気。 変圧器の用途 拡大する or 削減 AC（交流）信号電圧。

しかし、それだけではありません。 これらの素晴らしいデバイスを詳しく見てみましょう。

変圧器の歴史

変圧器は、ハンガリー出身のアメリカ人エンジニアによって発明されました。 オットー・ブラッティ 1884年間インチ

金属板に電流を流すという失敗した実験を見て、彼はデバイスを作成するように促されたと考えられています。

変圧器の動作原理

変圧器の動作原理は、誘導の概念に基づいています。 一方のコイルに電力が供給されると、もう一方のコイルに起電力が発生し、磁気的に分極されます。

最終的な結果は、電流が XNUMX つの回路に誘導され、電圧が発生して極性が反転することです。

変圧器の用途は何ですか？

変圧器は一般的に使用されます 減らす 電気回路の電圧。 これにより、近くにある低電圧機器の安全性が向上します。 敏感な電子 また、家庭用電気配線の損傷を防ぎます。

変圧器も使用できます 配布 ピーク需要時に負荷を供給ラインから切断することにより、過負荷または安定性に欠ける電力。

変圧器は、それらに応じて異なる回路に配置できます ニーズ これにより、XNUMX つの回路に電圧要件に問題がある場合でも、過負荷が発生しないことが保証されます。

これにより、次のことも可能になります 調整する すべての変圧器には常に何らかの負荷がかかっているため、電気システムが過負荷になって早期に消耗しないように、いつでも必要な電力量。

変圧器部品

トランスは、一次巻線、二次巻線、および磁気回路で構成されています。 一次回路に電力が供給されると、その相からの磁束が二次相に作用し、これらの電流の一部が二次相に逆流します。

これにより、XNUMX 番目のコイルに誘導される電圧が発生し、その極性が反転します。 これは、磁束が一方のコイルから遮断され、他方のコイルに印加されるという事実によるものです。 最終結果は、二次回路の誘導電流と交流電圧レベルです。

一次コイルと二次コイルは、互いに直列または並列に接続できます。これは、特定の回路のニーズに応じて、電力伝達に異なる影響を与えます。

この設計により、XNUMX つの回路を複数の目的に使用できます。 特定の時点でエネルギーレベルが必要ない場合は、エネルギーレベルをより必要とする可能性のある別の回路に転送できます。

変圧器はどのように機能しますか?

変圧器の原理は、電気がワイヤの XNUMX つのコイルを通過し、磁場が作成され、それが他のコイルに電流を誘導することです。 これは、一次巻線が二次コイルに電力を供給して電圧を発生させることを意味します。

このプロセスは、交流電流 (AC) が一次コイルに存在するときに始まります。これにより、北と南の間で極性が反転する磁気が発生します。 次に、磁場は二次コイルに向かって外側に移動し、最終的にワイヤの最初のコイルに入ります。

磁場は最初のワイヤに沿って移動し、極性または方向を変更し、電流を誘導します。 このプロセスは、トランスのコイルの数だけ繰り返されます。 電圧強度は、一次回路と二次回路の両方の巻き数の影響を受けます。

磁場は、ワイヤの二次コイルを通って端に到達するまで移動し続け、その後、ワイヤの最初のコイルに戻ります。 これにより、ほとんどの電気が XNUMX つの異なる方向ではなく XNUMX つの方向に流れるようになり、交流 (AC) が生成されます。

エネルギーは変圧器の磁場に蓄えられるため、XNUMX 番目の電源は必要ありません。

一次コイルから二次コイルに電力を転送するには、それらを閉回路で接続する必要があります。 これは、連続したパスがあることを意味するため、電気はそれらの両方を通過できます。

変圧器の効率は、各側の巻き数と、それらがどの金属でできているかによって異なります。

鉄芯は磁場の強度を高めるため、磁場が各ワイヤーを押して引っかかるのではなく、各ワイヤーを通過しやすくなります。

また、変圧器は、電流を減少させながら電圧を増加させることができます。 たとえば、電流計は、ワイヤを流れるアンペア数を測定するために使用されます。

電圧計は、電気回路にどれだけの電圧が存在するかを測定するために使用されます。 このため、正しく機能させるには、それらを一緒に作成する必要があります。

他の電子機器と同様に、変圧器は過負荷により故障または短絡することがあります。 これが発生すると、火花が発生してデバイスが燃える可能性があります。

何らかのメンテナンスを行う場合は、変圧器に電気が流れないようにすることが重要です。 これは、全員の安全を確保するために、回路ブレーカーなどで電源をオフにする必要があることを意味します。

変圧器の種類

• ステップアップおよびステップダウントランス
• 電源トランス
• 配電変圧器
• 配電用変圧器用
• 計器用変圧器
• 変流器
• 計器用変圧器
• 単相変圧器
• 三相変圧器

ステップアップおよびステップダウントランス

ステップアップトランスは、電気入力電圧よりも高い出力電圧を生成するように設計されています。 それらは、短時間に大量の有効電力が必要な場合に使用されますが、常にではありません。

この一例は、飛行機で旅行する人や、大量の電流を使用する電子機器を扱う人です。 これらの変圧器は、風力タービンやソーラー パネルのある家庭に電力を供給するためにも使用されます。

降圧トランスは、電気入力の電圧を下げるように設計されているため、より低い出力電圧で電力を供給できます。

このタイプの変圧器は、エネルギーまたはランプやランタンなどの単純な機械が常に使用される家庭やコンピューターでよく使用されます。

電源トランス

電源トランスは、通常は大量の電力を伝送します。 それらは主に、配電網を通じて長距離にわたって電気を伝送するために使用されます。 電源トランスは、低電圧の電気を消費し、長距離を移動できるように高電圧の電気に変換します。

その後、変圧器は、電力を必要とする人や企業の近くで低電圧に戻ります。

配電変圧器

配電変圧器は、安全な電流配電システムを作成するように設計されています。 これらは主に、家庭、オフィス、工場、その他のエネルギー需要がさまざまなレベルにあり、均一な電力の流れを必要とする施設で使用されます。

それらは、家庭や建物への電気の流れを調整することにより、電力サージを減らします。

配電用変圧器は、入力よりも高い電圧を供給するという意味では変圧器ではありませんが、より安全で効率的な配電を提供します。

これは、家庭や企業で安全に使用できるように、電力網からのエネルギーをより低い電圧に変換するという主な機能によって可能になります。

計器用変圧器

計器用変圧器は、特殊なタイプの変圧器と見なされます。 配電用変圧器と同じ機能を持ちますが、さらに低負荷向けに設計されています。

他のタイプの変圧器よりも小型で安価なため、ハンドヘルド電動工具や電子レンジなどの小型電化製品での使用に最適です。

変流器

変流器は、高電圧を測定できるデバイスです。 AC電流をデバイスに注入し、結果としてDC出力の量を測定するため、変流器と呼ばれます。

変流器は、電圧電力の 10 ～ 100 分の XNUMX の電流を測定するため、特定の電気機器またはデバイスを測定するための理想的なツールになります。

計器用変圧器

変圧器は、電圧を測定に便利なレベルに変換するデバイスです。 この装置は高電圧の電気を注入し、その結果、低電圧の電気の量を測定します。

変流器と同様に、変圧器は、配電用変圧器で使用される電圧レベルの 10 ～ 100 分の XNUMX の電圧レベルで測定を行うことができます。

単相変圧器

単相変圧器は、120 ボルトの電力を分配する配電変圧器の一種です。 それらは、住宅地、商業ビル、巨大な発電所で見られます。

単相変圧器は、入力電圧が 120 度離れた 120 つ以上の導体に分配されて顧客の敷地に到達する三相回路で動作します。 凧に入る入力電圧は、通常、北米では 240 ～ XNUMX ボルトです。

三相変圧器

三相変圧器は、240 ボルトの電力を分配する一種の送電または配電変圧器です。 北米では、入力電圧の範囲は 208 ～ 230 ボルトです。

変圧器は、多くの消費者が電力を必要とする広い地域にサービスを提供するために使用されます。 三相変圧器がサービスを提供するエリアには、そこから放射状に 120 度離れた XNUMX セットのワイヤがあり、各セットは異なる電圧を供給します。

三相変圧器には XNUMX つの二次巻線があります。 それらは、各クライアントの特定の領域に必要な電圧を得るために、さまざまな組み合わせで使用されます。

XNUMX つの二次巻線は、高電圧と低電圧の XNUMX つのタイプに分けられます。 この例は、XNUMX 相配電変圧器によって供給されるゾーンに XNUMX つの消費者がいる場合です。

まとめ

私たちは今あなたが理解していると信じています 変圧器とは そして、なぜ私たちはそれらなしでは生きられないのか.