Istwa devlopman transformate

Jul 15, 2021

Kite yon mesaj

Faraday envante yon "loop endikasyon" sou mwa Dawou 29, 1831, yo rele yon "faraday endiksyon bobin", ki te aktyelman premye pwototip nan mond lan nan yon transformate. Men, Faraday selman itilize li yo demontre prensip la nan endiksyon elektwomayetik, epi yo pa t 'konsidere itilizasyon pratik li yo.


Nan 1881, Lucien Gaulard ak John Dixon Gibs demontre yon aparey yo rele "delko men segonde" nan London, ak Le sa a, itilize teknoloji sa a Vann nan Westinghouse nan Etazini yo, sa a ka premye transfomate pratik, men li se pa transfomate a pi bone.


nan 1884, Lusson Golar ak John Dixon Gibs demontre ekipman yo nan Turin, Itali, ki itilize ekleraj elektrik. Transfomate byen bone itilize am lineye, ki te pita ranplase pa plis efikas am toroid.


Westinghouse enjenye William Steinley bati premye transfomate pratik nan 1885 apre yo fin achte patant la pou transfomate a soti nan George Westinghouse, Lucent Golar, ak John Dixon Gibs. transfomate. Apre sa, nwayo a nan transformateur a te fet pa anpile E-ki gen fom fe dra, ak itilize komesyal yo te komanse nan 1886.


Te prensip la nan transfomasyon transfomasyon premye dekouvri pa Faraday, men li pa te mete nan itilize pratik jiskaske ane 1880 yo. Nan konpetisyon an ke plant pouvwa yo ta dwe pwodiksyon DC ak pouvwa AC, kapasite nan sevi ak transformateur pou AC pouvwa se youn nan avantaj li yo. Transfomate a ka konveti eneji elektrik nan yon fom-wo voltaj ak ba-aktyel, ak Le sa a, konveti li tounen, konsa anpil diminye pet la nan eneji elektrik nan pwosesis la transmisyon, fe distans nan transmisyon ekonomik nan distans la eneji elektrik rive pi lwen. Nan fason sa a, plant pouvwa yo ka bati byen lwen konsomasyon elektrisite. Pifo nan elektrisite nan mond lan rive nan itilizate a apre yon seri de transfomasyon.

Transformateur a konpoze de yon nwayo fe (oswa nwayo mayetik) ak yon bobin. Coil la gen de oswa plis van. Van an konekte avek ekipman pou pouvwa a rele van an prensipal, e yo rete van ki rete yo rele van an segonde. Li ka transfome AC voltaj, aktyel ak anplwaye. Transfomate nan nwayo ki pi senp konsiste de yon nwayo fe te fe nan materyel mou mayetik ak de bobin ak inegal vire domi sou nwayo a fe, jan yo montre nan figi a.


Fonksyon an nan nwayo a fe se ranfose kouti a mayetik ant de bobin yo. Yo nan lod yo diminye kouran an eddy ak hysteresis pet nan fe a, se nwayo a fe laminated ak fey papye asye pentire silikon; pa gen okenn koneksyon elektrik ant de bobin yo, ak klou yo blesi pa fil kwiv izole (oswa fil aliminyom). Yon bobin ki konekte nan AC pouvwa rele bobin prime a (oswa bobin prensipal), ak lot bobin ki konekte nan aparey elektrik la rele bobin nan segonde (oswa bobin segonde). Transformateur aktyel la tre konplike, e gen inevitableman kwiv pet (chofaj rezistans bobin), pet fe (fe chofaj nwayo) ak koule mayetik (fil endiksyon mayetik femen pa le), elatriye. Yo nan lod yo senplifye diskisyon an, se selman transfomate ideyal la prezante isit la. Kondisyon yo pou etablisman an nan yon transfomate ideyal yo se: inyore flokon an flokaj, inyore rezistans nan bobin yo prensipal ak segonde, inyore pet la nan nwayo a, ak inyore aktyel la pa gen okenn chaj (aktyel la nan prime a prime le bobin nan segonde louvri). Pou egzanp, le yon transfome pouvwa se opere nan chaj plen (pouvwa a pwodiksyon rated nan bobin nan segonde), li se femen nan sitiyasyon an transfomate ideyal.


Transformates yo estatik aparey elektrik ki te fet pa prensip la nan endiksyon elektwomayetik. Le se bobin nan prensipal nan transfomate a ki konekte nan ekipman an pouvwa AC, se altene flokon mayetik ki te pwodwi nan nwayo a, epi se mayetik la altene reprezante pa φ. Φ nan klou yo prensipal ak segonde se menm bagay la, ak φ se tou yon senp fonksyon amonik, eksprime kom φ = φmsinωt. Dapre lwa Faraday a nan endiksyon elektwomayetik, fos la elektwomotif pwovoke nan klou yo prensipal ak segonde se e1 = -N1dφ / dt, e2 = -N2dφ / dt. Nan fomil la, N1 ak N2 se kantite vire nan klou yo prensipal ak segonde. Li ka we nan figi a ke U1 = -e1, U2 = e2 (kantite a fizik nan bobin nan prensipal reprezante pa abonman 1 ak kantite lajan an fizik nan bobin nan segonde reprezante pa abonman 2), vale a konpleks efikas se U1 = -E1 = jN1ωΦ, U2 = E2 = -jN2ωΦ, Se pou k = N1 / N2, ki se rapo a transfomasyon nan transfomate a. Soti nan fomil ki anwo la a, U1 / U2 = -N1 / N2 = -k, ki se, rapo a nan vale a efikas nan prensipal transformate a ak voltaj van segonde se egal a rapo vire li yo ak diferans lan faz ant prensipal la ak segonde voltaj van se π.