¿Cómo funciona el transformador de potencia? ¡Muchos fabricantes de componentes electrónicos están confundidos!

¡Hoy, Nanfang Electrical Components Factory presenta el principio de funcionamiento del transformador de potencia!

¿Qué es un transformador de potencia?

En cuanto al transformador de potencia, se trata de un transformador especial con un conjunto común de bobinas para la salida y la entrada. El elevador y el reductor se implementan con diferentes tomas. La porción de la tensión de la toma que es menor que la del inductor común se reduce. La tensión de la toma es mayor que la de la bobina común. El principio de funcionamiento del transformador de potencia es utilizar el principio de inducción electromagnética. La corriente alterna que utilizamos genera un campo magnético a través de la bobina N, y hay una bobina M junto a la bobina N. Debido a que el campo magnético generado por la bobina N no es constante, cambia en consecuencia según el cambio de corriente. El cambio del campo magnético hace que se genere una corriente correspondiente en la bobina M, y la frecuencia de la bobina M cambiará la frecuencia de la bobina M de acuerdo con la diferente relación de espiras de la bobina N y la bobina M. Por supuesto, muchos transformadores de potencia ahora se están convirtiendo en bobinas simples (llamados autotransformadores), y los principios son básicamente los mismos.

Principio de funcionamiento, función y pérdidas del transformador de potencia:

Un autotransformador es un transformador con un solo devanado. Cuando se utiliza como transformador reductor, una parte de las espiras se extraen de los devanados como devanados secundarios. Cuando se utiliza como transformador elevador, la tensión aplicada solo se aplica a la parte de los devanados que se enciende. Generalmente, la parte del devanado que pertenece tanto al primario como al secundario se denomina devanado común, y el resto del autotransformador se denomina devanado serie. En comparación con los transformadores ordinarios, el autotransformador con la misma capacidad no solo es pequeño en tamaño, sino también altamente eficiente. A mayor capacidad, mayor tensión. Esta ventaja es aún más notoria. Por lo tanto, con el desarrollo del sistema de energía, la mejora del nivel de tensión y el aumento de la capacidad de transmisión, el transformador autosostenible se utiliza ampliamente debido a su gran capacidad, bajas pérdidas y bajo coste.

En tercer lugar, la función del transformador de potencia:

Además del pequeño tamaño de los transformadores de potencia, no existe una línea divisoria clara entre los transformadores de potencia y los transformadores electrónicos. Generalmente, el suministro de energía de una red eléctrica de 60 Hz es muy grande. Puede cubrir una capacidad tan grande como la mitad de un continente. La limitación de potencia de los dispositivos electrónicos suele estar limitada por la capacidad de rectificar, amplificar y otros componentes del sistema. Algunos de ellos son los que amplifican la potencia. Sin embargo, en comparación con la capacidad de generación de energía de los sistemas de potencia, todavía pertenece al ámbito de la pequeña potencia. Los transformadores se utilizan comúnmente en diversos equipos electrónicos por las siguientes razones: para proporcionar varios niveles de voltaje para garantizar el funcionamiento normal del sistema; para proporcionar aislamiento eléctrico para las piezas que operan a diferentes potenciales en el sistema; para proporcionar alta impedancia para corrientes CA, pero baja impedancia para CC; Mantener o modificar la forma de onda y la respuesta de frecuencia a diferentes potenciales.

El principio básico es la inducción electromagnética. Tomemos como ejemplo un transformador monofásico de doble devanado para explicar su funcionamiento básico: cuando se aplica una tensión μι al devanado primario, fluye una corriente μι y se genera un flujo magnético alterno en el núcleo. Estos flujos magnéticos se denominan flujos magnéticos principales.

Los devanados inducen los potenciales é1 y é2, respectivamente. La fórmula del potencial inducido es: E = 4,44 fN⋅M donde: E = valor efectivo del potencial inducido, f = frecuencia, N = número de espiras, M = pico del flujo magnético principal debido al devanado secundario. A diferencia del número de espiras del devanado primario, las magnitudes de los potenciales inducidos E1 y E2 también son diferentes.

Al omitir la caída de tensión de impedancia interna, las tensiones ú1 y ú2 difieren en magnitud. Cuando el secundario del transformador está sin carga, solo la corriente de flujo principal (í0) fluye por el primario. Esta corriente se denomina corriente de excitación. Cuando la corriente de carga í2 fluye a través del secundario, también se produce en el núcleo de hierro.

Flujo magnético: se intenta modificar el flujo magnético principal, pero cuando el voltaje es constante, este también lo es. Hay dos partes de corriente circulando por el lado primario: una es la corriente de excitación í0 y la otra se utiliza para equilibrar í2. Por lo tanto, esta parte de la corriente cambia con í2. Al multiplicar la corriente por el número de espiras, se obtiene el potencial magnético.

En cuarto lugar, la fuente de calor del transformador de potencia:

Las principales fuentes de calor de los transformadores de potencia son las pérdidas de cobre y de hierro. Estos dos fenómenos también aumentan la pérdida de potencia del transformador. Por lo tanto, el aumento de temperatura del transformador se debe principalmente a las pérdidas de hierro y de cobre. Debido a estas pérdidas, su potencia de salida siempre es menor que la de entrada. Por lo tanto, introducimos un parámetro de eficiencia para describir esto: η = potencia de salida / potencia de entrada.

Estas son algunas respuestas de los ingenieros de la Fábrica de Componentes Eléctricos de Changzhou Nanfang sobre el principio de funcionamiento de los transformadores de potencia. Es importante comprender cada detalle. Esperamos poder ayudar a los fabricantes de inductores.