วิธีการทำงานของหม้อแปลงแรงดัน

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าใช้เพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าสลับขนาดหนึ่งให้เป็นแรงดันไฟฟ้าสลับขนาดอื่น หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าทำงานด้วยปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า: ฟลักซ์แม่เหล็กที่แปรผันตามเวลาจะสร้าง EMF ในขดลวด (หรือขดลวด) ที่ไหลผ่าน

ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเชื่อมต่อกับขั้วของมันกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟสลับและโหลดที่เชื่อมต่อกับขั้วของขดลวดทุติยภูมิจะต้องจ่ายแรงดันที่ต่ำกว่าหรือสูงกว่าแรงดันของแหล่งที่หม้อแปลงนี้ ได้รับการเลี้ยงดู

ขอบคุณที่เข้าร่วม แกน (วงจรแม่เหล็ก), ฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าจะไม่กระจายไปที่ใดก็ได้ แต่ส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในปริมาตรที่ล้อมรอบด้วยแกนกลาง กระแสสลับทำหน้าที่ในขดลวดปฐมภูมิทำให้แกนแม่เหล็กเป็นแม่เหล็กในทิศทางเดียวหรือตรงกันข้าม ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กไม่ได้เกิดขึ้นในลักษณะปะทุ แต่ในทางประสานกัน ไซน์ (ถ้าเรากำลังพูดถึงตัวแปลงเครือข่าย)

อาจกล่าวได้ว่าเหล็กของแกนกลางเพิ่มความเหนี่ยวนำของขดลวดปฐมภูมิ กล่าวคือ เพิ่มความสามารถในการสร้างฟลักซ์แม่เหล็กเมื่อกระแสผ่าน และปรับปรุงคุณสมบัติในการป้องกันกระแสไม่ให้เพิ่มขึ้นเมื่อจ่ายแรงดันให้กับ ขั้วของขดลวด ดังนั้นเมื่อไม่ได้ใช้งาน (ในโหมดไม่โหลด) หม้อแปลงจะใช้มิลลิแอมป์เท่านั้นแม้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงจะทำหน้าที่ในการพัน

ขดลวดทุติยภูมิคือด้านรับของหม้อแปลง ได้รับการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสในขดลวดปฐมภูมิและส่งผ่านวงจรแม่เหล็กผ่านรอบของมัน ฟลักซ์แม่เหล็ก, แปรผันตามอัตราที่กำหนด, ทะลุผ่านรอบของขดลวดทุติยภูมิ, ตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้เกิด EMF ที่แน่นอนในแต่ละรอบ EMF ที่เหนี่ยวนำเหล่านี้จะถูกเพิ่มในแต่ละช่วงเวลาของการเลี้ยวต่อเลี้ยว โดยสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดทุติยภูมิ (แรงดันไฟฟ้าของวงจรเปิดของหม้อแปลง)

จะทันเวลาที่จะต้องทราบว่ายิ่งฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลงเร็วขึ้นในแกนกลาง แรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำในแต่ละรอบของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และเนื่องจากทั้งขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิถูกแทรกซึมด้วยฟลักซ์แม่เหล็กเดียวกัน (เกิดจากไฟฟ้ากระแสสลับของขดลวดปฐมภูมิ) แรงดันไฟฟ้าต่อรอบของทั้งขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิจึงเท่ากัน ขึ้นอยู่กับขนาดของการไหลของแม่เหล็ก และอัตราการเปลี่ยนแปลง

หากคุณเจาะลึกลงไป การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กในแกนกลางจะสร้างสนามไฟฟ้าในอวกาศรอบๆ แกน ความเข้มของสนามแม่เหล็กจะยิ่งมากขึ้นตามอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก และค่าของการเปลี่ยนแปลงนี้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สนามไฟฟ้าวนนี้ทำหน้าที่กับอิเล็กตรอนที่อยู่ในตัวนำของขดลวดทุติยภูมิ ผลักพวกมันไปในทิศทางที่แน่นอน เนื่องจากสามารถวัดได้ที่ปลายของขดลวดทุติยภูมิ แรงดันไฟฟ้า.

หากโหลดเชื่อมต่อกับขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแสจะไหลผ่านซึ่งหมายความว่าฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสนี้ในขดลวดทุติยภูมิจะปรากฏในแกนกลาง

ฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสขดลวดทุติยภูมิ นั่นคือ กระแสโหลด จะถูกกำกับ (เปรียบเทียบ กฎของ Lenz) กับฟลักซ์แม่เหล็กของขดลวดปฐมภูมิ และจะเหนี่ยวนำให้เกิด EMF ย้อนกลับในขดลวดปฐมภูมิ ซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของกระแสในขดลวดปฐมภูมิ และตามมาด้วยการเพิ่มขึ้นของพลังงานที่หม้อแปลงใช้จาก เครือข่าย

ลักษณะที่ปรากฏของการย้อนกลับของฟลักซ์แม่เหล็กปฐมภูมิและทุติยภูมิภายในแกนซึ่งเป็นผลมาจากโหลดที่เชื่อมต่อนั้นเทียบเท่ากับการลดลงของความเหนี่ยวนำของขดลวดปฐมภูมิ นั่นคือเหตุผลที่หม้อแปลงภายใต้โหลดใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่าเมื่อไม่ได้ใช้งาน