ترانسفورماتور برای تبدیل ولتاژ متناوب طراحی شده است و همچنین برای عایق کاری گالوانیکی استفاده می شود. این دستگاه در مهندسی رادیو، صنعت برق و الکترونیک استفاده می شود. نشان دهنده یک یا چند سیم پیچ نوار یا سیم است که تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار می گیرند. آنها روی یک هسته کوچک پیچیده می شوند که یک هسته مغناطیسی نیز هست.
چه کسی ترانسفورماتور را اختراع کرد؟
در سال 1848، فرانسوی G. Ruhmkorf یک سیم پیچ القایی با طراحی خاص ارائه کرد. این اختراع نمونه اولیه ترانسفورماتور مدرن بود. مکانیک با استفاده از این سیم پیچ نوسانات ولتاژ بالا را دریافت کرد. نیاز به تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب وجود داشت. بر این اساس، هاینریش دانیل رومکورف از یک بریکر مخصوص استفاده کرد که به صورت سری با سیم پیچ تغییر می کرد.
هنگامی که یک اتصال کوتاه رخ داد، ولتاژ در سیم پیچ ثانویه افزایش یافت. به همان اندازه که تعداد دورهای ثانویه بیشتر بود، از ولتاژ اولیه فراتر رفت. دستگاه وقفه یک صفحه فنری کوچک بود. هر چه بیشتر اواستفاده شد، ولتاژ بالاتر. برای اینکه صفحه مدار را باز کند، به یک میدان مغناطیسی نیاز بود که توسط هسته ایجاد می شد. سیم پیچ Ruhmkorff به طور گسترده ای در دهه 70 قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفت.
ترانسفورماتور مدرن
G. روح کورف کسی بود که ترانسفورماتور را اختراع کرد. ایده او توسط دانشمند P. N. Yablochkov که خلاقیت خود را در سال 1876 ارائه کرد به کمال رسید. او به عنوان هسته از یک میله مخصوص استفاده کرد که سیم پیچ ها قبلاً روی آن پیچیده شده بود. برای قطع جریان مستقیم، دانشمند از صفحه فنر استفاده نکرد، بلکه از سیم پیچ های القایی استفاده کرد.
همه سیم‌پیچ‌های اولیه به صورت سری به کار گرفته شدند و مقدار ولتاژ مورد نیاز را تولید کردند. در ثانویه از لامپ هایی استفاده می شد که روی انرژی ورودی کار می کردند. بعداً اشاره شد که امکان کاهش تلفات انرژی وجود دارد. برای انجام این کار، لازم است هر دو سیم پیچ را روی هسته - اولیه و ثانویه قرار دهید.
مهم است که بدانید اولین ترانسفورماتور توسط چه کسی و چه زمانی اختراع شد تا به اشتباه تصور نکنید که توسط یابلوچکوف اختراع شده است. دانشمند این توسعه را به ذهن آورد تا استفاده از آن را راحت‌تر کند.
توسعه دانشمند دستگاهی با هسته های باز بود. بعداً نوع جدیدی ایجاد می شود - با انواع بسته که توسط برادران هاپکینسون ساخته شد. این کشف کمک زیادی به کاهش هزینه های انرژی کرد. اصل کار این بود که سیم پیچ های ولتاژ بالا و ولتاژ پایین به طور متناوب روی هسته قرار می گرفتند. خود میله از سیم ها و نوارهای فولادی ساخته شده است که جدا شده اندمواد عایق مخصوص.
انواع ترانسفورماتور
با تشکر از کسانی که ترانسفورماتورها را اختراع کردند، امروزه دسته های مختلفی از این دستگاه ها وجود دارد:
- افزایش ولتاژ - ولتاژ پایین به طور قابل توجهی در خروجی افزایش می یابد.
- کاهش ولتاژ - یک ولتاژ بزرگ وارد می شود و یک ولتاژ کوچک خارج می شود. چنین سیستمی در مکان هایی با افت ولتاژ ضروری است. اینها رایج ترین طرح ها هستند.
- تک فاز و سه فاز - و سه ترانسفورماتور تک فاز ممکن است کار یک ترانسفورماتور سه فاز را به خوبی انجام دهند. از آنجایی که یک ترانسفورماتور سه فاز در واقع از سه تک فاز تشکیل شده است.
- خنک کننده اجباری و طبیعی.
نیاز به ترانسفورماتور چیست؟
برای جبران تشعشعات گرمایی از دست رفته در طول انتقال جریان، نیروگاه ها ولتاژ بسیار بالایی تولید می کنند که در بسیاری از دستگاه ها به چنین مقادیری نیاز نیست. در چنین مواردی، ترانسفورماتور مفید است. ولتاژ را با افزایش در حین انتقال و سپس کاهش آن در راه رسیدن به کاربر تنظیم می کند. در غیر این صورت، تمام تجهیزات در برابر هجوم چنین قدرت عظیمی مقاومت نمی کردند و می سوختند یا منفجر می شدند.
همچنین، وسایل برقی در زندگی روزمره به ترانسفورماتور مجهز هستند، زیرا دائماً از طریق چندین جریان به ولتاژهای مختلف نیاز دارند. امروزه از این دستگاه در کامپیوتر و تلویزیون استفاده می شود. باید از کسی که ترانسفورماتور را اختراع کرد تشکر کرد، زیرا بدون اواکثر دستگاه ها نمی توانند به طور عادی کار کنند. در بهترین حالت، ما توسط دستگاه‌هایی احاطه می‌شویم که نه در ولتاژ پایین (ایمن)، بلکه در ولتاژ بالا کار می‌کنند.
بسیاری از انواع این محصولات در زندگی روزمره مهم هستند. برای اینکه دچار شوک نشوید، اغلب از ترانسفورماتور ایزوله استفاده می شود که این خطر را کاهش می دهد. به منظور اندازه گیری ولتاژ در حال تغییر مداوم از این دستگاه نیز استفاده می شود. این برای اطمینان از ایمنی جمعیت در هنگام نوسانات برق ضروری است. انواع جداگانه (ترانسفورماتور جریان) برای اندازه گیری مقدار انرژی مصرف شده استفاده می شود.
