Wie funktioniert ein Transformator: 9 Antworten, die Sie kennen sollten

Das Transformator ist ein Gerät, das magnetisch gekoppelte Spulen enthält, die im Allgemeinen elektrisch voneinander isoliert sind – ein Transformator überträgt elektrische Leistung von einem Stromkreis zu einem anderen. Wie funktioniert ein Transformator? Dieser Artikel wird Sie mit Transformator fahren.

Das grundlegende Prinzip, nach dem ein Transformator arbeitet, ist die elektromagnetische Induktion (oder Gegeninduktivität), wenn sich zwei verschiedene elektrisch isolierte Spulen so nahe beieinander befinden, dass sich das Magnetfeld einer Person mit einem anderen verbinden kann, wenn ein Wechselstrom an die Primärspule angelegt wird, ein fluktuierender magnetischer Es wird ein Feld erzeugt, das eine elektromotorische Kraft in der Sekundärspule verursacht.

Wie funktioniert ein Aufwärtstransformator?

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Bild-Kredit: Elektrisches Klassenzimmer, CC BY 4.0 , über Wikimedia Commons

Der Transformator, der an der Sekundärseite eine höhere Spannung erzeugt als die an der Primärseite angelegte Spannung, ist der Aufwärtstransformator.

Das Transformator nutzt gegenseitig Induktion (Grundprinzip) zwischen zwei Stromkreisen, die durch einen gemeinsamen (schwankenden) magnetischen Fluss gekoppelt sind. Wenn Wechselstrom (AC) an die Primärspule angelegt wird, wird ein schwankendes Magnetfeld erzeugt, das eine elektromotorische Kraft in der Sekundärspule verursacht.

Wie funktioniert ein Transformator
Abb. Aufwärtstransformatorschaltung.

Da die Anzahl der Windungen in der Sekundärspule (n2) des (steigern Transformator) größer ist als die Primärspule (n1), entspricht die EMK (elektromotorische Kraft) der Anzahl der Windungen. Daher erzeugt die Sekundärspule eine höhere Spannung relativ zur Primärspule.

Das Spannungsumwandlung Übersetzungsverhältnis (K) eines Aufwärtstransformators ist größer als 1 (K > 1).

K= E2/E1= N2/N1

Dabei bedeutet K Spannungstransformationsverhältnis, N1 bedeutet Windungszahl in der Primärspule, N2 bedeutet Windungszahl in der Sekundärspule.

Wie funktioniert ein Abwärtstransformator?

Ein Abwärtstransformator (eine Art von Umspanntransformator) erzeugt eine niedrigere Spannung auf der Sekundärseite des Transformators.

Ein Abstieg Transformator funktioniert auf gegenseitige Induktion zwischen zwei Stromkreisen, die elektrisch voneinander isoliert sind, während sie durch den magnetischen Fluss gekoppelt sind. Wenn ein Wechselstrom (AC) durch die Primärspule fließt, wird ein schwankendes Magnetfeld erzeugt, das eine elektromotorische Kraft (EMK) in der Sekundärspule verursacht.

 Da die Anzahl der Windungen in der Primärspule (n1) größer ist als die der Sekundärspule (n2), dh n1 > n2, ist die induzierte elektromotorische Kraft (EMK) proportional zur Anzahl der Windungen, was zu der an der Sekundärwicklung erzeugten Spannung führt Spule (des Transformators) ist niedriger als die der Primärspannung.

TRANS
Abb. Step-Down-Transformer-Schaltung.

Das Spannungsübersetzungsverhältnis (K) eines Abwärtstransformators ist kleiner als 1 (K<1).

Wie funktioniert der Autotransformator??

Der Transformator, dessen (Primär- und Sekundärspulenwicklungen) elektrisch miteinander verbunden sind, ist der Spartransformator, was bedeutet, dass er eine einzige durchgehende Wicklung hat, die sowohl der Primär- als auch der Sekundärseite des Transformators gemeinsam ist.

Autotransformator arbeitet nach dem Prinzip des Faradayschen Gesetzes der elektromagnetischen Induktion (oder gegenseitigen Induktion). Wenn die Primärspule an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist, wird aufgrund des Faradayschen Gesetzes der elektromagnetischen Induktion eine elektromotorische Kraft (EMF) in der Primärspule erzeugt. Wie bei Spartransformatoren befinden sich die Primär- und Sekundärspulen in einer einzigen durchgehenden Wicklung.

EMF wird entwickelt, da das Spannungsverhältnis pro Windung in beiden Wicklungen gleich bleibt. Die erzeugte Sekundärspannung ist proportional zur Anzahl der Windungen, die an die Sekundärseite des Transformators angeschlossen sind.

AUTO
Abb. Spartransformator-Schaltung.

Eine direkte elektrische Verbindung zwischen den Wicklungen (Primär- und Sekundärspule) sorgt dafür, dass ein Teil der Energie durch Leitung zwischen Primär- und Sekundärwicklung des Transformators übertragen wird. Die Wicklungsmenge, die sich sowohl die Primär- als auch die Sekundärseite des Transformators (oder des Spartransformators) teilen, wird als gemeinsamer Sektor bezeichnet. Ein Ende der Wicklung ist zwischen Versorgung und Last verbunden, während das andere Ende der Versorgung (AC-Versorgung) und Last mit Laschen entlang der Wicklung verbunden ist.

Ein Spartransformator kann ein Abwärtstransformator sein, wenn die Wechselstromversorgung über die Transformatorwicklung angeschlossen ist. Die Last ist durch eine Lasche über einen relativ kleineren Teil der Wicklung verbunden.

Wie funktioniert ein Transformator mit Gleichstrom?

Der Transformator ist ein elektrisches Gerät, das magnetische Kopplung (gegenseitige Induktion) verwendet, um ein Wechselstromsignal von einem Stromkreis zu einem anderen zu übertragen.

Gleichstrom kann nicht durch einen Transformator fließen, da für den Betrieb des Transformators eine Wechselstromversorgung erforderlich ist, ohne Wechselstromversorgung gibt es keinen schwankenden magnetischen Fluss. Mit einer Gleichstromquelle kann nur ein Rücklauftransformator erregt werden.

Wie funktioniert ein Mikrowellentransformator?

Mikrowellentransformatoren sind robust, billig und erzeugen Hochspannungslichtbögen.

Der Mikrowellentransformator arbeitet wie andere Transformatoren nach dem Prinzip der gegenseitigen Induktion.

Der Mikrowellen-(Ofen-)Transformator hat drei (1 primäre und 2 sekundäre) Wicklungen. Wenn Elektrizität durch das Magnetron fließt, werden Elektronen beeinflusst, um Mikrowellenstrahlung zu erzeugen. Wenn die Magnetron der Mikrowelle (Ofen) Transformator funktioniert, Wechselstrom fließt durch die Sekundärwicklung (oder Spule) des (Mikrowellen-) Transformators, was dazu führt, dass der Eisenkern magnetische Sättigung erzeugt; wenn die Anodenspannung des Magnetrons hochschießt. Der Anodenstrom steigt auch zusammen mit einem Anstieg des Stroms durch die Sekundärwicklung, wodurch die magnetische Trennung verstärkt und der magnetische Streufluss erhöht wird, was dazu führt, dass der Transformator eine hohe Sekundärspannung erzeugt.

Wie funktioniert ein Ausgangstransformator?

Der Ausgangstransformator blockiert Gleichstrom und sein Wechselstromsignal durch.

Der Ausgangstransformator ist ein elektromagnetisches Gerät, das nach dem Prinzip des Faradayschen Gesetzes der elektromagnetischen Induktion arbeitet, das den Eingangskreis vom Ausgangsverkehr isoliert und gleichzeitig das Wechselstromsignal filtert, um die magnetische Kopplung zwischen Eingangs- und Ausgangskreis zu passieren.

Der Ausgangstransformator kann verwendet werden, um die angelegte Spannung über den Eingangskreis zum Ausgangskreis zu erhöhen oder zu verringern.

Wie funktioniert ein optischer Stromwandler

Ein optischer Stromwandler ist ein Sensor, der verwendet wird, um elektrischen Strom direkt oder indirekt zu messen. Die Funktionsweise eines optischen Stromwandlers kann auf Prinzipien wie dem Faraday-Effekt, dem interferometrischen Prinzip, dem mikromechanischen Sensor mit optischer Auslesung, dem Bragg-Gitter basieren. 

Der magnetisch-optische Stromwandler (MOCT) nutzt den Faraday-Effekt (Grundprinzip) zur Messung des elektrischen Stroms; es misst den Drehwinkel des polarisierten Lichts unter dem Einfluss eines Magnetfeldes und wandelt es in ein spannungsproportionales Signal um (oder entsprechend) zum elektrischen Strom.

Nach dem Faraday-Effekt die Orientierung (oder Neigung) von linear polarisiertem Licht unter Einwirkung eines Magnetfeldes. Wenn sich das Licht durch eine Brille ausbreitet (oder wandert), entspricht der Drehwinkel (oder proportional) der Stärke der Magnetfeldkomponente. Polarisatormaterial wird verwendet, um Licht in ein linear polarisiertes Licht umzuwandeln.

Polarisiertes Licht durchläuft einen optischen Rotator, da sich der Faraday-Effekt auf die Orientierung von linear polarisiertem Licht dreht, wenn es das Rotatormaterial passiert. Als Analysator wird unterschiedliche Polarisationsmaterialien verwendet, die das Ausmaß der Drehung des polarisierten Lichts in die entsprechende Menge an Lichtintensität umwandeln. Dieses intensitätsmodulierte Licht gelangt zur Photodiode, die das entsprechende elektrische Signal hervorruft.

Wie funktioniert Flyback-Transformator?

Der Flyback-Transformator (erzeugt ein Sägezahnsignal) wird auch als Line-Ausgangstransformator erkannt. Dieser Transformator kann mit Gleichspannung erregt werden. Es kann sowohl Energie übertragen als auch speichern.

Das grundlegende Arbeitsprinzip des Flyback-Transformators ist die gegenseitige Induktion. In diesem Transformator ist eine Diode Linkin Reihe mit der Sekundärspule des (grundlegend) Transformator und eins Kondensator parallel zur Last.

RÜCKFLUG
Abb. Sperrwandlerschaltung.
  • Die Primärspule ist zusammen mit dem Schalter an eine Gleichstromversorgung angeschlossen. Wenn der Schalter eingeschaltet ist, fließt der (Gleich-)Strom durch den Primärkreis des Transformators und erregt die Primärspule. Die Rampe der Primärspule (ein stetiger Spannungsanstieg) wird durch die Primärinduktivität erzeugt, die in Form von magnetischer Energie zwischen der induktiven Lücke (zwischen den Spulen) des Transformators gespeichert wird. Eine Diode ist in Reihe mit einer Sekundärspule des Transformators geschaltet, die in Sperrrichtung vorgespannt ist, die die Strombildung im Sekundärkreis einschränkt.
  • Wenn der Schalter ausgeschaltet ist, fällt der Primärstrom auf Null und die in der Lücke gespeicherte Energie wird freigegeben und an die Sekundärspule übertragen, was zu einem schnellen Anstieg der Ausgangsspannung führt, wenn die Spannung in Vorwärtsrichtung wechselt.

Wie funktioniert ein Buck-Boost-Transformator?

Buck-Boost-Transformatoren werden verwendet, um die Spannungspegel anzupassen, und können verwendet werden, um kleine Änderungen an der angelegten Spannung vorzunehmen, die bis zu 30% betragen kann.

Ein Buck-Boost-Transformator hat vier Wicklungen, die je nach Bedarf auf unterschiedliche Weise angeschlossen werden können. Es beruhte auf dem Prinzip der gegenseitigen Induktion zwischen magnetisch gekoppelten Spulen. Die resultierende (Ausgangs-)Spannung des Buck-Boost-Transformators ist die Funktion der Eingangsspannung. Wenn die Eingangsspannung variiert, ändert sich die Ausgangsspannung um den gleichen Prozentsatz. Dieses TDer Transformator kann je nach seiner Verbindung zwischen den Spulen hoch- oder heruntertransformiert werden.