Whatsapp
Transformatoare de putereJoacă un rol crucial în domeniul transmisiei de energie și alimentării cu echipamente. Utilizatorii observatori pot observa că transformatoarele de putere sunt întotdeauna „împerecheate” cu curent alternativ （AC） și interacționează rar cu curentul direct （DC）. Ce logică tehnică se află în spatele acestui fenomen?
Principiul de funcționare de bază al transformatoarelor de putere se bazează pe inducția electromagnetică. Ele constau în principal dintr -un miez de fier （sau miez magnetic） și bobine primare și secundare. Când AC trece prin bobina primară, modificările periodice ale mărimii și direcției curentului generează un câmp magnetic la fel de periodic în jurul bobinei. Conform legii de inducție electromagnetică a lui Faraday, câmpul magnetic în schimbare induce o forță electromotivă în bobina secundară, obținând astfel transformarea tensiunii. De exemplu, în transmisia puterii urbane, AC generat de centralele electrice este intensificat până la o tensiune ultra-înaltă, prin transformatoare în pas, pentru a reduce pierderile de energie în timpul transmisiei pe distanțe lungi. Când energia electrică ajunge în zonele din apropierea utilizatorilor finali, transformatoarele de renunțare sunt utilizate pentru a reduce tensiunea la niveluri adecvate pentru aplicații rezidențiale și industriale.
DC, pe de altă parte, menține o direcție și o amploare constantă a curentului. Când DC este aplicat pe bobina primară a unui transformator de putere, acesta poate genera doar un câmp magnetic stabil, neschimbat. Cu toate acestea, un câmp magnetic stabil nu poate induce o forță electromotivă în bobina secundară, ceea ce face imposibilă conversia tensiunii. Mai mult decât atât, DC constant poate determina saturarea miezului de fier al transformatorului. Odată ce miezul satura, inductanța transformatorului scade brusc, curentul de magnetizare crește semnificativ și, în cele din urmă, transformatorul se supraîncălzește grav, ar putea arde bobine și dăunând echipamentului. A existat un caz în care o fabrică a conectat greșit o sursă de alimentare DC la un transformator. În doar câteva minute, transformatorul a fumat din cauza supraîncălzirii și a trebuit să fie înlocuit urgent, ceea ce duce la costuri mari de întreținere și perturbarea producției normale.
Desigur, în unele aplicații speciale, deși poate părea că transformatorul se ocupă de DC, de fapt, un circuit invertor este utilizat pentru a converti DC în AC mai întâi, iar apoi transformatorul este utilizat pentru transformarea tensiunii. De exemplu, în sistemele solare de generare a energiei fotovoltaice, DC generat de panouri solare trebuie transformat în AC de către un invertor înainte de a putea fi urcat în sus sau în jos de către un transformator și integrat în rețeaua de curent alternativ.
Cu dezvoltarea continuă a tehnologiei puterii, deșiTransformatoare de putereÎn prezent, rămân predominant compatibili cu AC, oamenii de știință explorează noi tehnologii și materiale pentru a trece prin limitări tradiționale și permit transformatoarelor să funcționeze eficient în mediile DC. Cu toate acestea, în prezent, o înțelegere profundă a relației strânse dintre transformatoarele de energie și AC nu numai că ajută inginerii să optimizeze proiectele de sistem de energie electrică, dar ajută și utilizatorii obișnuiți să utilizeze corect echipamentele electrice, evitând pericolele potențiale de siguranță și pierderile economice cauzate de funcționarea incorectă.
