Muuntaja on suunniteltu muuntamaan vaihtojännite, ja sitä käytetään myös galvaaniseen eristykseen. Laitetta käytetään radiotekniikassa, sähkövoimateollisuudessa ja elektroniikassa. Edustaa yhtä tai useampaa nauha- tai lankakäämiä, joihin magneettikenttä vaikuttaa. Ne on kääritty pieneen ytimeen, joka on myös magneettisydän.
Kuka keksi muuntajan?
Vuonna 1848 ranskalainen G. Ruhmkorf keksi erikoismuotoisen induktiokelan. Tämä keksintö oli modernin muuntajan prototyyppi. Mekaanikko sai suuria jännitevaihteluita käyttämällä tätä käämiä. Tasavirta oli jotenkin muutettava vaihtovirraksi. Tämän perusteella Heinrich Daniel Ruhmkorff käytti erityistä katkaisijaa, joka kytkeytyi sarjaan kelan kanssa.
Kun oikosulku tapahtui, toisiokäämin jännite nousi. Se ylitti ensiöyksikön jännitteen yhtä paljon kuin toisiopuolen kierrosten määrä oli suurempi. Katkaisulaite oli pieni jousilevy. Mitä useammin hänsitä korkeampi jännite oli käytössä. Jotta levy voisi avata piirin, tarvittiin magneettikenttä, jonka ydin loi. Ruhmkorff-kelaa käytettiin laaj alti 1900-luvun 70-luvulla.
Moderni muuntaja
G. Ruhmkorff oli se, joka keksi muuntajan. Hänen ideansa täydensi tiedemies P. N. Yablochkov, joka esitteli luomuksensa vuonna 1876. Ytimenä hän käytti erityistä sauvaa, johon käämit olivat jo kierretty. Tasavirran katkaisemiseen tiedemies ei käyttänyt jousilevyä, vaan induktiokäämiä.
Kaikki ensiökäämit otettiin käyttöön sarjassa ja antoivat tarvittavan määrän jännitettä. Toissijaisessa käytettiin lamppuja, jotka työskentelivät tulevaan energiaan. Myöhemmin todettiin, että energiahäviöitä on mahdollista vähentää. Tätä varten ytimeen on asetettava molemmat kelat - ensisijaiset ja toissijaiset.
On tärkeää tietää, kuka ja milloin ensimmäisen muuntajan keksi, jotta ei erehdyksessä olettaisi, että sen keksi Yablochkov. Tiedemies toi kehitystyön mieleen, jotta sitä olisi helpompi käyttää.
Tutkijan kehitystyö oli laite, jossa oli avoimet ytimet. Myöhemmin luodaan uusi tyyppi - suljetuilla, jonka Hopkinsonin veljekset kehittivät. Löytö auttoi vähentämään energiakustannuksia huomattavasti. Toimintaperiaate oli, että korkea- ja matalajännitekelat asetettiin vuorotellen sydämelle. Itse sauva on valmistettu langoista ja teräsnauhoista, jotka on erotettu toisistaanerikoiseristysmateriaali.
Muuntajatyypit
Kiitos muuntajien keksijälle, nykyään näitä laitteita on eri luokkiin:
- Tehostusjännite - matala jännite kasvaa merkittävästi lähdössä.
- Jännitystä vähentävä - suuri jännite tulee sisään ja pieni tulee ulos. Tällainen järjestelmä on välttämätön paikoissa, joissa jännite putoaa. Nämä ovat yleisimmät mallit.
- Yksivaiheinen ja kolmivaiheinen - ja kolme yksivaiheista muuntajaa voivat hyvinkin tehdä kolmivaiheisen muuntajan työn. Koska yksi kolmivaiheinen muuntaja itse asiassa koostuu kolmesta yksivaiheisesta.
- Pakotettu ja luonnollinen jäähdytys.
Mihin muuntajia tarvitaan?
Virransiirron aikana häviävän lämpösäteilyn kompensoimiseksi voimalaitokset tuottavat erittäin korkeaa jännitettä, jota useimmat laitteet eivät tarvitse tällaisissa määrin. Tällaisissa tapauksissa muuntaja on hyödyllinen. Se säätelee jännitettä lisäämällä sitä lähetyksen aikana ja sitten laskemalla sitä matkalla käyttäjälle. Muuten kaikki laitteet eivät olisi kestäneet niin v altavan voiman hyökkäystä ja olisivat palaneet tai räjähtäneet.
Myös sähkölaitteet on varustettu muuntajilla jokapäiväisessä elämässä, koska ne tarvitsevat jatkuvasti erilaisia jännitteitä useiden virtojen kautta. Nykyään laitetta käytetään tietokoneissa ja televisioissa. On tarpeen kiittää muuntajan keksijää, koska ilman häntäuseimmat laitteet eivät toimisi normaalisti. Parhaimmillaan meitä ympäröivät laitteet, jotka eivät toimi alhaisella (turvallisella) jännitteellä vaan korkealla.
Monet tällaiset tuotteet ovat tärkeitä jokapäiväisessä elämässä. Jotta ei järkytys, käytetään useimmiten eristysmuuntajaa, mikä vähentää tätä riskiä. Tätä laitetta käytetään myös jatkuvasti muuttuvan jännitteen mittaamiseen. Tämä on välttämätöntä väestön turvallisuuden takaamiseksi sähköpiikkien aikana. Kulutetun energian määrän mittaamiseen käytetään eri tyyppejä (virtamuuntajia).
