극분 변압기는 어떻게 전압을 낮추는가?

극분 변압기의 공급 업체로서, 나는이 장치가 우리의 전기 인프라에서 중요한 역할을 직접 목격했습니다. 오늘, 나는 극분 변압기가 전압을 낮추는 방법의 매혹적인 세계를 탐구하게되어 기쁩니다.

극분 변압기의 기본

전압 - 스테핑 - 다운 프로세스를 탐색하기 전에 극분 변압기가 무엇인지 이해해 봅시다. a라고도하는 극분 변압기극 장착 분포 변압기, 일반적으로 주거, 상업 및 산업 지역의 유틸리티 폴에 장착됩니다. 주요 기능은 전력 그리드에서 고전압 전기를 최종 사용자에게 적합한 낮은 안전한 전압으로 변환하는 것입니다.

극분 변압기의 구조

극분 변압기는 여러 주요 구성 요소로 구성됩니다. 코어는 일반적으로 적층 강철 시트로 만들어집니다. 이 라미네이션은 코어에서 유도 된 원치 않는 전류 인 와전류 손실을 줄이는 데 도움이됩니다. 코어 주위에는 1 차 권선과 2 차 권선의 두 세트의 코일 세트가 있습니다.

1 차 권선은 전력망의 고전압 측에 연결됩니다. 1 차 권선의 회전 수는 입력 고전압 레벨에 따라 설계되었습니다. 반면에 2 차 권선은 소비자에게 전원을 공급하는 낮은 전압 측에 연결되어 있습니다. 1 차 권선 ($ N_P $)의 회전 수의 2 차 권선 ($ N_S $)의 회전 수의 비율은 전압 변환 비율을 결정하는 데 중요한 요소입니다.

전자기 유도의 원리

극 분포 변압기의 작동은 19 세기 Michael Faraday가 발견 한 전자기 유도의 원리에 기초합니다. 교대 전류 (AC)가 1 차 권선을 통해 흐르면 코어 주위에 변화하는 자기장을 생성합니다.

Faraday의 전자기 유도 법칙에 따르면, 변화하는 자기장은 근처의 도체에서 전자 력 (EMF)을 유도합니다. 변압기의 경우, 1 차 권선에 의해 생성 된 변화하는 자기장은 2 차 권선에서 EMF를 유도한다.

2 차 권선 ($ e_s $)에서 유도 된 EMF와 1 차 권선 ($ e_p $)은 다음 공식으로 각 권선의 회전 수와 관련이 있습니다.

$ \ frac {e_s} {e_p} = \ frac {n_s} {n_p} $

이 공식은 변압기 회전 비율 방정식으로 알려져 있습니다. 보조 권선의 회전 수가 1 차 권선 ($ n_s <n_p $)의 턴 수보다 작 으면 보조 전압 ($ e_s $)이 1 차 전압 ($ e_p $)보다 낮아서 단계 - 다운 변압기를 초래합니다.

단계 - 다운 전압 계산

극분 변압기가 전압을 낮추는 방법을 설명하기 위해 실용적인 예를 들어 봅시다. 기본 전압 $ e_p $가 10,000 볼트이고 1 차 권선 $ N_P $의 턴 수가 1000이라고 가정합니다. 2 차 권선 $ N_S $의 턴 수가 100이면 턴 비율 방정식을 사용하여 보조 전압 $ e_s $를 계산할 수 있습니다.

$ \ frac {e_s} {100000} = \ frac {100} {1000} $

$ e_s = 1000 $ 볼트

따라서이 예에서 변압기는 전압을 10,000 볼트에서 1000 볼트로 내립니다.

전압 단계를위한 다른 유형의 극 분포 변압기 - 다운

우리는 다양한 전압 단계 - 다운 요구 사항을 충족시키기 위해 다양한 극분 변압기를 제공합니다. Single -Family Homes와 같은 소규모 스케일 응용 프로그램의 경우50 kVA 극 장착 변압기인기있는 선택입니다. 전압을 효율적으로 내려 가구 기기에 안정적인 전원 공급 장치를 제공 할 수 있습니다.

3 단계 전력이 필요한 산업 및 상업 지역에서3 상 기둥 장착 변압기이상적입니다. 3 단계 변압기는 더 큰 하중을 처리하도록 설계되었으며 상업용 장비 및 기계에 적합한 수준으로 3 단계 높은 전압 전력을 낮출 수 있습니다.

극 분포 변압기의 효율 및 손실

극 분포 변압기는 전압을 낮추는 데 매우 효과적이지만 100% 효율적이지 않습니다. 변압기에는 두 가지 주요 유형의 손실이 있습니다 : 구리 손실과 코어 손실.

구리 손실은 권선에서 구리선의 저항으로 인해 발생합니다. 전류가 와인딩을 통해 흐르면 Joule의 법칙에 따라 일부 전기 에너지가 열로 소실됩니다 ($ p = i^{2} r $). 여기서 $ i $는 현재이며 $ r $는 와인딩의 저항입니다.

핵심 손실은 주로 히스테리시스 손실 및 와전류 전류 손실로 구성됩니다. 히스테리시스 손실은 핵심 재료의 반복 된 자화 및 탈지로 인해 발생합니다. 앞에서 언급 한 바와 같이 와상 전류 손실은 코어의 유도 전류로 인해 발생합니다.

이러한 손실을 최소화하기 위해 현대식 극분 변압기는 고품질 재료와 고급 제조 기술로 설계되었습니다. 예를 들어, 코어에 대한 낮은 손실 라미네이트 스틸 및 권선에 대한 높은 전도도 구리를 사용하면 변압기의 효율이 크게 향상 될 수 있습니다.

전압 단계의 중요성 - 다운

단계 - 극 분포 변압기에 의한 전압의 다운은 몇 가지 이유로 가장 중요합니다. 첫째, 고전압 전기는 전송 중 전력 손실을 줄이기 때문에 긴 거리 전송에 더 적합합니다. 그러나 고전압 전기는 위험하며 대부분의 가정 및 상업 기기에서 직접 사용할 수 없습니다.

전압을 낮추면 극분 변압기는 전기를 안전하고 최종 사용자에게 사용할 수있게합니다. 그들은 우리 가정, 사무실 및 공장의 전기 장비가 과도한 전압으로 인해 손상되지 않고 제대로 작동 할 수 있도록합니다.

결론

결론적으로, 극 분포 변압기는 전자기 유도의 원리를 통해 전압을 낮 춥니 다. 1 차 및 2 차 권선에서 회전 수의 비율은 전압 변환 비율을 결정합니다.

극 분포 변압기의 공급 업체로서, 우리는 손실을 최소화하면서 전압을 효율적으로 낮추는 고품질 제품을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 소규모 용량 단일 - 위상 변압기 또는 대형 스케일 3 단계 변압기가 필요한 경우에 적합한 솔루션이 있습니다.

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참조

• 전기 기계 기초, Stephen J. Chapman
• 전력 시스템 분석 및 디자인, J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma, Thomas J. Overbye