Pengubah Belitan Berbilang

Kedua-dua penukar kuasa AC/DC dan DC/DC serta bekalan kuasa menggunakan pengubah. Transformer adalah komponen penting dalam mana-mana litar elektrik. Ia boleh menaikkan dan menurunkan voltan ke had yang selamat. Transformer adalah komponen yang mesti ada untuk mana-mana litar yang mempunyai output DC dan input voltan talian. Dalam litar DC/DC, pengubah berfungsi dengan menukar isyarat PWM dan bukannya isyarat sinusoidal AC.

Transformer berbilang lilitan boleh memberi kita kuasa keluaran dengan kecekapan tinggi dan lebih berbilang rel. Transformer ini mempunyai berbilang gegelung sekunder untuk menambah atau menurunkan voltan masukan kepada nilai yang dikehendaki. Transformer ini juga digunakan untuk pengasingan berbilang rel dalam sistem kuasa.

Rangka Pantas:

• Apakah itu Pengubah Belitan Berbilang
• Pengenalan kepada Pengubah Voltan Dwi
• Ketik Transformer Berbilang Belitan
• Konfigurasi Voltan untuk Pengubah Berbilang Belitan
• Apakah itu Pengubah Berbilang Penggulungan Ditoreh Tengah
• Transformer Ditoreh Tengah Menggunakan Transformer Dwi Voltan
• Kesimpulan

Apakah itu Pengubah Belitan Berbilang

Transformer yang mempunyai lebih daripada satu belitan pada kedua-dua belah, dipanggil Pengubah Belitan Berbilang . Mereka biasanya mempunyai satu belitan primer dan dua atau lebih belitan sekunder. Transformer ini berguna untuk tujuan yang berbeza, seperti peraturan voltan, pengasingan dan padanan impedans.

Transformer berbilang lilitan berfungsi dengan cara yang sama seperti transformer biasa. Satu perbezaan ialah mereka ada lebih daripada satu belitan pada kedua-dua belah . Untuk menyambungkannya bersama, kita perlu menyemak kekutuban voltan setiap belitan, yang ditandakan dengan titik. Titik menunjukkan hujung positif (atau negatif) penggulungan.

Transformer berfungsi pada aruhan bersama, yang bermaksud voltan dalam setiap belitan adalah berkadar dengan bilangan lilitan, seperti ditunjukkan di bawah:

Kuasa dalam setiap belitan adalah sama, jadi nisbah lilitan adalah sama dengan nisbah voltan. Sebagai contoh, jika belitan primer mempunyai 10 lilitan dan 100 volt, dan belitan sekunder mempunyai 5 lilitan, maka voltan sekunder ialah 50 volt. Beginilah cara transformer berbilang lilitan boleh mempunyai voltan keluaran yang berbeza untuk gegelung yang berbeza.

Transformer yang boleh mempunyai sekunder yang berbeza dengan pusingan wayar berubah-ubah. Bilangan lilitan mempengaruhi voltan elektrik. Lebih banyak pusingan bermakna voltan lebih tinggi dan lebih sedikit pusingan bermakna voltan lebih rendah. Jadi, pengubah boleh membuat voltan yang berbeza untuk peranti yang berbeza daripada satu sumber elektrik. Ini berguna untuk litar elektronik, seperti bekalan kuasa dan penukar.

Berikut ialah pengubah berbilang lilitan dengan berbilang sambungan belitan sekunder. Setiap belitan sekunder ini memberikan output voltan yang berbeza.

Kita boleh menggunakan belitan primer secara individu atau menyambungkannya dengan sepasang belitan lain yang berbeza untuk mengendalikan pengubah. Walau bagaimanapun, sambungan penggulungan sekunder bergantung kepada berapa banyak voltan yang kita perlukan pada bahagian output. Penggulungan sekunder dalam konfigurasi selari hanya boleh dilakukan jika kedua-dua belitan yang disambungkan mestilah sama secara elektrik. Dalam erti kata lain, penilaian semasa dan voltan mereka mesti sepadan.

Pengenalan kepada Pengubah Voltan Dwi

Pengubah Voltan Dwi mengandungi dwi belitan primer dan dwi belitan sekunder. Spesifikasi voltan dan arus kedua-dua primer adalah sama. Begitu juga, penilaian voltan dan arus kedua-dua belitan sekunder juga sama. Transformer ini direka bentuk sedemikian rupa sehingga ia boleh digunakan dalam aplikasi yang berbeza. Kita boleh menukar paip pengubah belitan ini untuk mencipta gabungan siri dan selari untuk keperluan arus dan voltan yang lebih tinggi. Jenis transformer berbilang lilitan ini dirujuk sebagai Pengubah Voltan Dwi .

Ketik Transformer Berbilang Belitan

Sesetengah transformer direka bentuk sedemikian rupa sehingga anda boleh mengubah suai nisbah gilirannya dengan menukar sambungan sisi primer dan sekunder. Sambungan ini pada sisi primer atau sekunder pengubah dipanggil paip pengubah .

Gambar rajah sambungan pengubah menunjukkan sambungan satu ketuk belitan primer dan sekunder. Dalam imej ini, kita boleh melihat lilitan sekunder (400) adalah lebih daripada lilitan gegelung primer (100). Jadi ini ialah gambarajah sambungan pengubah injak turun yang mempunyai dua belitan primer dan dua sekunder.

Pengubah yang diberikan mempunyai dua belitan primer dan dua sekunder. Dalam belitan ini, setiap hujung dipanggil terminal dan terdapat sepasang terminal untuk setiap belitan.

Terminal sisi utama atau voltan tinggi dinamakan H₁ dan H₂ .

Semasa melihat pengubah dari sisi sekunder, terminal voltan tinggi pengubah dilabelkan sebagai H₁ . Menurut CSA, ini telah dijadikan standard industri untuk melabel terminal voltan tinggi apabila melihatnya dari sisi kedua.

Begitu juga, terminal sisi belitan voltan tinggi yang lain dilabelkan sebagai H₃ dan H₄ .

Daripada rajah tersebut kita dapat melihat bahawa untuk melabel terminal sekunder pengubah voltan tinggi huruf yang digunakan ialah X . Dua terminal sisi sekunder atau voltan rendah dilabelkan X ₁ , X ₂ , dan X ₃ , X ₄ .

Transformer yang mempunyai dua belitan dalam setiap belitan primer dan sekunder mempunyai kelebihan. Dengan cara ini, setiap pasangan belitan transformer dicantum sama ada secara bersiri atau selari.

Sekarang pertimbangkan gambarajah sambungan paip pengubah di bawah. Konfigurasi ini juga mengandungi dua belitan primer dan dua sekunder. Di sini, kedua-dua belitan pada bahagian primer adalah dalam siri, manakala sekunder adalah selari.

Daripada sambungan paip, anda boleh melihatnya pada bahagian voltan tinggi, terminal H₂ disambungkan dengan terminal H₃ . Jadi dengan cara ini, kedua-dua belitan voltan tinggi adalah bersiri antara satu sama lain. Bilangan lilitan untuk kedua-dua belitan primer voltan tinggi ialah 400 lilitan setiap satu. Jadi bahagian utama atau voltan tinggi mempunyai jumlah 800 pusingan.

Terminal X ₁ pada bahagian voltan rendah disambungkan ke terminal X ₃ , manakala terminal X ₂ disambungkan dengan terminal X ₄ .

Dua belitan voltan rendah, masing-masing dengan 100 pusingan, disambung secara selari. Ini menghasilkan belitan sekunder tunggal yang mempunyai sejumlah 100 pusingan.

Jadi pengubah ini mempunyai primer 800 pusingan dan sekunder 100 pusingan dan kini dikonfigurasikan sebagai pengubah injak turun dengan nisbah pusingan 8:1 .

Sekarang pertimbangkan pengubah yang sama mempunyai konfigurasi sambungan paip yang berbeza. Dalam senario ini, belitan voltan tinggi dan belitan voltan rendah disambung secara bersiri.

Belitan voltan tinggi mempunyai dua belitan primer 400 pusingan, yang disambung secara bersiri. Ini akan menghasilkan belitan tunggal voltan tinggi dengan jumlah 800 pusingan. Begitu juga, dua belitan voltan rendah 100 pusingan juga dihubungkan secara bersiri. Ini akan menghasilkan belitan sekunder tunggal dengan 200 pusingan. Jadi nisbah pusingan ubah suai baru yang kita akan dapat sekarang ialah 800:200 atau 4:1 .

Dalam konfigurasi pengubah ini, kedua-dua belitan sisi primer berada dalam sambungan selari, manakala sambungan kedua-dua belah sekunder adalah secara bersiri. Oleh kerana belitan utama adalah selari, kedua-dua belitan primer 400 pusingan akan bertindak sebagai belitan primer tunggal yang mempunyai 400 lilitan.

Kedua-dua belitan pada sisi sekunder disambung secara bersiri, dengan setiap belitan mempunyai 1000 pusingan. Kedua-dua ini menambah untuk mencipta satu penggulungan voltan rendah sekunder 200 pusingan. Nisbah pusingan baharu yang akan kita perolehi untuk konfigurasi transformer ini ialah 400:200 atau 2:1 .

Oleh itu, kami telah merangkumi konfigurasi berbeza pengubah dengan penggulungan dua primer dan dua sekunder. Dengan cara ini, kita boleh melaraskan sambungan paip primer dan sekunder untuk menghasilkan nisbah pusingan yang berbeza.

Konfigurasi Voltan untuk Pengubah Berbilang Belitan

Konfigurasi yang berbeza memungkinkan untuk menyambungkan pelbagai pengubah belitan. Sambungan setiap jenis bergantung pada pelbagai faktor seperti berapa banyak voltan keluaran yang kita perlukan, dan bas kuasa yang kita perlukan untuk menyambungkan pengubah. Ia juga bergantung kepada konfigurasi gegelung sama ada sisi primer atau sekunder disambung secara bersiri atau dalam konfigurasi selari.

Mari kita lihat beberapa konfigurasi utama transformer berbilang belitan:

1. Konfigurasi Transformer Berbilang Penggulungan

Transformer berbilang belitan mempunyai dua belitan primer dan dua belitan sekunder. Pertimbangkan pengubah berbilang lilitan berikut yang diberikan dalam imej:

Beberapa ciri utama pengubah berbilang lilitan ialah:

• Transformer boleh mempunyai berbilang belitan primer, berbilang belitan sekunder, atau kedua-duanya.
• Voltan maksimum pada setiap belitan bahagian voltan tinggi adalah yang lebih rendah daripada dua voltan.
• Voltan maksimum pada setiap belitan voltan rendah adalah yang paling rendah daripada dua voltan sekunder.
• Penebat mungkin rosak oleh mana-mana voltan yang lebih tinggi daripada penarafan yang ditentukan.
• Setiap belitan pengubah boleh mengendalikan separuh kadaran kilovolt-ampere (kVA) pengubah dengan selamat.
• Untuk mendapatkan voltan yang diperlukan, kita boleh menyambungkan bateri secara bersiri atau selari.

2. Transformer Agihan Berbilang Gegelung

Transformer yang diberikan dinilai sebagai 50 kVA, 2400/4800 V – 120/240 V. Daripada ini kita boleh membuat kesimpulan bahawa bahagian voltan tinggi boleh mengendalikan maksimum 2400 V setiap belitan. Dan voltan ini akan sentiasa kurang daripada dua voltan. Begitu juga, belitan sisi voltan rendah atau belitan sisi sekunder dinilai pada voltan maksimum 120 V setiap belitan. Ingat, melebihi penarafan voltan ini boleh merosakkan penebat.

Sambungan Sisi Utama (Voltan Tinggi).

• Jika anda ingin memautkan bahagian voltan tinggi pengubah 50 kVA ini kepada bas 4800 V, anda perlu menyambungkan dua belitan secara bersiri. Dengan cara ini, voltan bas 4800 V akan terbahagi sama rata, dengan setiap belitan perlu menanggung beban 2400 V.
• Apabila menyambung bahagian voltan tinggi ke bas 2400 V, gunakan sambungan selari. Ini akan memastikan bahawa setiap pengalaman penggulungan, 2400 V.

Sambungan Sisi Menengah (Voltan Rendah).

• Untuk menyambungkan bahagian voltan rendah atau sekunder kepada bas 240 V, sambungkan dua belitan secara bersiri. Ini membahagikan voltan bas sama rata, memberikan 120 V kepada setiap belitan.
• Jika anda perlu memautkan bahagian voltan rendah ke bas 120 V, gunakan sambungan selari. Dengan cara ini, setiap belitan akan berfungsi dengan 120 V.

3. Pengiraan Semasa

Dalam pengubah, kadaran volt-ampere (VA) boleh dikira dengan mengambil hasil darab voltan dengan arus. Transformer yang diberikan dalam konfigurasi sebelumnya boleh mengendalikan hanya separuh daripada jumlah kVA. Setiap belitan voltan tinggi dan setiap belitan voltan rendah dinilai pada 25 kVA.

Mengira Arus untuk Penggulungan Voltan Tinggi (Utama):

Jadi, daripada keputusan di atas, kita boleh membuat kesimpulan bahawa arus maksimum yang boleh dikendalikan oleh belitan voltan tinggi ialah 10.4 Amps.

Mengira Arus untuk Penggulungan Voltan Rendah (Menengah):

Untuk belitan voltan rendah, arus maksimum yang boleh dikendalikannya ialah 208.3 Amps.

Sekarang, mari kita lihat nilai gabungan apabila kedua-dua gegelung dianggap bersama:

Mengira Arus untuk Penggulungan Voltan Tinggi (Utama) dengan VA Penuh:

Arus maksimum untuk belitan voltan tinggi apabila kedua-dua gegelung primer dipertimbangkan ialah 10.4 Amps.

Mengira Arus untuk Penggulungan Voltan Rendah (Sekunder) dengan VA Penuh:

Sekali lagi, arus maksimum untuk belitan voltan rendah ialah 208.3 Amps.

Jadi sama ada kita menganggap gegelung tunggal dan separuh VA atau kedua-dua gegelung dengan VA penuh, arus maksimum yang dikira untuk kedua-dua belitan voltan tinggi dan voltan rendah kekal sama. Ini disebabkan oleh reka bentuk dan penarafan khusus pengubah.

4. Tiga Sambungan Wayar Transformer Berbilang Penggulungan

Mengetuk tengah pengubah dengan talian tunggal akan menghasilkan output 120 V, manakala mengetik dua kali dengan kedua-dua talian akan memberi anda 240 V.

Dalam sambungan sekunder tiga wayar (120/240 V), pengubah akan menghantar kVA penuh hanya apabila ia mempunyai beban seimbang sempurna. Beban yang tidak seimbang mengakibatkan satu belitan menjadi lebih beban. Ini akan mengakibatkan melepasi penarafan semasa, kerana setiap belitan hanya boleh mengendalikan separuh daripada kVA berkadar.

Apakah itu Pengubah Berbilang Penggulungan Ditoreh Tengah

Transformer ketuk tengah direka bentuk untuk memberi anda dua voltan sekunder yang berbeza. Voltan ini adalah DALAM _A dan DALAM _B , dengan hubungan yang dikongsi antara mereka. Persediaan pengubah ini akan mencipta sumber kuasa dua fasa, 3 wayar.

Voltan sekunder dan voltan bekalan DALAM _hlm adalah sama dan berkadar langsung. Akibatnya, kuasa dalam setiap belitan adalah sama. Voltan merentasi belitan sekunder ini bergantung pada nisbah pusingan.

Dalam rajah di atas, anda boleh melihat pengubah ketuk tengah standard. Titik torehan tengah berada di tengah belitan sekunder. Ia akan mewujudkan sambungan biasa untuk dua voltan sekunder yang sama magnitud tetapi bertentangan dalam kekutuban. Apabila anda mengisar paip tengah, DALAM _A voltan akan menjadi positif berkenaan dengan tanah. Sementara DALAM _B akan menjadi negatif dan berada dalam arah yang bertentangan. Ini bermakna ia elektrik 180° di luar fasa.

Walau bagaimanapun, terdapat kelemahan untuk menggunakan pengubah ketuk tengah yang tidak berasas. Kerana aliran arus tidak sekata melalui sambungan ketiga, ia akan mengakibatkan voltan tidak seimbang dalam dua belitan sekunder. Anda akan melihat kes ini terutamanya apabila beban tidak seimbang.

Transformer Ditoreh Tengah Menggunakan Transformer Dwi Voltan

Kita juga boleh mencipta pengubah ketuk tengah dengan menggunakan pengubah voltan dwi. Untuk melakukan ini, sambungkan belitan sekunder secara bersiri dan pautan tengahnya berfungsi sebagai paip. Jika keluaran setiap belitan sekunder ialah V, maka jumlah voltan keluaran sekunder ialah 2V.

Kesimpulan

Pengubah belitan berbilang mempunyai banyak aplikasi dalam litar elektrik dan elektronik. Transformer dwibelitan atau berbilang lilitan ini boleh membekalkan voltan keluaran yang berbeza bergantung pada bilangan nisbah lilitan sekunder. Pengubah belitan berbilang boleh disambungkan dalam konfigurasi siri atau selari untuk mengeluarkan voltan atau arus yang meningkat. Anda juga boleh mencipta pengubah diketuk tengah dengan memautkan kedua-dua belitan sekundernya secara bersiri.