செயல்பாட்டின் கொள்கை மற்றும் ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றியின் சாதனம்

ஒற்றை-கட்ட சுமை இல்லாத மின்மாற்றி

மின் பொறியியலில் உள்ள மின்மாற்றிகள் அத்தகைய மின் சாதனங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, இதில் ஒரு நிலையான கம்பி சுருளில் இருந்து மாற்று மின்னோட்ட ஆற்றல் முதல் மின்னோட்டத்துடன் இணைக்கப்படாத மற்றொரு நிலையான கம்பி சுருளுக்கு மாற்றப்படுகிறது.

ஒரு சுருளிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு ஆற்றலைக் கடத்தும் இணைப்பு காந்தப் பாய்வு ஆகும், இது இரண்டு சுருள்களுடன் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டு அளவு மற்றும் திசையில் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கும்.

அரிசி. 1.

அத்திப்பழத்தில். 1a இரண்டு முறுக்குகளைக் கொண்ட எளிய மின்மாற்றியைக் காட்டுகிறது. சுருளுக்கு / வழங்கப்பட்டது மாறுதிசை மின்னோட்டம் மின்மாற்றி D. இந்த முறுக்கு முதன்மை முறுக்கு அல்லது முதன்மை முறுக்கு என்று அழைக்கப்படுகிறது. முறுக்கு // இரண்டாம் நிலை முறுக்கு அல்லது இரண்டாம் நிலை முறுக்கு எனப்படும், ஒரு சுற்று மின் ஆற்றலின் பெறுநர்கள் மூலம் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மின்மாற்றியின் செயல்பாட்டின் கொள்கை

மின்மாற்றியின் செயல் பின்வருமாறு. முதன்மை முறுக்குகளில் மின்னோட்டம் பாயும் போது / அது உருவாக்கப்படுகிறது காந்த புலம், விசையின் கோடுகள் அவற்றை உருவாக்கிய முறுக்குக்குள் மட்டுமல்ல, ஓரளவு இரண்டாம் நிலை முறுக்கிலும் ஊடுருவுகின்றன //. முதன்மை முறுக்கு மூலம் உருவாக்கப்பட்ட விசையின் கோடுகளின் பரவலின் தோராயமான படம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 1b

படத்தில் இருந்து பார்க்க முடிந்தால், சுருளின் கடத்திகளைச் சுற்றி அனைத்து விசைக் கோடுகளும் மூடப்பட்டுள்ளன /, ஆனால் அவற்றில் சில அத்திப்பழத்தில் உள்ளன. 1b, மின் கம்பிகள் 1, 2, 3, 4 ஆகியவை சுருளின் கம்பிகளைச் சுற்றி மூடப்பட்டுள்ளன //. இவ்வாறு சுருள் // காந்தப்புலக் கோடுகளின் மூலம் சுருளுடன் இணைக்கப்படுகிறது.

சுருள்களின் காந்த இணைப்பின் அளவு / மற்றும் //, அவற்றின் கோஆக்சியல் ஏற்பாட்டுடன், அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தைப் பொறுத்தது: சுருள்கள் ஒருவருக்கொருவர் எவ்வளவு தொலைவில் உள்ளன, அவற்றுக்கிடையே குறைவான காந்த இணைப்பு, ஏனெனில் விசையின் கோடுகள் குறைவாக இருக்கும். சுருள் / சுருளில் ஒட்டிக்கொள் //.

சுருள் / கடந்து செல்வதால், நாம் கருதுவது போல், ஒற்றை கட்ட மாற்று மின்னோட்டம், அதாவது, சில விதிகளின்படி காலப்போக்கில் மாறும் மின்னோட்டம், எடுத்துக்காட்டாக, சைன் விதியின் படி, அதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட காந்தப்புலமும் அதே விதியின்படி காலப்போக்கில் மாறும்.

எடுத்துக்காட்டாக, சுருளில் உள்ள மின்னோட்டம் / மிகப்பெரிய மதிப்பைக் கடந்து செல்லும் போது, ​​அதன் மூலம் உருவாக்கப்படும் காந்தப் பாய்வு மிகப்பெரிய மதிப்பைக் கடந்து செல்கிறது; சுருளில் உள்ள மின்னோட்டம் / பூஜ்ஜியத்தை கடந்து, அதன் திசையை மாற்றும் போது, ​​காந்தப் பாய்வு பூஜ்ஜியத்தை கடந்து, அதன் திசையையும் மாற்றுகிறது.

சுருளில் மின்னோட்டத்தை மாற்றுவதன் விளைவாக /, சுருள்கள் / மற்றும் // இரண்டும் ஒரு காந்தப் பாய்ச்சலால் ஊடுருவி, அதன் மதிப்பு மற்றும் திசையை தொடர்ந்து மாற்றுகிறது. மின்காந்த தூண்டலின் அடிப்படை விதியின்படி, சுருளில் ஊடுருவும் காந்தப் பாய்வின் ஒவ்வொரு மாற்றத்திற்கும், சுருளில் ஒரு மாற்று மின்னோட்டம் தூண்டப்படுகிறது. மின்னோட்ட விசை… எங்கள் விஷயத்தில், சுய-தூண்டலின் எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசை சுருளில் தூண்டப்படுகிறது /, மற்றும் பரஸ்பர தூண்டலின் எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசை சுருளில் தூண்டப்படுகிறது //.

சுருளின் முனைகள் // மின் ஆற்றலைப் பெறுபவர்களின் சுற்றுடன் இணைக்கப்பட்டிருந்தால் (படம் 1a ஐப் பார்க்கவும்), பின்னர் இந்தச் சுற்றில் ஒரு மின்னோட்டம் தோன்றும்; எனவே பெறுநர்கள் மின்சார சக்தியைப் பெறுவார்கள். அதே நேரத்தில், ஆற்றல் முறுக்கு / ஜெனரேட்டரிலிருந்து செலுத்தப்படும், முறுக்கு மூலம் சுற்றுக்கு கொடுக்கப்பட்ட ஆற்றலுக்கு சமமாக //. இந்த வழியில், ஒரு சுருளிலிருந்து மின் ஆற்றல் இரண்டாவது சுருளின் சுற்றுக்கு அனுப்பப்படும், இது முதல் சுருளுடன் முற்றிலும் தொடர்பில்லாத கால்வனிகல் (உலோகம்).

படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 1a, முதன்மை முறுக்கு / மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்கு // இடையே சிறிய காந்த இணைப்பு இருப்பதால் மின்மாற்றி மிகவும் அபூரணமானது.

இரண்டு சுருள்களின் காந்த இணைப்பு, பொதுவாகச் சொன்னால், ஒரு சுருளால் உருவாக்கப்பட்ட பாய்ச்சலுக்கு இரண்டு சுருள்களுடன் இணைந்த காந்தப் பாய்வின் விகிதத்தால் மதிப்பிடப்படுகிறது.

படம். 1b, சுருளின் புலக் கோடுகளின் ஒரு பகுதி மட்டுமே / சுருளைச் சுற்றி மூடப்பட்டிருப்பதைக் காணலாம் //. மின் இணைப்புகளின் மற்ற பகுதி (படம் 1b இல் - கோடுகள் 6, 7, 8) சுருளைச் சுற்றி மட்டுமே மூடப்பட்டுள்ளது. இந்த மின் இணைப்புகள் முதல் சுருளிலிருந்து இரண்டாவது மின் ஆற்றலை மாற்றுவதில் ஈடுபடவில்லை, அவை தவறான புலம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளுக்கு இடையில் காந்த இணைப்பை அதிகரிக்கவும், அதே நேரத்தில் காந்தப் பாய்வு கடந்து செல்வதற்கான காந்த எதிர்ப்பைக் குறைக்கவும், தொழில்நுட்ப மின்மாற்றிகளின் முறுக்குகள் முற்றிலும் மூடப்பட்ட இரும்பு கோர்களில் வைக்கப்படுகின்றன.

மின்மாற்றிகளை செயல்படுத்துவதற்கான முதல் எடுத்துக்காட்டு படத்தில் திட்டவட்டமாக காட்டப்பட்டுள்ளது. தடி வகை என்று அழைக்கப்படும் 2 ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றி. அதன் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுருள்கள் c1 மற்றும் c2 இரும்பு கம்பிகள் மீது அமைந்துள்ளன a — a, இரும்பு தகடுகளுடன் முனைகளில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது b — b, yokes எனப்படும். இந்த வழியில், இரண்டு தண்டுகள் a, a மற்றும் இரண்டு நுகங்கள் b, b ஒரு மூடிய இரும்பு வளையத்தை உருவாக்குகின்றன, இதில் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளுடன் தடுக்கப்பட்ட காந்தப் பாய்வு கடந்து செல்கிறது. இந்த இரும்பு வளையம் மின்மாற்றியின் கோர் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அரிசி. 2.

மின்மாற்றிகளின் இரண்டாவது உருவகம் அத்தியில் திட்டவட்டமாக காட்டப்பட்டுள்ளது. கவச வகை என்று அழைக்கப்படும் 3 ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றி. இந்த மின்மாற்றியில் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகள் c, ஒவ்வொன்றும் தட்டையான முறுக்குகளின் வரிசையைக் கொண்டிருக்கும், a மற்றும் b ஆகிய இரண்டு இரும்பு வளையங்களின் இரண்டு கம்பிகளால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு மையத்தில் வைக்கப்படுகின்றன. முறுக்குகளைச் சுற்றியுள்ள ஏ மற்றும் பி மோதிரங்கள் அவற்றை முற்றிலும் கவசத்தால் மூடுகின்றன, எனவே விவரிக்கப்பட்ட மின்மாற்றி கவசமாக அழைக்கப்படுகிறது. சுருள்களின் உள்ளே செல்லும் காந்தப் பாய்வு c இரண்டு சம பாகங்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த இரும்பு வளையத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

அரிசி. 3

மின்மாற்றிகளில் மூடிய இரும்பு காந்த சுற்றுகளின் பயன்பாடு கசிவு மின்னோட்டத்தில் குறிப்பிடத்தக்க குறைப்பை அடைகிறது. அத்தகைய மின்மாற்றிகளில், முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளுடன் இணைக்கப்பட்ட ஃப்ளக்ஸ்கள் ஒருவருக்கொருவர் கிட்டத்தட்ட சமமாக இருக்கும். முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகள் ஒரே காந்தப் பாய்வினால் ஊடுருவுகின்றன என்று நாம் கருதினால், முறுக்குகளின் மின்னோட்ட சக்திகளின் உடனடி மதிப்புகளுக்கான மொத்த தூண்டப்பட்ட அதிர்ச்சியின் அடிப்படையில் வெளிப்பாடுகளை எழுதலாம்:

இந்த வெளிப்பாடுகளில், w1 மற்றும் w2 - முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை, மற்றும் dF என்பது ஒரு நேர உறுப்பு dt க்கு காந்தப் பாய்ச்சலின் ஊடுருவல் முறுக்கின் மாற்றத்தின் அளவு, எனவே காந்தப் பாய்வின் மாற்ற விகிதம் உள்ளது. . கடைசி வெளிப்பாடுகளிலிருந்து, பின்வரும் தொடர்பைப் பெறலாம்:

அதாவது முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளில் சுட்டிக்காட்டப்பட்டுள்ளது / மற்றும் // தற்காலிக மின்னோட்ட சக்திகள் சுருள்களின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையைப் போலவே ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புடையவை. கடைசி முடிவு எலக்ட்ரோமோட்டிவ் சக்திகளின் உடனடி மதிப்புகளுக்கு மட்டுமல்ல, அவற்றின் மிகப்பெரிய மற்றும் பயனுள்ள மதிப்புகளுக்கும் செல்லுபடியாகும்.

முதன்மை முறுக்கில் தூண்டப்பட்ட மின்னோட்ட விசை, சுய-தூண்டலின் மின்னோட்ட விசையாக, அதே முறுக்குக்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்தை கிட்டத்தட்ட முழுமையாக சமன் செய்கிறது... E1 மற்றும் U1 மூலம் நீங்கள் மின்னோட்ட விசையின் பயனுள்ள மதிப்புகளைக் குறிப்பிடுகிறீர்கள். முதன்மை முறுக்கு மற்றும் அதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தம், பின்னர் நீங்கள் எழுதலாம்:

இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளில் தூண்டப்படும் மின்னோட்ட விசை, பரிசீலனையில் உள்ள வழக்கில், இந்த முறுக்கு முனைகளில் உள்ள மின்னழுத்தத்திற்கு சமம்.

முந்தையதைப் போலவே, E2 மற்றும் U2 மூலம், இரண்டாம் நிலை முறுக்கு மற்றும் அதன் முனைகளில் உள்ள மின்னழுத்தத்தின் எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசையின் பயனுள்ள மதிப்புகளைக் குறிப்பிடுகிறீர்கள் என்றால், நீங்கள் எழுதலாம்:

எனவே, மின்மாற்றியின் ஒரு முறுக்குக்கு சில மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மற்ற சுருளின் முனைகளில் நீங்கள் எந்த மின்னழுத்தத்தையும் பெறலாம், இந்த சுருள்களின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கைக்கு இடையில் பொருத்தமான விகிதத்தை நீங்கள் எடுக்க வேண்டும். மின்மாற்றியின் முக்கிய சொத்து இதுதான்.

முதன்மை முறுக்கின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கைக்கும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளின் எண்ணிக்கைக்கும் உள்ள விகிதம் அழைக்கப்படுகிறது மின்மாற்றியின் உருமாற்ற விகிதம்... உருமாற்ற குணகம் kT ஐக் குறிப்போம்.

எனவே, ஒருவர் எழுதலாம்:

உருமாற்ற விகிதம் ஒன்றுக்குக் குறைவாக உள்ள மின்மாற்றி ஸ்டெப்-அப் மின்மாற்றி என அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இரண்டாம் நிலை முறுக்கு மின்னழுத்தம் அல்லது இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தம் முதன்மை முறுக்கு அல்லது முதன்மை மின்னழுத்தத்தின் மின்னழுத்தத்தை விட அதிகமாக உள்ளது. . ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட உருமாற்ற விகிதத்தைக் கொண்ட மின்மாற்றியானது ஸ்டெப்-டவுன் மின்மாற்றி என அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அதன் இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தம் முதன்மையை விட குறைவாக உள்ளது.

சுமையின் கீழ் ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றியின் செயல்பாடு

மின்மாற்றியின் செயலற்ற நிலையில், காந்தப் பாய்வு முதன்மை முறுக்கு மின்னோட்டத்தால் அல்லது முதன்மை முறுக்கின் காந்தமோட்டிவ் விசையால் உருவாக்கப்படுகிறது. மின்மாற்றியின் காந்த சுற்று இரும்பினால் ஆனது மற்றும் குறைந்த காந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டிருப்பதால், முதன்மை முறுக்குகளின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை பொதுவாக பெரியதாகக் கருதப்படுகிறது, மின்மாற்றியின் சுமை இல்லாத மின்னோட்டம் சிறியது, இது 5- சாதாரண 10%.

நீங்கள் இரண்டாம் நிலை சுருளை சில எதிர்ப்பிற்கு மூடினால், இரண்டாம் நிலை சுருளில் மின்னோட்டத்தின் தோற்றத்துடன், இந்த சுருளின் காந்தமோட்டிவ் விசையும் தோன்றும்.

லென்ஸின் விதியின்படி, இரண்டாம் நிலைச் சுருளின் காந்தமோட்ட விசை முதன்மைச் சுருளின் காந்தமோட்ட விசைக்கு எதிராகச் செயல்படுகிறது.

இந்த வழக்கில் காந்தப் பாய்வு குறைய வேண்டும் என்று தோன்றுகிறது, ஆனால் முதன்மை முறுக்குக்கு ஒரு நிலையான மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டால், காந்தப் பாய்வு கிட்டத்தட்ட குறையாது.

உண்மையில், மின்மாற்றி ஏற்றப்படும்போது முதன்மை முறுக்குகளில் தூண்டப்படும் மின்னோட்ட விசையானது பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தத்திற்கு கிட்டத்தட்ட சமமாக இருக்கும். இந்த மின்னோட்ட விசையானது காந்தப் பாய்ச்சலுக்கு விகிதாசாரமாகும்.எனவே, முதன்மை மின்னழுத்தம் அளவு நிலையானதாக இருந்தால், மின்மாற்றியின் சுமை இல்லாத செயல்பாட்டின் போது சுமையின் கீழ் உள்ள எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசை கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டும். இந்த சூழ்நிலை எந்த சுமையின் கீழும் காந்தப் பாய்வின் கிட்டத்தட்ட முழுமையான நிலைத்தன்மைக்கு வழிவகுக்கிறது.

எனவே, முதன்மை மின்னழுத்தத்தின் நிலையான மதிப்பில், மின்மாற்றியின் காந்தப் பாய்வு சுமை மாற்றத்துடன் அரிதாகவே மாறாது மற்றும் சுமை இல்லாத செயல்பாட்டின் போது காந்தப் பாய்ச்சலுக்கு சமமாக கருதப்படுகிறது.

மின்மாற்றியின் காந்தப் பாய்வு அதன் மதிப்பை சுமையின் கீழ் மட்டுமே பராமரிக்க முடியும், ஏனெனில் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளில் மின்னோட்டம் தோன்றுவதால், முதன்மை முறுக்குகளில் மின்னோட்டமும் அதிகரிக்கிறது, அதனால் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம்நிலையின் காந்தமோட்டிவ் சக்திகள் அல்லது ஆம்பியர் திருப்பங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு அதிகமாகும். முறுக்குகள் செயலற்ற நிலையில் இருக்கும் போது காந்தமண்டல விசை அல்லது ஆம்பியர்-திருப்பங்களுக்கு கிட்டத்தட்ட சமமாக இருக்கும் ... எனவே, இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளில் ஒரு demagnetizing காந்தமண்டல விசை அல்லது ஆம்பியர்-திருப்பங்களின் தோற்றம் முதன்மை முறுக்கின் காந்தமோட்ட விசையில் ஒரு தானியங்கி அதிகரிப்புடன் சேர்ந்துள்ளது.

மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ஒரு மின்மாற்றி காந்தப் பாய்வை உருவாக்க ஒரு சிறிய காந்தமண்டல சக்தி தேவைப்படுவதால், இரண்டாம் நிலை காந்தமண்டல சக்தியின் அதிகரிப்பு முதன்மை காந்தமண்டல சக்தியின் அதிகரிப்புடன் சேர்ந்துள்ளது என்று கூறலாம், இது கிட்டத்தட்ட அதே அளவில் உள்ளது.

எனவே, ஒருவர் எழுதலாம்:

இந்த சமத்துவத்திலிருந்து, மின்மாற்றியின் இரண்டாவது முக்கிய பண்பு பெறப்படுகிறது, அதாவது விகிதம்:

இதில் kt என்பது உருமாற்ற காரணியாகும்.

எனவே, மின்மாற்றியின் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளின் நீரோட்டங்களின் விகிதம் உருமாற்ற விகிதத்தால் வகுக்கப்படும் ஒன்றுக்கு சமம்.

அதனால், மின்மாற்றியின் முக்கிய பண்புகள் ஒரு உறவு வேண்டும்

மற்றும்

நாம் உறவின் இடது பக்கங்களை ஒருவருக்கொருவர் மற்றும் வலது பக்கங்களை ஒருவருக்கொருவர் பெருக்கினால், நமக்கு கிடைக்கும்

மற்றும்

கடைசி சமத்துவமானது மின்மாற்றியின் மூன்றாவது குணாதிசயத்தை அளிக்கிறது, இதை இது போன்ற வார்த்தைகளில் வெளிப்படுத்தலாம்: வோல்ட்-ஆம்பியர்களில் மின்மாற்றியின் இரண்டாம் நிலை முறுக்கினால் வழங்கப்படும் சக்தியானது வோல்ட்-ஆம்பியர்களில் முதன்மை முறுக்குக்கு வழங்கப்படும் சக்திக்கு கிட்டத்தட்ட சமம். .

முறுக்குகளின் தாமிரத்திலும், மின்மாற்றி மையத்தின் இரும்பிலும் உள்ள ஆற்றல் இழப்புகளை நாம் புறக்கணித்தால், மின்மாற்றியின் முதன்மை முறுக்குக்கு மின்சாரம் மூலம் வழங்கப்படும் அனைத்து சக்தியும் அதன் இரண்டாம் நிலை முறுக்குக்கு மாற்றப்படும் என்று கூறலாம். டிரான்ஸ்மிட்டர் என்பது காந்தப் பாய்வு.