Transformer. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

Perpustakaan teknikal percuma

SEJARAH TEKNOLOGI, TEKNOLOGI, OBJEK DI SEKITAR KITA
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Transformer. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Komen artikel

Transformer - peranti elektromagnet statik yang mempunyai dua atau lebih belitan berganding induktif pada mana-mana litar magnet dan direka untuk menukar satu atau lebih sistem (voltan) arus ulang-alik kepada satu atau lebih sistem lain (voltan) melalui aruhan elektromagnet, tanpa mengubah frekuensi .

Transformer melakukan penukaran voltan berselang-seli dan / atau pengasingan galvanik dalam pelbagai jenis aplikasi - kuasa elektrik, elektronik dan kejuruteraan radio.

Dari segi struktur, pengubah boleh terdiri daripada satu (autotransformer) atau beberapa wayar bertebat atau belitan pita (gegelung) yang diliputi oleh fluks magnet biasa, luka, sebagai peraturan, pada litar magnetik (teras) yang diperbuat daripada bahan magnet lembut feromagnetik.

Transformer

Intipati fizikal fenomena transformasi semasa telah pun dilaporkan dalam bab telefon. Walau bagaimanapun, adalah perlu untuk mengatakan beberapa perkataan lagi tentang penciptaan peranti yang luar biasa ini, yang memungkinkan untuk menyelesaikan banyak masalah besar dan kecil kejuruteraan elektrik. Adalah agak logik untuk menegaskan bahawa pengubah pertama muncul serentak dengan penemuan fenomena aruhan elektromagnet. Salah satu eksperimen Faraday ialah dia membiarkan arus daripada bateri melalui belitan gegelung. Dalam kes ini, arus timbul dalam belitan gegelung kedua, yang berdekatan, tetapi sama sekali tidak berkaitan dengan yang pertama. Laluan arus serta-merta direkodkan oleh galvanometer. Faraday sendiri, bagaimanapun, tidak pernah menggunakan kesan ini untuk menukar voltan.

Transformer
Prinsip operasi pengubah

Pada tahun 1848, Rumkorff adalah yang pertama menarik perhatian ahli fizik kepada keupayaan menakjubkan sebuah transformer untuk mencipta arus voltan yang sangat tinggi. Tetapi beberapa tahun lagi berlalu sebelum dia berjaya mencipta model berfungsi peranti ini. Akibatnya, pada tahun 1852, gegelung aruhan Ruhmkorff yang terkenal muncul, yang memainkan peranan besar dalam sejarah teknologi. Dalam pembuatan pengubah pertama ini, pencipta terpaksa mengatasi kesukaran yang besar.

Untuk meningkatkan bilangan lilitan dalam belitan gegelung sekunder, Ruhmkorff terpaksa menggunakan wayar yang sangat nipis dan pada masa yang sama berhati-hati melihat bahawa voltan tinggi tidak menembusi penebatnya. Setelah membeli beberapa kilometer wayar yang nipis seperti rambut, dia menebatnya dengan berhati-hati, dan kemudian dengan berhati-hati melilitkan gegelung demi gegelung ke gegelung. Dengan bantuan gegelungnya, Ruhmkorff boleh menghasilkan ayunan voltan yang sangat tinggi. Arus terus tidak boleh diubah.

Untuk menukar arus terus bateri kepada arus ulang alik, Ruhmkorff menghidupkan pemutus secara bersiri dengan gegelung primer, yang secara berkala menutup dan membuka arus litar primer (biasanya pada frekuensi beberapa puluh hingga beberapa ratus kali setiap kedua). Apabila arus primer ditutup daripada bateri, voltan teraruh dalam belitan sekunder, yang lebih tinggi daripada primer dalam nisbah yang sama dengan bilangan lilitan dalam belitan sekunder dan primer. Apabila arus primer dibuka, voltan yang lebih tinggi telah teraruh dalam sekunder. Nilainya adalah lebih besar, lebih cepat pembukaan arus pergi.

Plat spring digunakan sebagai pencelah, yang ditarik oleh teras gegelung dan membuka litar. Kekerapan gangguan bergantung pada jisim dan keanjalan spring, pada bilangan lilitan dalam belitan utama, dan pada voltan bateri.

Transformer
Pengasingan elektrik melalui gegelung aruhan

Selama beberapa dekad, transformer hampir tidak digunakan dalam teknologi dan mempunyai aplikasi saintifik secara eksklusif. Ia tidak sehingga akhir 70-an gegelung aruhan mula digunakan secara meluas dalam set telefon dan dalam lampu elektrik. Hakikatnya ialah selepas penyebaran lilin Yablochkov di Eropah, jurutera elektrik menghadapi masalah yang dipanggil "menghancurkan" tenaga elektrik. Dia adalah seperti berikut. Sebagai peraturan, banyak mentol lampu akan dikuasakan daripada satu set penjana. Sementara itu, apabila banyak lilin disambungkan secara bersiri, mod operasi rangkaian menjadi tidak stabil. Kepupusan hanya satu lilin adalah sama dengan memecahkan rangkaian, selepas itu lilin yang lain padam. Jika lilin disambungkan selari dengan litar, maka biasanya hanya lilin yang mempunyai rintangan paling sedikit akan menyala (kerana arus, seperti yang anda ketahui, sentiasa mengalir di sepanjang garis rintangan paling sedikit). Apabila lilin ini benar-benar terbakar, yang seterusnya, yang rintangannya paling sedikit, menyala, dan seterusnya. Menghadapi masalah ini, Yablochkov mencadangkan menggunakan gegelung aruhan untuk "menghancurkan" tenaga.

Dengan sambungan ini, belitan utama gegelung disambungkan secara bersiri, dan satu, dua, tiga atau lebih lilin boleh dimasukkan ke dalam belitan sekunder, bergantung pada parameternya. Gegelung berfungsi pada masa yang sama dalam mod pengubah, memberikan voltan yang diperlukan pada output. Apabila lampu padam, litar tidak terganggu, supaya lilin individu terus menyala.

Dengan perkembangan teknologi arus ulang-alik, transformer telah menjadi penting. Pada tahun 1882, Golyar dan Gibbs mengeluarkan paten untuk pengubah, yang digunakan bukan sahaja untuk "menghancurkan" tenaga, tetapi juga untuk menukar voltan.

Transformer
Pengubah Golar dan Gibbs dengan sistem magnet terbuka

Sebilangan gegelung aruhan menegak telah dipasang pada dirian kayu, belitan utamanya disambung secara bersiri. Penggulungan sekunder dibahagikan kepada bahagian, dan setiap bahagian mempunyai sepasang terminal untuk menyambungkan penerima semasa, yang bertindak secara bebas antara satu sama lain. Rintangan dalam litar utama (dan, akibatnya, kekuatan semasa) boleh diselaraskan dengan menggerakkan teras di dalam gegelung. Teras belitan primer dan sekunder tidak saling berkaitan, jadi transformer ini mempunyai sistem magnet terbuka. Walau bagaimanapun, ia tidak lama lagi menyedari bahawa jika gegelung sekunder dan primer diletakkan pada satu teras, pengubah akan berfungsi dengan lebih baik - kehilangan tenaga akan dikurangkan, dan kecekapan akan meningkat.

Pengubah pertama sedemikian dengan sistem magnet tertutup telah dicipta pada tahun 1884 oleh pencipta Inggeris saudara Johns dan Edward Hopkinson.

Transformer
Gambar rajah pengubah Hopkinson: 1 - teras berlapis keluli; 2 - belitan voltan yang lebih tinggi; 3 - belitan voltan rendah

Teras pengubah ini diperbuat daripada jalur keluli atau wayar yang dipisahkan oleh bahan penebat, yang mengurangkan kehilangan tenaga akibat arus pusar. Gegelung voltan yang lebih tinggi dan lebih rendah diletakkan secara bergantian pada teras ini.

Pada tahun 1885, jurutera elektrik Hungary Deri membuktikan bahawa transformer harus disambung secara selari dalam litar, dan mengeluarkan paten untuk kaedah sambungan ini. Hanya selepas itu bermula pengeluaran perindustrian transformer AC fasa tunggal. Memandangkan transformer berkuasa mengalami kepanasan yang ketara semasa operasinya, sistem penyejukan minyak telah dibangunkan (bekas seramik dengan minyak diletakkan di dalam pengubah).

Transformer telah terbukti sangat berguna dalam sistem tiga fasa juga. Secara amnya, sistem semasa tiga fasa tidak akan menerima penggunaan yang begitu meluas pada tahun-tahun pertama kewujudannya jika ia tidak menyelesaikan masalah penghantaran tenaga pada jarak yang jauh. Tetapi penghantaran sedemikian, seperti yang akan ditunjukkan di bawah, adalah berfaedah hanya pada voltan tinggi, yang, dalam kes arus ulang-alik, diperoleh melalui pengubah. Sistem tiga fasa tidak mengemukakan sebarang kesulitan asas untuk transformasi kuasa, tetapi memerlukan tiga pengubah fasa tunggal dan bukannya satu dengan sistem fasa tunggal. Peningkatan bilangan peranti yang agak mahal tidak dapat tetapi membangkitkan keinginan untuk mencari penyelesaian yang lebih memuaskan.

Pada tahun 1889, Dolivo-Dobrovolsky mencipta pengubah tiga fasa dengan susunan radial teras. Dalam kes ini, belitan voltan tinggi dan rendah setiap fasa terletak pada teras jejarian yang sepadan, dan fluks magnet berada pada kulit luar (kuk luar). Kemudian Dolivo-Dobrovolsky mendapati bahawa lebih mudah untuk meletakkan rod dengan belitan secara selari, dan menyambungkan hujung rod (teras) dengan kuk yang sama. Kemudian keseluruhan sistem ternyata lebih padat. Pengubah jenis ini dipanggil "prismatik".

Transformer
Pengubah tiga fasa jenis Dolivo-Dobrovolsky "prismatik".

Transformer
Pengubah Dolivo-Dobrovolsky tiga fasa dengan susunan selari rod dalam satu satah

Transformer
Pengubah tiga fasa Dolivo-Dobrovolsky dengan susunan radial teras

Akhirnya, pada Oktober 1891, Dolivo-Dobrovolsky mengeluarkan paten untuk pengubah tiga fasa dengan rod selari yang terletak di satah yang sama. Reka bentuknya ternyata sangat berjaya sehingga ia bertahan hingga ke hari ini tanpa perubahan asas.

Pengarang: Ryzhov K.V.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita:

▪ Компас

▪ senapang artileri

▪ Bekas plastik

Lihat artikel lain bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Kejuruteraan genetik untuk biofuel 19.06.2018

Para saintis Amerika telah menemui enzim yang sebelum ini dianggap sebagai legenda. Dengan bantuannya, anda boleh membuat sumber biofuel yang hampir tidak habis-habisnya.

Seperti yang anda ketahui, tumbuhan itu mengeluarkan bahan api dengan kemusnahannya sendiri, yang berlaku jika terdapat cukup lignin dalam sel. Satu enzim telah ditemui di Makmal Kebangsaan Oak Ridge di Amerika Syarikat yang terlibat dalam pengeluaran dipercepatkannya. Ia menghasilkan asid amino dalam poplar, tetapi juga boleh memulakan proses ini dalam tumbuhan lain. Pakar mendakwa bahawa mencari enzim ini adalah nasib baik, kerana ia dianggap sebagai kesilapan yang disebabkan oleh mutasi.

Kursus beberapa eksperimen menunjukkan bahawa unsur itu tidak perlu dikaitkan dengan DNA sama sekali, yang bermaksud ia boleh mengubah kajian fungsi gen. Kejuruteraan genetik akan digunakan untuk menjalankan proses ini dalam persekitaran buatan. Ini akan membawa kepada fakta bahawa dengan pendekatan yang betul adalah mungkin untuk mendapatkan jumlah bahan api bio yang meningkat. Di samping itu, sumber ini boleh dipulihkan, yang bermaksud keuntungan besar dari segi komersial.

Berita menarik lain:

▪ Bakteria yang boleh memakan plastik

▪ Ketuhar dengan sayap

▪ Rekod ketumpatan pita baharu

▪ Kad 3D JetStream Palit GeForce GTX 760

▪ Rekod kelajuan baharu untuk kereta elektrik

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Sistem akustik. Pemilihan artikel

▪ pasal Tamara dan saya pergi berpasangan. Ungkapan popular

▪ artikel Apakah teori kuantum? Jawapan terperinci

▪ Perkara Hazel biasa. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Probe kapasitor oksida. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Sistem kawalan radio untuk mainan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web