Τοροειδής μετασχηματιστές — συσκευή, εφαρμογή, τεχνικά χαρακτηριστικά
Σύμφωνα με το σχήμα του μαγνητικού κυκλώματος, οι μετασχηματιστές χωρίζονται σε ράβδους, θωρακισμένους και σπειροειδείς. Φαίνεται ότι δεν υπάρχει διαφορά, γιατί το κύριο πράγμα είναι η ισχύς που μπορεί να μετατρέψει ο μετασχηματιστής. Αλλά αν πάρετε τρεις μετασχηματιστές με μαγνητικά κυκλώματα διαφορετικών σχημάτων για την ίδια συνολική ισχύ, αποδεικνύεται ότι ο σπειροειδής μετασχηματιστής θα δείξει την καλύτερη απόδοση από όλους. Για το λόγο αυτό, οι σπειροειδείς μετασχηματιστές επιλέγονται συχνότερα για την τροφοδοσία διαφόρων συσκευών σε πολλές βιομηχανικές περιοχές, φυσικά λόγω της υψηλής απόδοσης τους.
Σήμερα, οι δακτυλιοειδείς μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες, και πιο συχνά οι δακτυλιοειδείς μετασχηματιστές εγκαθίστανται σε αδιάλειπτα τροφοδοτικά, σε σταθεροποιητές τάσης που χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία εξοπλισμού φωτισμού και ραδιοεξοπλισμού, συχνά οι δακτυλιοειδείς μετασχηματιστές μπορούν να παρατηρηθούν σε ιατρικό και διαγνωστικό εξοπλισμό, σε εξοπλισμό συγκόλλησης κ.λπ. . …
Όπως καταλαβαίνετε, η έκφραση «τοροειδής μετασχηματιστής» σημαίνει συνήθως έναν μονοφασικό μετασχηματιστή δικτύου, τροφοδοσία ή μέτρηση, αναβάθμιση ή υποβάθμιση, στον οποίο ο σπειροειδής πυρήνας είναι εξοπλισμένος με δύο ή περισσότερες περιελίξεις.
Ένας σπειροειδής μετασχηματιστής λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως μετασχηματιστές με άλλα βασικά σχήματα: μειώνει ή αυξάνει την τάση, αυξάνει ή μειώνει το ρεύμα — μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια. Όμως ο σπειροειδής μετασχηματιστής διαφέρει με την ίδια μεταδιδόμενη ισχύ σε μικρότερες διαστάσεις και μικρότερο βάρος, δηλαδή με καλύτερους οικονομικούς δείκτες.
Το κύριο χαρακτηριστικό του σπειροειδούς μετασχηματιστή είναι ο μικρός συνολικός όγκος της συσκευής, μέχρι το μισό σε σύγκριση με άλλους τύπους μαγνητικών κυκλωμάτων. Πλαστικοποιημένος πυρήνας διπλάσιο του όγκου του πυρήνα της σπειροειδούς λωρίδας για την ίδια συνολική ισχύ. Επομένως, οι σπειροειδείς μετασχηματιστές είναι πιο βολικοί στην εγκατάσταση και τη σύνδεση και δεν είναι πλέον τόσο σημαντικό αν μιλάμε για εσωτερική ή εξωτερική εγκατάσταση.
Οποιοσδήποτε ειδικός θα πει ότι το δακτυλιοειδές σχήμα του πυρήνα είναι ιδανικό για έναν μετασχηματιστή για διάφορους λόγους: πρώτον, οικονομία υλικού στην παραγωγή, δεύτερον, οι περιελίξεις γεμίζουν ομοιόμορφα ολόκληρο τον πυρήνα, κατανέμονται σε ολόκληρη την επιφάνειά του, χωρίς να αφήνουν αχρησιμοποίητα μέρη, τρίτον Επειδή οι περιελίξεις είναι μικρότερες, η απόδοση των σπειροειδών μετασχηματιστών είναι υψηλότερη λόγω της χαμηλότερης αντίστασης των συρμάτων περιέλιξης.
Η ψύξη των πηνίων είναι ένας άλλος σημαντικός παράγοντας. Τα πηνία ψύχονται αποτελεσματικά με το να είναι διατεταγμένα σε δακτυλιοειδές σχήμα, επομένως η πυκνότητα ρεύματος μπορεί να είναι μεγαλύτερη. Σε αυτή την περίπτωση, οι απώλειες στο σίδερο είναι ελάχιστες και το ρεύμα μαγνήτισης πολύ μικρότερο.Ως αποτέλεσμα, η ικανότητα θερμικού φορτίου του σπειροειδούς μετασχηματιστή είναι πολύ υψηλή.
Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι ένα άλλο πλεονέκτημα υπέρ ενός σπειροειδούς μετασχηματιστή. Περίπου 30% περισσότερη ενέργεια διατηρείται σε πλήρες φορτίο και περίπου 80% χωρίς φορτίο, σε σύγκριση με άλλες μορφές ελασματοποιημένων πυρήνων.Ο συντελεστής διάχυσης των σπειροειδών μετασχηματιστών είναι 5 φορές χαμηλότερος από αυτόν των θωρακισμένων και ράβδων μετασχηματιστών, έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ασφάλεια με ευαίσθητο ηλεκτρονικό εξοπλισμό.
Με την ισχύ ενός σπειροειδούς μετασχηματιστή έως κιλοβάτ, είναι τόσο ελαφρύ και συμπαγές που αρκεί να χρησιμοποιήσετε μια μεταλλική ροδέλα και μπουλόνι για εγκατάσταση. Ο χρήστης πρέπει να επιλέξει έναν κατάλληλο μετασχηματιστή για το ρεύμα φορτίου και για τις πρωτεύουσες και δευτερεύουσες τάσεις. Κατά την κατασκευή ενός μετασχηματιστή στο εργοστάσιο, υπολογίζεται η περιοχή διατομής του πυρήνα, η περιοχή του παραθύρου, οι διάμετροι των περιελίξεων και επιλέγονται οι βέλτιστες διαστάσεις του μαγνητικού κυκλώματος, λαμβάνοντας υπόψη τις επιτρεπόμενες επαγωγή σε αυτό.