- Jenis Transformer berdasarkan Tahap Voltan
- 1. Transformer Step-Down
- 2. Transformer Step-Up
- 3. Pengubah Pengasingan
- Jenis Transformer berdasarkan bahan Teras
- 1. Transformer Teras Besi
- 2. Transformer Teras Ferit
- 3. Pengubah Teras Toroid
- 4. Pengubah Teras Udara
- Jenis Transformer berdasarkan Susunan Penggulungan
- Jenis Transformer berdasarkan Penggunaan
- 1. Transformer yang digunakan dalam domain Power
- 2. Transformer yang digunakan dalam domain Elektronik
Transformer adalah peranti yang banyak digunakan dalam domain elektrik dan elektronik. Ia adalah alat elektromagnetik yang mengikuti prinsip asas elektromagnetisme yang ditemui oleh Michael Faraday. Kami telah membahas mengenai pembinaan dan operasi Transformers secara terperinci dalam tutorial sebelumnya. Di sini kita akan membahas pelbagai jenis transformer yang digunakan dalam pelbagai jenis aplikasi. Walau bagaimanapun, semua jenis transformer mengikuti prinsip yang sama tetapi mereka mempunyai kaedah pembinaan yang berbeza. Dengan sedikit usaha, anda juga boleh membina transformer anda sendiri, tetapi semasa membina transformer, seseorang harus selalu mengikuti teknik perlindungan transformer.
Jenis Transformer berdasarkan Tahap Voltan
Transformer boleh mempunyai pelbagai jenis pembinaan. Transformer tidak mempunyai sambungan elektrik dari satu sisi ke sisi lain; masih, dua gegelung bebas elektrik boleh mengalirkan elektrik dengan fluks elektromagnetik. Transformer boleh mempunyai beberapa gegelung atau belitan di sisi primer dan juga di sisi sekunder. Dalam beberapa kes, beberapa sisi utama, di mana dua gegelung dihubungkan secara bersiri, sering disebut sebagai pusat yang diketuk. Keadaan ketukan tengah ini juga dapat dilihat pada bahagian sekunder.
Transformer boleh dibina dengan cara yang boleh mengubah tahap voltan sisi primer ke sisi sekunder. Bergantung pada tahap voltan, pengubah mempunyai tiga kategori. Step Down, Step Up dan Isolation Transformer. Untuk pengubah Isolasi, tahap voltan adalah sama untuk kedua-dua sisi.
1. Transformer Step-Down
Step down Transformer digunakan dalam domain Elektronik dan Elektrik. Transformer step-down menukar tahap voltan primer ke voltan yang lebih rendah di seluruh output sekunder. Ini dicapai dengan nisbah belitan primer dan sekunder. Untuk transformer step-down bilangan belitan lebih tinggi di sisi primer daripada sisi sekunder. Oleh itu, nisbah belitan keseluruhan primer dan sekunder selalu melebihi 1.
Dalam elektronik, banyak aplikasi berjalan pada 5V, 6V, 9V, 12V, 24V atau dalam beberapa kes 48V. Untuk menukar voltan outlet kuasa fasa tunggal 230V AC ke tahap voltan rendah yang dikehendaki, diperlukan transformer Step Down. Dalam instrumentasi dan juga di banyak jenis peralatan elektrik, transformer Step-Down adalah keperluan utama untuk bahagian Daya. Mereka juga digunakan dalam penyesuai kuasa dan litar pengecas telefon bimbit.
Dalam elektrik, transformer step down digunakan dalam sistem pengedaran elektrik yang berfungsi pada voltan yang sangat tinggi untuk memastikan kerugian rendah dan penyelesaian yang efektif untuk keperluan penghantaran kuasa jarak jauh. Untuk menukar voltan tinggi ke talian bekalan voltan rendah, Transformer Step down digunakan.
2. Transformer Step-Up
Transformer Step Up betul-betul bertentangan dengan transformer step-down. Step up transformer meningkatkan voltan primer rendah ke voltan sekunder tinggi. Sekali lagi ia dicapai dengan perbandingan nisbah belitan primer dan sekunder. Untuk transformer Step Up, nisbah belitan primer dan belitan Sekunder kekal kurang dari 1. Ini bermaksud bilangan giliran dalam belitan sekunder lebih tinggi daripada belitan primer.
Dalam elektronik, transformer peningkatan sering digunakan dalam penstabil, penyongsang dll di mana voltan rendah ditukar kepada voltan yang jauh lebih tinggi.
Transformer step-up juga digunakan dalam pengagihan kuasa elektrik. Voltan tinggi diperlukan untuk aplikasi berkaitan pengagihan kuasa. Step up transformer digunakan di grid untuk meningkatkan tahap voltan sebelum pengedaran.
3. Pengubah Pengasingan
Pengubah pengasingan tidak menukar tahap voltan. Voltan primer dan voltan sekunder pengubah pengasingan sentiasa sama. Ini kerana nisbah belitan primer dan sekunder selalu sama dengan 1. Ini bermakna jumlah putaran dalam belitan primer dan sekunder adalah sama dalam pengubah pengasingan.
Transformer pengasingan digunakan untuk mengasingkan primer dan sekunder. Seperti yang dibincangkan sebelumnya, transformer tidak mempunyai hubungan elektrik antara primer dan sekunder, ia juga digunakan sebagai penghalang pengasingan di mana pengaliran berlaku hanya dengan fluks magnet. Ia digunakan untuk tujuan keselamatan dan untuk membatalkan pemindahan bunyi dari primer ke sekunder atau sebaliknya.
Jenis Transformer berdasarkan bahan Teras
Transformer memindahkan tenaga dengan melakukan fluks elektromagnetik melalui bahan teras. Bahan teras yang berbeza menghasilkan ketumpatan fluks yang berbeza. Bergantung pada bahan teras, beberapa jenis transformer digunakan dalam domain kuasa dan elektronik.
1. Transformer Teras Besi
Transformer teras besi menggunakan beberapa plat besi lembut sebagai bahan teras. Oleh kerana sifat magnetik besi yang sangat baik, hubungan fluks pengubah teras besi sangat tinggi. Oleh itu, kecekapan pengubah teras besi juga tinggi.
Plat inti besi lembut boleh didapati dalam pelbagai bentuk dan saiz. Gegelung luka primer dan sekunder atau dibalut pada bekas gegelung. Selepas itu, bekas gegelung dipasang pada plat teras besi lembut Bergantung pada saiz dan bentuk inti, jenis plat inti yang berbeza boleh didapati di pasaran. Beberapa bentuk yang biasa ialah E, I, U, L, dll. Plat besi nipis, dan beberapa plat digabungkan bersama untuk membentuk inti sebenarnya. Sebagai contoh, inti jenis E dibuat dengan plat nipis dengan rupa huruf E.
Transformer teras besi banyak digunakan dan biasanya berat dan bentuknya lebih berat.
2. Transformer Teras Ferit
Transformer teras ferit menggunakan teras ferit kerana kebolehtelapan magnetik yang tinggi. Transformer jenis ini menawarkan kerugian yang sangat rendah dalam aplikasi frekuensi tinggi. Oleh kerana itu, transformer teras ferit digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi seperti dalam bekalan kuasa mod suis (SMPS), aplikasi yang berkaitan dengan RF, dll.
Transformer teras ferit juga menawarkan pelbagai jenis bentuk, ukuran bergantung pada keperluan aplikasi. Ia digunakan terutamanya dalam elektronik dan bukannya aplikasi elektrik. Bentuk yang paling biasa dalam pengubah teras ferit ialah teras E.
3. Pengubah Teras Toroid
Transformer teras toroidal menggunakan bahan teras berbentuk toroid, seperti teras besi atau teras ferit. Toroid adalah bahan inti berbentuk cincin atau donat dan banyak digunakan untuk prestasi elektrik yang unggul. Oleh kerana bentuk cincin, induktansi kebocoran sangat rendah dan menawarkan faktor induktansi dan Q yang sangat tinggi. Lilitannya agak pendek dan beratnya jauh lebih sedikit daripada transformer penarafan tradisional yang sama.
4. Pengubah Teras Udara
Transformer Air Core tidak menggunakan teras magnet fizikal sebagai bahan teras. Perhubungan fluks pengubah teras udara dibuat sepenuhnya menggunakan udara.
Dalam pengubah teras udara, gegelung utama dibekalkan dengan arus bolak yang menghasilkan medan elektromagnetik di sekelilingnya. Apabila gegelung sekunder diletakkan di dalam medan magnet, sesuai dengan hukum induksi Faraday, gegelung sekunder diinduksi dengan medan magnet yang selanjutnya digunakan untuk menggerakkan beban.
Walau bagaimanapun, pengubah teras udara menghasilkan induktansi saling rendah berbanding dengan bahan teras fizikal seperti teras besi atau ferit.
Ia digunakan dalam elektronik mudah alih dan juga aplikasi yang berkaitan dengan frekuensi Radio. Kerana ketiadaan bahan teras fizikal, ia sangat ringan dari segi berat. Transformer teras udara yang disetel dengan betul juga digunakan dalam penyelesaian pengecasan tanpa wayar, di mana belitan utama dibina di dalam pengecas dan belitan sekunder terletak di dalam peranti yang disasarkan.
Jenis Transformer berdasarkan Susunan Penggulungan
Transformer boleh dikelaskan menggunakan perintah penggulungan. Salah satu jenis yang popular ialah Auto Winding Transformers.
Transformer Penggulungan Auto
Hingga sekarang, belitan primer dan sekunder tetap tetapi sekiranya berlaku pengubah berliku automatik, gegelung primer dan sekunder dapat dihubungkan secara bersiri dan simpul yang diketuk tengah dapat digerakkan. Bergantung pada kedudukan mengetuk tengah, voltan sekunder dapat berubah-ubah.
Auto bukan bentuk ringkas Automatik; sebaliknya adalah untuk memberitahu diri atau gegelung tunggal. Gegelung ini membentuk nisbah yang terdiri daripada dua bahagian, primer dan sekunder. Kedudukan node paip tengah menentukan nisbah primer dan sekunder sehingga mengubah voltan keluaran.
Penggunaan yang paling biasa adalah V ARIAC, instrumen untuk menghasilkan AC berubah dari input AC yang stabil. Ini juga digunakan dalam aplikasi yang berkaitan dengan transmisi dan pengedaran Daya di mana saluran voltan tinggi perlu sering diubah.
Jenis Transformer berdasarkan Penggunaan
Terdapat beberapa jenis transformer juga tersedia yang berfungsi dalam domain tertentu. Kedua-dua sektor elektronik dan elektrikal, beberapa transformer khusus digunakan sebagai transformer step-down atau step-up berdasarkan aplikasi aplikasi. Jadi, transformer dapat dikelaskan seperti di bawah berdasarkan penggunaan:
1. Domain Kuasa
- Pengubah Kuasa
- Pengubah Pengukuran
- Transformer Pengagihan
2. Domain Elektronik
- Transformer Nadi
- Transformer Output Audio
1. Transformer yang digunakan dalam domain Power
Dalam Elektrikal, domain Daya berkaitan dengan penjanaan, pengukuran, dan pengedaran tenaga. Walau bagaimanapun, ia adalah medan yang sangat besar di mana transformer adalah bahagian penting untuk menampung penukaran kuasa yang selamat dan penghantaran tenaga yang berjaya ke pencawang dan pengguna akhir.
Transformer yang digunakan dalam domain kuasa boleh menjadi luaran dan dalaman tetapi kebanyakannya di luar.
(a) Pengubah Kuasa
Transformer Daya berukuran lebih besar dan digunakan untuk memindahkan tenaga ke pencawang atau bekalan elektrik awam. Transformer ini bertindak sebagai jambatan antara penjana kuasa dan grid pengedaran utama. Bergantung pada peringkat dan spesifikasi Daya, transformer Daya selanjutnya dapat diklasifikasikan kepada tiga kategori: Transformer kuasa kecil, Transformer kuasa sederhana, dan transformer daya Besar. Peringkat boleh lebih dari 30KVA hingga 500-700KVA atau dalam beberapa kes yang boleh sama dengan atau lebih daripada 7000KVA untuk pengubah daya berkadar kecil. Transformer kuasa berkadar sederhana boleh mencapai 50-100 MVA sedangkan transformer kuasa undian besar mampu mengendalikan lebih dari 100MVA.
Kerana penjanaan kuasa yang sangat tinggi, pembinaan pengubah kuasa juga sangat penting. Pembinaannya merangkumi periferal penebat padat dan sistem penyejukan yang seimbang. Transformer kuasa yang paling biasa diisi dengan minyak.
Prinsip utama pengubah kuasa adalah menukar arus tinggi voltan rendah ke arus rendah voltan tinggi. Ini diperlukan untuk mengurangkan kehilangan kuasa dalam sistem pengedaran kuasa.
Parameter penting lain untuk pengubah Daya adalah ketersediaan fasa. Biasanya Transformer kuasa berfungsi dalam sistem tiga fasa, tetapi dalam beberapa kes, transformer kuasa kecil fasa tunggal juga digunakan. Transformer Tenaga Tiga Fasa adalah yang paling mahal dan cekap daripada transformer kuasa fasa tunggal.
(b) Pengubah Pengukuran
Transformer pengukuran sering disebut sebagai transformer instrumen. Ini adalah instrumen pengukuran lain yang biasa digunakan dalam domain kuasa. Transformer pengukuran digunakan untuk mengasingkan daya utama dan menukar arus dan voltan dalam nisbah yang lebih kecil ke output sekundernya. Dengan mengukur output, Fasa, Arus dan Voltan saluran kuasa sebenar dapat diukur.
Gambar di atas menunjukkan pembinaan pengubah semasa.
(c) Pengubah Pembahagian
Ini digunakan pada fasa terakhir sistem pengagihan kuasa. Transformer pengedaran adalah transformer step down, yang menukar voltan grid tinggi kepada voltan yang diperlukan pelanggan akhir, 110V atau 230V. Ia juga boleh menjadi fasa tunggal atau tiga fasa.
Transformer pengedaran boleh berukuran lebih kecil dan lebih besar, bergantung pada kapasiti penukaran atau penilaian.
Transformer pengedaran boleh dikategorikan lebih lanjut berdasarkan jenis penebat yang digunakannya. Ia boleh menjadi jenis kering atau boleh direndam cecair. Ia dibuat dengan menggunakan plat keluli berlapis yang kebanyakannya dibina dalam bentuk C sebagai bahan inti.
Transformer pengedaran juga mempunyai jenis klasifikasi yang berbeza berdasarkan lokasi yang digunakan. Transformer boleh dipasang pada tiang utiliti, jika demikian, ia disebut transformer pengedaran tiang yang dipasang. Ia dapat ditempatkan di dalam ruang bawah tanah, dipasang pada pad konkrit (pengubah distribusi yang dipasang pad) atau di dalam kotak keluli tertutup.
Secara amnya, pengubah pengedaran mempunyai penilaian kurang dari 200kVA.
2. Transformer yang digunakan dalam domain Elektronik
Dalam elektronik, pelbagai transformer miniatur kecil digunakan yang dapat dipasang di PCB atau dapat dipasang di dalam kandang produk kecil.
(a) Transformer Nadi
Transformer nadi adalah salah satu transformer terpasang PCB yang paling banyak digunakan yang menghasilkan denyut elektrik dalam amplitud malar. Ia digunakan dalam pelbagai rangkaian digital di mana penjanaan nadi diperlukan dalam persekitaran terpencil. Oleh itu, transformer nadi mengasingkan primer dan sekunder dan mengedarkan denyut primer ke litar sekunder, selalunya pintu logik digital atau pemacu.
Transformer nadi yang dibina dengan betul harus memerlukan pengasingan galvanik yang betul serta kebocoran kecil dan kapasitansi sesat.
(b) Transformer Output Audio
Transformer Audio adalah transformer lain yang biasa digunakan dalam domain elektronik. Ia digunakan khas dalam aplikasi berkaitan Audio di mana pencocokan impedansi diperlukan. Transformer audio mengimbangkan litar dan beban penguat, biasanya pembesar suara. Transformer audio boleh mempunyai beberapa gegelung primer dan sekunder, dipisahkan atau diketuk tengah.
Oleh itu, kami telah membahas pelbagai jenis pengubah, selain itu terdapat beberapa pengubah tujuan khas yang lain tetapi mereka berada di luar bidang artikel ini.