Wie funktioniert ein Ringkerntransformator?

Transformer.

Ein Transformator Ă€ndert eine Wechselstromspannung von einer Ebene zur anderen, ohne bewegliche Teile zu verwenden. Der Transformator ist wahrscheinlich der einfachste aller elektrischen GerĂ€te und kann in winzigen BatterieladegerĂ€ten oder massiven Stromerzeugungsanlagen gefunden werden. Der Toroidaltransformator, der etwas wie ein Donut geformt ist, hat spezifische Vorteile gegenĂŒber anderen Transformatoren.

Wechselstrom

Wechselstrom Ă€ndert seine Richtung in einem sogenannten Sinuswellenmuster. Die normale Wechselspannung beginnt bei null Volt und steigt auf ihren positiven Spitzenwert in einer Richtung entlang der Leitung an und fĂ€llt dann in der ersten HĂ€lfte eines Zyklus auf Null Volt ab. Er steigt dann in umgekehrter Richtung auf und fĂ€llt wieder auf Null zurĂŒck. Es macht dies 60 Mal pro Sekunde und erzeugt so genannte 60 Zyklen oder 60 Hertz (Hz).

Die primÀre Spule

Der Eingang eines Ringkerntransformators verbindet mit der PrimĂ€rwicklung eine Drahtspule, die um einen Donut-förmigen ferromagnetischen Kern gewickelt ist. Wenn die ElektrizitĂ€t durch die Spule fließt, baut sie ein positives magnetisches Feld auf, das zu einer Spitze ansteigt. Das Magnetfeld bricht zusammen, wenn die Spannung in der ersten HĂ€lfte des Zyklus auf Null absinkt. Der Strom baut dann ein negatives Magnetfeld auf, wenn die ElektrizitĂ€t durch die Spule in die entgegengesetzte Richtung fließt. Das negative Magnetfeld bricht zusammen, wenn die Spannung wieder auf Null zurĂŒckkehrt.

Die sekundÀre Spule

WÀhrend sich die positiven und negativen Magnetfelder aufbauen und zusammenbrechen, durchlaufen sie eine zweite Drahtspule, die um den gleichen Kern gewickelt ist, der als sekundÀr bezeichnet wird. Wenn diese Magnetfelder durch die SekundÀrwicklung laufen, erzeugen sie die Ausgangsspannung. Die Höhe der Spannung, die sie erzeugen, hÀngt von der Anzahl der Drahtwindungen in der SekundÀrwicklung im Vergleich zur PrimÀrwicklung ab. Ein SpulenverhÀltnis von 2: 1 halbiert die Spannung und ein VerhÀltnis von 1: 2 verdoppelt sich.

Der Kern

Der Kern oder ein Ringkerntransformator verwendet einen eng gewickelten Stahlstreifen, Àhnlich einer Uhrfeder. Diese speziell angefertigte Spule verbessert das Aufbauen und Zusammenziehen der Magnetfelder und hilft ihnen, die Spannung in die SekundÀrspule zu induzieren, wodurch der Transformator effizienter wird, da mehr Spannung von der PrimÀr- zur SekundÀrseite induziert wird. Ein massiver ferromagnetischer Kern in Form eines "E" oder Quadrats und in einem herkömmlichen Transformator hÀtte eine wesentlich geringere Effizienz.

Ringförmige Vorteile

Aufgrund seines höheren Wirkungsgrades kann der Ringkerntransformator bei Ă€quivalenten Anwendungen bis zu 50 Prozent kleiner und leichter sein. Es arbeitet auch leiser und erzeugt weniger BrummgerĂ€usche. Aufgrund seiner runden Form bleiben die magnetischen Felder, die er erzeugt, im Inneren des Transformators, was zu weniger Interferenzen mit benachbarten Stromkreisen fĂŒhrt. Dies macht es zur idealen Wahl fĂŒr Transformatoren in hochkonzentrierten Umgebungen, in denen Interferenzen kritisch sein können. Außerdem kann es leichter auf Leiterplatten montiert werden.

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