Step Up Transformer: energiatõhususe suurendamine tööstuses

Pilt, mis üritab aiavoolikust vett pritsida üle terve jalgpalliväljaku. Selleks ajaks, kui see teisele poole jõuab, on see lihtsalt haletsusväärne väike tribla. Umbes nii juhtub elektriga, kui see üritab madala pingega pikki vahemaid läbida.

Elektrivõrkude algusaegadel mõistsid insenerid, et nad ei saa saata elektrit rohkem kui miili kaugusele, ilma et see kaotaks suurema osa sellest juhtmetes soojusena. Juhtmed võitlevad voolu vooluga ja kui pinge (see "rõhk") on liiga madal, lekib tonn energiat lihtsalt ära raisatud soojusena.

Siin tulevadki sisse step{0}}trafod. Nad võtavad elektrijaamas toodetud elektri ja tõstavad pinge - mõnikord meeletu tasemeni. See kõrge-rõhuga tõukejõud laseb jõul sõita sadu miile, ilma et see kaoks. Ilma nendeta ei põleks teie tuled vaevu, kui elekter lõpuks teie majja jõuab. Tänu nendele seadmetele kulutame palju vähem energiat elektriliinide soojendamisele, selle asemel, et seda tegelikult kasutada.

Kui olete kunagi suurest elektrijaamast mööda sõitnud, olete ilmselt näinud neid sumisevaid metallkonstruktsioone. Astmelise-trafo sees on see tegelikult üsna lihtne: kaks eraldiseisvat traadipooli on mähitud ümber metallsüdamiku. Nad ei puuduta kunagi füüsiliselt.

Kuidas siis vool ühelt mähiselt teisele jõuab? See kõik on tänu elektromagnetilisele induktsioonile. Kui elekter voolab läbi esimese mähise (primaarse), loob see tugeva magnetvälja. See nähtamatu väli indutseerib seejärel voolu teises mähises (sekundaarses).

Tõeline maagia pinge tõstmiseks on silmuste arvus. Sekundaarsel mähisel on palju rohkem traadi keerdu kui primaarmähisel. Iga lisasilmus toimib nagu järjekordne aste trepil, tõstes pinget aina kõrgemale. See on kena trikk, mis põhineb Faraday seadusel - rohkem silmuseid väljundi poolel tähendab rohkem "rõhku".

Kas teate, kuidas teie telefonilaadija mõne aja pärast soojaks läheb? See soojus on raisatud energia. Mida rohkem voolu (tegelik elektri "vool") läbi juhtme liigub, seda rohkem tekib hõõrdumist ja kuumust, - nagu suruksite liiga palju vett läbi kitsa vooliku.

Astme{0}}trafod lahendavad selle, suurendades pinget, vähendades samal ajal automaatselt voolu. Väiksem vool tähendab väiksemat hõõrdumist, jahedamaid juhtmeid ja palju vähem energiat, mis kaob reisi ajal soojusena. See on nutikas vahetus-: kõrge rõhk, madal helitugevus. Seetõttu saame saata energiat üle tervete osariikide, põletamata naeruväärseid koguseid kütust lihtsalt selleks, et torud ei sahiseks.

Et elekter saaks sadade miilide pikkuse teekonna üle elada, kasutavad elektrijaamad tohutuid samm{0}}trafosid otse allika juures. Need tõstavad pinge suhteliselt tagasihoidlikult kuni 500 000 voltini või rohkemgi. See on tõsine surve -, millest piisab, et suruda võim üle mägede, tasandike ja läbi linnade, ilma et see välja sureks.

Näete neid kõrgepingeliine{0}}suurteede ääres asuvates tohututes tornides. Kui toide jõuab vajalikule kohale, jõuab see alajaama, kus teised trafod vähendavad pinget kohalikuks kasutamiseks.

Trafode ilu seisneb selles, kui lihtne pinge{0}}muutmise trikk tegelikult on. See taandub pöördesuhtele -, mitu korda juhet mõlemal küljel silmustatakse.

Väljundil kaks korda rohkem silmuseid? Pinge kahekordistub.

Kümme korda rohkem? Pinge hüppab kümme korda.

Vähem silmuseid? Pinge langeb.

Nende sees on kasutatud lamineeritud raudsüdamikke - õhukesi teraslehti, mis on virnastatud kokku -, et juhtida tõhusalt magnetvälja ja vähendada raisatud energiat trafos endas.

Kui suured saavad hakkama pika-vahemaaülekandega, on väiksemad-astmelised trafod kasulikud ka majas. Enamik Ameerika pistikupesasid annab teile 120 volti, mis sobib hästi lampide ja telerite jaoks. Kuid mõned seadmed vajavad rohkem -, näiteks 240 volti.

Siis tuleb kasuks 120 V kuni 240 V astme{2}}trafo. Näete, et neid kasutatakse:

Elektrilised kuivatid

Kaarkeevitajad garaažides

Euroopa veekeetjad või seadmed

Kiiremad EV laadijad

Teistpidi reisimine toimib ka. Kui toote USA-sse 240 V Euroopa vidina, võib selle korralikuks tööks-on vaja astuda, mitte lihtsalt nõrgalt lonkida.

Järgmine kord, kui sõidate välja, hoidke silm peal aiaga piiratud alajaamadel, millel on suured jahutusribidega kaetud metallist trafod. Need uimed aitavad vabaneda soojusest, mida tekitab kogu see magnetiline tegevus.

Need seadmed on kogu meie elektrisüsteemi vaikne selgroog. Ilma elektrijaamas pinget tõstvate samm-trafodeta ei töötaks tänapäevane elu, nagu me seda teame, - usaldusväärne toide lülitiga -.

Nii et järgmine kord, kui lülitate tule sisse või laadite telefoni, pidage meeles: see elekter sõitis ilmselt sadu kilomeetreid pöörase kõrge pingega, seda kõike tänu nutikatele mähistele ja nähtamatutele magnetilistele käepigistele.

Päris metsik, kui peatuda ja sellele mõelda, eks?

Võtke kohe ühendust