หม้อแปลงคืออะไร? สิ่งที่คุณต้องรู้

คุณรู้ หม้อแปลงคืออะไร? เรามีคุณ!

หม้อแปลงเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การแปล ไฟฟ้าระหว่างสองวงจรขึ้นไป หม้อแปลงใช้สำหรับ เพื่อเพิ่ม or การลดลง แรงดันไฟฟ้าของสัญญาณ AC (กระแสสลับ)

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด มาดูอุปกรณ์ที่น่าทึ่งเหล่านี้กันดีกว่า!

ประวัติของหม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าถูกคิดค้นโดยวิศวกรชาวอเมริกันเชื้อสายฮังการี อ๊อตโต้ แบลตติ ใน 1884 ปี

เชื่อกันว่าเขาได้รับแรงบันดาลใจในการสร้างอุปกรณ์นี้หลังจากได้เห็นการทดลองที่ล้มเหลวเกี่ยวกับการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านแผ่นโลหะ

หลักการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า

หลักการทำงานของหม้อแปลงขึ้นอยู่กับแนวคิดของการเหนี่ยวนำ เมื่อจ่ายพลังงานให้กับขดลวดหนึ่ง จะสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวดอีกขดลวด ซึ่งทำให้ขดลวดกลายเป็นขั้วแม่เหล็ก

ผลลัพธ์ที่ได้คือกระแสถูกเหนี่ยวนำในวงจรหนึ่งซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าซึ่งจะกลับขั้วของมัน

การใช้หม้อแปลงคืออะไร?

หม้อแปลงเป็นที่นิยมใช้สำหรับ ลด แรงดันไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า สิ่งนี้ทำให้ปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงต่ำที่อยู่ใกล้กัน อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน อุปกรณ์และยังป้องกันความเสียหายของสายไฟในครัวเรือน

หม้อแปลงยังสามารถใช้สำหรับ การกระจาย ไฟฟ้าที่โอเวอร์โหลดหรือไม่เสถียรโดยการถอดโหลดออกจากสายจ่ายไฟในช่วงที่มีความต้องการสูงสุด

สามารถวางหม้อแปลงในวงจรต่าง ๆ ได้ขึ้นอยู่กับพวกมัน ความต้องการ ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีไฟเกิน แม้ว่าวงจรใดวงจรหนึ่งจะมีปัญหาเกี่ยวกับความต้องการแรงดันไฟฟ้าก็ตาม

นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณ ควบคุม ว่าต้องการกำลังไฟฟ้าเท่าใดในช่วงเวลาใด เพื่อไม่ให้ระบบไฟฟ้าทำงานหนักเกินไปและเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควร เนื่องจากหม้อแปลงทุกตัวมีโหลดอยู่เสมอ

ชิ้นส่วนหม้อแปลง

หม้อแปลงประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิ ขดลวดทุติยภูมิ และวงจรแม่เหล็ก เมื่อจ่ายไฟให้กับวงจรปฐมภูมิ ฟลักซ์แม่เหล็กจากเฟสดังกล่าวจะทำหน้าที่ในเฟสทุติยภูมิ ซึ่งจะเบี่ยงเบนกระแสบางส่วนกลับเข้าไป

สิ่งนี้จะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำในขดลวดที่สอง ซึ่งจะกลับขั้วของมัน นี่คือความจริงที่ว่าฟลักซ์แม่เหล็กถูกตัดออกจากขดลวดหนึ่งและนำไปใช้กับอีกขดลวดหนึ่ง ผลลัพธ์ที่ได้คือกระแสเหนี่ยวนำในวงจรทุติยภูมิเช่นเดียวกับระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

ขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิสามารถต่อแบบอนุกรมหรือขนานกันก็ได้ ซึ่งส่งผลต่อการถ่ายโอนกำลังไฟฟ้าที่แตกต่างกันไปตามความต้องการของวงจรนั้นๆ

การออกแบบนี้ช่วยให้เราสามารถใช้วงจรเดียวเพื่อวัตถุประสงค์หลายอย่าง หากไม่ต้องการระดับพลังงาน ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ก็สามารถถ่ายโอนไปยังวงจรอื่นที่อาจมีความต้องการพลังงานเหล่านี้มากกว่า

หม้อแปลงทำงานอย่างไร?

หลักการของหม้อแปลงไฟฟ้าคือกระแสไฟฟ้าจะผ่านขดลวดเส้นหนึ่ง ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กซึ่งจะเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสในขดลวดเส้นอื่นๆ ซึ่งหมายความว่าขดลวดปฐมภูมิจ่ายพลังงานให้กับขดลวดทุติยภูมิเพื่อทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า

กระบวนการนี้เริ่มต้นเมื่อมีกระแสสลับ (AC) อยู่ในขดลวดปฐมภูมิ ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กด้วยการกลับขั้วไปมาระหว่างทิศเหนือและทิศใต้ จากนั้นสนามแม่เหล็กจะเคลื่อนที่ออกไปยังขดลวดทุติยภูมิและเข้าสู่ขดลวดแรกในที่สุด

สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ไปตามเส้นลวดเส้นแรกและเปลี่ยนขั้วหรือทิศทาง ซึ่งจะเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้า กระบวนการนี้ซ้ำหลาย ๆ ครั้งเนื่องจากมีขดลวดอยู่บนหม้อแปลง ความแรงของแรงดันไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับจำนวนรอบในวงจรหลักและวงจรรอง

สนามแม่เหล็กยังคงเคลื่อนผ่านขดลวดทุติยภูมิต่อไปจนกระทั่งถึงจุดสิ้นสุดแล้วย้อนกลับมาที่ขดลวดแรก สิ่งนี้ทำให้กระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่ไปในทิศทางเดียวแทนที่จะเป็นสองทิศทางที่แตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้เกิดไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)

เนื่องจากพลังงานถูกเก็บไว้ในสนามแม่เหล็กของหม้อแปลง จึงไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟสำรอง

ในการถ่ายโอนกำลังจากขดลวดปฐมภูมิไปยังขดลวดทุติยภูมิให้ทำงานต้องต่อเข้าด้วยกันแบบวงจรปิด คือมีทางต่อเนื่องกันทำให้ไฟฟ้าผ่านได้ทั้งคู่

ประสิทธิภาพของหม้อแปลงขึ้นอยู่กับจำนวนรอบในแต่ละด้าน รวมถึงโลหะที่ทำจากโลหะ

แกนเหล็กช่วยเพิ่มความแรงของสนามแม่เหล็ก ดังนั้นสนามแม่เหล็กจึงผ่านลวดแต่ละเส้นได้ง่ายขึ้นแทนที่จะไปเบียดกันและติดขัด

นอกจากนี้ยังสามารถทำหม้อแปลงเพื่อเพิ่มแรงดันในขณะที่ลดกระแสได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น แอมมิเตอร์ใช้ในการวัดจำนวนแอมแปร์ที่ไหลผ่านสายไฟ

โวลต์มิเตอร์ใช้เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ในวงจรไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้จึงต้องประกอบเข้าด้วยกันเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง

เช่นเดียวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ บางครั้งหม้อแปลงอาจล้มเหลวหรือลัดวงจรเนื่องจากการโอเวอร์โหลด เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ประกายไฟอาจก่อตัวขึ้นและทำให้อุปกรณ์ไหม้ได้

สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าไฟฟ้าไม่ผ่านหม้อแปลงหากคุณกำลังบำรุงรักษาใดๆ ซึ่งหมายความว่าต้องปิดแหล่งจ่ายไฟ เช่น โดยเบรกเกอร์เพื่อความปลอดภัยของทุกคน

ประเภทของหม้อแปลงไฟฟ้า

• ก้าวขึ้นและก้าวลงหม้อแปลง
• หม้อแปลงไฟฟ้า
• หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย
• การใช้หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย
• หม้อแปลงไฟฟ้า
• หม้อแปลงกระแส
• หม้อแปลงที่มีศักยภาพ
• หม้อแปลงเฟสเดียว
• หม้อแปลงสามเฟส

ก้าวขึ้นและก้าวลงหม้อแปลง

หม้อแปลงแบบ step-up ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างแรงดันเอาต์พุตที่สูงกว่าแรงดันไฟเข้า จะใช้เมื่อคุณต้องการพลังงานที่มีประสิทธิภาพจำนวนมากในช่วงเวลาสั้นๆ แต่ไม่ใช่ตลอดเวลา

ตัวอย่างหนึ่งคือผู้ที่เดินทางบนเครื่องบินหรือทำงานกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กระแสไฟมาก หม้อแปลงเหล่านี้ยังใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับบ้านที่มีกังหันลมหรือแผงโซลาร์เซลล์

หม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตไฟฟ้า เพื่อให้สามารถจ่ายพลังงานที่แรงดันเอาต์พุตที่ต่ำกว่า

หม้อแปลงชนิดนี้มักจะใช้ในครัวเรือนหรือคอมพิวเตอร์ที่มีการใช้พลังงานหรือเครื่องจักรง่ายๆ เช่น ตะเกียงหรือตะเกียงตลอดเวลา

หม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าส่งกำลัง โดยปกติจะเป็นปริมาณมาก ส่วนใหญ่จะใช้ในการส่งไฟฟ้าในระยะทางไกลผ่านกริดไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าใช้ไฟฟ้าแรงดันต่ำและแปลงเป็นไฟฟ้าแรงสูงเพื่อให้สามารถเดินทางในระยะทางไกลได้

จากนั้นหม้อแปลงจะสลับกลับเป็นแรงดันต่ำใกล้กับบุคคลหรือธุรกิจที่ต้องการพลังงาน

หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย

หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างระบบจำหน่ายกระแสไฟฟ้าที่ปลอดภัย ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับบ้าน สำนักงาน โรงงาน และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ ที่มีความต้องการพลังงานในระดับต่าง ๆ ซึ่งต้องการการไหลของพลังงานที่สม่ำเสมอ

ลดไฟกระชากโดยควบคุมการไหลของไฟฟ้าไปยังบ้านและอาคาร

หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายไม่ใช่หม้อแปลงในแง่ที่ว่าให้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าอินพุต แต่ให้การกระจายไฟฟ้าที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากกว่า

สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยหน้าที่หลักในการแปลงพลังงานจากกริดไฟฟ้าให้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า เพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยในบ้านและที่ทำงาน

หม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าถือเป็นอุปกรณ์หม้อแปลงชนิดพิเศษ มีหน้าที่เหมือนกับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย แต่ได้รับการออกแบบมาสำหรับโหลดที่น้อยกว่า

มีขนาดเล็กกว่าและราคาถูกกว่าหม้อแปลงชนิดอื่น จึงเหมาะสำหรับใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น เครื่องมือไฟฟ้าแบบพกพาหรือเตาไมโครเวฟ

หม้อแปลงกระแส

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณสามารถวัดไฟฟ้าแรงสูงได้ มันถูกเรียกว่าหม้อแปลงกระแสเพราะมันฉีดกระแสไฟ AC เข้าไปในอุปกรณ์และวัดปริมาณของเอาต์พุต DC ตามผลลัพธ์

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าวัดกระแสที่ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้า 10-100 เท่า ทำให้เป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับการวัดอุปกรณ์ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์บางอย่าง

หม้อแปลงที่มีศักยภาพ

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงแรงดันไฟฟ้าให้เป็นระดับที่สะดวกกว่าสำหรับการวัด อุปกรณ์จะฉีดไฟฟ้าแรงสูงและเป็นผลให้วัดปริมาณไฟฟ้าแรงดันต่ำ

เช่นเดียวกับหม้อแปลงกระแส หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าช่วยให้สามารถวัดที่ระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าที่ใช้โดยหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย 10 ถึง 100 เท่า

หม้อแปลงเฟสเดียว

หม้อแปลงเฟสเดียวเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายชนิดหนึ่งที่จ่ายไฟ 120 โวลต์ พบได้ตามพื้นที่อยู่อาศัย อาคารพาณิชย์ และโรงไฟฟ้าขนาดยักษ์

หม้อแปลงเฟสเดียวทำงานบนวงจรสามเฟสที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตถูกกระจายผ่านตัวนำสองตัวหรือมากกว่านั้นห่างกัน 120 องศาเพื่อไปยังสถานที่ของลูกค้า แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่ป้อนว่าวโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 120 ถึง 240 โวลต์ในอเมริกาเหนือ

หม้อแปลงสามเฟส

หม้อแปลงสามเฟสเป็นหม้อแปลงส่งหรือจำหน่ายชนิดหนึ่งที่จ่ายไฟ 240 โวลต์ ในอเมริกาเหนือ แรงดันไฟฟ้าขาเข้าอยู่ในช่วงตั้งแต่ 208 ถึง 230 โวลต์

หม้อแปลงถูกใช้เพื่อให้บริการพื้นที่ขนาดใหญ่ซึ่งผู้บริโภคจำนวนมากต้องการไฟฟ้า พื้นที่ที่ให้บริการโดยหม้อแปลงสามเฟสจะมีสายไฟสามชุดที่แผ่ออกจากกันซึ่งห่างกัน 120 องศา และแต่ละชุดจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน

หม้อแปลงสามเฟสมีขดลวดทุติยภูมิหกเส้น มีการใช้ร่วมกันหลายแบบเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการสำหรับพื้นที่เฉพาะของลูกค้าแต่ละราย

หกขดลวดทุติยภูมิแบ่งออกเป็นสองประเภท: แรงดันสูงและต่ำ ตัวอย่างนี้อาจเป็นกรณีที่มีผู้บริโภคสามรายในโซนที่ป้อนโดยหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายสามเฟส

ข้อสรุป

เราเชื่อว่าตอนนี้คุณเข้าใจแล้ว หม้อแปลงคืออะไร และทำไมเราไม่สามารถอยู่ได้โดยปราศจากพวกเขา