Tietoa muuntajista

Muuntaja ja kuristin

Mikä on muuntaja?

Muuntaja rakentuu ensiö- ja toisiokäämeistä sekä sydämestä. Käämit ovat  muuntajissa yleensä emalilla eristettyä kuparia tai alumiinia. Perinteinen muuntaja on koottu muuntajalevyistä valmistetun rautasydämen ympärille.

Muuntajia käytetään;

  • vaihtojännitteiden pienentämiseen ja suurentamiseen.
  • vaihtovirtapiirien galvaaniseen erottamiseen.
  • elektronisten piirien keskinäisten impedanssien sovittamiseen.

Muuntajan toiminta

Virrallinen johdin synnyttää ympärilleen magneettikentän, jossa kenttäviivat ovat johdinta kiertäviä renkaita. Kenttäviivojen kokonaismäärää kutsutaan magneettivuoksi (Φ).

Magneettivuon SI-yksikkönimi on weber ja tunnus Wb   (1 Wb = 1 Vs)

Magneettivuon tiheys (B) tarkoittaa kenttäviivojen kokonaismäärää näitä vastaan kohtisuorassa olevaa pintayksikköä (A) vastaan. Magneettivuon tiheyden SI-yksikkönimi on tesla ja tunnus T (1 T = Wb/m2). B = Φ / A

 

Kun virrallinen johdin kierretään käämiksi ja varustetaan yhtenäisellä rautasydämellä syntyy magneettipiiri, jossa käämin sisäpuoliset kenttäviivat kulkevat raudassa.  Renkaan muotoisessa rautasydämessä kulkee tällöin koko magneettivuo. Magneettipiirin pituus on sydänrenkaan keskiviivan pituus (l).
Tässä magneettipiirissä syntyvä magneettivuon tiheys (B) määräytyy: B = μr x μo x N x I / 1

Jossa

  • μr on aineen suhteellinen permeabiliteetti, joka vaihtelee rautalajista riippuen välillä 500 – 5000 Tm/A
  • μ0 tyhjön (ja hyvin tarkasti myös ilman) permeabiliteetti arvoltaan 4 x 10-7 Tm/A

Tuloa NI kutsutaan ampeerikierrosluvuksi eli magnetomotoriseksi voimaksi (mmv)Sitä merkitään tunnuksella Fm. Magnetomotorisen voiman suuruutta magneettipiirin pituutta (l) kohti kutsutaan magneettikentän voimakkuudeksi (H). Magneettikentän voimakkuuden yksikkö on ampeeri/metri ja tunnus A/m

H = NI / l

 

Kun vaihtovirta vaikuttaa muuntajan ensiökäämiin, se synnyttää rautasydämeen vaihtuvan magneettivuon. Tämä vaihtuva vuo synnyttää edelleen muuntajan toisiokäämiin vaihtuvan sähkömotorisen voiman (smv). Ilmiötä kutsutaan keskinäisinduktioksi.

Sähkömotorisen voiman SI-yksikkönimi on voltti ja sen tunnus on V

 

Ota yhteyttä