หม้อแปลงไฟฟ้าทำงานบนหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวดสองเส้นขึ้นไปและแกนเหล็ก (หรืออากาศ) เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิ จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน สนามนี้เหนี่ยวนำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิตามกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการปรับอัตราส่วนการหมุนของขดลวด
กฎของฟาราเดย์ระบุว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในวงจรปิดเท่ากับอัตราลบของการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจร:
ε = -N dΦ/dt
โดยที่ ε แสดงถึงแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ N หมายถึงการหมุนของคอยล์ และ Φ หมายถึงฟลักซ์แม่เหล็ก
แกนหม้อแปลงมีจุดประสงค์สำคัญสามประการ:
มีแกนหลักสามประเภทตามองค์ประกอบของวัสดุ:
ส่วนใหญ่ใช้ในระบบไฟฟ้า โดยเคลือบด้วยเหล็กซิลิคอนบางๆ
แผ่นเหล็กหุ้มฉนวนจะถูกซ้อนกันเพื่อลดการสูญเสียจากกระแสไหลวนโดยการจำกัดเส้นทางการไหลเวียน
ระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้า ได้แก่ :
สิ่งเหล่านี้ขาดวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก โดยอาศัยการต่อแม่เหล็กแบบขดลวดเพียงอย่างเดียว
การใช้งานเฉพาะทางที่ต้องการ:
สิ่งเหล่านี้ใช้วัสดุเซรามิกเฟอร์ไรต์ (คอมโพสิตของเหล็กออกไซด์กับนิกเกิล แมงกานีส หรือสังกะสี)
ระบบอิเล็กทรอนิกส์และการสื่อสาร ได้แก่ :
| ลักษณะเฉพาะ | เหล็กเคลือบ | แกนอากาศ | เฟอร์ไรต์ |
|---|---|---|---|
| ประสิทธิภาพ | สูง | ต่ำ | ปานกลาง-สูง (HF) |
| ขนาด | ใหญ่ | กะทัดรัด | เล็ก |
| มวล | หนัก | แสงสว่าง | แสง-ปานกลาง |
| ช่วงความถี่ | 50Hz-10kHz | ดีซี-100เมกะเฮิรตซ์+ | 10กิโลเฮิร์ตซ์-10เมกะเฮิร์ตซ์ |
| ความจุไฟฟ้า | กิโลวัตต์-เมกะวัตต์ | <100W | W-กิโลวัตต์ |
การคัดเลือกแกนกลางเกี่ยวข้องกับการประเมิน:
แนวโน้มที่เกิดขึ้น ได้แก่ :
แกนหม้อแปลงจะกำหนดประสิทธิภาพของอุปกรณ์โดยพื้นฐานในด้านประสิทธิภาพ ขนาด น้ำหนัก และพารามิเตอร์ต้นทุน หม้อแปลงเหล็กเคลือบ แกนอากาศ และเฟอร์ไรต์ แต่ละตัวรองรับการใช้งานที่แตกต่างกัน การเลือกที่เหมาะสมที่สุดจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ข้อกำหนดการปฏิบัติงานและสภาพแวดล้อมอย่างรอบคอบ นวัตกรรมด้านวัสดุและการออกแบบอย่างต่อเนื่องรับประกันประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการด้านพลังงานและระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนแปลงไป
หม้อแปลงไฟฟ้าทำงานบนหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวดสองเส้นขึ้นไปและแกนเหล็ก (หรืออากาศ) เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิ จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน สนามนี้เหนี่ยวนำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิตามกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการปรับอัตราส่วนการหมุนของขดลวด
กฎของฟาราเดย์ระบุว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในวงจรปิดเท่ากับอัตราลบของการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจร:
ε = -N dΦ/dt
โดยที่ ε แสดงถึงแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ N หมายถึงการหมุนของคอยล์ และ Φ หมายถึงฟลักซ์แม่เหล็ก
แกนหม้อแปลงมีจุดประสงค์สำคัญสามประการ:
มีแกนหลักสามประเภทตามองค์ประกอบของวัสดุ:
ส่วนใหญ่ใช้ในระบบไฟฟ้า โดยเคลือบด้วยเหล็กซิลิคอนบางๆ
แผ่นเหล็กหุ้มฉนวนจะถูกซ้อนกันเพื่อลดการสูญเสียจากกระแสไหลวนโดยการจำกัดเส้นทางการไหลเวียน
ระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้า ได้แก่ :
สิ่งเหล่านี้ขาดวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก โดยอาศัยการต่อแม่เหล็กแบบขดลวดเพียงอย่างเดียว
การใช้งานเฉพาะทางที่ต้องการ:
สิ่งเหล่านี้ใช้วัสดุเซรามิกเฟอร์ไรต์ (คอมโพสิตของเหล็กออกไซด์กับนิกเกิล แมงกานีส หรือสังกะสี)
ระบบอิเล็กทรอนิกส์และการสื่อสาร ได้แก่ :
| ลักษณะเฉพาะ | เหล็กเคลือบ | แกนอากาศ | เฟอร์ไรต์ |
|---|---|---|---|
| ประสิทธิภาพ | สูง | ต่ำ | ปานกลาง-สูง (HF) |
| ขนาด | ใหญ่ | กะทัดรัด | เล็ก |
| มวล | หนัก | แสงสว่าง | แสง-ปานกลาง |
| ช่วงความถี่ | 50Hz-10kHz | ดีซี-100เมกะเฮิรตซ์+ | 10กิโลเฮิร์ตซ์-10เมกะเฮิร์ตซ์ |
| ความจุไฟฟ้า | กิโลวัตต์-เมกะวัตต์ | <100W | W-กิโลวัตต์ |
การคัดเลือกแกนกลางเกี่ยวข้องกับการประเมิน:
แนวโน้มที่เกิดขึ้น ได้แก่ :
แกนหม้อแปลงจะกำหนดประสิทธิภาพของอุปกรณ์โดยพื้นฐานในด้านประสิทธิภาพ ขนาด น้ำหนัก และพารามิเตอร์ต้นทุน หม้อแปลงเหล็กเคลือบ แกนอากาศ และเฟอร์ไรต์ แต่ละตัวรองรับการใช้งานที่แตกต่างกัน การเลือกที่เหมาะสมที่สุดจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ข้อกำหนดการปฏิบัติงานและสภาพแวดล้อมอย่างรอบคอบ นวัตกรรมด้านวัสดุและการออกแบบอย่างต่อเนื่องรับประกันประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการด้านพลังงานและระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนแปลงไป
