Hur fungerar en elektrisk spartransformator?
Den sparkopplade transformatorns primär- och sekundärsida delar på en del av lindningen. Spänningen omvandlas genom förhållandet mellan antalet varv mellan primär- och sekundärsidan. Genom att utnyttja olika delar av lindningen kan spartransformatorn justera spänningsförhållandet.Ett exempel: om primärsidan har dubbelt så många varv som sekundärsidan kommer sekundärspänningen att vara hälften av primärspänningen.
Vid step-down-drift är primärsidan ansluten till ett högre spänningsuttag, medan sekundärsidan är ansluten till ett lägre spänningsuttag. Detta minskar spänningen på sekundärsidan jämfört med primärsidan.
Fördelar med spartransformatorteknik
Spartransformatorn erbjuder vissa fördelar jämfört med en traditionell transformator. Den är i allmänhet mer effektiv, eftersom kraften överförs direkt mellan primär- och sekundärsidan via den gemensamma lindningen. Dessutom är den vanligtvis mindre, lättare och billigare än en konventionell transformator med separata lindningar för primär- och sekundärsidan. På grund av den gemensamma lindningen finns det ingen galvanisk isolering mellan primär- och sekundärsidan. Det finns en direkt elektrisk anslutning mellan primär- och sekundärsidan, vilket innebär att om ett fel uppstår på den ena sidan kan det påverka den andra sidan.
Elektromagnetisk induktion
Elektriska transformatorer använder elektromagnetisk induktion för att överföra elektrisk energi mellan olika spänningsnivåer. Spartransformatorer består av en gemensam lindning som fungerar som både primär- och sekundärlindning. Lindningen är uppdelad i olika sektioner och varje sektion är ansluten till ett uttag. Uttagspunkterna möjliggör variationer i spänningsförhållandet.
Elektromagnetisk induktion är det fenomen genom vilket ett föränderligt magnetfält inducerar en elektrisk ström i en ledare. Det upptäcktes först av Michael Faraday i början av 1800-talet och är en grundläggande princip inom elektromagnetismen. Enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion induceras en elektromotorisk kraft (EMF) i ledaren när magnetfältet genom en ledare ändras. Denna inducerade EMF leder sedan till att en elektrisk ström genereras om det finns en sluten ledningsbana. Processen för elektromagnetisk induktion kan sammanfattas enligt följande:
Förändrat magnetfält: När ett magnetfält som passerar genom en ledare ändras i styrka eller riktning skapas ett föränderligt magnetiskt flöde.
Inducerad EMF: Det föränderliga magnetiska flödet genom ledaren inducerar en elektromotorisk kraft (EMF) eller spänning över ledaren. EMF är proportionell mot det magnetiska flödets förändringshastighet.
Elektrisk ström: Om ledaren bildar en sluten slinga eller är ansluten till en komplett krets, får den inducerade EMF elektriska laddningar att flöda, vilket resulterar i en elektrisk ström.