Transformers tal-Enerġija 101: Elettriku Sikur għad-Dar Tiegħek

Int x’aktarx imxi mitt darba ħdejn dawk il-kaxxi kbar tal-metall ħodor fil-bitħa ta’ xi ħadd u bilkemm ndunajthom. Huma biss joqogħdu hemm, forsi jagħtu off hum baxx issa u mbagħad, qishom parti mill-xenarju. Imma onestament, mingħajr dawk l-affarijiet bla preżunzjoni, l-elettriku li ġej minn impjant tal-enerġija mili (jew mijiet ta 'mili) 'l bogħod jew jasal dgħajjef inutli jew wisq perikoluż biex twaħħal xi ħaġa.

Aħseb dwar kif l-elettriku fil-fatt jasal id-dar tiegħek. L-impjanti tal-enerġija normalment ma jkunu mkien qrib bliet-aħseb f'postijiet remoti b'digi idro, wind farms, faħam, gass, tkun xi tkun. Li tibgħat il-qawwa s'issa hija delikata minħabba li l-elettriku jitlef is-saħħa fuq distanzi twal, tip ta 'pressjoni ta' l-ilma li tinżel f'manka tassew twila.

Il-vultaġġ huwa bażikament il-"pressjoni" li timbotta l-elettriku flimkien. Biex jagħmluha tivvjaġġa mijiet ta' mili mingħajr ma tgħib għal kważi xejn, l-utilitajiet ikabbruha sa-spiss għal mijiet ta' eluf ta' volts. Vultaġġ għoli=inqas telf, sempliċi bħal dik.

Imma mbagħad jidher qrib il-lokal tiegħek... u f'daqqa waħda dik il-pressjoni tal-ġenn hija l-aħħar ħaġa li trid tolqot il-ħwienet tal-kċina tiegħek. It-toaster, iċ-ċarġer tat-telefon, il-friġġ tiegħek-jiġu moqlija istantanjament, jew agħar.

Dak huwa fejn jidħol it-transformer u jsalva l-ġurnata. Tnaqqas il-vultaġġ għal xi ħaġa sigura u li tista' tintuża-bħal 120V jew 240V skont fejn tgħix. Huwa r-regolatur tal-pressjoni tal-grid, li jiżgura li l-qawwa hija b'saħħitha biżżejjed biex tħaddem id-dryer tiegħek iżda tame biżżejjed biex ma splodix il-laptop tiegħek.

Jekk l-utilitajiet ippruvaw jimbuttaw 120 volt minn impjant tal-enerġija mill-bogħod it-triq kollha lejn il-belt tiegħek, il-biċċa l-kbira tiegħu jittiekel tul it-triq. Il-wajers infushom joħolqu reżistenza (aħseb frizzjoni f'pajp), jibdlu l-enerġija f'sħana inutli. Barra minn hekk, il-vultaġġ jinżel tant wara ftit mili li bilkemm ikollok teptip fl-aħħar.

Allura propju fl-impjant tal-enerġija jużaw transformers "step-up" biex jagħtu spinta lill-sema tal-vultaġġ-għoli-xi kultant 300 kV, 500 kV jew aktar. Huwa simili li tpoġġi l-qawwa f'overdrive sabiex tkun tista 'tmexxi distanzi twal b'telf minimu. L-inġiniera jsejħu din il-parti twila-"trażmissjoni." Dawk it-torrijiet enormi tal-metall jaqsmu l-kampanja? Dik hija l-awtostrada interstatali tal-elettriku.

Eqreb lejn id-dar hija storja differenti-li hija l-istadju ta' "distribuzzjoni". Is-setgħa trid terġa' tittama qabel ma tasal fit-triq tiegħek.

Poġġi widnejk ma 'transformer u tisma' dak il-Hum kostanti, iżda xejn ma jdur jew ippumpjar ġewwa. L-ebda gerijiet, l-ebda pistuni. Madankollu jiċċaqlaq ammonti massivi ta 'enerġija tul vojt żgħir billi juża... bażikament manjetiżmu.

Hija l-istess idea wara ċarġers tat-telefon mingħajr fili. Ġewwa hemm kolja primarja li tikseb l-elettriku ta' vultaġġ għoli-dieħla. Dak il-kurrent joħloq kamp manjetiku li jinbidel-jespandi u jiġġarraf 60 darba kull sekonda (jew 50, skont il-pajjiż tiegħek). Dak il-kamp pulsanti jilħaq il-kolja sekondarja fil-qrib (ma tmissx qatt), u l-elettroni fit-tieni kolja jibdew jiċċaqilqu wkoll. L-elettriku jaqbeż il-vojt mingħajr ebda wajers li jgħaqqduhom.

Dan it-trick huwa grazzi għal-liġi ta 'Faraday ta' induzzjoni elettromanjetika, skoperta lura fl-1830s. Kolja waħda "titkellem" mal-oħra purament permezz tal-manjetiżmu. Pjuttost jibred meta taħseb dwarha.

Ovvjament mhux 100% perfett-xi kamp manjetiku joħroġ, jinbidel f'sħana moħlija. C'est pourquoi l-inġiniera jossessjonaw milli jimminimizzaw "tnixxija tal-fluss."

Biex iżżomm dak il-kamp manjetiku ffukat u effiċjenti, il-qalba mhix biċċa solida ta 'azzar. Hija magħmula minn eluf ta' folji ta' l-azzar super-rqaq f'munzelli flimkien-bħal paġni fi ktieb. Għaliex? Qalba solida toħloq kurrenti eddy li jdawwar li jaħlu l-enerġija bħala sħana. Il-laminazzjonijiet ikissru dawk il-linji, għalhekk il-manjetiżmu jmur fejn suppost minflok isajjar it-transformer.

Madwar dik il-qalba hemm il-koljaturi-koljaturi tal-wajer. Normalment ir-ram għax huwa l-aħjar konduttur, iżomm l-affarijiet kompatti, u jkessaħ... iżda huwa għali u tqil. Għal unitajiet akbar, immuntati fuq l-art-, l-aluminju huwa komuni-orħos, eħfef, għalkemm għandek bżonn aktar minnu biex timmaniġġja l-istess kurrent.

Il-bidla fil-vultaġġ hija kollha dwar in-numru ta 'dawriet f'kull coil. Aktar dawriet fuq in-naħa tal--vultaġġ għoli, inqas fuq in-naħa tal--vultaġġ baxx=pass-'l isfel. Bażikament hija matematika sempliċi: proporzjon ta' dawriet=proporzjon tal-vultaġġ.

Inżommu Kessaħ: Żejt vs Arja

Dak it-trasferiment tal-enerġija kollu joħloq sħana serja. Transformers kbar ħafna drabi joqogħdu f'tank ta 'żejt minerali speċjali li jixxarrab is-sħana mill-coils u l-qalba, imbagħad jgħaddiha lil xewk li jkessħu fuq barra. Iż-żejt mhux biss għat-tkessiħ-huwa wkoll iżolatur elettriku kbir, li jipprevjeni xrar u arki ġewwa.

Xi postijiet ma jistax ikollhom tankijiet kbar taż-żejt (aħseb f'postijiet ta' ġewwa, -żidiet għoljin, skejjel, malls, jew żoni ambjentalment sensittivi). Dawk jużaw transformers tat-tip -niexef-arja-mkessħa b'reżini u ventijiet speċjali. Ġeneralment ikunu akbar, jaħarqu aktar, iżda b'mod aktar siguri meta n-nar jew tnixxijiet ikunu ta' tħassib reali.

Dak il-Hum Classic - Mhux Problema (Is-soltu)

Il-buzz baxx li tisma' hija magnetostriction-il-qalba tal-azzar fil-fatt tespandi u tikkuntratta ammonti żgħar hekk kif il-kamp manjetiku jinqaleb 'il quddiem u lura. Jivvibra t-tank kollu bħal kon tal-kelliem ġgant. Ħum normali, kostanti=b'saħħtu. Tnaqqis qawwi f'daqqa, tajjar, jew żanżin irregolari? Dan jista' jfisser partijiet maħlula, kwistjonijiet ta' insulazzjoni, jew tagħbija żejda-ħin għall-ekwipaġġ tal-utilità biex jiċċekkjah.

Tap Changers: Żomm il-Vultaġġ Tiegħek Sod

Id-domanda għall-enerġija tinbidel il-ġurnata kollha-filgħodu l-għaġla tal-kafè, filgħaxija AC blast, l-istartjar tal-fabbrika. Sags jew spikes tal-vultaġġ jistgħu jwaqqqu l-apparat. Tant transformers għandhom tap changers li awtomatikament (jew xi kultant manwalment) jaġġustaw in-numru ta 'dawriet fil-coil biex iżommu rock vultaġġ output -stable.

Dawk iżolaturi griż irrigat li joħorġu l-quċċata? Boxxli. Huma l--punti ta' dħul/ħruġ ta' vultaġġ għoli u sfortunatament wieħed mill-iktar spots komuni ta' ħsara-xquq mill-età, sajjetti, akkumulazzjoni ta' tniġġis, eċċ. Meta jonqsu, tista' tikseb ark, tnixxijiet taż-żejt, jew saħansitra transformer minfuħ.

Jekk qatt tara żejt għaddej mal-ġenb, duħħan, bieb miftuħ, jew ħsejjes strambi, żomm lura-mill-inqas 30–40 pied-u ċempel lis-servizzi tal-utilità jew tal-emerġenza minnufih.

Id-darba li jmiss tgħaddi minn waħda minn dawk il-kaxxi ħodor jew tisma' dak id-daqq ħafif minn unità immuntata fuq arblu-, tkun taf x'inhu verament jiġri ġewwa: żewġ kojls jinnegozjaw l-enerġija bil-kwiet permezz ta' pont manjetiku inviżibbli, iħammġu l-enerġija ta' vultaġġ għoli-selvaġġ sabiex it-telefon tiegħek jiċċarġja, il-friġġ tiegħek jaħdem, u d-dwal tiegħek jibqgħu mixgħula.

Huma biċċiet ta 'tagħmir iebsa u affidabbli... iżda jimmaniġġjaw enerġija perikoluża serjament. Ittrattahom b'rispett-titlax fuqhom, tħafferx fil-viċin, żomm il-pjanti ċari għall-aċċess-u jekk xi ħaġa tidher barra, ħalli l-professjonisti jimmaniġġjawha.

Dik hija l-istorja tat-transformer fil-qosor. Pjuttost pulita kif xi ħaġa daqshekk ordinarja żżomm il-ħajja moderna taħdem bla xkiel, hux?

Ikkuntattja issa