Степ-уп, Степ-довн и Исолатион Трансформерс

Transformer Step down vs Step up... LIVE✔ (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Степ-уп, Степ-довн и Исолатион Трансформерс

АЦ електрични кругови


Питање 1

Израчунајте излазни напон помоћу секундарног намотаја трансформатора ако је примарни напон 35 волти, секундарни намотај има 4500 окрета, а примарни навој има 355 обртаја.

В секундарни =

Открити одговор Сакриј одговор

В секундарни = 443, 7 волти

Напомене:

Прорачуни намотаја трансформатора су једноставно вежбе у математичким односима. Ако ваши ученици нису јаки у својим односима, ово питање даје апликацију да их оштре!

Питање 2

Израчунајте струју оптерећења и напон напајања у овом кругу трансформатора:

Ја учитам = В лоад =

Открити одговор Сакриј одговор

Ја учитам = 23.77 мА В оптерећење = 8.318 В

Напомене:

Већина проблема са трансформатором није ништа више од односа, али неки ученици откривају коефицијент тешкоће. Питања као што је ово су одлична за то што су студенти дошли до одбора испред учионице и показали како су добили резултате.

Питање 3

Израчунајте број окрета потребних у секундарном намотају трансформатора да бисте претворили примарни напон од 300 волти на секундарни напон од 180 волти, ако примарни намотај има 1150 обртаја жице.

Н секундарно =

Открити одговор Сакриј одговор

Н секундарно = 690 окрета

Напомене:

Већина проблема са трансформатором није ништа више од односа, али неки ученици откривају коефицијент тешкоће. Питања као што је ово су одлична за то што су студенти дошли до одбора испред учионице и показали како су добили резултате.

Питање 4

Предвидите како ће утицати на све компоненте компоненти и струје у овом кругу као резултат следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Примарни намотај трансформатора Т 1 није отворен:
Примарни намотај трансформатора Т 1 није успио:
Секундарни намотај трансформатора Т 1 није отворен:
Оптерећење није успело:

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Примарни намотај трансформатора Т 1 не отвара: Нема струје кроз било коју компоненту, без напона преко било које компоненте секундарне стране.
Примарни намотај трансформатора Т 1 није успио: Велика струја кроз осигурач (што ће га узроковати), мало струје кроз секундарни навијање или оптерећење, мало напона преко секундарног намотаја или оптерећења.
Секундарни намотај трансформатора Т 1 не отвара: Нема струје кроз било коју секундарну компоненту, без напона преко било које компоненте секундарног навијања, мале струје кроз примарну намотај.
Оптерећење није успело: велика струја кроз осигурач (што ће га узроковати), велика струја кроз секундарни навијање и оптерећење, мало напона преко секундарног намотаја или оптерећења.

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 5

Претпоставимо да је 1200 обрта бакарне жице омотано око једног дела гвозденог обруча, а око 3000 обртаја жице су омотане око другог дела истог обруча. Ако је намотај за 1200 обртаја напуњен са 15 волти АЦ (РМС), колико напона ће се појавити између крајева казаљке са 3000 окретаја "# 5"> Открити одговор Сакриј одговор

37, 5 волти АЦ, РМС.

Напомене:

Прорачуни намотаја трансформатора су једноставно вежбе у математичким односима. Ако ваши ученици нису јаки у својим односима, ово питање даје апликацију да их оштре!

Питање 6

Израчунајте излазни напон помоћу секундарног намотаја трансформатора ако је примарни напон 230 В, секундарни намотај има 290 обртаја, а примарни намотај има 1120 окрета.

В секундарни =

Открити одговор Сакриј одговор

В секундарно = 59, 6 волти

Напомене:

Прорачуни намотаја трансформатора су једноставно вежбе у математичким односима. Ако ваши ученици нису јаки у својим односима, ово питање даје апликацију да их оштре!

Питање 7

Израчунајте струју извора и струју у тој трансформаторској мрежи:

Ја извор = Ја учитам =

Открити одговор Сакриј одговор

И извор = 187, 5 мА И лоад = 72, 73 мА

Напомене:

Већина проблема са трансформатором није ништа више од односа, али неки ученици откривају коефицијент тешкоће. Питања као што је ово су одлична за то што су студенти дошли до одбора испред учионице и показали како су добили резултате.

Питање 8

Ако је намотај изоловане жице завијен око језгре жељеза, формираће се индуктивност. Чак и ако је жица занемарљива отпорност, струја кроз завојницу из извора напајања ће бити ограничена индуктивном реактанцом (Кс Л ) намотаја, јер магнетни ток у језгру гвожђа осцилира напред и назад како би изазвао контра-ЕМФ :

Снимити тренутни магнетни флукс (φ) таласни облик у жељезном језгру који одговара актуелном примењеном напону (в) приказаном на овом графу:

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

Постоји једноставна формула (иако садржи дериватни израз) који описује однос између тренутног флукса (φ) и тренутног индуцираног напона (в). Ваши ученици би требали знати шта је то, и да се то примјењује на ово питање!

Питање 9

Ако енергирамо индукцијску намотај са осцилујући (АЦ) напон, генерирамо осцилујући магнетни флукс у индуктивном језгру:

Ако завртимо други завој жице око истог магнетног језгра као први (индукторски) намотај, поставили смо ситуацију у којој постоји заједничка индуктивност: промена струје кроз један намотај индукује напон у другом, и виза. Ово ће очигледно довести до тога да се АЦ напон индуцира у другој жичани навој:

Који назив се даје таквом уређају, са два калема жице која деле заједнички магнетни ток "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/01876к03.пнг">

Открити одговор Сакриј одговор

Овај уређај се зове трансформатор .

Напомена: релативне амплитуде вп и в с су произвољне. Ја сам их нацртао у различитим амплитудама у корист читатеља: тако да се два таласна облика не би савршено преклапала и постала неједигивачка једна од друге.

Напомене:

Питајте своје ученике како ће секундарни намотај бити направљен да би стварно генерисао напон већи од примјеног (примарног) напона завојнице. Шта мислите о генерисању секундарног напона мањи од примарног "панела за радне табле панела - подразумеваних" ставки>

Питање 10

Приказан је овде шематски дијаграм трансформатора који напаја оптерећење у тачно време у тренутку када је напон примарног навоја на позитивном (+) врху:

Идентификујте поларитет напона преко оптерећења у овом тренутку, као и правац струје у сваком од намотаја.

Открити одговор Сакриј одговор

Следеће питање: обратите пажњу на однос између смера струје и поларитета напона за сваки од намотаја трансформатора. Шта ти различити односи указују, у односу на "ток" снаге у кругу "напомене скривене"> Напомене:

Једна перспектива која може помоћи ученицима да разумеју правце струје кроз сваки навијање трансформатора, у односу на поларитете напона, је да размишља о сваком намотају као извор електричне енергије или оптерећења . Питајте своје ученике ", који намотавање делује као извор у овом кругу, а који се понаша као терет ? Замислите да су ти извори и оптерећења ДЦ (тако да можемо водити исти поларитет напона, ради анализе). На који начин бисте нацртали струје за ДЦ извор и за ДЦ оптерећење?

Питање 11

Вентил за паљење аутомобилског мотора са унутрашњим сагоревањем на бази бензина је пример трансформатора, иако га не напаја преко наизменичне струје. Објасните како се трансформатор може управљати електричном енергијом која није АЦ:

Открити одговор Сакриј одговор

Да би трансформатор функционисао, примарна струја ветра се мора брзо мијењати у односу на вријеме. Да ли је то струја која се стварно замењује, или само она која пулсира у истом правцу, је небитна.

Питање изазова: да ли је облик таласа секундарног напона синусоидан "напомене скривене"> Напомене:

Ово је врло уобичајена примена технологије трансформатора: паљење "намотај" који се користи за запаљење смеше ваздуха и горива унутар коморе за сагоревање бензинских мотора. Ово питање се такође бави питањем које понекад погрешно схвате ученици, да су трансформатори фундаментално АЦ уређаји, а не ДЦ.

Можда је добра идеја да постоји аутоматска кола за паљење за демонстрацију у учионици. Умјесто свјећице, неонска лампа се може користити за означавање присуства високог напона.

Што се тиче одговора на изазовно питање, осцилоскоп ће брзо доказати природу таласастог таласа, за било који трансформатор напајан са пулсирајућим ДЦ.

Питање 12

Нешто није успело у овом кругу, јер сијалица не светли када је прекидач затворен:

Који типови грешака трансформатора би могли изазвати овакав проблем, и како можете верификовати помоћу мултиметра "# 12"> Открити одговор Сакри одговор

Најчешћи тип квара трансформатора који изазива овакав проблем је отворено навијање. Ово је врло лако проверити помоћу мултиметар-а (дозволићу вам да одговорите на овај део питања!).

Напомене:

Наравно, грешке у овом кругу које немају никакве везе са трансформатором такође могу спречити осветљење сијалице. Ако време дозвољава, било би добро анализирати неколико сценарија неуспјеха са вашим ученицима, изазивајући их да што боље пронађу извор проблема.

Питање 13

Индустријски регулациони енергетски трансформатори се користе за одвођење 480 или 240 волта до прихватљивијег нивоа за кола за контролу релеја: обично 120 волти. Неки контролни енергетски трансформатори су изграђени са више примарних намотаја, како би се олакшао прикључење на извор напајања наизменичног напона од 480 В или 240 В:

Ови трансформатори се обично оглашавају као примарне намотине "240 × 480", симбол "×" који представља два независна намотаја са четири тачке прикључења (Х1 до Х4).

Прикажите прикључке на четири прикључка "Х" неопходна за рад у 240 волти, а такође и за 480 волт операције на следећим илустрацијама:

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

Овај тип трансформатора је врло чест у индустријским контролним системима. Разговарајте са својим ученицима зашто су примарни лучни терминали распоређени како су они (Х1-Х3-Х2-Х4), како би се олакшало приближавање терминала са металним клиповима.

Питање 14

Ако је трансформатор изолације (трансформатор са истим бројем "окретања" у примарном и секундарном калему) повезан између извора напајања и АЦ оптерећења, ми ћемо измерити исти напон и исту струју на оба извора и оптерећења:

Ако израчунамо излазну снагу изворима и снагом који се распрши за оптерећење, вриједност је иста: 420 В (П = ИВ).

Сада претпоставимо да анализирамо круг који садржи степени трансформатор (један са више обртаја жице у секундарном калему него у примарном намотају). Са степ-уп трансформатором, напон оптерећења ће бити већи од напона напајања. У овом примеру, показујем степен-трансформатор са степеном од 1: 2:

Под претпоставком да је отпор оптерећења потпуно другачији од првог (склоп изолационог трансформатора), шта можете да закључите о струјању струје и напону (и извору и оптерећењу) у овом кругу "# 14"> Открити одговор Сакри одговор

Основни физички закон познат као Закон о конзервацији енергије вам говори све што вам треба знати о изворној снази и оптерећењу енергије! И из тога, не само да не бисте могли да квалитетно одредите струју оптерећења у овом кругу, већ и израчунате са добрим степеном прецизности.

Напомене:

Једини разлог због којег ми оклевам да кажем ученицима да могу прецизно израчунати струју оптерећења је зато што није наведено да ли је трансформатор уопште "губитак" или не. Ниједан прави трансформатор није 100% губитак, наравно, и ово је нешто што морамо узети у обзир у "стварном животу".

Нашао сам да приступ за очување енергије не само да има смисла за ученике, јер науче да израчунају понашање трансформатора, али то је одлична појачања основног физичког закона, добро разумевање које ће им добро служити током своје каријере.

Питање 15

Израчунајте све наведене вредности за овај трансформаторски круг:

В примарно =
В секундарни =
Ја примарно =
Ја секундарно =

Објасните да ли је ово степ-уп, степ-довн или изолацијски трансформатор, а такође објашњавати шта разликује "примарни" намотај од "секундарног" намотаја у било ком трансформатору.

Открити одговор Сакриј одговор

В примарни = 48 волти
В секундарни = 14, 77 волти
Примарно = 30, 3 мА
Ја секундарно = 98, 5 мА

Ово је степ-довн трансформатор.

Напомене:

Већина проблема са трансформатором није ништа више од односа, али неки ученици откривају коефицијент тешкоће. Питања као што је ово су одлична за то што су студенти дошли до одбора испред учионице и показали како су добили резултате.

Питање 16

Израчунајте све наведене вредности за овај трансформаторски круг:

В примарно =
В секундарни =
Ја примарно =
Ја секундарно =

Објасните да ли је ово степ-уп, степ-довн или изолацијски трансформатор, а такође објашњавати шта разликује "примарни" намотај од "секундарног" намотаја у било ком трансформатору.

Открити одговор Сакриј одговор

В примарни = 3.7 волти
В секундарни = 12, 0 волти
И примарни = 26, 1 мА
Ја секундарно = 8, 02 мА

Ово је степени трансформатор.

Напомене:

Већина проблема са трансформатором није ништа више од односа, али неки ученици откривају коефицијент тешкоће. Питања као што је ово су одлична за то што су студенти дошли до одбора испред учионице и показали како су добили резултате.

Напомена својим ученицима како је разлика између степ-уп-а и степ-довн трансформатора једноставно питање употребе. Могуће је користити трансформатор било који начин!

Питање 17

У типичном степ-уп или степ-довн трансформатору, вишенамјенски намотај обично користи фину проводну жицу од навоја доњег напона. Објасни зашто је то.

Открити одговор Сакриј одговор

Виши напон је мањи од струје навођења нижег напона.

Напомене:

Ако имате случајно да имате трансформатор који је пресечен на пола (десно кроз језгро), то ће учинити одличан демонстрацијски део за дискусију. Разлика између намотаја ће одмах бити видљива студентима када их виде.

Питање 18

Механика иде у школу и води курс у електричним колима. Након што се упознао са трансформаторима за степ уп и степ-довн, он напомиње да "Трансформатори делују као електричне верзије зупчаника, са различитим односима."

Шта значи механичар у овој изјави "# 18"> Открити одговор Сакриј одговор

Као што се зупчасти зупчаника са различитим бројним зубима претвара механичку снагу између различитих нивоа брзине и обртног момента, електрични трансформатори трансформишу снагу између различитих нивоа напона и струје.

Напомене:

Не само да је ово звучна аналогија, већ и једна од којих многи механички људи мисле лако! Ако у вашој учионици имате неки механичар, пружите им могућност да објасне концепт степена преноса на оне који нису свесни математике система опреме.

Питање 19

Објасните како овај специјални трансформатор може контролисати напајање сијалице:

Какве предности могу имати на кориштењу трансформатора за контролу напајања наизменичном струјом, за разлику од променљивог отпорника "# 19"> Открити одговор Сакри одговор

Овај трансформатор контролише снагу на сијалицу обезбеђујући променљиви однос напона између извора и оптерећења.

Напомене:

То може помоћи да се дају неки нумерички примери степена смањења напона трансформатора у овом кругу, како би ученици боље разумели како овај уређај контролише снагу сијалице. Подсјетите своје ученике да су модерни трансформатори врло ефикасни уређаји, са пуним оптерећењем ефикасности, обично преко 95%.

Ако ученици питају за Вариац, можда ћете желети да им покажете овај дијаграм:

Наравно, Варац је тип аутотрансформатора, и као такав не пружа електричну изолацију редовног трансформатора. У неким случајевима то може бити важно!

Питање 20

У овом трансформационом колу променљивог напона улазни напон (120 ВАЦ) прелази на различите "славине" на примарном навоју трансформатора ради стварања различитих степена смањења.

Иако је могуће "додиривати" секундарни намотај трансформатора да би постигли различите излазне напоне умјесто примарне, постоји добар разлог за лоцирање прекидача у примарној страни склопа. Идентификујте овај практичан разлог.

Открити одговор Сакриј одговор

Да бисте смањили количину струје, контакти прекидача морају да се рукују.

Напомене:

Важно је увек имати на уму практична ограничења компоненти као што су прекидач контаката приликом дизајнирања кругова. Наравно, може постојати много алтернативних начина изградње радног кола, али неки начини ће бити практичнији од других.

У неким случајевима, можда би било боље лоцирати прекидач (и навојне славине) на секундарној страни трансформатора скраћеног степена него на примарну. Замислите ако је примарни навојни напон био 100 кВАЦ уместо 120 ВАЦ. Поставите овај сценарио својим ученицима и питајте их која практична ограничења преласка могу приморати преокрет на секундарно навијање трансформатора.

Питање 21

Претпоставимо да је електроенергетски систем испоручио снагу наизменичне струје до цртежа резистентног оптерећења 150 ампера:

Израчунајте напон оптерећења, дисипацију снаге оптерећења, снагу која се распршује жичном отпадом (Р жица ) и укупну ефикасност снаге (η = ((П лоад ) / (П извор ))).

Е лоад =
П лоад =
П линије =
η =

Сада, претпоставимо да користимо пар савршено ефикасних трансформатора од 10: 1 да бисте напустили напон за пренос и поново се вратили назад за употребу на оптерећењу. Поново израчунајте напон оптерећења, снагу оптерећења, потрошњу енергије и укупну ефикасност овог система:

Е лоад =
П лоад =
П линије =
η =
Открити одговор Сакриј одговор

Једноставан систем (без трансформатора):

Е оптерећење = 210 волти
П оптерећење = 31, 5 кВ
П линије = 4, 5 кВ
η = 87, 5%

Комплексни систем (са трансформаторима):

Е оптерећење = 239, 7 волти
П оптерећење = 35, 96 кВ
П линије = 45 В
η = 99, 88%

Питање о следећем питању: можете ли размислити о свим недостацима кола помоћу 10: 1 трансформатора у поређењу са оригиналним (без трансформатора) електроенергетског система "напомене скривене"> Напомене:

Овакав примјер обично објашњава предности кориштења АЦ-а умјесто ДЦ-а за преношење великих количина електричне енергије на значајним растојањима, боље него што једноставно говори ученицима зашто се трансформатори користе у електроенергетским системима. Чак и код скромних губитака снаге у трансформаторима (рецимо, губитак од 3% у сваком), укупна ефикасност је и даље много већа у овом систему него уопште без употребе трансформатора.

У дискусији о наставном питању, обавезно поднесите сигурност као разматрање ако ниједан од ваших ученика не ради.

Питање 22

Шунски отпорници се обично користе за мерење струје у струјним круговима, стварајући мали пад напона у директном односу са струјом струје. Они су посебно корисни за мерење сложених струјних таласа у АЦ колу, јер уопште не дистортирају таласни облик.

Претпоставимо да сте жељели да измерите тренутни таласни облик у овом струјном кругу користећи осцилоскоп за мерење напона који се испустио преко резистора:

Ако повежете осцилоскоп на струјни круг као што је приказано, врло лоше ствари ће се догодити, као што је таложење таласног осцилоскопа, са пуно варница!

Након замене оштећеног сонде и дуготрајног одмора како би вам помирили живце, искусни техничар предлаже вам да прикључите кабл за напајање осцилоскопа у изолациони трансформатор како бисте избјегли овај проблем у будућности. Објасните шта је изолациони трансформатор, зашто то спречава проблем кратког споја који се доживљава у овом кругу, и које мере предострожности треба предузети приликом коришћења.

Открити одговор Сакриј одговор

"Изолациони трансформатор" не кораци напон горе или доле, већ једноставно обезбеђује електричну изолацију између примарних и секундарних намотаја. У овом конкретном случају, изолациони трансформатор који се убацује у осцилоскопово струјно коло, прекида коло формиран с прикључком сонде масе са металним кућиштем осцилоскопа, који је, наизменично, повезан са прикључком на прикључној утичници, који је спојен на земљу основа за сигурност.

Ако се изолациони трансформатор користи на такав начин, избегава се проблем кратког споја, али само по цену "неосноване" осцилоскопске шасије, што чини несигурно додирнути !!!

Следеће питање: идентификујте начин безбедног коришћења осцилоскопа за мерење напона шунтног отпорника, без потребе за коришћењем изолационог трансформатора.

Напомене:

Ова лекција о употреби осцилоскопа је вредна, јер студенти сигурно имају проблеме са својим круговима који произлазе из прикључака на земљи преко осцилоскопа на шасији. Имати осцилоскоп и охмметар у учионици током разговора би била добра идеја, тако да ученици сами тестирају заједничке везе.

Питање 23

Претпоставимо да је потребно напајање гријач од 120 В, 600 В са извора од 240 В. Чини се да имате на располагању неколико трансформатора од 240В / 120В, али свака има само 400 ВА. Извуците схематски дијаграм који показује како се могу користити више трансформатора да би се подесило оптерећење од 120 волти до извора од 240 волти.

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

У случају да ученици још нису проучавали снагу наизменичне струје (реактивни вати, волт-ампери и волт-ампери), нека одреде шта "ВА" значи прво, а затим их обавијестити да је једноставно еквивалентно "ватима" за отпор оптерећење.

Веома је реалан проблем да треба да подударате расположиве компоненте са одређеним задатком, тако да је ово питање вредно ваших студената док се дискутује и разуме пажљиво.

Питање 24

Објасните како се конструкција степ-довн трансформатора разликује од степена трансформатора.

Открити одговор Сакриј одговор

Степ-довн трансформатори имају мање секундарних окрета од примарних окрета, док степени трансформатори имају више секундарних окрета него примарни окрети.

Напомене:

Замолите ученике да објасне однос између примарног и секундарног окрета и како то утиче на однос трансформације напона, заснован на обостраној индуктивности.

Питање 25

Објасните како се конструкција изолационог трансформатора разликује од конструкције степ-уп или степ-довн трансформатора.

Открити одговор Сакриј одговор

Степ-довн трансформатори имају мање секундарних окрета од примарних окрета, док степени трансформатори имају више секундарних окрета него примарни окрети. Изолациони трансформатори имају једнаке вредности у оба намотаја.

Напомене:

Замолите ученике да објасне однос између примарног и секундарног окрета и како то утиче на однос трансформације напона, заснован на обостраној индуктивности.

Питање 26

Када израчунате напајање у трансформаторским колима, како су примарна и секундарна струја овлашћена (П примарна = В примарна И примарна и П секундарна = В секундарна И секундарна ) поређење једни са другима "# 26"> Открити одговор Сакри одговор

Идеално, П секундарно = П примарно, иако ова еквиваленција никада није тачна. У пракси, секундарни П увек ће бити мало мањи од П примарног .

Напомене:

Најједноставнији одговор на ово питање је да је П секундарно = П примарно, а ово је корисно начело при израчунавању кружења трансформатора. Чак и када то није тачно, и даље је корисно средство за проверу веродостојности наших израчунавања. Питајте ученика зашто је то.

Питање 27

Објасните зашто се трансформатори широко користе у системима дистрибуције електричне енергије на даљину. Какву предност имају у електроенергетском систему?

Открити одговор Сакриј одговор

Трансформатори се користе да напредују напон у циљу ефикасног транспорта на великим раздаљинама и користе се како би поново спустили високи напон за кружне токове.

Напомене:

Питајте своје ученике да детаљно објасне одговор, а не само поновити оно што дати одговор одговара. Зашто је дистрибуција електричне енергије високог напона ефикаснија од нисконапонске дистрибуције? Зашто би се високи напон требао смањити за примену у апликацијама?

Питање 28

Да ли су трансформатори који повезују генераторе електрана са високонапонским далеководним линијама сматрани кораком или кораком доле ? Објасните свој одговор.

Открити одговор Сакриј одговор

Сматрају се степ-уп .

Напомене:

Замолите ученике да дефинишу "степ-уп" и "степ-довн" у односу на трансформаторе система напајања.

Питање 29

Пиштољ за лемљење је алат који се користи за брзо гријање електричних прикључака за лемљење. Прекомерно за апликације са штампаним плочама (ПЦБ), то боље одговара за примену каблова од тачке до тачке где се велике жице повезују са металним држачима и другим жицама.

Поред тога што је корисно алат за лемљење, овај уређај је такође одличан пример степ-довн трансформатора . Објасните како конструкција пиштоља за лемљење користи степ-довн трансформатор (са веома великим степеном степена!) Да бисте генерисали високе температуре на врховима лемљења.

Открити одговор Сакриј одговор

На ово питање најбоље одговара демонтажа и контрола правог пиштоља за лемљење. Ови алати су прилично лако раздвојити и поново саставити, тако да не би требало бити мало забрињавајуће штете од таквог истраживања. Иако би требало да се подсетимо, никада немојте растављати електрични уређај који је још увек повезан са напоном линије!

Напомене:

За ученике без пиштоља за лемљење да се раздвоје, а за оне који не желе да узимају шансе да уништавају алат помоћу неправилног демонтаже / поновног монтирања, није тешко пронаћи фотографије унутрашњег пиштоља за лемљење. Склоп трансформатора мора бити очигледан приликом прегледа.

Питање 30

Овде приказано коло има проблем: лампица не светли, иако је извор напајања наизменичном струјом познат као добар. Знате да је коло добро функционисало, тако да је правилно дизајнирано. Нешто у њему није успело:

Идентификујте једну компоненту или жичану грешку која би могла утврдити да лампица није осветљена и да опишете како бисте користили тест опрему да бисте потврдили ту грешку.

неуспела жица или компонента у кругу који би евентуално могао одговорити на проблем, а врста грешке (отворена или кратка) сумњате да ће бити.
Идентификујте врсту мерења теста коју ћете узети на том кругу, и где бисте га узели (идентификујте тестне тачке које бисте мерили између) да бисте потврдили сумњу на грешку.
Открити одговор Сакриј одговор

Ту је више могућности, па сам вам ово оставио на усвајање!

Напомене:

Наравно, грешке у овом кругу које немају никакве везе са трансформатором такође могу спречити осветљење сијалице. Ако време дозвољава, било би добро анализирати неколико сценарија неуспјеха са вашим ученицима, изазивајући их да што боље пронађу извор проблема.

Питање 31

Претпоставимо да трансформатор одустаје од удара због случајног кратког споја на секундарној (оптерећени) страни кола:

Да је трансформатор заправо неуспешан као резултат кратког времена, без икакве сумње: од њега је долазило дим, мало пре него што је струја у кругу заустављена. Техничар уклања изгорели трансформатор и врши брзу провјеру континуитета оба намотаја како би потврдио да се није отворио. Оно што она сазнаје је да је примарни намотај отворен, али да је секундарни намотај и даље континуиран. Збуњена у овом налазу, она вас замољује да објасните како примарни намотај није могао да се отвори, док је секундарни намотај још увек нетакнут, уколико се заиста кратак десио на секундарној страни кола. Шта бисте рекли "# 31"> Открит одговор Сакриј одговор

Кратак спој би узроковао повећање струје у оба намотаја трансформатора.

Напомене:

Битно је да ученици схвате да трансформатор "одражава" услове оптерећења на секундарној страни до примарне стране, тако да извор "осјећа" оптерећење у свим погледима. Оно што се дешава на секундарној (оптерећени) страни ће се стварно одразити на примарној (изворној) страни.

Питање 32

АЦ мотор добија смањени напон кроз степени низ трансформатор тако да може исправно радити на извору од 277 волти:

Након вишегодишњег беспрекорног рада, нешто не успева. Сада, мотор одбија радити када су оба прекидача затворена. Техничар узима четири напонска мерења између следећих тестних тачака са оба прекидача у положају "укључено":


КоракМерење


1В ТП2-Гнд = 277 В


2В ТП3-Гнд = 277 В


3В ТП5-Гнд = 0 В


4В ТП4-Гнд = 0 В


Испуните ову проширену таблицу, слиједећи кораке техничара у истом редоследу узимања мерења напона, означавајући статус сваке компоненте као "О" (евентуално отворен), "С" (евентуално кратак) или "ОК" (познато да је Добро). Први ред таблице треба да садржи многе могуће ознаке грешака (јер са мало података има пуно могућности), али пошто се узимају још мерења, требало би да будете у могућности да ограничите могућности. Претпоставимо да је само једна компонента погрешна.


КоракМерењеСВ 1ОсигурачПримарнаСекундарниСВ 2Моторни


1В ТП2-Гнд = 277 В


2В ТП3-Гнд = 277 В


3В ТП5-Гнд = 0 В


4В ТП4-Гнд = 0 В


Открити одговор Сакриј одговор


КоракМерењеСВ 1ОсигурачПримарнаСекундарниСВ 2Моторни


1В ТП2-Гнд = 277 ВокООООО


2В ТП3-Гнд = 277 ВококОООО


3В ТП5-Гнд = 0 ВококОООок


4В ТП4-Гнд = 0 ВококООокок


Или примарно или секундарно намотавање није отворено!

Следеће питање: опишите шта ћете мерити следеће у овом кругу како бисте утврдили да ли је то примарно или секундарно намотавање које није успело.

Напомене:

Студенти могу питати зашто је могуће рећи да су други прекидач и мотор у реду након што је техничар мерио 0 волта пре сваке. Свакако знамо да нешто није успело пре тачака гдје се мери 0 волти, али то нам не говори о здрављу компоненти након тих поена! Одговор на ово врло добро питање је претпоставка наведена на крају питања: да претпоставимо само једну компоненту грешку у кругу . Ако било који прекидач 2 или мотор нису отказани, то још увијек не би утврдило недостатак напона између ТП4 и тла. Могуће је краткотрајно покретање мотора, али онда би осигурао осигурач, резултирајући 0 волти између ТП3 и тла. Дакле, претпостављамо да мотор и прекидач 2 морају бити у реду, јер само једна нека друга грешка може проузроковати мерења која читамо.

Питање 33

Етхернет је популаран стандард комуникације за многе дигиталне уређаје, укључујући и персоналне рачунаре. Првобитно, Етхернет је требало да буде мрежни стандард за пренос дигиталних података, без напајања. Међутим, у каснијим годинама надоградња на стандардну дозвољену ДЦ напајање преноси се преко истих жичаних парова. ИЕЕЕ стандард 802.3аф је један пример стандарда за напајање преко Етхернет-а.

Приказано овде је шематски приказ који показује како се два Етхернет уређаја повезују заједно на кабловима упарених парица категорије 5 ("Цат 5"), без кабла који се преноси преко каблова:

Дигитални подаци се састоје од напонских импулса током времена (АЦ, у суштини), спроведених између два уређаја преко два комплета проводних пар проводника.

Следећи шематски приказује стандард 802.3аф који омогућава пренос снаге и дигиталних података преко истих парова жица. Запазите употребу трансформатора на сваком уређају:

Објасните која функција (и) трансформатори пружају у овом систему, и како они омогућавају ДЦ напајање да путује кроз жичне парове од извора до оптерећења без ометања Етхернет сигнала података, који су АЦ.

Открити одговор Сакриј одговор

Тражите ДЦ струју од извора до оптерећења и видећете да постоји нулта магнетска струја у трансформаторским језгрима која долази од ДЦ, што значи да трансформатори не виде "ДЦ" струју за све практичне сврхе.

Напомене:

Ово је интересантна примена трансформатора: изолација ДЦ која омогућава обликовање система "носача каблова" без употребе мрежа филтера.

Заправо, више је стандарда 802.3аф него што је приказано у другом шематски дијаграму. Овај стандард такође омогућава кориштење осталих два пара жица у Цат 5 каблу као наменски проводници снаге. Изостављам овај аспект због једноставности.

Питање 34

Пронађите један или два стварна трансформатора и доведите их са собом на разреду за дискусију. Идентификујте што више информација о вашим трансформаторима прије расправе:

Коефицијент навођења:
Отпорност на навијање
Степен напона сваког навоја
Тренутна оцена сваког навијања
Фреквентни рејтинг
Апликација (снага, сигнал, аудио, итд.)
Тип (жељезно језгро, језгро ваздуха, итд.)
Открити одговор Сакриј одговор

Ако је могуће, пронађите технички лист произвођача за своје компоненте (или барем таблицу података за сличну компоненту) да бисте разговарали са својим колегама.

Будите спремни да докажете стварне отворе ваших трансформатора у класи, користећи мултиметар!

Напомене:

Сврха овог питања је да ученици кинестетички интеракцију с предметом. Можда изгледа глупо да ученици учествују у вјежби "прикажите и кажите", али сам утврдио да активности попут ове значајно помажу неким ученицима. За ученике који су кинестетички у природи, то је одлична помоћ да заправо додирнете стварне компоненте док уче о својој функцији. Наравно, ово питање такође пружа изврсну могућност да обављају интерпретацију ознака компоненти, користе мултиметар, приступне таблице података итд.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →