Stair na forbartha claochladáin

Jul 15, 2021

Fág nóta

Ba é Faraday a chum luachan &; lúb ionduchtaithe" an 29 Lúnasa, 1831, ar a dtugtar quot &; corna ionduchtaithe Faraday", a bhí i ndáiríre ar an domhan' s an chéad fhréamhshamhail de chlaochladán. Ach níor úsáid Faraday é ach chun prionsabal an ionduchtaithe leictreamaighnéadaigh a léiriú, agus níor bhreithnigh sé a úsáid phraiticiúil.


I 1881, léirigh Lucien Gaulard agus John Dixon Gibbs feiste darb ainm" gineadóir láimhe tánaisteach" i Londain, agus ansin d’úsáid sé an teicneolaíocht seo Sold to Westinghouse sna Stáit Aontaithe, b’fhéidir gurb é seo an chéad chlaochladán cumhachta praiticiúil, ach ní hé an claochladán is luaithe é.


I 1884, léirigh Lusson Golar agus John Dixon Gibbs a dtrealamh i Torino, an Iodáil, a úsáideann soilsiú leictreach. D'úsáid claochladáin luatha croíthe líneacha, ar tháinig croíthe toroidal níos éifeachtaí ina n-ionad.


Thóg innealtóir Westinghouse William Steinley an chéad chlaochladán praiticiúil i 1885 tar éis dó an phaitinn don chlaochladán a cheannach ó George Westinghouse, Lucent Golar, agus John Dixon Gibbs. claochladán. Níos déanaí, rinneadh croí an claochladáin trí leatháin iarainn E-chruthach a chruachadh, agus cuireadh tús le húsáid tráchtála i 1886.


Fuair ​​Faraday prionsabal an chlaochlaithe claochladáin ar dtús, ach níor úsáideadh go praiticiúil é go dtí na 1880idí. Sa chomórtas gur cheart do ghléasraí cumhachta cumhacht DC agus AC a aschur, tá an cumas claochladáin a úsáid le haghaidh cumhachta AC ar cheann dá bhuntáistí. Is féidir leis an gclaochladán fuinneamh leictreach a thiontú go foirm ardvoltais agus íseal-srutha, agus ansin é a thiontú ar ais, agus ar an gcaoi sin cailliúint an fhuinnimh leictrigh sa phróiseas tarchuir a laghdú go mór, rud a fhágfaidh go mbeidh an fad tarchuir eacnamaíoch d’fhuinneamh leictreach níos faide. Ar an mbealach seo, is féidir gléasraí cumhachta a thógáil i bhfad ó thomhaltas leictreachais. Sroicheann leictreachas an chuid is mó den domhan' s an t-úsáideoir tar éis sraith claochluithe.

Tá an claochladán comhdhéanta de chroí iarainn (nó croí maighnéadach) agus corna. Tá dhá fhoirceannadh nó níos mó ag an gcorna. Tugtar an foirceannadh príomhúil ar an foirceannadh atá ceangailte leis an soláthar cumhachta, agus tugtar an foirceannadh tánaisteach ar na foirceannadh atá fágtha. Féadann sé voltas AC, reatha agus impedance a athrú. Is éard atá sa chlaochladán croí iarainn is simplí croí iarainn déanta as ábhar bog maighnéadach agus dhá chorna le castaí neamhchothroma muinchille ar an gcroílár iarainn, mar a thaispeántar san fhigiúr.


Is í feidhm an chroí iarainn an cúpláil mhaighnéadach idir an dá chorna a neartú. D’fhonn an caillteanas reatha eddy agus hysteresis san iarann ​​a laghdú, tá an croí iarainn lannaithe le leatháin chruach sileacain péinteáilte; níl aon nasc leictreach idir an dá chorna, agus déantar na cornaí a fhoirceannadh le sreanga copair inslithe (nó sreanga alúmanaim). Tugtar an corna bunscoile (nó an corna bunscoile) ar chorna amháin atá ceangailte le cumhacht AC, agus tugtar an corna tánaisteach (nó an corna tánaisteach) ar an gcorna eile atá ceangailte leis an bhfearas leictreach. Tá an claochladán iarbhír an-chasta, agus gan dabht tá caillteanas copair (téamh friotaíochta corna), caillteanas iarainn (croí-théamh iarainn) agus sceitheadh ​​maighnéadach (sreang ionduchtaithe maighnéadach dúnta ag aer), srl. D’fhonn an plé a shimpliú, níl ann ach an t-idéal tugtar claochladán isteach anseo. Is iad na coinníollacha chun claochladán idéalach a bhunú ná: neamhaird a dhéanamh den fhliú sceite, neamhaird a dhéanamh ar fhriotaíocht na gcornaí bunscoile agus tánaisteacha, neamhaird a dhéanamh ar chailliúint an chroí, agus neamhaird a dhéanamh den sruth gan ualach (an sruth sa chorna bunscoile nuair a bhíonn an tánaisteach corna oscailte). Mar shampla, nuair a bhíonn claochladán cumhachta ag feidhmiú faoi ualach iomlán (cumhacht aschurtha rátáilte an chorna thánaistigh), tá sé gar do staid idéalach an claochladáin.


Is fearais leictreacha statacha iad claochladáin a dhéantar le prionsabal an ionduchtaithe leictreamaighnéadaigh. Nuair a bhíonn príomhchorna an claochladáin ceangailte leis an soláthar cumhachta AC, gintear flosc maighnéadach ailtéarnach sa chroí, agus léirítear an maighnéadach malartach le φ. Tá an φ sna cornaí bunscoile agus tánaisteacha mar an gcéanna, agus is feidhm armónach shimplí í φ, arna shloinneadh mar φ=φmsinωt. De réir dhlí Faraday' s maidir le hionduchtú leictreamaighnéadach, is é e1=-N1dφ / dt, e2=-N2dφ / dt an fórsa leictreamaighnéadach spreagtha sna cornaí bunscoile agus tánaisteacha. San fhoirmle, is é N1 agus N2 líon cas na gcornaí bunscoile agus tánaisteacha. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go bhfuil U1=-e1, U2=e2 (léirítear cainníocht fhisiceach an chorna bunscoile le suibscríobh 1 agus léirítear cainníocht fhisiceach an chorna thánaistigh le fo-alt 2), is é an luach casta casta U1=-E1=jN1ωΦ, U2=E2=-jN2ωΦ, Lig k=N1 / N2, arb é cóimheas claochlaithe an claochladáin é. Ón bhfoirmle thuas, U1 / U2=-N1 / N2=-k, is é sin, tá an cóimheas idir luach éifeachtach an claochladáin' s voltas foirceannadh bunscoile agus tánaisteach cothrom lena gcóimheas cas agus an chéim is é an difríocht idir an voltas foirceannadh bunscoile agus an voltas foirceannadh tánaisteach ná π.