Sut Mae Trawsnewidydd yn Gweithio?

Mae trawsnewidydd yn fath o offer trydanol sy'n defnyddio egwyddor anwythiad electromagnetig, a'i brif swyddogaeth yw trosi gwahanol werthoedd foltedd. Mae egwyddor weithredol y trawsnewidydd yn seiliedig ar gyfraith ymsefydlu electromagnetig Faraday, y gellir ei grynhoi mewn ychydig o bwyntiau allweddol:
1. Cyfraith anwythiad electromagnetig: Pan fydd y dargludydd yn symud yn y maes magnetig neu pan fydd y maes magnetig yn mynd trwy'r dargludydd, bydd y grym electromotive (hynny yw, foltedd) yn cael ei gynhyrchu, sef ffenomen anwythiad electromagnetig. Yn yr un modd, pan fydd y cerrynt sy'n mynd trwy wifren yn newid, mae'n creu maes magnetig newidiol yn y gofod cyfagos, sydd yn ei dro yn creu grym electromotive mewn dargludydd cyfagos.
2. Prif gydrannau: Mae'r trawsnewidydd yn bennaf yn cynnwys craidd haearn (neu ddeunydd ferromagnet) ac o leiaf ddau grŵp o goiliau, sef y coil cynradd a'r coil eilaidd. Defnyddir y craidd haearn i gynyddu cryfder y maes magnetig a darparu llwybr rhwystriant isel, gan ganiatáu ar gyfer trosglwyddo fflwcs yn well o un coil i'r llall.
3. Egwyddor: Pan fydd y cerrynt AC yn mynd trwy'r coil cynradd, mae'n cynhyrchu maes magnetig sy'n newid gydag amser. Oherwydd presenoldeb y craidd, mae'r maes magnetig cyfnewidiol hwn wedi'i grynhoi a'i drosglwyddo'n effeithiol trwy'r craidd i'r coil eilaidd. Pan fydd y maes magnetig cyfnewidiol hwn yn mynd trwy'r coil eilaidd, yn ôl Cyfraith Faraday, mae grym electromotive newidiol hefyd yn cael ei gynhyrchu yn y coil eilaidd, sy'n achosi i gerrynt eiledol (os oes llwyth) gael ei gynhyrchu yn y coil eilaidd.
4. Cymhareb trawsnewidydd: Mae cynhwysedd trosi foltedd y trawsnewidydd (a elwir yn gymhareb y trawsnewidydd) yn dibynnu ar y gymhareb troi yn y coil cynradd a'r coil uwchradd. Er enghraifft, os oes gan y coil eilaidd ddwywaith cymaint o droadau â'r coil cynradd, bydd y foltedd cynradd yn cael ei "hwb" i ddwywaith y foltedd (waeth beth fo'r colledion effeithlonrwydd). Gellir mynegi'r fformiwla fel:
\[ \frac{V_p}{V_s}=\frac{N{3}}p}{N_s} \]
Lle mae \(V_p \) a \(V_s \) yn cynrychioli foltedd y coiliau cynradd ac eilaidd, a \(N_p \) a \(N Mae _s \) yn cynrychioli nifer troeon y coiliau cynradd ac eilaidd, yn y drefn honno.
5. Cadwraeth ynni: Yn ddelfrydol, ni fydd y newidydd yn cynyddu neu'n lleihau ynni yn ystod y broses newid foltedd. Dylai'r pŵer mewnbwn (sylfaenol) fod yn gyfartal â'r pŵer allbwn (eilaidd), heb gynnwys rhai colledion na ellir eu hosgoi megis colledion haearn a chopr.
Defnyddir trawsnewidyddion yn eang mewn trawsyrru pŵer, addaswyr pŵer, offer sain, a chylchedau amledd uchel fel newid cyflenwadau pŵer a thrawsnewidwyr electronig. Maent yn rhan annatod o beirianneg drydanol. Mewn gwahanol gymwysiadau, bydd dyluniad a dewis deunydd y trawsnewidydd yn amrywio i fodloni'r gofynion perfformiad cyfatebol.