스텝업 트랜스포머 (step-up transformer) 는 입력전압을 원하는 출력전압 수준으로 증가시키는 데 주로 사용되는 전력 장비의 일종이다. 전자기 인덕션의 원리를 통해 작동하며 저전압 신호를 고전압 신호로 변환하며, 장거리 송신 라인이나 고전력 장비에 고전압 공급을 제공하기 위해 전력 시스템에서 일반적으로 사용됩니다.
기본 구조
스텝업 트랜스포머는 주로 철핵, 원전 윙, 2차 윙, 단열 재료 및 외부 껍질로 구성됩니다. 철핵은 쌓인 실리콘 강철 장으로 만들어졌으며, 높은 자기 투과성과 낮은 히스테레시 손실을 가지고 있습니다. 원전 윙은 일반적으로 철핵의 외부쪽에 위치하고 더 두꺼운 와이어로 윙됩니다. 2차 윙은 원전 윙의 내부쪽에 위치하고 더 얇은 와이어로 윙됩니다. 단열 재료는 단열 윙링과 철 코어 사이에 사용되며, 전류 누출과 단전 현상을 방지합니다.
주요 기능
장거리 전송: 스텝업 트랜스포머는 전송 회로에서 전압을 증가시켜 장거리 전송 중에 라인 손실을 줄일 수 있습니다.
전력 분배: 스텝업 트랜스포머는 각 지역의 전력 수요를 충족시키기 위해 전송 회로에서 전압을 적절한 수준으로 증가시킵니다.
부하 적응: 다른 부하의 작업 요구 사항을 충족시키기 위해 부하 수요에 따라 출력 전압을 조정합니다.
전력 변환: 특정 장비의 운영 요구 사항을 충족시키기 위해 전류를 필요한 출력 전압으로 변환합니다.
작동 원리
스텝업 트랜스포머의 작동 원리는 전자기 인덕션에 기반합니다. 입력 전압이 윙을 통과하면, 대체 자기장이 생성됩니다. 이 교류 자기장은 2차 윙에서 전기 운동 힘을 유도하여 출력 전압을 생성합니다. 전자기 인덕션 법칙에 따르면 출력 전압과 입력 전압의 비율은 2차 윙의 윙 수와 1차 윙의 윙 수의 비율과 같습니다. 따라서, 원전 및 부전 윙의 회전 비율을 조정함으로써, 다른 전압 부스팅 변환을 달성 할 수 있습니다.
적용분야
스텝업 트랜스포머는 공장, 발전소, 서브 스테이션 및 기타 장소, 특히 전송 네트워크에서 발전기에서 전력 출력을 증가시키고 전력 전송 손실을 줄이기 위해 널리 사용됩니다. 또한, 스텝업 트랜스포머는 실험실과 연구 분야에서 실험과 테스트를 위해 고전압을 제공하기 위해 사용되기도 합니다.
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