Čo je to transformátor? Všetko, čo potrebujete vedieť

Vieš čo je transformátor? Dostali sme ťa!

Transformátor je elektronické zariadenie preklady elektrina medzi dvoma alebo viacerými okruhmi. Transformátory sa používajú na zväčšiť or znížiť AC (striedavý prúd) signálové napätie.

To však nie je všetko. Poďme sa na tieto úžasné zariadenia pozrieť bližšie!

História transformátora

Transformátor vynašiel americký inžinier maďarského pôvodu menom Otto Blatti v roku 1884.

Predpokladá sa, že bol inšpirovaný k vytvoreniu zariadenia po tom, čo videl neúspešný experiment zahŕňajúci prechod elektrického prúdu cez kovový plech.

Princíp činnosti transformátora

Princíp činnosti transformátora je založený na koncepcii indukcie. Keď sa na jednu cievku privedie napájanie, v druhej cievke sa vytvorí elektromotorická sila, ktorá spôsobí jej magnetickú polarizáciu.

Konečným výsledkom je, že v jednom obvode sa indukujú prúdy, ktoré vytvárajú napätie, ktoré potom obráti svoju polaritu.

Aké je použitie transformátora?

Transformátory sa bežne používajú na znížiť napätie v elektrickom obvode. Vďaka tomu je bezpečnejší pre nízkonapäťové zariadenia, ktoré sú v tesnej blízkosti. citlivá elektronika zariadení a tiež zabraňuje poškodeniu elektrických rozvodov v domácnosti.

Transformátory možno použiť aj na distribúcia výkon, ktorý je preťažený alebo nemá stabilitu odpojením záťaže od napájacieho vedenia počas období špičkového odberu.

Transformátor môže byť umiestnený v rôznych obvodoch v závislosti od ich nepríjemný ktorý zaisťuje, že nedochádza k preťaženiu, aj keď má jeden okruh problémy s požiadavkami na napätie.

To vám tiež umožňuje regulovať koľko energie potrebujete v danom čase, aby elektrický systém nepracoval príliš tvrdo a predčasne sa neopotreboval, pretože všetky transformátory sú vždy nejako zaťažené.

Časti transformátora

Transformátor pozostáva z primárneho vinutia, sekundárneho vinutia a magnetického obvodu. Keď sa na primárny okruh privedie napájanie, magnetický tok z tejto fázy pôsobí na sekundárnu fázu a odvádza časť týchto prúdov späť do nej.

Tým sa vytvorí napätie, ktoré sa indukuje v druhej cievke, ktorá následne prepóluje. Je to spôsobené tým, že magnetický tok je odrezaný od jednej cievky a aplikovaný na druhú. Konečným výsledkom je indukovaný prúd v sekundárnom okruhu, ako aj striedavé napätie.

Primárne a sekundárne cievky môžu byť zapojené buď sériovo alebo paralelne navzájom, čo ovplyvňuje prenos energie rôzne v závislosti od potrieb konkrétneho obvodu.

Tento dizajn nám umožňuje použiť jeden obvod na viaceré účely. Ak v určitom čase nie sú potrebné úrovne energie, môžu sa preniesť do iného okruhu, ktorý ich môže potrebovať viac.

Ako funguje transformátor?

Princíp transformátora spočíva v tom, že cez jednu cievku drôtu prechádza elektrina, ktorá vytvára magnetické pole, ktoré potom indukuje prúd v ostatných. To znamená, že primárne vinutie dodáva energiu do sekundárnej cievky, aby spôsobila, že produkuje napätie.

Proces začína, keď je v primárnej cievke prítomný striedavý prúd (AC), ktorý vytvára magnetizmus s prepólovaním tam a späť medzi severom a juhom. Magnetické pole sa potom pohybuje smerom von k sekundárnej cievke a nakoniec vstupuje do prvej cievky drôtu.

Magnetické pole sa pohybuje pozdĺž prvého drôtu a mení polaritu alebo smer, čo potom indukuje elektrický prúd. Tento proces sa opakuje toľkokrát, koľko je cievok na transformátore. Intenzita napätia je ovplyvnená počtom závitov v primárnom aj sekundárnom okruhu.

Magnetické pole pokračuje v pohybe cez sekundárnu cievku drôtu, kým nedosiahne koniec a potom sa vráti do prvej cievky drôtu. Vďaka tomu väčšina elektriny ide jedným smerom a nie dvoma rôznymi smermi, čo vytvára striedavý prúd (AC).

Pretože energia je uložená v magnetickom poli transformátora, nie je potrebné druhé napájanie.

Aby fungoval prenos energie z primárnej cievky na sekundárnu, musia byť navzájom spojené v uzavretom okruhu. To znamená, že existuje súvislá cesta, takže elektrina môže prechádzať oboma.

Účinnosť transformátora závisí od počtu závitov na každej strane, ako aj od toho, z akého kovu sú vyrobené.

Železné jadro zvyšuje silu magnetického poľa, takže magnetické pole ľahšie prejde každým drôtom namiesto toho, aby naň tlačilo a uviazlo.

Transformátory môžu byť tiež vyrobené na zvýšenie napätia pri znižovaní prúdu. Napríklad ampérmeter sa používa na meranie počtu ampérov pretekajúcich drôtom.

Voltmeter sa používa na meranie množstva napätia prítomného v elektrickom obvode. Z tohto dôvodu musia byť vyrobené spoločne, aby správne fungovali.

Ako každé iné elektronické zariadenie, transformátory môžu niekedy zlyhať alebo skratovať v dôsledku preťaženia. Keď k tomu dôjde, môže sa vytvoriť iskra a zariadenie spáliť.

Ak vykonávate akúkoľvek údržbu, je dôležité zabezpečiť, aby cez transformátor neprechádzala elektrická energia. To znamená, že napájanie musí byť vypnuté, napríklad ističom, aby bola zaistená bezpečnosť všetkých.

Typy transformátorov

• zostupný a zostupný transformátor
• Výkonový transformátor
• Distribučný transformátor
• Použitie distribučného transformátora
• Prístrojový transformátor
• Prúdový transformátor
• Potenciálny transformátor
• Jednofázový transformátor
• Trojfázový transformátor

zostupný a zostupný transformátor

Zvyšovací transformátor je navrhnutý tak, aby produkoval výstupné napätie, ktoré je vyššie ako elektrické vstupné napätie. Používajú sa, keď potrebujete veľké množstvo efektívneho výkonu na krátky čas, ale nie stále.

Jedným z príkladov by mohli byť ľudia cestujúci v lietadle alebo pracujúci s elektronickými zariadeniami, ktoré spotrebúvajú veľa prúdu. Tieto transformátory sa používajú aj na napájanie domácností, ktoré majú veterné turbíny alebo solárne panely.

Znižovacie transformátory sú navrhnuté tak, aby znižovali napätie na elektrickom vstupe, aby mohli poskytovať energiu pri nižšom výstupnom napätí.

Tento typ transformátora sa často používa v domácnostiach alebo počítačoch, kde sa neustále používa energia alebo jednoduché stroje, ako sú lampy alebo lampy.

Výkonový transformátor

Výkonový transformátor prenáša energiu, zvyčajne vo veľkých množstvách. Používajú sa hlavne na prenos elektriny na veľké vzdialenosti cez elektrickú sieť. Výkonový transformátor spotrebúva elektrinu nízkeho napätia a premieňa ju na elektrinu vysokého napätia, takže môže cestovať na veľké vzdialenosti.

Transformátor sa potom prepne späť na nízke napätie v blízkosti osoby alebo firmy, ktorá potrebuje napájanie.

Distribučný transformátor

Distribučný transformátor je navrhnutý tak, aby vytvoril bezpečný rozvodný systém elektrického prúdu. Používajú sa hlavne v domácnostiach, kanceláriách, továrňach a iných zariadeniach, kde sú energetické potreby na rôznych úrovniach, čo si vyžaduje rovnomerný tok energie.

Znižujú prepätia vďaka regulácii toku elektriny do domácností a budov.

Distribučný transformátor nie je v skutočnosti transformátor v tom zmysle, že dodáva vyššie napätie ako vstupné, poskytuje však bezpečnejšiu a efektívnejšiu distribúciu elektriny.

Umožňuje to jeho primárna funkcia premeny energie z elektrickej siete na nižšie napätie, aby sa dal bezpečne používať v domácnostiach a podnikoch.

Prístrojový transformátor

Prístrojový transformátor sa považuje za špeciálny typ transformátorového zariadenia. Má rovnaké funkcie ako distribučný transformátor, ale je určený pre ešte menšiu záťaž.

Sú menšie a lacnejšie ako iné typy transformátorov, vďaka čomu sú ideálne na použitie s malými spotrebičmi, ako sú ručné elektrické náradie alebo mikrovlnné rúry.

Prúdový transformátor

Prúdový transformátor je zariadenie, ktoré vám umožňuje merať vysoké napätie. Nazýva sa prúdový transformátor, pretože vstrekuje do zariadenia striedavý prúd a ako výsledok meria množstvo jednosmerného výstupu.

Prúdové transformátory merajú prúdy, ktoré sú 10-100 krát nižšie ako napäťový výkon, čo z nich robí ideálne nástroje na meranie určitých elektrických zariadení alebo zariadení.

Potenciálny transformátor

Napäťový transformátor je zariadenie, ktoré prevádza elektrické napätie na vhodnejšiu úroveň pre meranie. Zariadenie vstrekuje elektrinu vysokého napätia a v dôsledku toho meria množstvo elektriny nižšieho napätia.

Podobne ako prúdové transformátory, aj napäťové transformátory umožňujú meranie pri napäťových úrovniach 10 až 100-krát nižších, než aké používajú distribučné transformátory.

Jednofázový transformátor

Jednofázový transformátor je typ distribučného transformátora, ktorý distribuuje 120 voltov energie. Nachádzajú sa v obytných štvrtiach, komerčných budovách a obrovských elektrárňach.

Jednofázové transformátory pracujú v trojfázových obvodoch, kde je vstupné napätie distribuované cez dva alebo viac vodičov 120 stupňov od seba, aby sa dostalo do priestorov zákazníka. Vstupné napätie, ktoré ide do draka, je v Severnej Amerike zvyčajne 120 až 240 voltov.

Trojfázový transformátor

Trojfázový transformátor je typ prenosového alebo distribučného transformátora, ktorý distribuuje 240 voltov energie. V Severnej Amerike sa vstupné napätie pohybuje od 208 do 230 voltov.

Transformátory sa používajú na obsluhu veľkých oblastí, kde mnohí spotrebitelia potrebujú elektrinu. Oblasť obsluhovaná trojfázovým transformátorom bude mať tri sady vodičov vyžarujúcich z nej, ktoré sú od seba vzdialené 120 stupňov, a každá sada dodáva iné napätie.

Trojfázový transformátor má šesť sekundárnych vinutí. Používajú sa v rôznych kombináciách na získanie požadovaného napätia pre konkrétnu oblasť každého klienta.

Šesť sekundárnych vinutí je rozdelených do dvoch typov: vysoké a nízke napätie. Príkladom by to bolo, keby v zóne napájanej z trojfázového distribučného transformátora boli traja spotrebitelia.

Záver

Veríme, že teraz už rozumiete čo je transformátor a prečo bez nich nemôžeme žiť.