Što je transformator? Sve što trebate znati

Znaš što je transformator? Imamo te!

Transformator je elektronički uređaj prijevodi električne energije između dva ili više krugova. Transformatori se koriste za za povećanje or smanjiti AC (izmjenična struja) signalni napon.

Ali to nije sve. Pogledajmo pobliže ove nevjerojatne uređaje!

Povijest transformatora

Transformator je izumio američki inženjer mađarskog podrijetla tzv Otto Blatti u 1884 godine.

Vjeruje se da je bio inspiriran za stvaranje uređaja nakon što je vidio neuspjeli eksperiment koji je uključivao propuštanje električne struje kroz metalni lim.

Princip rada transformatora

Princip rada transformatora temelji se na konceptu indukcije. Kada se struja primijeni na jednu zavojnicu, ona stvara elektromotornu silu u drugoj zavojnici, što uzrokuje njegovu magnetsku polarizaciju.

Krajnji rezultat je da se struje induciraju u jednom krugu što stvara napon koji zatim mijenja svoj polaritet.

Čemu služi transformator?

Transformatori se obično koriste za smanjiti napon u električnom krugu. To ga čini sigurnijim za niskonaponsku opremu koja je u neposrednoj blizini. osjetljiva elektronika uređaja, a također sprječava oštećenje kućnih električnih instalacija.

Transformatori se također mogu koristiti za distribucija napajanje koje je preopterećeno ili mu nedostaje stabilnost odvajanjem opterećenja od opskrbnog voda tijekom razdoblja vršne potražnje.

Transformator se može postaviti u različite krugove ovisno o njihovim potrebe što osigurava da nema preopterećenja, čak i ako jedan krug ima problema s naponskim zahtjevima.

Ovo vam također omogućuje regulirati koliko energije trebate u bilo kojem trenutku kako električni sustav ne bi radio previše i prerano se istrošio, jer uvijek postoji neko opterećenje na svim transformatorima.

Dijelovi transformatora

Transformator se sastoji od primarnog namota, sekundarnog namota i magnetskog kruga. Kada se napajanje primijeni na primarni krug, magnetski tok iz te faze djeluje na sekundarnu fazu, preusmjeravajući neke od tih struja natrag u nju.

To stvara napon koji se inducira u drugoj zavojnici, koja zatim mijenja svoj polaritet. To je zbog činjenice da je magnetski tok odsječen s jedne zavojnice i prenesen na drugu. Krajnji rezultat je inducirana struja u sekundarnom krugu kao i izmjenične razine napona.

Primarne i sekundarne zavojnice mogu se spojiti serijski ili paralelno jedna s drugom, što različito utječe na prijenos snage ovisno o potrebama tog određenog kruga.

Ovaj nam dizajn omogućuje korištenje jednog kruga za više namjena. Ako u određenom trenutku nema potrebe za energetskim razinama, one se mogu prenijeti u drugi krug koji može imati veću potrebu za njima.

Kako radi transformator?

Princip transformatora je da električna energija prolazi kroz jednu zavojnicu žice, koja stvara magnetsko polje, koje zatim inducira struju u ostalima. To znači da primarni namot napaja sekundarnu zavojnicu kako bi proizvela napon.

Proces počinje kada je izmjenična struja (AC) prisutna u primarnoj zavojnici, koja stvara magnetizam s preokretom polariteta naprijed-natrag između sjevera i juga. Magnetsko polje se tada kreće prema van prema sekundarnom svitku i na kraju ulazi u prvi svitak žice.

Magnetsko polje se kreće duž prve žice i mijenja polaritet ili smjer, što zatim inducira električnu struju. Ovaj proces se ponavlja onoliko puta koliko ima zavojnica na transformatoru. Na jakost napona utječe broj zavoja u primarnom i sekundarnom krugu.

Magnetsko polje nastavlja se kretati kroz sekundarnu zavojnicu žice dok ne dođe do kraja, a zatim se vraća na prvu zavojnicu žice. To ga čini tako da većina električne energije ide u jednom smjeru, a ne u dva različita smjera, što stvara izmjeničnu struju (AC).

Budući da je energija pohranjena u magnetskom polju transformatora, nema potrebe za drugim napajanjem.

Da bi prijenos snage s primarne zavojnice na sekundar radio, moraju biti povezani zajedno u zatvoreni krug. To znači da postoji kontinuirani put, tako da struja može proći kroz oba.

Učinkovitost transformatora ovisi o broju zavoja na svakoj strani, kao io tome od kojeg su metala napravljeni.

Željezna jezgra povećava snagu magnetskog polja, tako da je magnetskom polju lakše proći kroz svaku žicu umjesto da je gura i zaglavi.

Također, transformatori se mogu napraviti za povećanje napona uz smanjenje struje. Na primjer, ampermetar se koristi za mjerenje broja ampera koji teče kroz žicu.

Voltmetar se koristi za mjerenje koliki je napon prisutan u električnom krugu. Iz tog razloga moraju biti izrađeni zajedno kako bi ispravno radili.

Kao i svaki drugi elektronički uređaj, transformatori ponekad mogu zakazati ili imati kratki spoj zbog preopterećenja. Kada se to dogodi, može doći do iskre i spaliti uređaj.

Važno je osigurati da struja ne prolazi kroz transformator ako radite bilo kakvu vrstu održavanja. To znači da napajanje mora biti isključeno, na primjer prekidačem, kako bi se osigurala sigurnost svih.

Vrste transformatora

• step up i step down transformator
• Energetski transformator
• Distribucijski transformator
• Korištenje distribucijskog transformatora
• Mjerni transformator
• Strujni transformator
• Potencijalni transformator
• Jednofazni transformator
• Trofazni transformator

step up i step down transformator

Step-up transformator dizajniran je za proizvodnju izlaznog napona koji je viši od električnog ulaznog napona. Koriste se kada vam je potrebna velika efektivna snaga za kratko vrijeme, ali ne cijelo vrijeme.

Jedan primjer za to bi bili ljudi koji putuju zrakoplovom ili rade s elektroničkim uređajima koji troše puno struje. Ovi se transformatori također koriste za napajanje domova koji imaju vjetroturbine ili solarne ploče.

Step-down transformatori su dizajnirani za smanjenje napona na električnom ulazu tako da mogu dati snagu pri nižem izlaznom naponu.

Ova vrsta transformatora često se koristi u kućanstvima ili računalima gdje se energija ili jednostavni strojevi kao što su svjetiljke ili svjetiljke koriste cijelo vrijeme.

Energetski transformator

Energetski transformator prenosi snagu, obično u velikim količinama. Uglavnom se koriste za prijenos električne energije na velike udaljenosti kroz električnu mrežu. Energetski transformator troši struju niskog napona i pretvara je u električnu energiju visokog napona kako bi mogao prijeći velike udaljenosti.

Transformator se tada prebacuje natrag na niski napon u blizini osobe ili tvrtke kojoj je potrebno napajanje.

Distribucijski transformator

Distribucijski transformator je dizajniran za stvaranje sigurnog sustava distribucije električne struje. Uglavnom se koriste za domove, urede, tvornice i druge objekte gdje su energetske potrebe na različitim razinama, zahtijevajući jednoličan protok energije.

Oni smanjuju strujne udare reguliranjem protoka električne energije u domove i zgrade.

Distribucijski transformator zapravo nije transformator u smislu da isporučuje viši napon od ulaznog, ali osigurava sigurniju i učinkovitiju distribuciju električne energije.

To je omogućeno njegovom osnovnom funkcijom pretvaranja energije iz električne mreže u niži napon tako da se može sigurno koristiti u domovima i poslovnim prostorima.

Mjerni transformator

Mjerni transformator smatra se posebnom vrstom transformatorskog uređaja. Ima iste funkcije kao i distribucijski transformator, ali je dizajniran za još manje opterećenje.

Manji su i jeftiniji od ostalih vrsta transformatora, što ih čini idealnim za korištenje s malim uređajima kao što su ručni električni alati ili mikrovalne pećnice.

Strujni transformator

Strujni transformator je uređaj koji vam omogućuje mjerenje visokog napona. Naziva se strujnim transformatorom jer ubrizgava izmjeničnu struju u uređaj i kao rezultat mjeri količinu istosmjerne struje.

Strujni transformatori mjere struje koje su 10-100 puta niže od naponske snage, što ih čini idealnim alatom za mjerenje određene električne opreme ili uređaja.

Potencijalni transformator

Naponski transformator je uređaj koji pretvara električni napon na prikladniju razinu za mjerenje. Uređaj ubrizgava struju visokog napona i kao rezultat mjeri količinu struje nižeg napona.

Kao i strujni transformatori, naponski transformatori omogućuju mjerenje na naponskim razinama 10 do 100 puta nižim od onih koje koriste distribucijski transformatori.

Jednofazni transformator

Jednofazni transformator je vrsta distribucijskog transformatora koji distribuira 120 volti snage. Nalaze se u stambenim područjima, poslovnim zgradama i ogromnim elektranama.

Jednofazni transformatori rade na trofaznim strujnim krugovima gdje se ulazni napon distribuira preko dva ili više vodiča udaljenih 120 stupnjeva jedan od drugog kako bi došao do prostorija korisnika. Ulazni napon koji ulazi u zmaja je obično 120 do 240 volti u Sjevernoj Americi.

Trofazni transformator

Trofazni transformator je vrsta prijenosnog ili distribucijskog transformatora koji distribuira snagu od 240 volti. U Sjevernoj Americi ulazni napon kreće se od 208 do 230 volti.

Transformatori se koriste za opsluživanje velikih područja gdje mnogi potrošači trebaju električnu energiju. Područje koje opslužuje trofazni transformator imat će tri seta žica koje zrače iz njega koje su međusobno udaljene 120 stupnjeva, a svaki set daje drugačiji napon.

Trofazni transformator ima šest sekundarnih namota. Koriste se u različitim kombinacijama kako bi se dobio željeni napon za specifično područje svakog klijenta.

Šest sekundarnih namota podijeljeno je u dvije vrste: visoki i niski napon. Primjer za to bi bio da postoje tri potrošača u zoni koju napaja trofazni distribucijski transformator.

Zaključak

Vjerujemo da sada razumijete što je transformator i zašto ne možemo živjeti bez njih.