Šta je transformator? Sve što trebate znati

Ti znaš šta je transformator? Imamo te!

Transformator je elektronski uređaj prevodi elektricitet između dva ili više strujnih kola. Transformatori se koriste za uveličitʹ or pad AC (naizmjenična struja) signalni napon.

Ali to nije sve. Pogledajmo izbliza ove nevjerovatne uređaje!

Istorija transformatora

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

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

Princip rada transformatora

Princip rada transformatora zasniva se na konceptu indukcije. Kada se napajanje dovede na jednu zavojnicu, ona stvara elektromotornu silu u drugoj zavojnici, što uzrokuje da ona postane magnetno polarizirana.

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

Koja je upotreba transformatora?

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

Transformatori se mogu koristiti i za distribucija snaga koja je preopterećena ili nema stabilnost isključivanjem opterećenja sa dovoda tokom perioda vršne potražnje.

Transformator se može postaviti u različita kola u zavisnosti od njihovog potrebe što osigurava da nema preopterećenja, čak i ako jedno kolo ima problema sa zahtjevima napona.

Ovo vam takođe omogućava regulisati koliko vam je energije potrebno u svakom trenutku da električni sistem ne radi previše i prerano se istroši jer svi transformatori uvijek imaju određeno opterećenje.

Transformatorski dijelovi

Transformator se sastoji od primarnog namotaja, sekundarnog namotaja i magnetnog kola. Kada se napajanje dovede na primarni krug, magnetni tok iz te faze djeluje na sekundarnu fazu, preusmjeravajući neke od ovih struja natrag u nju.

Ovo stvara napon koji se inducira u drugoj zavojnici, koja zatim obrće svoj polaritet. To je zbog činjenice da je magnetni tok odsječen s jedne zavojnice i nanese se na drugu. Krajnji rezultat je indukovana struja u sekundarnom kolu kao i naizmjenični naponski nivoi.

Primarni i sekundarni namotaj mogu biti povezani bilo u seriji ili paralelno jedan s drugim, što različito utiče na prijenos snage ovisno o potrebama tog određenog kola.

Ovaj dizajn nam omogućava da koristimo jedno kolo za više namjena. Ako nema potrebe za nivoima energije u određenom trenutku, oni 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 potom indukuje struju u ostalima. To znači da primarni namotaj opskrbljuje sekundarnu zavojnicu energijom kako bi ona proizvela napon.

Proces počinje kada je naizmjenična struja (AC) prisutna u primarnoj zavojnici, koja stvara magnetizam s preokretom polariteta naprijed-natrag između sjevera i juga. Magnetno polje se tada kreće prema van prema sekundarnoj zavojnici i na kraju ulazi u prvu zavojnicu žice.

Magnetno polje se kreće duž prve žice i mijenja polaritet ili smjer, što zatim inducira električnu struju. Ovaj proces se ponavlja onoliko puta koliko ima namotaja na transformatoru. Na jačinu napona utiče broj zavoja u primarnom i sekundarnom kolu.

Magnetno polje nastavlja da se kreće kroz sekundarni namotaj žice sve dok ne dođe do kraja, a zatim se vraća do prvog namota žice. To čini tako da većina električne energije ide u jednom smjeru, a ne u dva različita, što stvara naizmjeničnu struju (AC).

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

Za prijenos snage s primarnog namotaja na sekundarni za rad, oni moraju biti povezani zajedno u zatvoreni krug. To znači da postoji neprekidan put, tako da struja može proći kroz oba.

Efikasnost transformatora zavisi od broja zavoja na svakoj strani, kao i od metala od kojeg su napravljeni.

Gvozdeno jezgro povećava snagu magnetnog polja, tako da je magnetnom polju lakše da prođe kroz svaku žicu umesto da se gura o nju i zaglavi.

Također, transformatori se mogu napraviti da povećavaju napon uz smanjenje struje. Na primjer, ampermetar se koristi za mjerenje broja ampera koji prolaze kroz žicu.

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

Kao i svaki drugi elektronski uređaj, transformatori ponekad mogu otkazati ili doći do kratkog spoja zbog preopterećenja. Kada se to dogodi, može se stvoriti varnica i spaliti uređaj.

Važno je paziti da struja ne prolazi kroz transformator ako radite bilo kakvo održavanje. To znači da napajanje mora biti isključeno, na primjer pomoću prekidača, kako bi se osigurala sigurnost svih.

Vrste transformatora

• pojačani i niži transformator
• Energetski transformator
• Razvodni transformator
• Upotreba razvodnog transformatora
• Instrument transformator
• Strujni transformator
• Potencijalni transformator
• Jednofazni transformator
• Trofazni transformator

pojačani i niži transformator

Step-up transformator je dizajniran da proizvodi izlazni napon koji je veći od električnog ulaznog napona. Koriste se kada vam je potrebna velika količina efektivne snage za kratko vrijeme, ali ne stalno.

Jedan primjer ovoga bi bili ljudi koji putuju avionom ili rade s elektronskim uređajima koji koriste mnogo struje. Ovi transformatori se također koriste za napajanje domova koji imaju vjetroturbine ili solarne panele.

Step-down transformatori su dizajnirani da smanje napon na električnom ulazu tako da može osigurati napajanje na nižem izlaznom naponu.

Ovaj tip transformatora se često koristi u domaćinstvima ili računarima gdje se stalno koristi energija ili jednostavne mašine kao što su lampe ili lanterne.

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 električnu energiju niskog napona i pretvara je u električnu energiju visokog napona tako da može putovati na velike udaljenosti.

Transformator se zatim vraća na niski napon u blizini osobe ili firme kojoj je potrebna struja.

Razvodni transformator

Razvodni transformator je dizajniran da stvori siguran sistem distribucije električne struje. Uglavnom se koriste za domove, kancelarije, fabrike i druge objekte gde su potrebe za energijom na različitim nivoima, što zahteva ujednačen protok energije.

Oni smanjuju udare struje regulacijom protoka električne energije do kuća i zgrada.

Distributivni transformator zapravo nije transformator u smislu da isporučuje veći napon od ulaznog, ali pruža sigurniju i efikasniju distribuciju električne energije.

Ovo je omogućeno njegovom primarnom funkcijom pretvaranja energije iz električne mreže u niži napon tako da se može bezbedno koristiti u domovima i poslovnim prostorima.

Instrument transformator

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

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

Strujni transformator

Strujni transformator je uređaj koji vam omogućava mjerenje visokog napona. Zove se strujni transformator 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 alatima za mjerenje određene električne opreme ili uređaja.

Potencijalni transformator

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

Poput strujnih transformatora, naponski transformatori omogućavaju mjerenja na naponskim nivoima 10 do 100 puta nižim od onih koje koriste distributivni transformatori.

Jednofazni transformator

Jednofazni transformator je vrsta distributivnog transformatora koji distribuira 120 volti snage. Ima ih u stambenim područjima, poslovnim zgradama i ogromnim elektranama.

Monofazni transformatori rade na trofaznim kolima gdje je ulazni napon raspoređen na dva ili više provodnika međusobno udaljenih 120 stepeni kako bi stigao do prostorija kupca. Ulazni napon koji ide u zmaj je tipično 120 do 240 volti u Sjevernoj Americi.

Trofazni transformator

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

Transformatori se koriste za opsluživanje velikih površina gdje je mnogim potrošačima potrebna električna energija. Područje koje opslužuje trofazni transformator imat će tri seta žica koje zrače iz njega koje su međusobno udaljene 120 stepeni, a svaki set isporučuje drugačiji napon.

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

Šest sekundarnih namotaja podijeljeno je u dva tipa: visokog i niskog napona. Primjer za to bi bio da postoje tri potrošača u zoni koju napaja trofazni distributivni transformator.

zaključak

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