Co je to transformátor? Vše, co potřebujete vědět

Víš co je to transformátor? Máme tě!

Transformátor je elektronické zařízení překlady elektřina mezi dvěma nebo více okruhy. Transformátory se používají pro pro zvětšení or snížit AC (střídavý proud) signální napětí.

Ale to není vše. Pojďme se na tato úžasná zařízení podívat blíže!

Historie transformátoru

Transformátor vynalezl americký inženýr maďarského původu jménem Otto Blatti v 1884 roce.

Předpokládá se, že byl inspirován k vytvoření zařízení poté, co viděl neúspěšný experiment zahrnující průchod elektrického proudu kovovým plechem.

Princip činnosti transformátoru

Princip činnosti transformátoru je založen na koncepci indukce. Když je na jednu cívku přivedena energie, vytvoří se v druhé cívce elektromotorická síla, která způsobí její magnetickou polarizaci.

Konečným výsledkem je, že v jednom obvodu se indukují proudy, které vytvářejí napětí, které pak přepóluje.

Jaké je použití transformátoru?

Transformátory se běžně používají pro snížit napětí v elektrickém obvodu. Díky tomu je bezpečnější pro nízkonapěťová zařízení, která jsou v těsné blízkosti. citlivá elektronika zařízení, a také zabraňuje poškození domácích elektrických rozvodů.

Transformátory lze také použít pro rozdělení energie, která je přetížena nebo postrádá stabilitu odpojením zátěže od napájecího vedení během období špičkového odběru.

Transformátor může být umístěn v různých obvodech v závislosti na jejich potřeba který zajišťuje, že nedochází k přetížení, i když má jeden obvod problémy s požadavky na napětí.

To vám také umožňuje regulovat kolik energie potřebujete v daném okamžiku, aby elektrický systém nepracoval příliš tvrdě a předčasně se neopotřeboval, protože na všechny transformátory je vždy nějaká zátěž.

Části transformátoru

Transformátor se skládá z primárního vinutí, sekundárního vinutí a magnetického obvodu. Když je do primárního obvodu přivedeno napájení, magnetický tok z této fáze působí na sekundární fázi a odvádí část těchto proudů zpět do ní.

Vznikne tak napětí, které se indukuje v druhé cívce, která následně přepóluje. To je způsobeno skutečností, že magnetický tok je odříznut od jedné cívky a aplikován na druhou. Konečným výsledkem je indukovaný proud v sekundárním obvodu a také střídavé napětí.

Primární a sekundární cívky mohou být zapojeny sériově nebo paralelně navzájem, což ovlivňuje přenos výkonu různě v závislosti na potřebách toho konkrétního obvodu.

Tato konstrukce nám umožňuje použít jeden obvod pro více účelů. Pokud v určitém čase není potřeba energetických hladin, mohou být převedeny do jiného okruhu, který je může mít větší potřebu.

Jak funguje transformátor?

Princip transformátoru spočívá v tom, že elektřina prochází jednou cívkou drátu, která vytváří magnetické pole, které pak indukuje proud v ostatních. To znamená, že primární vinutí dodává energii sekundární cívce, aby způsobila produkci napětí.

Proces začíná, když je v primární cívce přítomen střídavý proud (AC), který vytváří magnetismus s přepólováním tam a zpět mezi severem a jihem. Magnetické pole se pak pohybuje směrem ven k sekundární cívce a nakonec vstupuje do první cívky drátu.

Magnetické pole se pohybuje podél prvního drátu a mění polaritu nebo směr, což pak indukuje elektrický proud. Tento proces se opakuje tolikrát, kolikrát je na transformátoru cívek. Síla napětí je ovlivněna počtem závitů v primárním i sekundárním okruhu.

Magnetické pole pokračuje v pohybu sekundární cívkou drátu, dokud nedosáhne konce a poté se vrátí k první cívce drátu. Díky tomu většina elektřiny jde jedním směrem, nikoli dvěma různými směry, což vytváří střídavý proud (AC).

Protože je energie uložena v magnetickém poli transformátoru, není potřeba druhý napájecí zdroj.

Aby fungoval přenos energie z primární cívky na sekundární, musí být vzájemně spojeny v uzavřeném okruhu. To znamená, že existuje souvislá cesta, takže elektřina může procházet oběma.

Účinnost transformátoru závisí na počtu závitů na každé straně a také na tom, z jakého kovu jsou vyrobeny.

Železné jádro zvyšuje sílu magnetického pole, takže magnetické pole snáze projde každým drátem, místo aby na něj tlačilo a zaseklo se.

Transformátory lze také vyrobit pro zvýšení napětí při současném snížení proudu. Například ampérmetr se používá k měření počtu ampér protékajících drátem.

Voltmetr se používá k měření toho, jaké napětí je přítomno v elektrickém obvodu. Z tohoto důvodu musí být vyrobeny společně, aby správně fungovaly.

Stejně jako jakékoli jiné elektronické zařízení mohou transformátory někdy selhat nebo zkratovat kvůli přetížení. Když k tomu dojde, může se vytvořit jiskra a zařízení spálit.

Pokud provádíte jakoukoli údržbu, je důležité zajistit, aby transformátorem neprocházela elektřina. To znamená, že napájení musí být vypnuto, například jističem, aby byla zajištěna bezpečnost všech.

Typy transformátorů

• stupňovat a snižovat transformátor
• Výkonový transformátor
• Distribuční transformátor
• Použití distribučního transformátoru
• Přístrojový transformátor
• Transformátor napětí
• Potenciální transformátor
• Jednofázový transformátor
• Třífázový transformátor

stupňovat a snižovat transformátor

Zvyšovací transformátor je navržen tak, aby produkoval výstupní napětí, které je vyšší než elektrické vstupní napětí. Používají se, když potřebujete velké množství efektivního výkonu na krátkou dobu, ale ne stále.

Jedním z příkladů by byli lidé cestující v letadle nebo pracující s elektronickými zařízeními, která využívají hodně proudu. Tyto transformátory se také používají k napájení domů, které mají větrné turbíny nebo solární panely.

Snižovací transformátory jsou navrženy tak, aby snižovaly napětí na elektrickém vstupu, takže mohou poskytovat energii při nižším výstupním napětí.

Tento typ transformátoru se často používá v domácnostech nebo počítačích, kde se neustále používá energie nebo jednoduché stroje, jako jsou lampy nebo lucerny.

Výkonový transformátor

Výkonový transformátor přenáší energii, obvykle ve velkém množství. Používají se především k přenosu elektřiny na velké vzdálenosti prostřednictvím elektrické sítě. Výkonový transformátor spotřebovává elektřinu nízkého napětí a přeměňuje ji na elektřinu vysokého napětí, takže může cestovat na velké vzdálenosti.

Transformátor se poté přepne zpět na nízké napětí v blízkosti osoby nebo firmy, která potřebuje napájení.

Distribuční transformátor

Distribuční transformátor je navržen tak, aby vytvořil bezpečný systém rozvodu elektrického proudu. Používají se především v domácnostech, kancelářích, továrnách a dalších zařízeních, kde jsou energetické potřeby na různých úrovních a vyžadují rovnoměrný tok energie.

Snižují přepětí tím, že regulují tok elektřiny do domácností a budov.

Distribuční transformátor není ve skutečnosti transformátor v tom smyslu, že dodává vyšší napětí než vstupní, poskytuje však bezpečnější a efektivnější distribuci elektřiny.

To je umožněno jeho primární funkcí přeměny energie z elektrické sítě na nižší napětí, aby mohl být bezpečně používán v domácnostech a podnicích.

Přístrojový transformátor

Přístrojový transformátor je považován za zvláštní typ transformátorového zařízení. Má stejné funkce jako distribuční transformátor, ale je navržen pro ještě menší zátěž.

Jsou menší a levnější než jiné typy transformátorů, takže jsou ideální pro použití s ​​malými spotřebiči, jako jsou ruční elektrické nářadí nebo mikrovlnné trouby.

Transformátor napětí

Proudový transformátor je zařízení, které umožňuje měřit vysoké napětí. Říká se mu proudový transformátor, protože vstřikuje do zařízení střídavý proud a jako výsledek měří velikost stejnosměrného výstupu.

Proudové transformátory měří proudy, které jsou 10-100krát nižší než napěťový výkon, což z nich dělá ideální nástroje pro měření určitých elektrických zařízení nebo zařízení.

Potenciální transformátor

Napěťový transformátor je zařízení, které převádí elektrické napětí na vhodnější úroveň pro měření. Zařízení vstřikuje elektřinu o vysokém napětí a v důsledku toho měří množství elektřiny o nízkém napětí.

Stejně jako proudové transformátory umožňují napěťové transformátory měření při napěťových úrovních 10 až 100krát nižších, než jaké používají distribuční transformátory.

Jednofázový transformátor

Jednofázový transformátor je typ distribučního transformátoru, který distribuuje 120 voltů energie. Nacházejí se v obytných oblastech, komerčních budovách a obřích elektrárnách.

Jednofázové transformátory pracují na třífázových obvodech, kde je vstupní napětí distribuováno přes dva nebo více vodičů 120 stupňů od sebe, aby se dostalo do objektu zákazníka. Vstupní napětí, které jde do draka, je v Severní Americe obvykle 120 až 240 voltů.

Třífázový transformátor

Třífázový transformátor je typ přenosového nebo distribučního transformátoru, který distribuuje 240 voltů energie. V Severní Americe se vstupní napětí pohybuje od 208 do 230 voltů.

Transformátory se používají k obsluze velkých oblastí, kde mnoho spotřebitelů potřebuje elektřinu. Oblast obsluhovaná třífázovým transformátorem bude mít tři sady vodičů vyzařujících z ní, které jsou od sebe 120 stupňů, a každá sada dodává jiné napětí.

Třífázový transformátor má šest sekundárních vinutí. Používají se v různých kombinacích k získání požadovaného napětí pro konkrétní oblast každého klienta.

Šest sekundárních vinutí je rozděleno do dvou typů: vysokonapěťové a nízkonapěťové. Příkladem by bylo, kdyby v zóně napájené třífázovým distribučním transformátorem byli tři spotřebitelé.

Závěr

Věříme, že nyní rozumíte co je to transformátor a proč bez nich nemůžeme žít.