Transformátor je elektronické zariadenie, ktoré môže meniť prevádzkové hodnoty a meria sa transformačným pomerom k. Toto číslo označuje zmenu, škálovanie parametra, ako je napätie, prúd, odpor alebo výkon.
Obsah
Čo je transformačný pomer
Transformátor nemení jeden parameter na druhý, ale pracuje s ich hodnotami. Napriek tomu sa nazýva konvertor. V závislosti od spôsobu pripojenia primárneho vinutia k napájaciemu zdroju sa mení účel zariadenia.

Tieto zariadenia sú v domácnostiach veľmi rozšírené. Ich účelom je dodávať energiu do domáceho spotrebiča tak, aby zodpovedala menovitej hodnote uvedenej v technickom liste spotrebiča. Napríklad sieťové napätie je 220 V, batéria telefónu sa nabíja zo zdroja 6 V. Sieťové napätie je preto potrebné znížiť koeficientom 220:6 = 36,7, táto hodnota sa nazýva transformačný pomer.
Na presný výpočet je potrebné pamätať na konštrukciu samotného transformátora. Každé takéto zariadenie má jadro vyrobené zo špeciálnej zliatiny a najmenej 2 cievky:
- primárne;
- sekundárne.
Primárna cievka je pripojená k napájaciemu zdroju, sekundárna cievka k záťaži a môže ich byť 1 alebo viac. Vinutie je cievka pozostávajúca z elektrického izolačného drôtu navinutého na rám alebo bez rámu. Úplná otáčka drôtu sa nazýva cievka. Prvá a druhá cievka sú namontované na jadre, pomocou ktorého sa prenáša energia medzi vinutiami.

Transformačný pomer transformátora
Špeciálny vzorec určuje počet vodičov vo vinutí a zohľadňuje všetky špeciálne vlastnosti použitého jadra. Preto sa počet závitov primárnych cievok v rôznych zariadeniach líši, aj keď sú pripojené k rovnakému zdroju napájania. Vinutia sa počítajú vo vzťahu k napätiu, ak sa má k transformátoru pripojiť niekoľko záťaží s rôznymi napájacími napätiami, počet sekundárnych vinutí bude zodpovedať počtu pripojených záťaží.
Ak poznáte počet závitov drôtu v primárnom a sekundárnom vinutí, môžete vypočítať k zariadenia. Podľa definície z GOST 17596-72 "Transformačný faktor - Pomer počtu závitov sekundárneho vinutia k počtu závitov primárneho vinutia alebo pomer sekundárneho napätia k primárnemu napätiu pri chode naprázdno, s výnimkou úbytku napätia v transformátore." Ak je tento koeficient k väčší ako 1, jednotka je zostupná jednotka, ak je menší, je to zostupná jednotka. Takýto rozdiel v GOST neexistuje, takže vyššie číslo sa delí nižším číslom a k je vždy väčšie ako 1.

Pri dodávke elektrickej energie pomáhajú meniče znižovať straty pri prenose. Na tento účel sa napätie generované elektrárňou zvýši na niekoľko stotisíc voltov. Napätie sa potom zníži na požadovanú hodnotu pomocou rovnakých zariadení.
Transformátory s regulátormi napätia sú inštalované v trakčných napájacích staniciach, ktoré zásobujú priemyselné a obytné oblasti. Zo sekundárnej cievky sú odpojené pomocné výstupy, ktorých pripojenie umožňuje meniť napätie v malom rozsahu. To sa vykonáva pomocou skrutkového spoja alebo gombíka. V tomto prípade je transformačný pomer výkonového transformátora uvedený v jeho technickom liste.

Definícia a vzorec pre transformátorový pomer
Ukázalo sa, že tento pomer je konštantný, udáva škálovanie elektrických parametrov a úplne závisí od konštrukcie zariadenia. Výpočet k sa pre rôzne parametre vykonáva rôzne. Existujú tieto kategórie transformátorov:
- napätím;
- aktuálne;
- odolnosťou.
Pred stanovením koeficientu je potrebné zmerať napätie na cievkach. GOST uvádza, že toto meranie sa musí vykonať, keď sú cievky nečinné. Ak nie je k meniču pripojená žiadna záťaž, údaj sa môže zobraziť na typovom štítku jednotky.
Hodnota primárneho vinutia sa potom vydelí hodnotou sekundárneho vinutia, čo predstavuje koeficient. Ak je známy počet závitov v každej cievke, počet závitov v primárnej cievke sa vydelí počtom závitov v sekundárnej cievke. Pri tomto výpočte sa zanedbáva odpor cievky. Ak je viac sekundárnych vinutí, pre každé vinutie sa nájde iné k.
Transformátory prúdu majú svoju vlastnú vlastnosť, ich primárne vinutie je zapojené do série so záťažou. Primárny a sekundárny prúd sa meria pred výpočtom hodnoty k. Primárny prúd sa rozkladá na sekundárny prúd. Ak je počet závitov k dispozícii na dátovom liste, je možné vypočítať k vydelením počtu závitov vodiča sekundárneho vinutia počtom závitov vodiča primárneho vinutia.

Pri výpočte koeficientu impedančného transformátora, nazývaného aj prispôsobovací transformátor, najprv zistite vstupnú a výstupnú impedanciu. Na tento účel sa vypočíta výkon, ktorý sa rovná súčinu napätia a prúdu. Výkon sa potom vydelí štvorcom napätia, čím sa získa odpor. Podiel vstupného odporu transformátora a záťaže vzhľadom na jeho primárny obvod a vstupný odpor záťaže v sekundárnom obvode udáva k zariadenia.

Existuje aj iný spôsob výpočtu. Musíte nájsť k-faktor podľa napätia a odmocniť ho, výsledok bude podobný.
Rôzne druhy transformátorov a ich pomery
Hoci sa konvertory konštrukčne od seba príliš nelíšia, ich účel je pomerne rozsiahly. Okrem uvedených typov transformátorov existujú aj tieto typy:
- výkonový transformátor;
- autotransformátor;
- pulz;
- zváranie;
- izolácia;
- zodpovedajúce;
- pic-transformer;
- dvojité škrtenie;
- transfluktor;
- rotačné;
- vzduch a olej;
- trojfázové.
Charakteristickou črtou autotransformátora je, že neexistuje galvanické oddelenie, primárne a sekundárne vinutie je vyrobené z rovnakého drôtu, pričom sekundár je súčasťou primárneho. Impulzný transformátor škáluje krátke obdĺžnikové impulzné signály. Zvárací pracuje v režime skratu. Oddeľovače sa používajú tam, kde sa vyžaduje špeciálna elektrická bezpečnosť: vlhké miestnosti, miestnosti s množstvom kovových výrobkov a podobne. Ich k sa väčšinou rovná 1.

Špičkový transformátor mení sínusové napätie na impulzné napätie. Dvojitá tlmivka sú dve zdvojené cievky, ale z hľadiska konštrukčných vlastností sa vzťahuje na transformátory. Transfluktor obsahuje jadro z magnetického drôtu s vysokou hodnotou zvyškovej magnetizácie, čo umožňuje jeho použitie ako pamäte. Rotačný vysiela signály do rotujúcich objektov.
Vzduchové a olejové transformátory sa líšia spôsobom chladenia. Olejové sa používajú na škálovanie vysokého výkonu. Trojfázové transformátory sa používajú v trojfázových obvodoch.
Ďalšie informácie o transformačnom pomere transformátora prúdu nájdete v tabuľke.
Menovité sekundárne zaťaženie, V | 3 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 75 | 100 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pomer, n | Menovitá početnosť | ||||||||||
3000/5 | 37 | 31 | 25 | 20 | 17 | 13 | 11 | 9 | 8 | 6 | 5 |
4000/5 | 38 | 32 | 26 | 22 | 20 | 15 | 13 | 11 | 10 | 8 | 6 |
5000/5 | 38 | 29 | 25 | 22 | 20 | 16 | 14 | 12 | 11 | 10 | 8 |
6000/5 | 39 | 28 | 25 | 22 | 20 | 16 | 15 | 13 | 12 | 10 | 8 |
8000/5 | 38 | 21 | 20 | 19 | 18 | 14 | 14 | 13 | 12 | 11 | 9 |
10000/5 | 37 | 16 | 15 | 15 | 14 | 12 | 12 | 12 | 11 | 10 | 9 |
12000/5 | 39 | 20 | 19 | 18 | 18 | 12 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
14000/5 | 38 | 15 | 15 | 14 | 14 | 12 | 13 | 12 | 12 | 11 | 10 |
16000/5 | 36 | 15 | 14 | 13 | 13 | 12 | 10 | 10 | 10 | 9 | 9 |
18000/5 | 41 | 16 | 16 | 15 | 15 | 12 | 14 | 14 | 13 | 12 | 12 |
Takmer všetky uvedené zariadenia majú jadro na prenos magnetického toku. Tok vzniká pohybom elektrónov v každom vinutí cievky a prúdy nesmú byť nulové. Pomer transformácie prúdu závisí aj od typu jadra:
- jadro;
- obrnené.
V pancierovom jadre majú magnetické polia väčší vplyv na škálovanie.
Súvisiace články: