Jak działa transformator? (cz.1)

Transformator służy do zmiany przemiennego napięcia o danej wartości na napięcie przemienne o innej wartości, przy zachowaniu tej samej częstotliwości. Szczególnym przypadkiem są transformatory, które nie zmieniają wartości napięć, ale wówczas służą do galwanicznego odseparowania zasilanego urządzenia od energetycznej sieci zasilającej.

Istnieje szereg reguł i praw z dziedziny elektrotechniki, które mają zastosowanie w konstrukcji transformatorów. Jedną z bardziej zaawansowanych teorii, od której można zacząć tłumaczyć zjawiska zachodzące w procesie transformacji napięcia, są równania Maxwella. Z ich interpretacji oraz uproszczeń wynikają również inne prawa i reguły, z którymi można spotkać się w literaturze dotyczącej elektrotechniki. Są to chociażby:

  • prawo Biota-Savarta służące do określania wartości indukcji magnetycznej;
  • prawo przepływu określające zależności między wielkością prądu, liczbą zwojów, wymiarami i przepływem;
  • prawo Faradaya / prawo indukcji elektromagnetycznej określające zależność między siłą elektromotoryczną indukowaną, a szybkością zmian skojarzonego strumienia magnetycznego;
  • reguła Lenza – określająca zwrot siły elektromotorycznej indukowanej jako przeciwdziałający zmianom strumienia magnetycznego wywołującego tę siłę;
  • zjawisko indukcji własnej polegające na indukowaniu się siły elektromotorycznej w cewce pod wpływem zmian prądu płynącego przez tę cewkę;
  • zjawisko indukcji wzajemnej polegające na indukowaniu się siły elektromotorycznej w cewce pod wpływem zmian prądu w innej cewce z nią sprzężonej.
Z powyższych reguł i praw wynikają wszystkie zjawiska związane z konstrukcją i pracą transformatora. Będą to zarówno pożądane, jak i również te niepożądane zjawiska, które są minimalizowane przez naukowców i konstruktorów.

Do niepożądanych zjawisk zaliczamy:

  • straty w żelazie (zjawisko prądów wirowych);
  • straty w miedzi (utrata mocy na rezystancji przewodów nawojowych);
  • strumień rozproszenia (zamykanie się części linii sił pola magnetycznego w przestrzeni nie skojarzonej z wtórnym uzwojeniem);
  • prądy pojemnościowe (wynikające z istnienia pojemności elektrycznych między uzwojeniami oraz uzwojeniami a rdzeniem);
  • odkształcenia prądów i napięć, a więc pojawienie się harmonicznych wyższych rzędów wskutek nieliniowości parametrów obwodu magnetycznego.
transformator jednofazowy  STM 800 230/ 24V

Uwzględniając najistotniejsze z wymienionych wcześniej praw i zjawisk, opracowano uproszczony model transformatora jednofazowego dwuuzwojeniowego, na podstawie którego można  wyjaśnić zasadę jego  działania i podstawowe zależności  między wielkościami wejściowymi, a wyjściowymi.

Kolejna porcja informacji o działaniu transformatora dostępna jest w naszym następnym wpisie.  Natomiast pełną ofertę transformatorów firmy BREVE można znaleźć na stronie www.breve.pl

 

mgr inż. Krzysztof Majewski
Kierownik Działu Handlowego
Breve-Tufvassons
Zadaj pytanie
Potrzebujesz więcej informacji? Zachęcamy do kontaktu z naszą firmą. Napisz do nas, a na pewno uzyskasz odpowiedź.
Nasi doradcy chętnie podpowiedzą i rozwieją Twoje wątpliwości. Pytaj śmiało.

Breve Tufvassons Sp. z o.o.
Postępowa 25/27,
93-347 Łódź, Polska
NIP: 727-012-56-95

Tel: (42) 640 15 39
Fax: (42) 640 15 41
handel@breve.pl