Transformátor

= zařízení měnící v rozvodné síti hodnoty střídavého elektrické napětí 

princip: elektromagnetická indukce


ROZDĚLENÍ TRANSFORMÁTORŮ

JEDNOFÁZOVÉ TRANSFORMÁTORY

složení: dvě cívky (primární a sekundární) umístěné na společném ocelovém jádře z měkké oceli

Schéma zapojení a popis

    - primární cívka C1 připojena ke zdroji střídavého napětí (primární-vstupní okruh)
- cívkou prochází střídavý proud I1
- v dutině primární cívky o N1 závitech se indukuje napětí
- cívky spojeny za sebou
- v dutině sekundární cívky (sekundární-výstupní okruh) o N2 závitech se indukuje napětí
potom pro poměr efektivních hodnot indukovaných napětí musí platit
ROVNICE TRANSFORMÁTORU

k ... transformační poměr transformátoru
k > 1 ... transformace nahoru (N2 > N1)
k < 1 ... transformace dolů (N2 < N1)
Poznámky:
  • Účinnost transformátoru
    vlivem zahřívání vodičů, vířivými proudy a periodickým magnetováním jádra je sekundární napětí zatíženého transformátoru o 2 % až 10 % menší než odpovídá transformačnímu poměru
    proto účinnost malých transformátorů je přes 90 %

  • Proudy se transformují v obráceném poměru počtu závitů
    tento poznatek vyplývá ze ZZE (příkon v primární části je roven výkonu v sekundární části obvodu)

TŘÍFÁZOVÉ TRANSFORMÁTORY

složení: tři cívky primárního a sekundárního vinutí (spojené do hvězdy nebo trojúhelníku) umístěné na třech magnetických větvích

při velké zátěži se transformátory značně zahřívají - chlazení (ponoření do speciálních nádob s olejem)
VYUŽITÍ TRANSFORMÁTORŮ
  • Svařování elektrickým obloukem
    • vysoký proud se získává sekundárním vinutím tlustého drátu s malým počtem závitů – indukční pec
  • Dobíjení elektrických zařízení
    • mobilů, činnost notebooků a počítačů
  • Dálkový přenos elektrické energie
    • generátor v elektrárně (6 000 V) → rozvodna v elektrárně (400 000 V) → dálkový přenos → rozvodny u měst a obcí (23 000 V) → místní transformátor (3x230V/400V) (podívej se)
PODÍVEJ SE                    -                    PODÍVEJ SE                    -                    PODÍVEJ SE

jednofázové a třífázové transformátory na ismet.cz (v pdf)

PODÍVEJ SE                    -                    PODÍVEJ SE                    -                    PODÍVEJ SE

ÚLOHY K ŘEŠENÍ

  1. Primární cívka transformátoru má 600 závitů a sekundární cívka 30 závitů. Primární cívka je připojena ke zdroji střídavého napětí 230 V. Určete sekundární napětí nezatíženého transformátoru.
    (U = 11,5 V)

  2. Příkon transformátoru je 800 W, účinnost 96 %. Jaký proud prochází sekundárním vinutím, ke kterému je připojen rezistor, jestliže sekundární napětí je 100 V?
    (I = 7,7 A)

  3. Určete transformační poměr transformátoru, který připojíme na síťové napětí 230 V a ze sekundárního vinutí chceme odebírat proud 2 A při napětí 10 V. Jaký proud prochází primárním vinutím transformátoru? Ztráty zanedbáváme.
    (k = 4,3.10-2, I = 87 mA)