• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Transformator



    Podstrony: [1] 2 [3] [4]
    Przeczytaj także...
    Wysokie napięcie – każde napięcie elektryczne w obwodach prądu przemiennego większe od 1000 woltów (1kV) przy częstotliwości nie większej niż 60 Hz, oraz napięcie w obwodach prądu stałego większe od 1500 woltów.Sieć wysokiego napięcia (WN) – elektroenergetyczna sieć przesyłowa, w której napięcie wynosi od 60 do 220 kV. Sieć ta służy do przesyłania energii elektrycznej na duże odległości.
    Zasada działania[edytuj kod]

    Jedno z uzwojeń (zwane pierwotnym) podłączone jest do źródła prądu przemiennego. Powoduje to przepływ w nim prądu przemiennego. Przemienny prąd wywołuje powstanie zmiennego pola magnetycznego. Zmienny strumień pola magnetycznego, przewodzony przez rdzeń transformatora, przepływa przez pozostałe cewki (zwane wtórnymi). Zmiana strumienia pola magnetycznego w cewkach wtórnych wywołuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej – powstaje w nich zmienna siła elektromotoryczna (napięcie). Jeżeli pominie się opór uzwojeń oraz pojemności między zwojami uzwojeń i przyjmie się, że cały strumień magnetyczny wytworzony w uzwojeniu pierwotnym przenika przez rdzeń do uzwojenia wtórnego (nie ma strat pola magnetycznego na promieniowanie), to taki transformator nazywamy idealnym. Dla transformatora idealnego obowiązuje wzór:

    Napięcie elektryczne – różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Symbolem napięcia jest U. Napięcie elektryczne jest to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami, dla których określa się napięcie, do wartości tego ładunku. Wyraża to wzórWentylator – (sprężarka) to maszyna przepływowa do transportowania powietrza z otoczenia do pomieszczenia lub odwrotnie,oraz innych gazów przez urządzenia technologiczne poprzez przewody, w której przyrost ciśnienia statycznego ze strony ssawnej jest wiekszy ze strony tłocznej (nie przekracza 13 kPa), a cała energia gazu jest zawarta w jej składowej kinetycznej.

    gdzie:

    Uzwojenie jest to część obwodu magnetycznego odpowiedzialna za wytwarzanie strumienia magnetycznego. Uzwojenie może (ale nie musi) mieć postać cewki (ewentualnie kilku cewek połączonych ze sobą) wykonanej z odpowiedniej ilości zwojów.Cewka Rogowskiego (inne spotykane określenia to przetwornik Rogowskiego, pas Rogowskiego, transformator Rogowskiego, potencjometr magnetyczny - ang. Rogowski coil lub Rogowski inductor, niem. Rogowski Spule) jest rodzajem transformatora bezrdzeniowego wykorzystywanego do badań przebiegów prądu zmiennego, bez konieczności rozcinania i podłączania do badanego przewodu .
    U – napięcie elektryczne, I – natężenie prądu elektrycznego, n – liczba zwojów, indeks we – strona pierwotna (stosuje się również indeks – 1), indeks wy – strona wtórna (stosuje się również indeks – 2).

    Zależność pomiędzy natężeniami i napięciami wynika z wyżej opisanych zależności i z zasady zachowania energii. W tym przypadku sprowadza się to do równości mocy wejściowej i wyjściowej:

    Autotransformator to specjalny transformator, w którym jest tylko jedno uzwojenie spełniające jednocześnie rolę pierwotnego i wtórnego. Autotransformator może posiadać przekładnię stałą (stały stosunek ilości zwojów uzwojeń pierwotnego i wtórnego) lub też zmienną.Siła elektromotoryczna (SEM) – czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym równy energii elektrycznej uzyskanej przez jednostkowy ładunek przemieszczany w urządzeniu (źródle) prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek.

    Poniższy stosunek:

    Transformator Scotta lub układ Scotta – układ dwóch transformatorów jednofazowych umożliwiający zamianę zasilania w układzie trójfazowym na dwufazowy, poprzez wykorzystanie odpowiedniej grupy połączeń oraz zachowaniu odpowiednich proporcji pomiędzy uzwojeniami pierwotnymi i wtórnymi obydwu transformatorów.Definicje maszyny elektrycznej oraz uznawanie niektórych urządzeń za maszyny bywa nieco zróżnicowane. Przykłady definicji:

    nazywamy przekładnią transformatora.

    Generator elektryczny - urządzenie przetwarzające na energię elektryczną inne rodzaje energii, w tym energię mechaniczną. Większość generatorów wytwarza energię elektryczną w wyniku indukcji elektromagnetycznej. Generatory te mają elementy poruszające się w polu magnetycznym lub wytwarzane jest zmienne pole magnetyczne. Zjawisko odwrotne, czyli przekształcenie energii elektrycznej w energię mechaniczną występuje w silnikach. Silniki i generatory wykorzystujące zjawisko indukcji elekromagnetycznej mają wiele podobieństw. Zalicza się je do tak zwanych maszyn elektrycznych. Część generatorów elektrycznych wytwarza energię elektryczną w wyniku innych zjawisk fizycznych.Stacja transformatorowa (stacja trafo, trafostacja) – stacja elektroenergetyczna, w której następuje rozdzielanie energii elektrycznej przy różnych poziomach napięć, wyposażone w transformatory lub przekształtniki prądu przemiennego na stały i odwrotnie.

    Jeżeli liczba zwojów uzwojenia wtórnego jest mniejsza od liczby zwojów uzwojenia pierwotnego, to indukowane napięcie jest niższe od napięcia pierwotnego, taki transformator nazywa się obniżającym napięcie. Jeżeli liczba zwojów po stronie uzwojenia wtórnego jest większa od liczby zwojów po stronie uzwojenia pierwotnego, to napięcie wtórne jest wyższe od pierwotnego, a taki transformator nazywa się transformatorem podwyższającym napięcie.

    Transformator bezpieczeństwa często potocznie nazywany "behapowcem". Jest to transformator jednofazowy obniżający napięcie do poziomu napięcia bezpiecznego , najczęściej o napięciu wtórnym 24V (230/24V). Jest on wykorzystywany do zasilania obwodów elektrycznych w miejscach o dużym zagrożeniu porażeniem prądem elektrycznym oraz miejsc co do których wymagają tego przepisy. Stosowany np. do zasilania oświetlenia w kanałach warsztatowych.Transformator rozdzielczy – transformator energetyczny transformujący napięcia średnie (np. 15, 20, 30 kV) na niskie (0,4 kV), odpowiednie do zasilania urządzeń końcowych (odbiorniki przemysłowe, odbiorcy komunalno-bytowi, odbiorcy indywidualni), w miejscach połączeń sieci średniego napięcia z siecią niskiego napięcia. W zakresie nazewnictwa do określenia tej grupy transformatorów stosuje się również termin "transformatory dystrybucyjne".

    Straty mocy w transformatorze[edytuj kod]

    Podczas pracy transformatora rzeczywistego, czyli podczas przenoszenia energii z uzwojenia pierwotnego do wtórnego, tracona jest część mocy. Ma to miejsce w rdzeniu transformatora (tzw. straty w żelazie, wynikające z prądów wirowych oraz histerezy magnetycznej przy przemagnesowaniu) oraz w uzwojeniu (tzw. straty w miedzi, wynikają z oporności materiału, z którego wykonane są uzwojenia). Stosunek mocy po stronie wtórnej do mocy pobieranej przez transformator określa sprawność transformatora.

    Uzwojenie pierwotne transformatora – uzwojenie, do którego przykłada się napięcie zasilające zwane również napięciem pierwotnym. Odpowiednio, prąd elektryczny płynący w uzwojeniu pierwotnym jest nazywany prądem pierwotnym.Indukcja elektromagnetyczna - zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku na skutek zmian strumienia pola magnetycznego. Zmiana ta może być spowodowana zmianami pola magnetycznego lub względnym ruchem przewodnika i źródła pola magnetycznego. Zjawisko to zostało odkryte w 1831 roku przez angielskiego fizyka Michaela Faradaya.

    Zastosowanie szkła metalicznego do budowy rdzenia transformatora pozwala kilkukrotnie zmniejszyć zachodzące tam straty, gdyż w rdzeniu amorficznym nie zachodzą straty ciepła. Transformatory amorficzne (o miękkim rdzeniu wykonanym ze szkła metalicznego) są jednak dwu-, trzy-, a nawet czterokrotnie droższe od zwykłych transformatorów. Ze względu na wysoką cenę nie ma na nie popytu na rynku krajowym. Natomiast są kupowane np. w USA czy w Niemczech.

    Napięcie bezpieczne – największa wartość napięcia roboczego lub dotykowego, którego długotrwałe utrzymywanie się nie stanowi żadnego zagrożenia dla życia lub zdrowia człowieka w danych warunkach otoczenia. Obecnie termin "napięcie bezpieczne" został zastąpiony terminem "napięcie dotykowe dopuszczalne (długotrwale)".Rdzeń magnetyczny, część obwodu magnetycznego, wykonana z materiału ferromagnetycznego, otoczona zwojami cewki; termin rdzeń magnetyczny jest często traktowany jako synonim magnetowodu.

    W transformatorach dużych mocy poważną rolę odgrywają również straty w metalowych częściach konstrukcyjnych, jak ścianki, pokrywa i dno kadzi, belki jarzmowe, konstrukcje pracujące uzwojenia, itp. W praktyce stosuje się różne sposoby zmniejszania tych strat, np. wykonuje się niektóre części transformatora z materiałów niemagnetycznych, na wewnętrznych ścianach kadzi instaluje się ekrany magnetyczne, niekiedy całe kadzie wykonuje się ze stopów aluminium.

    Transformator Steinmetza lub układ Steinmetza – układ elektryczny używany do łagodzenia asymetrii obciążenia układu trójfazowego, spowodowanego przyłączeniem obciążenia jednofazowego.Prąd przemienny (ang. alternating current, AC) – charakterystyczny przypadek prądu elektrycznego okresowo zmiennego, w którym wartości chwilowe podlegają zmianom w powtarzalny, okresowy sposób, z określoną częstotliwością. Wartości chwilowe natężenia prądu przemiennego przyjmują naprzemiennie wartości dodatnie i ujemne (stąd nazwa przemienny). Najczęściej pożądanym jest, aby wartość średnia całookresowa (tzn. składowa stała) wynosiła zero.

    Rodzaje[edytuj kod]

    Istnieją też transformatory, w których jedno uzwojenie jest częścią drugiego (autotransformatory), o większej liczbie uzwojeń oraz o wielu wyprowadzeniach z tego samego uzwojenia.

    Transformator energetyczny średniego napięcia – przekrój
    Transformator energetyczny wysokiego napięcia na stacji energetycznej

    Uzwojeń może być kilka, często spotyka się transformatory o np. dwóch dolnych napięciach lub trzech różnych.

    W systemach prądu wielofazowego (np. trójfazowego) stosuje się transformatory wielofazowe (trójfazowe). W transformatorach takich rdzenie poszczególnych faz mogą mieć części wspólne. Nie jest to jednak warunek konieczny, ponieważ np. w sieciach wysokiego napięcia stosuje się transformatory jednofazowe (po jednym na każdą fazę).

    Sieć elektroenergetyczna – zbiór przewodów elektrycznych i urządzeń powiązanych pod względem funkcjonalnym i połączonych elektrycznie, przeznaczonych do przesyłania, przetwarzania i rozdzielania na określonym terytorium wytworzonej w elektrowniach energii elektrycznej oraz do zasilania nią odbiorników.Odbiornik energii elektrycznej (urządzenie odbiorcze) – urządzenie, którego funkcjonowanie jest uzależnione od pobierania energii dostarczanej w postaci prądu elektrycznego.

    Transformatory elektroenergetyczne dla niskich napięć izolowane są powietrzem, dla wyższych stosuje się olej transformatorowy, pełniący równocześnie funkcje chłodzące. Dodatkowo, transformatory dużej mocy wyposażone są w radiatory lub chłodnice oraz wentylatory jak również w rozbudowane systemy zabezpieczeń.

    W żargonie technicznym lub języku potocznym nazwa transformator jest czasem zastępowana niepoprawną, skrótową nazwą trafo.

    Dzwonek elektryczny - urządzenie elektryczne służące do sygnalizacji dźwiękowej. Stosowane niegdyś często jako sygnalizator wezwania w telefonach, jako sygnalizator przy drzwiach wejściowych do mieszkań, wreszcie w szkołach jako sygnalizator początku i końca lekcji. Obecnie, szczególnie w aparatach telefonicznych, dzwonki elektromagnetyczne, wychodzą z użycia na korzyść sygnalizatorów wykorzystujących inne zjawiska fizyczne.Transformator toroidalny to transformator, który składa się z dwóch lub więcej nawiniętych uzwojeń na wspólnym rdzeniu o toroidalnym kształcie. Konstrukcja taka umożliwia, w stosunku do transformatorów kształtowych, mniejsze straty w rdzeniu, małą reaktancję rozproszenia jak również mniejszy poziom hałasu.


    Podstrony: [1] 2 [3] [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Transformator wysokiego napięcia – typ transformatora, służący do podwyższania napięcia do kilku a nawet kilkudziesięciu kV. Najczęściej tego typu elementy można spotkać w telewizorach i monitorach CRT. Transformatory wysokiego napięcia są wyposażone w specjalną cewkę WN charakteryzującą się dużą odpornością na przebicia wewnętrzne.
    Głośnik – przetwornik elektroakustyczny (odbiornik energii elektrycznej) przekształcający prąd elektryczny w falę akustyczną. Idealny głośnik przekształca zmienny prąd elektryczny o odpowiedniej częstotliwości na falę akustyczną proporcjonalnie i liniowo. Rzeczywisty zakres częstotliwości, w którym głośnik wytwarza falę ciśnienia proporcjonalnie do napięcia (z dopuszczalnym odchyleniem) nazywa się pasmem przenoszenia głośnika.
    Wolnostojąca stacja transformatorowa na napięcie 5kV (stacja trafo, trafostacja) – stacja elektroenergetyczna w charakterystycznej stalowej obudowie w kształcie walca. Często niesłusznie mylony ze słupem ogłoszeniowym. Nieliczne ocalałe transformatory kioskowe pamiętają początki elektryfikacji Warszawy, kiedy to 1 września 1903 roku na Powiślu uruchomiono Elektrownię Miejską, a od roku 1904 sieci przesyłowe były wykonywane na napięciu wysokim 5 kV. Na początku było zainstalowanych osiem takich kiosków-stacji i 5 km kabli, a w okresie największego rozwoju 1800 stacji i 600 km kabli. Dla porównania dzisiejsza sieć 15 kV ma około 4500 stacji i ponad 5 tysięcy km kabli. Sieć energetyczna 5 kV była eksploatowana w Warszawie aż do 1977 roku.
    Transformator dodawczy - typ transformatora stosowany do regulacji napięcia w sieci elektroenergetycznej dla dużych odbiorców o znacznej częstości lub amplitudzie zmian obciążenia.
    Transformator dzwonkowy – rodzaj taniego transformatora zasilanego z domowej sieci elektrycznej przeznaczony głównie do zasilania domowego dzwonka elektrycznego przy drzwiach (także do zamków elektromagnetycznych, do zasilania urządzeń alarmowych itp.) Transformatory dzwonkowe stosuje się w instalacjach domowych przede wszystkim ze względów bezpieczeństwa: obniżają napięcie sieci 230 V (według standardów obowiązujących w Polsce i w większości Europy) do poziomu - zależnie od konstrukcji - 3, 5, 8, 12 lub co najwyżej 24 V. Dzięki temu instalacje dzwonkowe mogą być bezpiecznie wyprowadzone także np. do wyłącznika znajdującego się przy furtce przy drzwiach w ogrodzie, bez niebezpieczeństwa porażenia ludzi prądem elektrycznym. Moc znamionowa dzwonkowych transformatorów spotykanych na rynku wynosi zazwyczaj od 4 do 16 VA, maksymalny prąd pobierany z uzwojenia wtórnego zazwyczaj nie powinien przekraczać od 0,5 do 2,0 A (także w zależności od konstrukcji). Transformatory dzwonkowe najczęściej mają uzwojenie wtórne z dodatkowym odczepem, umożliwiającym dopasowanie transformatora do potrzeb urządzeń z niego zasilanych.
    Sieć najwyższych napięć (NN) – sieć elektroenergetyczna przesyłowa, w której napięcie elektryczne jest równe lub większe niż 200 kV. Linie o napięciu 110 kV to linie należące do sieci wysokiego napięcia (WN). W Polsce zbudowano również sieć przesyłającą prąd o napięciu 750 kV z Ukrainy (obecnie nie eksploatowana). Przy rosnącym zapotrzebowaniu na energię elektryczną konstruuje się linie przesyłowe NN o napięciu nawet 1100 kV. Takie instalacje obecne już są m.in. w Japonii.
    Stal transformatorowa – stal o specjalnych własnościach magnetycznych, używana jest na blachy transformatorowe. Nie występuje w niej, lub występuje w niewielkim stopniu zjawisko prądów wirowych oraz magnetostrykcji. Oba czynniki są odpowiedzialne za straty energii w transformatorze, tzw. straty mocy w żelazie. Stal transformatorowa to stal niskostopowa o podwyższonej zawartości krzemu.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.044 sek.