Definice
Ve střídavých obvodech se zařízení, které zvyšuje nebo snižuje napětí, nazývá transformátor. Transformátor může převést libovolnou hodnotu napětí na požadovanou hodnotu napětí se stejnou frekvencí, aby splnil požadavky na přenos, distribuci a použití elektrické energie.
Například elektřina vyrobená v elektrárnách má relativně nízkou úroveň napětí a musí být zvýšena, aby mohla být přenášena do vzdálených oblastí spotřeby energie. Oblasti spotřeby energie pak musí snížit napětí na vhodnou úroveň pro napájení energetických zařízení a to denně
elektrické zařízení. Transformátory jsou vyráběny na principu elektromagnetické indukce.
Konstrukce
Transformátor se skládá z železného jádra vyrobeného z laminovaných plechů z křemíkové oceli (nebo plechů z elektrooceli) a dvou sad cívek navinutých kolem železného jádra. Železné jádro a cívky jsou vzájemně izolovány bez elektrického spojení.
Pracovní princip
Teoretické ověření ukazuje, že poměr napětí mezi primární cívkou a sekundární cívkou transformátoru souvisí s poměrem závitů primární cívky k sekundární cívce, což lze vyjádřit následujícím vzorcem:
Napětí primární cívky / Napětí sekundární cívky=Závity primární cívky / Závity sekundární cívky
To znamená, že čím více závitů, tím vyšší napětí. Je tedy vidět, že pokud má sekundární cívka méně závitů než primární cívka, jedná se o stupňovitý-transformátor. A naopak, je to -přechodový transformátor.
Klasifikace
Podle aplikace:
Výkonové transformátory
Transformátory elektrických pecí
Usměrňovací transformátory
Vysokofrekvenční testovací transformátory
Důlní transformátory
Reaktory
Transformátory pro regulaci napětí
Přístrojové transformátory
Podle kapacity:
Malé a střední-transformátory
Velké transformátory
Extra-transformátory s velkou kapacitou
Podle čísla fáze:
Jednofázové-transformátory
Tří{0}}fázové transformátory
Podle počtu vinutí:
Dva-vinuté transformátory
Tři-vinuté transformátory
Automatické-transformátory
Podle metody regulace napětí:
Transformátory regulace napětí bez zátěže
Transformátory pro regulaci napětí-zatížení
Podle chladícího média:
Transformátory ponořené do oleje-
Transformátory suchého-typu
Plynové-transformátory
Způsobem chlazení:
Olejové -samočinně{1}}chlazené transformátory
Olejové -vzduchové{1}}chladicí transformátory
Olejové -ponořené transformátory s nuceným oběhem vzduchu-
Olejové-vodní transformátory s nuceným oběhem-
Transformátory suchého-typu
Podle základní struktury:
Transformátory typu Core-
Transformátory typu-shell
Další klasifikace:
Podle materiálu vodiče (transformátory z měděného drátu a transformátory z hliníkového drátu)
Podle úrovně izolace neutrálního bodu (plně izolované transformátory a odstupňované izolační transformátory)
Podle počtu připojených generátorů (dvojité{0}}dělené a vícenásobné{1}}rozdělené transformátory, s dvojitým{2}}rozdělením dále rozděleným na axiální dělené a radiální dělené transformátory)
Podle toho, zda existuje elektrické spojení ve vinutí vysokého-napětí (běžné transformátory a auto-transformátory)
Výrobní kapacita
Perfektní kapacita výroby transformátorů: Transformátory do napěťové úrovně 220 kV, transformátory do výkonu 120 000 kVA.
Distribuční transformátory
Vysvětlení 1:Transformátory s nízkým napětím menším než 1,1 kV se nazývají distribuční transformátory.
Vysvětlení 2:Transformátory s výkonem 2500 kVA a nižším se nazývají distribuční transformátory.
Výkonové transformátory
Transformátory používané pro přenos a transformaci energie v energetických sítích se souhrnně nazývají výkonové transformátory.
Komponenty
Transformátor se skládá ze šesti hlavních částí: železné jádro, cívky, izolace těla, vedení, olejová nádrž a celková sestava.
Princip činnosti se zátěží
Když transformátor pracuje se zátěží, změny proudu sekundární cívky způsobí odpovídající změny proudu primární cívky. Podle principu rovnováhy magnetomotorické síly lze odvodit, že proudy v primární a sekundární cívce jsou nepřímo úměrné počtu závitů cívky. Strana s více závity má menší proud, zatímco strana s méně závity má větší proud.
