Pro domácí účely je napětí převážně 220, 380 V. Jen málo elektrických spotřebičů je však navrženo pro tuto hodnotu. Televize, telefony, počítače mají své vlastní označení. Pro zajištění normálního provozu elektrických spotřebičů se používají transformátory. Průmysl vyrábí obrovskou škálu těchto zařízení. Pojďme zjistit, jak vybrat ten, který potřebujete.
Obsah
-
Transformátorové zařízení
- Výpočet vinutí
- Výběr transformátoru
Transformátorové zařízení
Samotné slovo "transformátor" navrhuje přeměnit, upravit. Co ve skutečnosti dělá. Mění jednu hodnotu na druhou. Používají se pro změnu napětí, proudů, odporové přizpůsobení a galvanické oddělení. Toto zařízení může pracovat pouze se střídavým proudem. Pokud je k dispozici stejnosměrný proud, musí být přerušovaný nebo pulzující. Podle typu stresu lze rozlišit následující skupiny:
- transformátor
- pulzní transformátor
Transformátor je elektrické zařízení sestávající z jádra vyrobeného z měkkého magnetického materiálu. Dříve se používala litá jádra, dnes se sestavují z plátů. Desky jsou utaženy šrouby nebo kryty. Materiál a způsob výroby umožňují bojovat proti vířivým proudům, což zvyšuje účinnost. Moderní transformátory mají vysokou účinnost, která umožňuje téměř úplný přenos energie z primární cívky.
Navíjení - další součást. Jedná se o drát navinutý na rámu (nebo bez něj). Materiál drátu se může lišit. Primární vinutí je pečlivě izolováno od sekundárního, aby se zabránilo přenosu galvanického napětí. To je, když proud ze zdroje okamžitě jde na výstup. Existují dva typy připojení vinutí:
- hlavní
- sekundární
Pokud je do cívky přiváděn proud, je primární, pokud je odebírán, je sekundární. Například ten, který se připojuje k síti, bude primární a ten, který napájí elektrický spotřebič, bude sekundární. Primární vinutí je vždy jedno (mluvíme o jednofázovém, existují i vícefázové, nejčastěji 3fázové) a sekundárních může být libovolně mnoho. Všechny cívky jsou nasazeny na jádro. Podle toho, jak se oblékají, transformátory se dělí na:
- stěžejní
- obrněný
Určení typu je snadné. Pokud je spojení mezi cívkami přes jádro magnetického obvodu, jedná se o tyčový typ. Předpokládejme, že primární je na jednom jádru magnetického obvodu a sekundární je na druhém. Pokud se spojení provádí přímo, všechna vinutí jsou sestavena na jednom jádru, pak je to pancéřování. Pokud se ale jádro z pancéřového transformátoru odstraní, pak se účinnost sníží a už se mu nebude říkat transformátor, ale cívka.
Konce všech vinutí jsou vyvedeny k tělu a upevněny, tvořící svorky pro závitové připojení nebo pájení. Malé velikosti nemusí mít takové připojení. V tomto případě ponechávají izolované vodiče, se kterými je provedeno spojení.
Výpočet vinutí
Jak celá tato struktura funguje? Aniž bychom zacházeli do podrobností, můžeme říci, že cívka je elektromagnet. Magnetické pole je přenášeno magnetickým obvodem nebo přímo do jiné cívky, kde vzniká elektřina. Čím více závitů v cívce, tím více magnetického pole se vytvoří.
Speciální vzorec počítá, kolik závitů je navinutých, aby se získalo napětí 1 volt. Když znáte tento poměr, můžete vypočítat, kolik otáček musíte mít. Řekněme, že existuje 27 567 otáček na volt. Poté, aby bylo možné toto vinutí připojit, je nutné jej navinout na napětí 220 V (vynásobte 27,567 závitů 220 V a dostanete) 6064,74 závitů. Stejný vzorec se používá pro sekundární. Řekněme, že výstup potřebuje 12 V. Potom vynásobíme 27,567 závitů 12 a dostaneme 330 závitů.
Primární může obsahovat více nebo méně závitů než sekundární. Kvůli tomuhle jsou definovány jako:
- dolů
- zvýšení
Pokud je na primáru přivedeno větší napětí než na sekundár, pak se jedná o pokles, snižuje napětí např. z 220 V na 12 V. Pokud je naopak napětí na výstupu vyšší než na vstupu, jedná se o zvýšení. Například v Americe je 110voltová síť, takže pro připojení evropského holicího strojku potřebujete zařízení, které převádí 110 voltů na obvyklých 220 voltů.
Výkon je určen součtem zatížení všech sekundárních vinutí. Poté se vypočítá průřez vodiče primárního a sekundárního vinutí. Proud, který bude procházet vinutím, závisí na průřezu drátu.
Výběr transformátoru
Na vinutí je zpravidla nalepena nálepkakde jsou uvedeny metriky zařízení. Obvykle zahrnuje primární a sekundární napětí, lze uvést výkon, proud, schéma zapojení. Transformátor se doporučuje volit tak, aby byl výkonově zatížen na 50 - 70 %, pak bude jeho účinnost maximální.
Označení udává napětí naprázdno, když je zatížení nulové. Při zátěži klesne napětí o 5-10%, někdy se s tím musí počítat.
