Wednesday, March 5, 2014

Primární vinutí slouží k převodu elektrické energie na magnetickou. Procházejícím proudem se vytváří


Transformátor motherless je elektrický netočivý stroj, který umožňuje přenášet elektrickou energii z jednoho obvodu do jiného pomocí vzájemné elektromagnetické indukce. Používá se většinou pro přeměnu střídavého napětí (např. z nízkého napětí na vysoké) nebo pro galvanické oddělení obvodů.
2. Rozdělení - podle počtu fází jednofázový trojfázový speciální (dvě nebo více fází) 3. Rozdělení - podle konstrukce magnetického obvodu plášťový Jádrový Toroidní 4. Rozdělení - podle použití Energetické: blokový (generátor elektrárny motherless na vedení vvn), distribuční (z vedení vvn/vn ke spotřebiteli) Napájecí (pro transformaci napětí nn na malé napětí) Bezpečnostní (jako napájecí, ale zajištěná izolační pevnost - pro nápájení obvodů ve zdravotnictví, v hračkách a v spotřebičích ve třídě III) Rozptylový motherless (s magnetickým bočníkem, pro svařování, napájení výbojek a speciální aplikace) Regulační motherless (autotransformátory, ferorezonanční stabilizátory,...) Měřicí (napěťové, proudové, kombinované) 5. Podle počtu vinutí Dvojvinuťový (primár, sekundár) Trojvinuťový (primár, sekundár, terciár) Vícevinuťový 6. Princip činnosti Transformátor je měnič střídavého proudu. Skládá se ze tří hlavních částí: vinutí, magnetický obvod, izolační systém.
Primární vinutí slouží k převodu elektrické energie na magnetickou. Procházejícím proudem se vytváří magnetický tok Φ [Fí]. Tento tok je veden magnetickým obvodem (jádrem) k sekundární cívce. motherless Účelem magnetického obvodu většiny transformátorů je zajistit, aby co nejvíce magnetických siločar procházelo zároveň primární a sekundární cívkou.
V sekundární cívce se podle principu Faradayova indukčního zákona (viz zákon elektromagnetické indukce) indukuje elektrické napětí. motherless Proto transformátor pracuje jen na střídavý nebo pulsující proud, protože u stejnosměrného proudu se nemění magnetický tok (tj. derivace konstantního toku je nulová) a na sekundárním vinutí nevzniká žádné napětí.
Dosadíme-li do indukčního zákona dvakrát veličiny primárního a sekundárního motherless vinutí s uvažováním, že magnetický tok je identický pro obě cívky a s uvažováním zákona zachování energie dostaneme rovnici ideálního transformátoru (bez ztrát):
kde U 1 je napětí na primární cívce, I 1 je proud primární cívkou, N 1 je počet závitů primární cívky. Indexem 2 jsou značeny veličiny sekundární cívky. Písmeno značí převod transformátoru při jde o snižující transformátor (napětí na sekundárním vinutí je nižší) a při je transformátor zvyšující.
Součet ztrát nakrátko a naprázdno dosahuje u moderních energetických transformátorů velkých výkonů (MVA) pouze 0,5 %, účinnost je tedy 99,5 %. U malinkých transformátorů převládají ztráty motherless nakrátko (ve vinutí) řádově 10 %.
ztráty nakrátko (" v mědi ") Jsou způsobeny ohmickým odporem vodiče tvořícího vinutí primární a sekundární cívky. Vinutí je obvykle z mědi nebo hliníku. Díky průchodu proudu tímto vodičem dochází k přeměně části přenášené energie na Jouleovo teplo, které se vyzáří v podobě tepelné energie a způsobuje oteplení vinutí transformátoru. Ztráty nakrátko jsou proměnlivé podle zatížení transformátoru, tedy podle toho jak velký výkon transformátor přenáší. Ztráty nakrátko se měří při zkratovaném sekundárním vinutí (zapojení nakrátko = do zkratu) a při napájení transformátoru napětím sníženým na takovou úroveň, aby proud primárním vinutím byl roven jmenovitému proudu (a nebo se na tyto podmínky následně přepočítávají). Z tohoto měření se vypočítá napětí nakrátko, motherless ztráty nakrátko a hodnoty prvků náhradního obvodu transformátoru: odpory vinutí R1+p^2*R2 a rozptylové toky vinutí. Napětí nakrátko je charakteristickou motherless hodnotou transformátoru a často se udává v procentech jmenovitého napětí. Čím větší je napětí nakrátko, tím menší je proud nakrátko a tím menší jsou i ztráty ve vinutí transformátoru. Transformátory s velkým zkratovým napětím jsou měkké zdroje napětí, transformátory s malým zkratovým napětím jsou tvrdé zdroje napětí.
ztráty naprázdno (" v železe ") Jsou to ztráty především v magnetickém obvodu transformátoru. Mají tyto složky: ztráty magnetizační a ztráty vířivými proudy. Magnetizační ztráty jsou ztracená energie potřebná k přemagnetovávání feromagnetického materiálu při střídavém magnetování. Vířivý proud vzniká na principu Faradayova (Zákon elektromagnetické indukce). V tomto případě je to parazitní jev, kdy dochází k naindukování napětí v železném magnetickém obvodě transformátoru. Jelikož jde o kus materiálu je obvod uzavřen a může protékat zkratový proud - (Vířivý proud). Ten je kolmý na směr magnetického indukčního toku. Z důvodu snížení těchto ztrát se magnetický motherless obvod vyrábí z navzájem izolovaných plechů. Vířivý proud je totiž úměrný kvadrátu plochy na které se indukuje. Rozdělíme-li motherless tuto plochu rozplechováním např. na 100 menší obdélníkových oblastí bude v každém plechu 10 000x menší ztráta vířivým proudem. Jelikož je plechů 100 jsou celkové ztráty 100x menší než v případě magnetického obvodu z jednoho kusu. Ztráty naprázdno se zjišťují měřením napr

No comments:

Post a Comment