Zastosowanie transformatorów

Transformator to urządzenie elektryczne, które zmienia napięcie elektryczne o jednej wartości na napięcie elektryczne o innej wartości. Zasada działania wykorzystuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Transformator jest urządzeniem złożonym z dwóch elektromagnesów. Zmiana liczby zwojów umożliwia zmniejszenie lub zwiększenie napięcia wyjściowego transformatora.

Budowa

Transformator zbudowany jest z dwóch lub więcej cewek (zwanych uzwojeniami), nawiniętych na wspólny rdzeń magnetyczny wykonany zazwyczaj z materiału ferromagnetycznego.

Oba obwody są zazwyczaj odseparowane galwanicznie, co oznacza, że nie ma połączenia elektrycznego pomiędzy uzwojeniami, a energia przekazywana jest przez pole magnetyczne. Wyjątkiem jest autotransformator, w którym uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne posiadają część wspólną i są ze sobą połączone galwanicznie.

Element budowy	Materiał, z którego został zbudowany
rdzeń ferromagnetyczny	pakiet blach stalowych
uzwojenie pierwotne	drut nawojowy (miedź) pokryty emalią
uzwojenie wtórne	drut nawojowy (miedź) pokryty emalią

Zastosowanie

Podstawową właściwością transformatora jest możliwość zmiany wartość napięcia i prądu w obwodzie prądu przemiennego. Obecnie potrzeba takiej zmiany występuje zarówno w obwodzie prądu przemiennego zarówno w energetyce, m.in. przy przesyłaniu i rozdzielaniu energii elektrycznej, jak też w zakładach przemysłowych i wielu urządzeniach powszechnego użytku (np. zasilacz z regulowanym napięciem, radioodbiornik itp.). Z tego wynika konieczność produkowania ogromnej liczby różnorodnych transformatorów.

Ze względu na zastosowanie transformatory można podzielić na trzy podstawowe grupy:

1. Transformatory energetyczne - stosowane przy przesyłaniu i rozdzielaniu energii elektrycznej (zwane też transformatorami mocy)

2. Transformatory małej mocy - stosowane w urządzeniach elektrycznych i elektronicznych w automatyce, łączności, teletechnice.

3. Transformatory specjalne budowane dla różnych celów specjalnych, np. przekładniki pomiarowe, transformatory spawalnicze, probiercze, piecowe, prostownikowe, bezpieczeństwa itd.

Najistotniejsze funkcje spełniają transformatory energetyczne. To dzięki nim energia elektryczna stała się bardziej dostępna, gdyż umożliwiły one przesyłanie dużych energii na wielkie odległości przy jak najmniejszych stratach. Konieczność stosowania transformatorów przy przesyłaniu energii wynika stąd, że tę samą moc pozorną S można przesłać liniami energetycznymi przy małym napięciu U₁ i dużym prądzie I₁ lub przy dużym napięciu U₂ i małym prądzie I₂.

Transformator znajduje powszechne zastosowanie do podwyższania lub obniżania napięcia w sieciach przesyłających energię elektryczną, do obniżania napięcia w zasilaczach i prostownikach (ładowarkach), a także między innymi w lutownicy transformatorowej. Są stosowane nie tylko w energetyce zawodowej, lecz wszędzie tam, gdzie zachodzi potrzeba zmiany wartości napięcia lub prądu w obwodach prądu przemiennego.

Transformatory spotykane w urządzeniach radiowych a równocześnie takie, które może samodzielnie radioamator wykonać, są następujące:

1. transformatory sieciowe służące do dostarczenia napięć dla żarzenia lamp radiowych oraz dla prostownika anodowego,

2. autotransformatory dla regulacji napięcia sieci zasilającej urządzenia radiowe,

3. transformatory wyjściowe dopasowujące lampę końcową do głośników we wzmacniaczu małej częstotliwości,

4. transformatory międzylampowe we wzmacniaczach małej częstotliwości, podwyższające napięcie zmienne wzmacniane przez lampę,

5. transformatory wejściowe (np. mikrofonowe) dla podwyższenia napięcia mikrofonu.

Transformatory:

-służą do odseparowania galwanicznego urządzenia elektrycznego od sieci

-transformatory o przełożeniu 1:1 służą do zabezpieczania stołów w fabrykach i pracowniach przed porażeniami osób przy nich pracujących
- wykorzystuje się je do budowy urządzeń medycznych podtrzymujących pacjenta przy życiu

-służą w technice oświetleniowej jako źródło zasilania żarówek halogenowych

Z różnorodności zastosowań transformatorów wynika bardzo duży zakres mocy obecnie produkowanych jednostek. Największe na świecie transformatory energetyczne są budowane na moce rzędu 1 GVA i napięcia setek kilowoltów, najmniejsze zaś - stosowane w układach elektronicznych - na moc poniżej 1 VA i napięcia kilku woltów. Taka różnorodność zastosowań transformatorów oraz zakresu ich mocy i napięć pociąga za sobą różnorodność konstrukcji, jednak zasada ich działania jest zawsze taka sama.