Transformatory

Transformator (z łac. transformare - przekształcać) - urządzenie elektryczne służące do przenoszenia energii elektrycznej prądu przemiennego drogą indukcji z jednego obwodu elektrycznego do drugiego, z zachowaniem pierwotnej częstotliwości. Zwykle zmieniane jest równocześnie napięcie elektryczne

1. Budowa

Transformator składa się z dwóch zasadniczych elementów: stalowego rdzenia i uzwojeń (cewek) wykonanych z miedzi lub aluminium.

Rdzeń jest obwodem magnetycznym transformatora i służy do przewodzenia strumienia magnetycznego. Składa się on z kolumn, na które nawija się uzwojenie, które łączą kolumny.

Obwodami elektrycznymi transformatora są uzwojenia osadzone na kolumnach. Wykonuje się je z izolowanych przewodów miedzianych lub aluminiowych. Oba uzwojenia są zazwyczaj odseparowane galwanicznie, co oznacza, że nie ma połączenia elektrycznego pomiędzy uzwojeniami, a energia przekazywana jest przez pole magnetyczne. W transformatorach stosuje się kilka rodzajów uzwojeń, najczęściej występującym jest uzwojenie cylindryczne, gdzie oba uzwojenia (pierwotne i wtórne) wykonane są w formie koncentrycznych cylindrów. Oba cylindry osadzone są na jednej kolumnie. Uzwojenie dolne osadzone jest bezpośrednio na kolumnie,

a uzwojenie górne na uzwojeniu dolnym. Oba uzwojenia są oddzielone izolacją, zarówno od kolumny, jak i od siebie.

2. RODZAJE TRANSFORMATORÓW

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

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.

3. Parametry transformatorów

• rezystancja RT - związana ze stratami mocy w uzwojeniach

• reaktancja indukcyjna XT- wynikająca z istnienia pola magnetycznego wokół przewodów wiodących prąd

• konduktancja GT - odwzorowująca zjawisko histerezy magnetycznej i prądów wirowych w obwodach magnetycznych transformatora

• susceptancja BT- związana z magnesowaniem rdzenia

• impedancja transformatora ZT

• rezystancja transformatora RT

reaktancja transformatora XT

• konduktancja transformatora GT

• susceptancja transformatora BT

• admitancja transformatora YT

4. zastosowanie

Transformatory znajdują bardzo szerokie zastosowanie w wielu gałęziach gospodarki, muszą być bowiem stosowane w

• sieciach rozdzielczych,

• kolejnictwie,

• wydobyciu ropy naftowej,

• w stacjach elektro - energetycznych i atomowych,

• 
  w medycynie,

• elektronice,

• górnictwie

Filip Klimas 1TT

---