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 (wyjątek stanowi
transformator separacyjny, w którym napięcie nie ulega zmianie).
Transformator umożliwia w ten sposób na przykład zmianę napięcia panującego w
sieci wysokiego napięcia, które jest odpowiednie do przesyłania energii elektrycznej na duże odległości, na
niskie napięcie, do którego dostosowane są poszczególne
odbiorniki. W
sieci elektroenergetycznej zmiana napięcia zachodzi kilkustopniowo w
stacjach transformatorowych.
Z kolei w elektrowniach, gdzie napięcie generatora zawiera się w granicach od 6 kV do dwudziestu kilku kV, stosuje się transformatory blokowe. Podwyższają one napięcia z poziomu napięcia generatora, na poziom sieci przesyłowej (z reguły 220 lub 400 kV)
[1].
Według wielu autorów
[2][3] transformator nie jest maszyną elektryczną lecz urządzeniem, autorzy ci argumentują, że nie posiada on części ruchomych, wchodzi on jednak zwykle w zakres nauczania maszyn elektrycznych, gdyż zachodzą w nim zjawiska identyczne (poza ruchem) jak w maszynach prądu przemiennego.
Zasada działania
Jedno z uzwojeń (zwane
pierwotnym) podłączone jest do
źródła prądu przemiennego. Powoduje to przepływ w nim
prądu przemiennego. Przemienny prąd wywołuje powstanie zmiennego
pola magnetycznego. Zmienny strumień pola magnetycznego, przewodzony przez rdzeń transformatora, przepływa przez pozostałe cewki (zwane
wtórnymi). Zmiana strumienia pola magnetycznego w cewkach wtórnych wywołuje zjawisko
indukcji elektromagnetycznej – powstaje w nich zmienna
siła elektromotoryczna (
napięcie). Jeżeli pominie się opór uzwojeń oraz pojemności między zwojami uzwojeń i przyjmie się, że cały
strumień magnetyczny wytworzony w uzwojeniu pierwotnym przenika przez rdzeń do uzwojenia wtórnego (nie ma strat pola magnetycznego na promieniowanie), to taki transformator nazywamy idealnym. Dla transformatora idealnego obowiązuje wzór:
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz