Fizika | Energetika » A transzformátor

A transzformátor Az erőművekből 100 000 – 400 000 V nagyfeszültségen jut el az áram nagy távolságba. A fogyaszók 110-220V kisfeszültséget használnak, és néha szükséges 24-42V törpefeszültség is. Váltakozó áram egyik nagy előnye az egyenárammal szemben hogy nagyon egyszerűen és könnyen lehet feszültséget változtatni, transzformálni a transzformátor segítségével (transformare= latin szó, átalakítani). Transzformátort úgy készítünk, hogy lemezelt, zárt vasmagra két egymástól független tekercset helyezünk. A feszültségforrásra kapcsolt tekercs a primer tekercs, másik a szekunder tekercs. Ha a szekunder tekercs meneteinek száma 10x akkora mint a primer tekercs meneteinek száma, akkor voltmérővel kimutatható, hogy a szekunder tekercs végén 10x akkora lesz a feszültségkülönbség, mint amekkora feszültséget a primer tekercsre kapcsoltunk. A feszültségek úgy aránylanak egymáshoz, mint a menetszámok Primer

feszültség/szekunder fesz = U1/U2=N1/N2 Tegyük fel hogy két tökéletes transzformátorról van szó, az energiamegmaradás elve alapján a primer tekercsbe vitt teljesítmény U1 * I 1 egyenlő a szekunder tekercsből kivett teljesítménnyel U2 * I2. Ebből: U1 * I1 = U2 I2 I1 / I2= U2/U1=N2/N1 Az áramerősségek fordítva aránylanak egymáshoz, mint a menetszámok. A transzformátorral az elektromos energiát nem lehet megnövelni, csak a feszültséget lehet változtatni ahányszor nagyobb lesz a feszültség, annyiszor kisebb az áramerősség. A transzformátorral átalakított elektromos energia csökken a transzformátorban elkerülhetetlenül fellépő veszteségek miatt. Ezek a veszteségek a primer tekercsbe bevezetett teljesítmény 2-6% teszi ki. Tehát a transzf hatásfoka nagyon jó 94-98%, Menetszámok arányát a transzformátor áttételének nevezzük. A transzft egyaránt használhatjuk az adott feszültség fel vagy letranszformálására. Transzformátor

típusai: Magtípusú transzformátor tekercselése a zárt vasmag egyik v mindkét oszlopán helyezkedik el. Ha mindkét oszlopon van tekercselés, akkor mindegyik oszlopon rajta van a primer és a szekunder tekercs fele-fele. Köpenytípusú transzformátor: vasmagjának nem tekercselt része mint köpeny borul a középső oszlop tekercselésére. A tekercselés lehet, hengertekercselés, de állhat tárcsás tekercsekből is, amelyeket sorosan v párhuzamosan kötnek. A háromfázisú transzformátor vasmagja oszlopos, mindegyik oszlopon egy primer és szekunder tekerccsel. A primer és a szekunder tekercsek kapcsolhatók csillagba v háromszögbe. Felhasználásai: 1. elektromos csengő működéséhez 4-8V törpefeszültség szükséges Az ilyen 2-3w teljesítméyű, kisfeszültséget adó transzformátor neve: csengőreduktor. 2. Védőtranszformátor: vannak olyan elektromos készülékek, amelyeket kézben kell tartani nedves helyiségekben is, pl.: fúrógépek, lámpák,

általában mozgó vezetékes készülékek. Használat közben könnyen érintkezésbe kerülhetünk a készülék hibás, szigeteletlen részével ami életveszélyes lehet. Ezért ilyenkor 42v osvagz még kisebb feszültséget alkalmazunk. Gyermekjátékot legfeljebb 24V feszültséggel szabad működtetni /pl: akksis auto/ 3. Mérőtranszformátor: mérni kivánt feszültséget avagy áramerősséget olyanra változtatja át, amely a szokásos mérőműszerekkel már mérhető, és nem jár balesetveszéllyel. 4. Hálózati transzformátor: különböző feszültségeket ugyanarról a szekunder tekercsről vehetjuk le, ha leágazásokat csinálunk rajta. A hálózatra kapcsoljuk hogy a hálózatitól eltérő feszültséget kapjunk. 5. Egytekercsű transzformátor: takaréktranszformátornak is nevezik Zárt vasmagon egyetlen tekercs van leágazásokkal. Ha a hálózati feszültséget két végéhez kapcsoljuk akkor a tekercs vége és közepe között a hálózati feszültség

felét kapjuk. Ha pedig a tekercs vége és kozepe közé kötjuk a hálózati feszültséget, akkor a tekercs végein ketszeres feszültséget vehetjük le. Takaréktranszformátor előnye: kevesebb anyagfelhasználás, kisebb méret, olcsóság. Hátránya: hálózati és kivezetett feszültségek nincsenek egymástól elválasztva, védőtranszformátorként nem alkalmazható