1 Transformatory

2 Definicja i symbol transformatoraTransformator jest urządzeniem, w którym następuje przekazywanie energii z jednego obwodu (zwanym strona pierwotna) do drugiego obwodu (zwanym strona wtórna) za pośrednictwem pola magnetycznego. Często stosuje się nazwę trafo.

3 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). Jeżeli pominie się opór 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.

4 Podział ze względu na przekładnięTransformatory podwyższające napięcie, Transformatory obniżające napięcie, Transformatory separujące ( posiadające to samo napięcie na wejściu i wyjściu) Symbol transformatora z rdzeniem ferromagnetycznym

5 Cechy transformatora Uzwojenia transformatora nie są połączone galwanicznie, Nie przenosi napięcia stałego, Nie zmienia częstotliwości,

6 Elementy składowe transformatoraUzwojenia pierwotne i wtórne

7 Elementy składowe transformatoraKarkas – na tym elemencie nawija się uzwojenia oraz wsuwa rdzeń.

8 Elementy składowe transformatoraRdzeń zbudowany z materiału ferromagnetycznego, który doskonale przenosi strumień magnetyczny.

9 Elementy składowe transformatora

10 Elementy składowe transformatora

11 Transformator z rdzeniem toroidalnym

12 Transformator sieciowy

13 Zasada zachowania energiiMoc prądu w obwodzie wtórnym P2 nie może być większa, a w idealnym przypadku (brak strat energii) równa mocy prądu w obwodzie pierwotnym P1, czyli: Ile razy zwiększy się napięcie w obwodzie wtórnym w porównaniu z napięciem w obwodzie pierwotnym, tyle samo razy zmniejszy się w tym obwodzie natężenie prądu.

14 Parametry transformatoraPrzekładnia – określa zdolność do zmiany napięcia z1 – liczba zwojów strony pierwotnej z2 – liczba zwojów strony wtórnej U1, I1 – napięcie i prąd strony pierwotnej U2, I2 – napięcie i prąd strony wtórnej 2. Znamionowe napięcie strony wtórnej U2 3. Znamionowe napięcie strony pierwotnej U1

15 Autotransformator Jest to specjalny transformator, w którym jest tylko jedno uzwojenie spełniające jednocześnie rolę pierwotnego i wtórnego. Autotransformator umożliwia regulację napięcia wyjściowego. Autotransformator nie wprowadza izolacji galwanicznej.

16 Autotransformator Tabliczka znamionowa podaje Imax, częstotliwość,napięcie wejściowe i wyjściowe oraz moc pozorną. Moc pozorna P określa maksymalna wartość mocy jaka nie spowoduje nadmiernego wydzielania ciepła.

17 Zadanie 1 Ile zwojów musi mieć uzwojenie wtórne transformatora, by przy napięciu 220 V i 1000 zwojów w uzwojeniu pierwotnym, napięcie wyjściowe było równe 44 V?

18 Zadanie 2 Wyznacz moc pozorną w transformatorze oparametrach strony pierwotnej U1=230V, I1=0,5A. Napięcie strony wtórnej wynosi U2=24V. Określ maksymalną wartość prądu strony wtórnej.

19 Zadanie 3 Na rdzeń transformatora nawinięto uzwojenie z drutu o oporności 1Ω. W uzwojeniu płynie prąd o natężeniu 1A. Liczba zwojów uzwojenia pierwotnego wynosi 50. Jaką ilość zwojów musi być w uzwojeniu wtórnym by natężenie wyjściowe równe było 2A?

20 Zadanie 4 Stosunek ilości zwojów transformatora wynosi 20/160. Podać czy jest to transformator zmniejszający czy zwiększający napięcie wyjściowe. Podać wielokrotność zmiany napięcia wyjściowego w stosunku do wejściowego. Jaka będzie wartość napięcia wyjścia gdy na wejściu podłączymy 224 V.