Transformatory są integralną częścią elektroniki

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Transformatory to urządzenia pełniące jedną z najważniejszych ról w miejscach, w których wykorzystywana jest energia elektryczna. Ich głównym celem jest wytwarzanie energii elektrycznej i jej dostarczanie. W przypadku przesyłania prądu na duże odległości powinien on być niewielki, a napięcie wysokie. Pozwala to na znaczne oszczędności kosztów. Z drugiej strony duże napięcia wymagają dużej ilości materiałów izolacyjnych, co prowadzi do wysokich kosztów. Transformatory to urządzenia, które służą do zniwelowania takiej sprzeczności. Krótko mówiąc, w elektrowniach stosuje się je najpierw do podwyższania napięcia, a następnie do jego obniżania. Dzięki temu konsument otrzymuje optymalny dla siebie prąd.

W większości przypadków używane są transformatory trójfazowe. Można to wytłumaczyć faktem, że w sieciach elektrycznych istnieją trzy fazy. Rzadziej instaluje się kilka pojedynczych urządzeń połączonych gwiazdą lub trójkątem. Sprawność obecnie stosowanych transformatorów sięga 99procent. Mimo to znaczna część mocy jest tracona z powodu ciepła. Dlatego używają specjalnie zaprojektowanych systemów chłodzenia.

Obwód transformatora sieciowego (który jest najbardziej powszechny w życiu codziennym) jest zbudowany na zasadzie, że różne domowe urządzenia elektryczne różnią się stopniem napięcia. Jakiś czas temu głównym problemem tych urządzeń była duża waga i gabaryty. Aby rozwiązać ten problem, napięcie jest teraz prostowane, które jest następnie przekształcane w impulsy o wysokiej częstotliwości. Dalej w transformatorze są one zredukowane do niezbędnych parametrów. Takie rozwiązanie pozwala znacznie obniżyć ogólne parametry zasilacza. Istnieją również urządzenia impulsowe. Zasada działania tego typu transformatora polega na tym, że przesyła tak zwany impuls prostokątny. Głównym celem takiego urządzenia jest przesyłanie impulsów bez zniekształceń.

Najwygodniejszymi urządzeniami w użyciu są autotransformatory. Uzwojenia pierwotne i wtórne w nich są bezpośrednio połączone ze sobą. Dzięki temu uzyskuje się również między nimi połączenie elektryczne, a nie tylko elektromagnetyczne. Uzwojenie ma co najmniej trzy wyjścia. Po podłączeniu do każdego z nich powstaje napięcie z różnymi wskaźnikami. Takie urządzenia charakteryzują się wysoką wydajnością, ponieważ konwersja następuje tylko przy części mocy. Jednocześnie obwody takich transformatorów nie mają izolacji między sobą, co czyni je tańszymi. Wdlatego są najczęściej wykorzystywane do celów przemysłowych.

Na zakończenie należy zauważyć, że transformatory to urządzenia, które również pełnią funkcję separującą. Innymi słowy służą do zapobiegania porażeniu prądem osoby przy jednoczesnym dotknięciu uziemionego elementu i słabo izolowanego urządzenia. Faktem jest, że po włączeniu przez to urządzenie niemożliwe jest, aby obwód wtórny stykał się z „ziemią” i powodował porażenie prądem.