Jak działają transformatory?

Łacińskie „transformare” oznacza przemianę lub przekształcenie. Stąd nazwa transformatora, którego głównym zadaniem jest dostosowanie parametrów prądu elektrycznego do konkretnych potrzeb. Współczesna energetyka i elektronika wymusza konieczność stosowanie wielu rodzajów transformatorów. Choć są to zarówno potężne transformatory energetyczne, jak i niewielkie urządzenia niskonapięciowe, to ich zasada działania pozostaje taka sama.

Czym są transformatory?

Transformator jest maszyną lub jak kto woli urządzeniem elektrycznym, które poprzez indukcję elektromagnetyczną przenosi energię elektryczną prądu przemiennego pomiędzy obwodami, zachowując przy tym pierwotną częstotliwość. Transformatory najczęściej stosowane są do zmiany napięcia panującego w sieci elektroenergetycznej wysokiego napięcia na potrzeby sieci średniego i niskiego napięcia. W zastosowaniach elektrotechnicznych i domowych transformatory niskonapięciowe służą do dopasowania parametrów prądu do potrzeb konkretnego odbiornika.

Jak zbudowany jest transformator?

Typowy transformator składa się ze stalowego rdzenia i uzwojeń wykonanych najczęściej z drutu miedzianego. Rdzeń stanowi obwód magnetyczny i wykonany jest z cienkich, odizolowanych między sobą blach. Na rdzeń nawinięte są uzwojenia przedzielone jarzmem i odseparowane galwanicznie, tak by nie miały między sobą połączenia elektrycznego. Dzięki temu energia z uzwojenia pierwotnego przekazywana jest do uzwojenia wtórnego jedynie poprzez pole magnetyczne. Jak wyjaśniają przedstawiciele sklepu online Spektrum z armaturą gazową do instalacji przemysłowych, w transformatorach występuje kilka rodzajów uzwojeń. Najczęściej spotkać można uzwojenie cylindryczne, w którym oba uzwojenia wykonane są w formie koncentrycznych cylindrów osadzonych na jednej kolumnie.

Jak przebiega przekształcenie parametrów prądu elektrycznego?

Uzwojenie pierwotne podłączone jest do źródła prądu przemiennego. Płynący w uzwojeniu prąd wywołuje w rdzeniu transformatora zmienne pole magnetyczne. Strumień pola magnetycznego przepływa przez cewkę uzwojenia wtórnego i generuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Wytwarza ono siłę elektromotoryczną, czyli napięcie. Otrzymanie wymaganego napięcia w uzwojeniu wtórnym zależy od stosunku ilości zwojów w obydwu cewkach. Po stronie z mniejszą ilością zwojów napięcie będzie niższe od pierwotnego, w cewce z większą ilością zwojów, napięcie będzie miało większą wartość. Dobrym przykładem transformatorów stosowanych w gazowych instalacjach przemysłowych mogą być transformatory TGI 5-15, TRS820P lub TZI 5-15.