Transformační poměr transformátoru: co to je, jak určit, vzorec

Transformátor je elektronické zařízení schopné měnit provozní veličiny, měřené jeho transformačním poměrem k. Toto číslo označuje změnu, škálování některého parametru, jako je napětí, proud, odpor nebo výkon.

Co je transformační poměr

Transformátor nemění jeden parametr na druhý, ale pracuje s jejich hodnotami. Říká se mu však převodník. V závislosti na připojení primárního vinutí ke zdroji energie se mění účel zařízení.

Tato zařízení jsou široce používána v každodenním životě. Jejich cílem je napájet domácí zařízení výkonem, který odpovídá nominální hodnotě uvedené v pasu tohoto zařízení. Například síťové napětí je 220 voltů, baterie telefonu se nabíjí ze 6 voltového zdroje energie. Proto je nutné snížit síťové napětí o 220:6 = 36,7 krát, tento indikátor se nazývá transformační poměr.

Chcete-li přesně vypočítat tento indikátor, musíte si pamatovat konstrukci samotného transformátoru. Každé takové zařízení má jádro vyrobené ze speciální slitiny a alespoň 2 cívky:

Primární cívka je připojena ke zdroji energie, sekundární cívka je připojena k zátěži, může jich být 1 nebo více. Vinutí je cívka sestávající z elektrického izolačního drátu navinutého na rámu nebo bez něj. Úplné otočení drátu se nazývá otočení. První a druhá cívka jsou instalovány na jádře, s její pomocí se přenáší energie mezi vinutími.

Poměr transformátoru

Pro určení počtu vodičů ve vinutí se používá speciální vzorec, který bere v úvahu všechny vlastnosti použitého jádra. Proto v různých zařízeních bude počet závitů v primárních cívkách různý, navzdory skutečnosti, že jsou připojeny ke stejnému zdroji energie. Závity se počítají vzhledem k napětí, pokud je nutné k transformátoru připojit několik zátěží s různým napájecím napětím, pak počet sekundárních vinutí bude odpovídat počtu připojených zátěží.

Čtěte také: Proudové transformátory: zařízení, princip činnosti a typy

Při znalosti počtu závitů drátu v primárním a sekundárním vinutí lze vypočítat k zařízení. Podle definice z GOST 17596-72 “Transformační poměr – poměr počtu závitů sekundárního vinutí k počtu závitů primárního vinutí nebo poměr napětí na sekundárním vinutí k napětí na primárním vinutí v režimu naprázdno, bez zohlednění poklesu napětí přes transformátor.” Je-li tento koeficient k větší než 1, pak je zařízení sestupným zařízením, je-li menší, jedná se o sestupné zařízení; V GOST takové rozlišení neexistuje, takže větší číslo se dělí menším číslem a k je vždy větší než 1.

V napájení měniče pomáhají snižovat ztráty při přenosu energie. K tomu se napětí generované elektrárnou zvýší na několik set tisíc voltů. Poté se pomocí stejných zařízení sníží napětí na požadovanou hodnotu.

V trakčních rozvodnách, které zásobují elektřinou průmyslové a obytné komplexy, jsou instalovány transformátory s regulátorem napětí. Ze sekundární cívky jsou vytaženy další vodiče, jejichž připojení umožňuje měnit napětí v malém intervalu. To se provádí pomocí šroubového spojení nebo rukojeti. V tomto případě je transformační poměr výkonového transformátoru uveden v jeho pasu.

Definice a vzorec transformačního poměru transformátoru

Ukazuje se, že koeficient je konstantní hodnota ukazující škálování elektrických parametrů, zcela závisí na konstrukčních vlastnostech zařízení. Pro různé parametry se k počítá různě. Existují následující kategorie transformátorů:

Před stanovením koeficientu je nutné změřit napětí na cívkách. GOST uvádí, že takové měření musí být provedeno při volnoběhu. V případě, že k převodníku není připojena žádná zátěž, lze naměřené hodnoty zobrazit na typovém štítku tohoto zařízení.

Potom se hodnoty primárního vinutí vydělí hodnotami sekundárního vinutí, což bude koeficient. Pokud existuje informace o počtu závitů v každé cívce, vydělí se počet závitů primárního vinutí počtem závitů sekundárního. Při tomto výpočtu se zanedbává aktivní odpor cívek. Pokud existuje několik sekundárních vinutí, najděte jejich vlastní k pro každé.

Proudové transformátory mají svou vlastní zvláštnost: jejich primární vinutí je zapojeno do série se zátěží. Před výpočtem k indexu se změří proud primárního a sekundárního okruhu. Hodnota primárního proudu je rozložena na proud sekundárního obvodu. Pokud máte pasové údaje o počtu závitů, je možné vypočítat k vydělením počtu závitů vodiče sekundárního vinutí počtem závitů primárního vodiče.

Při výpočtu koeficientu pro odporový transformátor se také nazývá přizpůsobení, nejprve najděte vstupní a výstupní odpor. Chcete-li to provést, vypočítejte výkon, který se rovná součinu napětí a proudu. Výkon se pak vydělí druhou mocninou napětí, aby se získal odpor. Vydělením vstupního odporu transformátoru a zátěže ve vztahu k jeho primárnímu obvodu a vstupního odporu zátěže v sekundárním okruhu získáme k zařízení.

Existuje další způsob výpočtu. Pro napětí je potřeba najít koeficient k a ten umocnit, výsledek bude podobný.

Různé typy transformátorů a jejich převody

Přestože se měniče konstrukčně od sebe příliš neliší, jejich účel je poměrně široký. Kromě diskutovaných transformátorů existují následující typy transformátorů:

• Napájení;
• autotransformátor;
• impuls;
• svařování;
• dělení;
• koordinace;
• špičkový transformátor;
• dvojitý plyn;
• transfluxor;
• rotující;
• vzduch a olej;
• třífázový.

Charakteristickým rysem autotransformátoru je absence galvanického oddělení primární a sekundární vinutí jsou vyrobeny z jednoho drátu a sekundární je součástí primárního. Puls měří krátké pulzní obdélníkové signály. Svařovací stroj pracuje v režimu zkratu. Separátory se používají tam, kde je zapotřebí speciální bezpečnost v elektrotechnice: mokré místnosti, místnosti s velkým množstvím kovových výrobků atd. Jejich k je v podstatě 1.

Špičkový transformátor převádí sinusové napětí na pulzní napětí. Duální tlumivka jsou dvě dvojité cívky, ale z hlediska svých konstrukčních vlastností je klasifikována jako transformátor. Transfluxor obsahuje jádro z magnetického obvodu s vysokou zbytkovou magnetizací, což umožňuje jeho použití jako paměti. Rotátor přenáší signály na rotující předměty.

Vzduchové a olejové transformátory se liší způsobem chlazení. Ty na olejové bázi se používají pro škálování vysokého výkonu. Třífázové se používají v třífázovém obvodu.

Podrobnější informace o transformačním poměru proudového transformátoru naleznete v tabulce.

Téměř všechna uvedená zařízení mají jádro pro přenos magnetického toku. Tok se objevuje v důsledku pohybu elektronů v každém ze závitů vinutí a proudové síly by se neměly rovnat nule. Současný transformační poměr také závisí na typu jádra:

V pancéřovém jádru mají magnetická pole větší vliv na změnu měřítka.

Co je transformátor: zařízení, princip činnosti a účel

Co je to transformátor, jeho struktura, princip činnosti a účel

Proudové transformátory: zařízení, princip činnosti a typy

Jak vyrobit Tesla cívku vlastníma rukama?

Konstrukce a princip činnosti výkonových transformátorů

Jak připojit snižovací transformátor z 220 na 12 voltů?