Transformatory to maszyny elektryczne przeznaczone do przesyłania prądu przemiennego z jednego obwodu logicznego do drugiego. Utrzymują tę samą częstotliwość i pomagają w niezależnym przenoszeniu źródeł zasilania. Z reguły zamianie ulega jednocześnie napięcie elektryczne. Transformatory służą do zmiany napięcia podawanego na każde urządzenie. Na przykład, możesz potrzebować wyższego napięcia dla swojego wzmacniacza, ale niższe wolty są potrzebne dla odbiorników bezprzewodowych. Zamiana napięcia w sieci elektroenergetycznej zachodzi w kilku etapach, za pośrednictwem stacji transformatorowych. Transformatory blokowe są stosowane w elektrowniach do przesyłania energii z generatora do podstacji. Jak działa, jak podłączyć i jak sprawdzić transformator?
Spis treści
Jak zbudowany jest transformator?
Transformatory to połączenie rdzenia wykonanego z metalu i metalowych cewek zwanych uzwojeniami. Pierwszy z tych komponentów to obwód magnetyczny, przeznaczony do prowadzenia magnetycznego strumienia. Rdzeń składa się z kolumn, na które nawijane jest uzwojenie oraz jarzm. Element ten najczęściej wykonany jest z odpowiednich, izolowanych i gęsto rozmieszczonych blach, które ograniczają prądy wirowe i straty histerezy. Obwody elektryczne transformatora to uzwojenia – odseparowane galwaniczne uzwojenie pierwotne oraz wtórne. Nie ma między nimi połączenia elektrycznego, a za transfer energii odpowiada pole magnetyczne. Wyjątkiem jest autotransformator, w którym uzwojenie pierwotne i wtórne mają wspólną część i są połączone galwanicznie. W transformatorach występują różne rodzaje uzwojenia pierwotnego i uzwojeń wtórnych, jednak najczęściej spotykana jest wersja cylindryczna z koncentrycznymi cylindrami. Gdy są zamontowane na jednej kolumnie, dolna jest bezpośrednio na niej, a górna na dolnym uzwojeniu. Oba uzwojenia są też oddzielone izolacją – zarówno od siebie, jak i od kolumny.
Jak działa transformator?
Praca transformatora oparta jest na współpracy uzwojenia pierwotnego i wtórnego. Pierwszy jest podłączony do źródła zasilania prądem przemiennym. Tworzy to zmienne pole magnetyczne. Strumień uzwojenia pierwotnego przechodzi przez rdzeń transformatora i przepływa przez cewki wtórne, prowadząc do wywołania zjawiska indukcji elektromagnetycznej. To prowadzi do zmiennego pola elektromagnetycznego na wyjściu
Rodzaje transformatorów
Jeśli pominie się rezystancję uzwojeń, cały strumień magnetyczny generowany w zasilaniu
przechodzi przez rdzeń do uzwojenia wtórnego. Transformator taki nazywany jest idealnym. Jeżeli liczba zwojów w uzwojeniu wtórnym jest mniejsza niż liczba zwojów w uzwojeniu pierwotnym, to indukowane w nim napięcie staje się mniejsze. Taki transformator uznawany jest za obniżający napięcie. Jeżeli liczba zwojów po stronie uzwojenia wtórnego większej od tej którą posiada pierwotne uzwojenie, napięcie końcowe będzie niższe od pierwotnego. Transformator określić można wówczas jako podwyższający napięcie.
Jak podłączyć transformator?
Podłączenie transformatora elektrycznego może być trudne dla osób niedoświadczonych, ale proces jest stosunkowo prosty. Proces ten należy przeprowadzić ostrożnie, aby uniknąć zwarcia oraz uszkodzeń. Pierwszym krokiem jest ustalenie, gdzie umieścić transformator elektryczny, biorąc pod uwagę wszystkie przepisy bezpieczeństwa. Jeśli sprzęt będzie instalowany na poziomie gruntu, zaleca się sprawdzenie właściwości gleby. Jeśli transformator elektryczny ma być zainstalowany wewnątrz budynku, należy przeprowadzić analizę konstrukcyjną obciążenia i upewnić się, że została uwzględniona integralność konstrukcji i jej odpowiedni współczynnik wytrzymałości. Niezależnie od warunków należy skorzystać ze schematu połączeń dostarczonego przez producenta.
Schemat podłączania transformatora
Najlepiej zacząć od sprawdzenia, czy w transformatorze nie ma żadnych widocznych uszkodzeń, poluzowanych lub pękniętych części, zabrudzeń lub śladów wilgoci mogących wywołać zwarcie. Podczas wykonywania połączeń należy unikać dodatkowego naprężania przepustów lub połączeń transformatora przez dochodzące kable. Upewnij się, że powłoka ochronna wokół zacisków nie została usunięta, aby zapobiec reakcji z tlenem w powietrzu. W przypadku stosowania przewodów aluminiowych należy je zabezpieczyć zgodnie z zaleceniami. Zaleca się korzystać wyłącznie z końcówek z certyfikatem UL, postępując zgodnie z zaleceniami producenta dotyczącymi ich mocowania. Staraj się nie instalować podkładek między zaciskami a szynami zbiorczymi, ponieważ spowoduje to przegrzanie połączenia, zwarcie lub inne problemy. Zapewnienie dużej ilości miejsca na kable i unikanie umieszczania ich w pobliżu cewek jest skutecznym środkiem konstrukcyjnym. Należy przestrzegać minimalnych odstępów na zaciskach przewodów. Przed podłączeniem trzeba sprawdzić prawidłowe działanie na każdym obwodzie sterującym, wykonując test rezystancji uzwojenia oraz izolacji. Upewnij się również, że każde uzwojenie ma ciągłość i zmierz napięcie wyjściowe transformatora elektrycznego po zakończeniu instalacji
Jak sprawdzić transformator?
Multimetr to świetne narzędzie do sprawdzania transformatorów i innych rodzajów mierników.. Cechą charakterystyczną urządzenia jest sposób wyświetlania informacji na elemencie wyjściowym. W elektrotechnice określa się tym mianem przyrządy zawierające przynajmniej woltomierz, amperomierz oraz omomierz. Nowoczesne multimetry mogą realizować nawet kilka pomiarów równocześnie, np. określając wartość napięcia oraz jego częstotliwość. Urządzenia te pozwalają również na wyznaczanie średniej z pomiarów i ich zapisywanie. Aby przetestować transformator – użyj funkcji omomierza. W ten sposób określana jest rezystancja elektryczna, która występuje w danym urządzeniu. Transformator wykorzystujący prąd przemienny do zwiększania napięcia przepływającego przez niego prądu ma rezystancję utrzymywaną w przewodach owiniętych wokół rdzenia.
Sprawdzanie transformatora
Aby przetestować transformator, odłącz go od obwodu. Zapewnia to dokładne odczyty i zapobiega
uszkodzeniom uzwojeń. Aby zmierzyć prąd AC lub DC, omomierz musi być ustawiony na najniższą skalę. Usuń wszelkie plastikowe osłony z przewodów, zetknij je ze sobą, aby upewnić się, że nie znajdują się na innym obwodzie i miernik jest gotowy do użycia. Jeśli odczyt pokazuje zero, można kontynuować. Jeśli nie, będziesz musiał skalibrować omomierz. Aby przetestować transformator, wystarczy dotknąć czerwonymi i czarnymi pinami omomierza przeciwległymi końcami okablowania transformatorów. Na podstawie wyniku należy porównać opór na omomierzu z wartością jaką posiada rezystancja podana w specyfikacji technicznej lub na obudowie transformatora. Jeśli odczyt jest znacznie wyższy lub znacznie niższy od podanej rezystancji, transformator może być uszkodzony i należy go natychmiast wymienić. Należy kilkakrotnie przetestować i zmierzyć rezystancję, ponieważ omomierz może nie zapewniać doskonałej dokładności.
