Transformator

Izvor: Wikipedia
Transformator
Transformator

Transformator je statički elektromagnetski uređaj u kojem se električna energija iz jednog ili više izmjeničnih krugova, koji napajaju primarne namote transformatora, prenosi u jedan ili više izmjeničnih krugova napajanih iz sekundarnih namota transformatora s izmijenjenim iznosima struja i napona i nepromijenjenom frekvencijomi snagom. Transformacija energije događa se u aktivnom dijelu transformatora sastavljenom od namota i jezgre. Rad transformatora zasniva se na Farradayevu zakonu elektromagnetske indukcije prema kojem vremenska promjena magnetskog toka ulančanog petljom inducira u petlji napon koji stvara magnetski tok koji se, u skladu s Lenzovim zakonom, opire promjeni toka koji je inducirao napon.

Osnovna svrha transformatora je preobražavanje (transformacija) naizmenične struje pod jednim naponom u naizmeničnu struju pod drugim naponom pri neizmenjenoj učestalosti i snazi. On se može primenjivati i za preobražaj broja faza i učestalosti.

Najrasprostranjeniji su tzv. energetski transformatori koji služe za prenos i raspodelu električne energije. Pri prenošenju i raspodeli električne energije od elektrana do središta potrošnje, utrošak metala za prenosne vodove i gubici snage u njima zavise od veličine struje.

Ako pri istoj prenošenoj snazi pomoću transformatora povisimo napon nekoliko puta, struja će se isto toliko puta smanjiti, pa se za prenos električne energije mogu primeniti prenosni vodovi manjeg preseka. Ovo smanjuje utrošak metala za dalekovode i distributivnu mrežu, kao i gubitke snage u njima.

U elektranama sinhorni generatori imaju nominalne (linijske) napone do 24 kV, što je nedovoljno za ekonomičan prenos električne energije na veća rastojanja. Za prenošenje na veće daljine potrebni su viši naponi: 35, 110, 220, 380(400)kV i viši (npr. u Rusiji koriste se naponi i od 500, 750 i 1150 kV). Zato se u samoj elektrani postavi transformator koji podiže napon na potrebnu visinu i energija se pod tim naponom prenosi na daljinu. Takav transformator se naziva još i blok transformator.

Prijemnici električne energije (sijalice, elektromotori i dr.) radi bezbednosti su proračunati na nizak napon (380/220 V). Osim toga, izrada električnih aparata, pribora i mašina za visok napon praćena je velikim konstrukcionim teškoćama, pošto delovi ovih uređaja, kroz koje protiče struja, zahtevaju pri visokom naponu pojačanu izolaciju. Zato se visok napon, pod kojim se vrši prenos električne energije, ne može neposredni koristiti za napajanje prijemnika, već se prijemnici napajaju preko transformatora za sniženje napona.

Transformator u Sloveniji (Vrhovo)

Električnu energiju naizmenične struje na putu od elektrane do središta potrošnje treba preobražavati 3-4 puta. U distributivnim mrežama transformatori za sniženje napona nisu opterećeni jednovremeno i uglavnom ne rade pod nominalnim opterećenjem. Zato je ukupna snaga transformatora, koji služe za prenos i raspodelu električne energije, 7-10 puta veća od snage generatora u elektranama.

Sem ove glavne svrhe u prenošenju električne energije, transformatori se koriste i za puštanje u rad električnih motora, napajanje statičkih usmerača, u električnim merenjima (naponski i strujni merni transformatori). Transformatori male snage široko se primenjuju u sistemima automatike i telemehanike, sistemima za prenos i obradu informacija, navigacionim uređajima, radio i TV uređajima itd. Opseg učestalosti, na kojem transformatori mogu da rade, je od nekoliko herce do 100kHz.