Mi az a transzformátor?
Transzformátorok működése
A transzformátor alapvetően egy olyan, nem mozgó elektronikai eszköz, amely az elektromos áram feszültségét megváltoztatja. Alapvető haszna, hogy lehetővé teszi az áram nagy távolságokra történő szállítását gazdaságilag hatékony módon.
A transzformátor tehát az indukció elvén váltakozófeszültséget más váltakozófeszültséggé alakít át. Két tekercselése van, a primer tekercselést hálózatra kapcsoljuk, a szekunder tekercselést pedig a fogyasztóra kötjük. Látszólagos teljesítményét egy adattáblájáról VA-ekben olvashatjuk le.
A közös vasmagon lévő két tekercs közül, ha az egyiket váltakozófeszültségre kötjük, a vasban keletkező váltakozó irányú mágneses fluxus a másik tekercsben váltakozófeszültséget indukál. Ha erre a tekercsre fogyasztót kapcsolunk, váltakozóáram indul meg az indukált feszültség hatására.
A transzformátornak zárt vasmagja van, hogy a mágneses erővonalak (fluxus) a jó mágneses vezetőképességű vasban záródjanak, és a szórt fluxus kicsi legyen.
A jobb oldali ábra a transzformátor elvi működését mutatja. Az U1 feszültségre kapcsolt primer tekercselésnek n1 menete van. A szekunder tekercs n2 meneteiben U2 feszültség indukálódik. Ha a szekunder oldalra R ellenállású fogyasztót kapcsolnak, a szekunder oldalon I2 áram indul meg, ami a primer oldalon lévő I1 árammal arányban áll. A feszültségek a menetszámokkal egyenesen arányosak, míg az áramerősségek a menetszámokkal fordítottan.
A menetszámok viszonyát a transzformátor áttételének nevezzük.
A transzformátorokra igaz tehát, hogy
- A feszültségek viszonya egyenlő az áttétellel
- Az áramerősségek viszonya a feszültségek viszonyainak reciprok értéke
- A bemenő teljesítmény egyenlő a kimenő teljesítménnyel
A transzformátorok teljesítménye S voltamperekben (VA), illetve nagyobb transzformátoroknál kilovoltamperben (kVA) van megadva, ez a látszólagos teljesítmény. A transzformátor P, azaz hasznos teljesítményét úgy kapjuk, ha az S látszólagos teljesítményt megszorozzuk 0,8-al (ideális esetben cos fi-vel).