Transformatori su električni uređaji koji se koriste za povećanje ili smanjenje napona alternativnog struje (AC) signala. Obično se koriste u sustavima za distribuciju napajanja kako bi povećali ili odstupili napon električne struje dok putuje od elektrane do krajnjeg korisnika. Postoje dvije glavne vrste transformatora: pojačane transformatore i sitni transformatori.
Što je pojačani transformator?
Povećanje transformatora je električni uređaj koji povećava napon naizmjenične struje (AC) signala. Koristi se za povećanje napona izmjeničnog signala na višu razinu, što ga čini pogodnim za prijenos na dugim udaljenostima ili za napajanje električne opreme visokog napona.
Pojačani transformatori rade na principu elektromagnetske indukcije, a to je postupak kojim se magnetsko polje mijenja inducira električnu struju u vodiču. Sastoje se od dvije zavojnice žice, nazvane primarna zavojnica i sekundarne zavojnice, koje su omotane oko jezgre izrađene od magnetskog materijala. Primarna zavojnica spojena je na izmjenični izvor napajanja, a sekundarna zavojnica je spojena na opterećenje.
Napon izmjeničnog signala određuje se brojem zavoja u primarnim i sekundarnim zavojnicama. U pojačanom transformatoru, sekundarna zavojnica ima više okretaja od primarne zavojnice, što povećava napon izmjeničnog signala. Povećanje napona proporcionalno je omjeru broja zavoja u primarnim i sekundarnim zavojnicama. Na primjer, ako primarni zavojnica ima 100 okretaja, a sekundarna zavojnica ima 200 okretaja, napon izmjeničnog signala bit će udvostručen.
Povećani transformatori obično se koriste u sustavima za distribuciju napajanja kako bi povećali napon električne struje dok putuje od elektrane do krajnjeg korisnika. Također se koriste u raznim drugim aplikacijama, poput napajanja električnom opremom visokog napona i pretvaranja izmjeničnih signala s niskim naponom u visokonaponske izmjenične signale.
Povećava li pojačani transformator napon ili struju?
Povećani transformator povećava napon. Dizajniran je za povećanje napona signala izmjenične struje (AC) uz smanjenje struje. To se postiže povećanjem broja okretaja u sekundarnom zavojnici u usporedbi s primarnom zavojnicom, što rezultira da se veći napon inducira u sekundarnom zavojnici.
Da biste razumjeli kako pojačani transformator povećava napon, važno je razumjeti odnos između napona, struje i snage. Snaga je proizvod napona i struje, a mjeri se u Watts (W). U pojačanom transformatoru, ulaz snage u primarnu zavojnicu jednak je izlazu snage iz sekundarne zavojnice, minus bilo kakvih gubitaka zbog otpora u zavojnicama i drugim komponentama. To znači da ako se napon poveća u sekundarnoj zavojnici, struja se mora smanjiti kako bi se održao isti izlaz snage.
Na primjer, ako pojačani transformator ima primarni napon zavojnice od 100 volti i sekundarni napon zavojnice od 200 volti, struja u sekundarnom zavojnici bit će polovica od primarne zavojnice. To je zato što je unos snage u primarnu zavojnicu jednak izlazu snage iz sekundarne zavojnice, a povećanje napona nadoknađuje se smanjenjem struje.
Važno je napomenuti da pojačani transformator ne povećava snagu izmjeničnog signala. Jednostavno povećava napon prilikom smanjenja struje. To može biti korisno u aplikacijama gdje je potrebno prenositi snagu na velike udaljenosti, jer se veći naponi mogu prenijeti s manje gubitka energije zbog otpornosti u prijenosnim linijama.
Kako radi pojačani transformator?
Pojačani transformator djeluje pomoću elektromagnetske indukcije za povećanje napona alternativnog (AC) signala. Sastoji se od dvije zavojnice žice, nazvane primarna zavojnica i sekundarne zavojnice, koje su omotane oko jezgre izrađene od magnetskog materijala.
Primarna zavojnica spojena je na izmjenični izvor napajanja, a sekundarna zavojnica je spojena na opterećenje. Kad se izmjenični napon primijeni na primarnu zavojnicu, on stvara promjenjivo magnetsko polje oko zavojnice. Ovo promjenjivo magnetsko polje inducira električnu struju u sekundarnom zavojnici, koja je povezana s opterećenjem.
Napon izmjeničnog signala određuje se brojem zavoja u primarnim i sekundarnim zavojnicama. U pojačanom transformatoru, sekundarna zavojnica ima više okretaja od primarne zavojnice, što povećava napon izmjeničnog signala. Povećanje napona proporcionalno je omjeru broja zavoja u primarnim i sekundarnim zavojnicama. Na primjer, ako primarni zavojnica ima 100 okretaja, a sekundarna zavojnica ima 200 okretaja, napon izmjeničnog signala bit će udvostručen.
Važno je napomenuti da pojačani transformator ne povećava snagu izmjeničnog signala. Jednostavno povećava napon prilikom smanjenja struje. To je zato što je unos snage u primarnu zavojnicu jednak izlazu snage iz sekundarne zavojnice, minus bilo kakvih gubitaka zbog otpora u zavojnicama i drugim komponentama.
Povećani transformatori obično se koriste u sustavima za distribuciju napajanja kako bi povećali napon električne struje dok putuje od elektrane do krajnjeg korisnika. Također se koriste u raznim drugim aplikacijama, poput napajanja električnom opremom visokog napona i pretvaranja izmjeničnih signala s niskim naponom u visokonaponske izmjenične signale.
Koje su primjene pojačanih transformatora?
Pojačani transformatori imaju širok spektar aplikacija u raznim industrijama i poljima. Neke od najčešćih primjena pojačanih transformatora uključuju:
1. Sustavi za distribuciju napajanja: Pojačajni transformatori koriste se u sustavima distribucije napajanja kako bi se povećao napon električne struje dok putuje iz elektrane do krajnjeg korisnika. To se radi kako bi se smanjio gubitak energije zbog otpora u prijenosnim linijama, jer se viši naponi mogu prenijeti s manje gubitka energije.
2. Električna oprema s visokim naponom: Povećani transformatori koriste se za napajanje električne opreme visokog napona, poput električnih lučnih peći i indukcijskih peći. Ova oprema zahtijeva visoke napone za učinkovito djelovanje.
3. AC do DC pretvorba: Pojačani transformatori koriste se u AC u DC sustave pretvorbe, poput ispravljača i pretvarača. Koriste se za povećanje napona AC signala na razinu pogodnu za pretvorbu u DC.
4. Sustavi obnovljivih izvora energije: Pojačajni transformatori koriste se u sustavima obnovljivih izvora energije, poput sustava vjetra i solarne energije, kako bi se povećao napon električne struje koju generira izvor obnovljivih izvora energije.
5. Medicinska oprema: Pojačajni transformatori koriste se u medicinskoj opremi, kao što su rendgenski strojevi i MRI strojevi, za povećanje napona električne struje isporučene u opremu.
6. Laboratorijski eksperimenti: Pojačajni transformatori koriste se u laboratorijskim eksperimentima kako bi se osigurala električna struja visokog napona za različite eksperimente i testove.
Općenito, pojačani transformatori se široko koriste u raznim industrijama i poljima kako bi povećali napon električne struje za različite primjene. Oni igraju ključnu ulogu u sustavima za distribuciju energije i drugim električnim sustavima, što ih čini bitnom komponentom u modernoj tehnologiji.
Zaključak
Zaključno, pojačani transformator je električni uređaj koji povećava napon alternativnog (AC) signala. Djeluje pomoću elektromagnetske indukcije kako bi povećao napon izmjeničnog signala uz smanjenje struje. Povećani transformatori obično se koriste u sustavima za distribuciju napajanja kako bi povećali napon električne struje dok putuje od elektrane do krajnjeg korisnika. Također se koriste u raznim drugim aplikacijama, poput napajanja električnom opremom visokog napona i pretvaranja izmjeničnih signala s niskim naponom u visokonaponske izmjenične signale. Povećani transformatori su bitne komponente u modernoj tehnologiji i igraju ključnu ulogu u učinkovitom prijenosu i raspodjeli električne energije.
