Naziv riječi "transformator" dolazi od latinskog "transformare", što u prijevodu znači "preobrazba". Znanstvena definicija za njega je sljedeća: transformator je uređaj koji može pretvoriti, koristeći svojstva elektromagnetske indukcije, vrijednosti napona jedne veličine u vrijednosti druge bez promjene frekvencije.

Uređaj se široko koristi u raznim područjima energetike, elektronike i radiotehnike. Najčešće se transformatori koriste u električnim mrežama i u napajanjima raznih elektroničkih uređaja.

Općenito uređenje i princip rada

Transformator je električni uređaj uz pomoć kojeg dolazi do smanjenja ili povećanja naizmjeničnog električnog napona. Takvi se transformatori nazivaju step-down ili step-up. Treba napomenuti da postoje i takvi uređaji koji vrijednost izmjeničnog napona ostavljaju nepromijenjenom, nazivaju se galvanskom.

Bilo koji transformator sastoji se od takvih glavnih dijelova:

  • magnetski krug (jezgra);
  • namota;
  • okvir za mjesto namota;
  • izolator;
  • razni strukturni elementi (nosači za pričvršćivanje, trake za zaključivanje kontakata itd.).

Transformator u svom dizajnu ima dva ili više namotaja povezanih induktivitetom. Mogu biti ili žice ili trake i uvijek su prekrivene izolacijskim slojem. Namota su namotani na magnetsku jezgru izrađenu od mekog feromagnetskog materijala. Primarno navijanje spojeno je na izvor napona, a sekundarno na opterećenje.

Opće načelo rada uređaja, bez obzira na njegovu vrstu i namjenu, glasi kako slijedi. Na primarni namot uređaja primjenjuje se izmjenični napon, to dovodi do pojave izmjenične struje u njemu. Ta struja, zauzvrat, dovodi do stvaranja izmjeničnog magnetskog polja u jezgri, pod utjecajem kojeg se u namotima pojavljuje promjenjiva elektromotorna sila (EMF). Kad se sekundarni namot spoji s teretom, kroz njega počinje teći izmjenična struja. Namot kojim se isporučuje struja naziva se primarnim. Drugi, spojen na opterećenje i potrošnju struje, naziva se sekundarnim.

Ovisno o dizajnu uređaja, postoje:

  • autotransformator;
  • prebacivanje;
  • odvajanje;
  • vršni transformatori.

Prema metodi hlađenja, transformatori su zračni i tekućinski hlađeni. Pored toga, uređaji s kombiniranim hlađenjem, tekućina-zrak.

Glavne tehničke karakteristike uređaja uključuju:

  • vrijednost napona: visoki napon, nizak napon;
  • vrsta pretvorbe: pojačanje, smanjivanje;
  • broj faza: jednofazna ili trofazna;
  • broj namotaja: dvostruko navijanje ili višestruko navijanje;
  • oblik jezgre: šipka, toroidni, oklop.

Glavni pokazatelj uređaja je nazivna snaga, čija je mjerna jedinica volt-ampera (VA). Smatra se da uređaji male snage prenose desetine volti-ampera, srednje snage - stotine, a velike - do nekoliko tisuća volti-ampera.

Također bih se želio zaustaviti na važnom parametru, kao što je omjer transformacije. Ova vrijednost pokazuje omjer između ulaznog i izlaznog napona i izravno je proporcionalna omjeru broja zavoja odgovarajućih namotaja.

Pojasni transformator od 220 do 12 volti

Ovakvi transformatori pronašli su veliku primjenu u svakodnevnom životu i proizvodnji. Njihova glavna svrha je napajanje niskonaponskih uređaja, poput rasvjetnih uređaja, dizajniranih za napajanje od 12 volti ili za korištenje u napajanju.

Istovremeno, proizvođači sve više dodaju zaštitu od kratkog spoja i prenapona tijekom proizvodnje, što pozitivno utječe na vijek trajanja cijelog uređaja i opterećenja na njega. Istina, treba razumjeti da se u ovom slučaju pod transformatorom ne razumije već jedan elektronički element, već neka kombinacija.

Potreba korištenja izvora s naponom od 12 volti

Postoje mjesta na kojima je prednost niskog napona. To su predmeti s visokom vlagom, povećanim sigurnosnim zahtjevima. A u vlažnim i vatrogasnim područjima upotreba mreže od 220 volti općenito je zabranjena pravilima o električnim instalacijama (PUE).

Električna mreža koja koristi padajući transformator ne zahtijeva skupe zaštitne materijale i smatra se uvjetno sigurnom za ljudski život i zdravlje. Korištenje žarulja od 12 volti u mreži za osvjetljenje nije samo jeftinije od njihovih kolega, već je i isplativije jer je njihov vijek trajanja nekoliko puta veći, jer ih dodatno štiti padajući transformator od prenaponskih napona i buke.

Primjena za izvore svjetla

Sve se više halogene i LED svjetiljke koriste kao izvori svjetlosti u stanovima i uredima, kao i za stvaranje unutarnje rasvjete. Zbog svog dizajna imaju visoku svjetlinu i dugovječnost.

Male veličine takvih izvora svjetlosti omogućuju njihovo korištenje na raznim mjestima, a mala težina svjetiljki ne opterećuje cijelu konstrukciju, što daje slobodu djelovanja kada su montirani i pojedinačno i u luster. Halogene žarulje izrađene su s različitim veličinama radnog napona, to je 6, 12, 24 volta. Za napajanje halogenih svjetiljki koriste se dvije vrste padajućih transformatora - toroidna i impulzna.

U toroidnom pretvaraču kao osnova se koristi prstenasti magnetski krug, koji je geometrijska figura tora. Ova vrsta magnetskog kruga je praktična i ima najveću učinkovitost. Ali postoje i nedostaci. Prije svega, to su njihove dimenzije i težina, a drugo, povećano zagrijavanje tijekom rada.

Manjih veličina, mogućnost glatkog starta, prisutnost stabilizacije su elektronički transformatori koji se koriste u digitalnim izvorima napajanja. Načelo rada ovih uređaja razlikuje se od toroidnih modela, jer se pored transformatora ovdje koriste i dodatni elektronički dijelovi. Sudjelujući u pretvorbi električne energije, ona se praktički ne zagrijava. Često se takav uređaj izrađuje s ugrađenim zaštitama, što ga čini prikladnijim za upotrebu i produžuje vijek trajanja. Jedini nedostatak impulsnog transformatora je njegova cijena.

Napajanje za 12 volt halogene žarulje

Da bi se elektronski transformator koristio kao izvor napajanja, na njega moraju biti spojeni brojni elektronički dijelovi. Općenito gledano, krug takvog napajanja će raditi na sljedeći način.

Mrežni napon od 220 V prolazi kroz filtre u poseban dio kruga koji se naziva pokretač. Struja koja prolazi kroz ključni tranzistor i primarni namot zasićuje jezgru, tvoreći EMF na signalnim okretima.

Pojavila se struja koja napuni kondenzator samooscilirajućeg kruga, napon na pločama kondenzatora raste dok se tranzistor ne zatvori. Razlika potencijala namotaja signala nestaje i kondenzator se ispušta kroz njega, dok se tranzistorski prekidač ponovno otvara. Cijeli se proces odvija iznova, njegova učestalost je deseci tisuća Hertza. Da bi se dobio konstantan napon od 12 V, na izlaz uređaja priključen je diodni most s glatkim elektrolitičkim kondenzatorom.

Proračun i izbor transformatora

Na raznim prodajnim mjestima možete kupiti uređaje različitih kapaciteta i parametara. Prije nastavka instalacije potrebno je izračunati snagu priključenog opterećenja.

Razmotrimo primjer za halogene žarulje. Pretpostavimo da kod nas imamo deset halogenih reflektora snage 30 W i napona 12 volti. Snaga svih rasvjetnih uređaja bit će 300 W, za komforan rad potrebno je dodati 15 posto ovoj snazi. Ispada da je potrebno razmotriti kupnju uređaja s parametrom od najmanje 345 vata i naponom od 12 volti. Na taj se način izračunava za svaki uređaj, bilo da se radi o halogenom reflektoru ili LED traci. Od proizvođača bi trebali obratiti pozornost na Philips, Feron, OSRAM.

Prilikom povezivanja važno je uzeti u obzir jedno od svojstava pretvarača na žulj. Leži u činjenici da što je manji napon, to se troši više struje stalnom snagom, a samim tim i veći pad napona preko žica. Stoga je prilikom montiranja niskonaponskih svjetala potrebno osigurati da je duljina vodova od transformatora do svake žarulje približno jednaka. U ovom će slučaju sjaj svih izvora biti isti.

Da biste koristili padajući 12-voltni pretvarač za više od jedne halogene žarulje, moguće je primijeniti dvije metode:

  1. Paralelna veza.
  2. Stvaranje zasebnih grupa.

U prvoj metodi sve su lampe paralelno povezane jedna s drugom. Za to je na izlaz transformatora povezan razvodni blok, na koji je priključak montiran. U drugom slučaju, sva ožičenja podijeljena su u skupine koje sadrže jednak broj izvora svjetlosti. S ovom vrstom veze morat ćete koristiti vlastiti transformator u svakom redu. Pogodnost je u tome što u slučaju problema na jednoj liniji druga grupa nastavlja raditi, kao i kod upotrebe uređaja manje snage.

U gornjem primjeru, vezu možemo podijeliti u dvije skupine. Svaka grupa uključuje pet izvora svjetlosti. Budući da će se snaga vodova smanjivati, dovoljno je da kupimo dva padajuća pretvarača snage po 170 W.

Samo prebacivanje žica s uređajem ne bi trebalo uzrokovati poteškoće. Obično se na uređajima terminali označavaju Ulaz i Izlaz, odnosno ulaz i izlaz. Ako je na izlazu uređaja prisutan stalan napon, tada se znak + postavlja na pozitivni terminal ili je ovaj terminal crvene boje.

Važno je također napomenuti da ako želite zamijeniti halogene žarulje u lusteru LED lampicama, jednostavno odvrtanje nekih i instaliranje ostalih najvjerojatnije će dobiti sve vrste treperenja na izlazu. Činjenica je da transformatori za 12-voltne LED žarulje moraju biti stabilizirani, dok za halogene takve zahtjeve nema. I drugi slučaj koji možete naići: luster se uopće neće uključiti. To je zbog činjenice da impulsni transformatori imaju zaštitu i automatski se isključuju kada se na njih priključi opterećenje male snage. U ovom slučaju postoji samo jedan izlaz - zamjena napajanja prikladnim.

Kategorija:

Tehnologije