Transformátory 3. díl
Publikované: Wednesday, 28.01. 2004 - 17:50:03 Od: alovka
|
|
V tomto článku si povíme něco o toroidních transformátorech. Článek je doplněn obrázky pro lepší názornost.
Toroidní transformátory
V toroidních transformátorech je jádro tvořeno jedním vinutým
dlouhým plechem, ohnutým do prstenu. Vinutí se na něj navíjí speciální
navíječkou, která vypadá zhruba podle obrázku dole. Navíječka je nakreslená
špatně, takhle by určitě nefungovala, ale k demonstraci funkce to postačuje. |
|
V takových transformátorech jsou všechny siločáry uloženy v jednom
směru. Čím je jádro navinuto z tenčího magnetického plechu, tím menší jsou v
něm ztráty. Jádra toroidních transformátorů jsou obvykle vinuty z tenkých
plechových fólií. Těžko si můžeme představit lépe uzavřenou magnetickou smyčku.
Jádro je celkově zakryto vinutím a má tendenci se zahřívat, tohle je ale kompenzováno
jednoduchostí z jakou vinutí vyzařuje teplo do svého okolí. Měď má vysokou tepelnou vodivost. Při projektování toroidních transformátorů se tohoto jevu využívá. Počítá se s vyšší ztrátou ve vinutí a vinutí se schválně vine vodiči z menším průřezem. Tyto transformátory mají menší rozměry než
klasické transformátory, při zachování stejného výkonu.
Toroidní transformátory využívají jevu vzájemné indukce. Obě vinutí primární i
sekundární dostávají ten samý magnetický tok. |
|
Konstrukce transformátoru na obrázku nahoře. Elektrické
schéma transformátoru na obrázku dole. |
|
|
|
|
Střídavý proud v primárním vinutí
vyvolává vznik magnetického toku v jádru. Jestliže je proud sínusový a jestli tok
je úměrný k proudu potom platí: Tento
vzoreček popisuje změny toku za jednotku času. označuje tok v
momentě t . je maximální úroveň toku, f označuje
frekvenci, kterou se mění proud a tím i tok. Elektromotorická síla ( EMS
) indukovaná v jednom závitu činí: |
|
|
EMS indukovaná v jednom závitu dosahuje maximální hodnotu Um
v momentě, kdy kosínus
dosahuje hodnoty 1 : . Skutečná
hodnota EMS - Usk činí:
.
Jestliže primární vinutí má N1 závitů, tak primární EMS činí Jestliže
sekundární vinutí má N2 závitů, tak sekundární EMS má hodnotu Poměr U1:U2
= N1:N2 = n, je nazýván součinitelem
transformace. Když připojíme na sekundární vinutí zátěž, poteče přes něho
proud I2, působící proti změnám toku. Snižuje to anti-elektromotorickou
sílu v primárním vinutí, vzrůstá tak primární proud I1. Tento
nárust přesně vyvažuje odmagnetovávající vliv sekundarního proudu.
Doteď jsme opomíjeli vliv odporu vinutí a rozptylového pole. Ve skutečnosti
primární vinutí vytváří rozptylový tok , se kterým
není zpřaženo sekundární vinutí. Úplně stejně, sekundární vinutí vytváří
rozptylový tok nezpřažený z primárním vinutím. Tyto toky
indukují napětí Us1 a Us2, zpožděné v poměru k
rozptylovému toku o
Poněvadž rozptylové toky probíhají většinou ve vzduchu, můžeme říci, že
nezávisle od indukce. Rozptylové toky a tím pádem i napětí Us1
a Us2 jsou přímo úměrné I1 a I2.
Pro naše výpočty není podstatné jestli se tyto napětí indukují ve vinutích nebo
ve vzduchových cívkách. Indukce těchto imaginárních cívek jsou uváděny a . |
Na obrázku dole jsou vyobrazeny odpory a indukce vinutí. |
|
- Odvozování parametrů transformátorů
Za případné chyby v překladu se omlouvám. Jestliže na něco narazíte nechte vzkaz v
komentářích.
Originál článek od K. Schönfoff
Překlad z originálu Elektro
bastlírna
|
| |
Průměrné hodnocení: 4.66 Hlasů: 6
|
|