Transformators ir ierīce, kas izmanto elektromagnētiskās indukcijas principu, lai pārveidotu maiņstrāvas spriegumu. Tā galvenās sastāvdaļas ir primārā spole, sekundārā spole un dzelzs serde.
Elektronikas profesijā bieži var redzēt transformatora ēnu, visbiežāk to izmanto barošanas avotā kā sprieguma pārveidošanas, izolācijas līdzekli.
Īsāk sakot, primāro un sekundāro spoļu sprieguma attiecība ir vienāda ar primāro un sekundāro spoļu vijumu attiecību. Tādēļ, ja vēlaties izvadīt atšķirīgus spriegumus, varat mainīt spoļu vijumu attiecību.
Atkarībā no transformatoru darba frekvencēm tos parasti var iedalīt zemfrekvences transformatoros un augstfrekvences transformatoros. Piemēram, ikdienas dzīvē strāvas frekvences maiņstrāvas frekvence ir 50 Hz. Transformatorus, kas darbojas ar šo frekvenci, sauc par zemfrekvences transformatoriem; augstfrekvences transformatora darba frekvence var sasniegt no desmitiem kHz līdz simtiem kHz.
Augstas frekvences transformatora tilpums ir daudz mazāks nekā zemas frekvences transformatora tilpums ar tādu pašu izejas jaudu.
Transformators ir samērā liela sastāvdaļa strāvas ķēdē. Ja vēlaties samazināt skaļumu, vienlaikus nodrošinot izejas jaudu, jāizmanto augstfrekvences transformators. Tāpēc augstfrekvences transformatori tiek izmantoti komutācijas barošanas avotos.
Augstas frekvences transformatoru un zemas frekvences transformatoru darbības princips ir vienāds, abi balstās uz elektromagnētiskās indukcijas principu. Tomēr materiālu ziņā to "kodoli" ir izgatavoti no dažādiem materiāliem.
Zemfrekvences transformatora dzelzs kodols parasti ir sakrauts ar daudzām silīcija tērauda loksnēm, savukārt augstfrekvences transformatora dzelzs kodols ir veidots no augstfrekvences magnētiskiem materiāliem (piemēram, ferīta). (Tāpēc augstfrekvences transformatora dzelzs kodolu parasti sauc par magnētisko kodolu.)
Līdzstrāvas stabilizētā sprieguma barošanas ķēdē zemfrekvences transformators pārraida sinusoidāla signāla signālu.
Komutācijas barošanas ķēdē augstfrekvences transformators pārraida augstfrekvences impulsa kvadrātveida viļņu signālu.
Pie nominālās jaudas attiecību starp transformatora izejas jaudu un ieejas jaudu sauc par transformatora efektivitāti. Kad transformatora izejas jauda ir vienāda ar ieejas jaudu, efektivitāte ir 100%. Patiesībā šāda transformatora nav, jo pastāv vara un dzelzs zudumi, un transformatoram būs noteikti zudumi.
Kas ir vara zudums?
Tā kā transformatora spolei ir noteikta pretestība, tad, kad strāva iet caur spoli, daļa enerģijas pārvērtīsies siltumā. Tā kā transformatora spole ir uztīta ar vara stiepli, šos zudumus sauc arī par vara zudumiem.
Kas ir dzelzs zudums?
Transformatora dzelzs zudumi galvenokārt ietver divus aspektus: histerēzes zudumus un virpuļstrāvas zudumus; histerēzes zudumi attiecas uz to, ka, maiņstrāvai plūstot caur spoli, caur dzelzs serdi rodas magnētiskās spēka līnijas, un dzelzs serdes iekšpusē esošās molekulas berzējas viena pret otru, radot siltumu, tādējādi patērējot daļu elektroenerģijas; Tā kā magnētiskā spēka līnija iet caur dzelzs serdi, dzelzs serde arī ģenerēs inducēto strāvu. Tā kā strāva virpuļo, to sauc arī par virpuļstrāvu, un virpuļstrāvas zudumi arī patērēs daļu elektroenerģijas.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 27. decembris
