Međusobna induktivnost između dva namotaja ovisi o njihovoj povezanosti fluksa. Maksimalno spajanje nastaje kada sve linije fluksa iz primarnog namotaja presjecaju sekundarni namotaj. Količina spajanja koja se ovdje dešava naziva se koeficijent spajanja. Da bi se maksimizirao koeficijent spajanja, oba namotaja su često namotana na željezno jezgro koje se koristi za obezbjeđivanje putanje za linije fluksa.   Postoji direktna veza između napona, struje, impedanse i broja zavoja u namotu transformatora. Ovaj odnos se može koristiti za pronalaženje primarnog ili sekundarnog napona, struje i broja zavoja u svakoj zavojnici. Broj zavoja upravo je taj koji određuje da li je transformator viši ili niži transformator (step-up ili step-down).

  • · Ako primarni kalem ima manje zavoja od sekundarnog, transformator je pojačani transformator.
  • · Ako primarni kalem ima više zavoja od sekundarnog, transformator je opadajući transformator.

Kada je broj zavoja na primarnom i sekundarnom namotu transformatora jednak - ulazni napon, impedansa i struja jednaki su izlaznom naponu, impedansi i struji.

Step-Up Transformator

Pojačavajući transformator se koristi kada je poželjno povećati vrijednost napona. Sljedeći krug ilustruje pojačani transformator. Primarni kalem ima manje zavoja od sekundarnog. Kada primarni kalem ima manje zavoja od sekundarnog, napon i impedansa se pojačavaju. U ilustrovanom krugu, sekundar transformatora ima dvostruko više zavoja od primara i napon se povećava sa 120 VAC na 240 VAC. Budući da je impedansa takođe pojačana, struja se smanjuje sa 10 ampera na 5 ampera.

Step-Down Transformator

Opadajući transformator se koristi kada je poželjno smanjiti vrijednost napona. Sljedeći krug ilustruje opadajući transformator. Primarni kalem ima više zavoja od sekundarnog. Omjer smanjenja je 2:1 - napon i impedansa se smanjuju, struja se pojačava.

Jednofazni transformatori od 120 ili 240 VAC se koriste za napajanje rasvjete, utičnice i malih uređaja. Transformator sa sekundarom od 240 VAC može se koristiti za napajanje većih uređaja kao što su peći, klima uređaji i grijači. Transformatore određujemo prema količini prividne snage koju mogu pružiti. Budući da su vrijednosti prividne snage često velike, nazivna vrijednost transformatora se često daje u kVA, koja određuje struju i napon koji transformator može isporučiti opterećenju bez pregrijavanja.
Većina električne energije koja se daje na primarni namot prenosi se na sekundar. Dio energije se, međutim, gubi u toplini u ožičenju ili jezgri. Neki gubici u jezgri mogu se smanjiti izgradnjom jezgra od niza ravnih sekcija koje se nazivaju laminacijama.

Trofazni transformatori se koriste kada je potrebna trofazna snaga za veća opterećenja kao što su industrijski motori. Postoje dva osnovna načina spajanja za trofazni transformator, zvijezda i trokut spoj. Trokut spoj zapravo predstavlja tri jednofazna transformatora spojena zajedno. U sljedećim objašnjenjima ćemo, zbog jednostavnosti ilustracije, predstaviti sekundar, primarni namot, dakle, izostavljamo.

Transformator u zvijezda spoju

Zvijezda spoj trofaznog namota je takav spoj pri kojem su tri kraja faznih namota međusobno povezana u nul tačku, a počeci namota služe za priključak trofaznog voda, što je prikazano sljedećom slikom, zajedno sa pripadajućim vektorskim dijagramom.   Tri namotaja su povezana da formiraju "Y" oblik. Sekundarni dio transformatora ima četiri izvoda, tri fazna i jedan neutralni vod. Napon na bilo kojoj fazi (od linije do nule) uvijek će biti manji od napona linija-linija. Linijski napon je kvadratni korijen od 3 puta napon između linije i nule (fazni napon).
Dakle, kod zvijezda spoja struja u vodu IL jednaka je faznoj struji IF, a linijski ili međufazni napon UL jednak je vektorskoj razlici dvaju faznih napona:

IL = IF

UL = √3·UF

Transformator u trokut spoju

Trokut spoj trofaznog namota je takav spoj pri kojem su sva tri namota vezana u seriju, kako prikazuje sljedeća slika, zajedno sa pripadajućim vektorskim dijagramom.   Kod trokut spoja linijski napon UL jednak je faznom naponu UF, a linijska struja IL jednaka je vektorskoj razlici struja dviju faza:

UL = UF

IL = √3·IF

Jedna faza (kao što je L1 do L2) može se koristiti za napajanje jednofaznih opterećenja. Sve tri faze se koriste za napajanje trofaznih opterećenja.
Kada je struja ista u sva tri namotaja, kaže se da je spoj u balansu. U svakoj fazi struja ima dva puta kojima može teći i pri ovom spoju je IL = √3·IF, fazne struje su jednake, linijske struje su jednake, takođe.
Ako struja nije ista u sva tri namotaja, tada je spoj van balansa, pri čemu ni linijske struje nisu jednake.

Snaga P [W] trofazne struje potrošača spojenog u trokut ili zvijezdu ista je u oba spoja i iznosi P = √3·U·I·cosφ [W], gdje su napon U i struja I linijske veličine.

« Previous Next »