
Transformátor je statické zařízení, které převádí elektrickou energii z jednoho obvodu do druhého bez ovlivnění frekvence, a to zvyšováním (nebo) snižováním napětí.
Teorie vzájemné indukce vysvětluje fungování transformátoru. Společný magnetický tok spojuje dva elektrické obvody.
Hodnocení transformátoru je maximální výkon, který lze z něj vybrat bez překročení povolených hranic teplotního zvýšení v cívkách pro daný typ izolace.
Nominální kapacita transformátoru se vyjadřuje v KVA, nikoli v KW. Nominální kapacitu transformátoru lze často určit podle jeho teplotního zvýšení.
Ztráty v stroji způsobují teplotní zvýšení. Ztráta na mědě je úměrná proudovému zatížení, zatímco ztráta na železe je úměrná napětí. V důsledku toho je celková ztráta transformátoru určena voltampery (VA) a je nezávislá na faktoru zatížení.
Při jakémkoli hodnotě faktoru zatížení bude daný proud vytvářet stejnou ztrátu I2R.
Tato ztráta snižuje výrobní proces stroje. Faktor zatížení určuje výkon v kilowattech. Pokud klesne faktor zatížení pro dané zatížení v kW, zatížení proudu se odpovídajícím způsobem zvýší, což způsobí vyšší ztráty a nárůst teploty stroje.
Z uvedených důvodů jsou transformátory obvykle hodnoceny v KVA místo KW.
Faktor zatížení transformátoru je velmi nízký a zpožděný, pokud není zatížen. Avšak faktor zatížení při zatížení je téměř stejný nebo roven faktoru zatížení nesena zatížení.
Obvykle je proud při nepřítomnosti zatížení v transformátoru pozadu o asi 70 stupňů za napětím.
Základní komponenty jsou následující:
Magnetický obvod složený z laminovaného
Železné jádro a svorkovací struktury
Primární cívka
Sekundární cívka
Nádrž plněná izolačním olejem
Terminály (H.T) s izolačním čokolem
Terminály (L.T) s izolačním čokolem
Konzervační nádrž
Dýchavka
Ventilový potrubí
Indikátor teploty větru (WTI)
Indikátor teploty oleje (OTI) a
Radiator
Vzhledem k jeho vysoké elektřinové odporovosti, vysoké permeabilitě, nezastarávacím vlastnostem a nízkým železným ztrátám se používají lamináty speciálně legovaného křemičitého železa (obsah křemíku 4 až 5%).
V transformátoru poskytuje železné jádro kontinuální jednoduchou magnetickou cestu s nízkou odporovostí.
Magnetické unikání se minimalizuje segmentací a interlevováním primárních a sekundárních civek.
Spojení železného jádra by měla být posunuta, aby se zabránilo vytvoření jasně viditelné vzduchové mezery v magnetickém obvodu, protože vzduchová mezera snižuje magnetický tok kvůli své vysoké odporovosti.
Proud procházející transformátorem má dvě složky. Magnetizační proud (Im) v kvadratu (900) k aplikovanému napětí a proud ve fázi s aplikovaným napětím.
Většina excitovačního proudu, který transformátor dostane z primární cívky za podmínek bez zatížení, se používá k magnetizaci cesty.
V důsledku toho je excitovační proud, který transformátor čerpá za podmínek bez zatížení, tvořen převážně magnetizačním proudem, který se používá k vytvoření magnetického pole v obvodech transformátoru (indukční povaha).
V důsledku indukční povahy zatížení bude faktor zatížení transformátoru za podmínek bez zatížení v rozmezí 0,1 až 0,2.
Když se na primární cívku transformátoru aplikuje zásobování DC, není indukován proti EMF.
Proti EMF je důležitý, protože omezuje proud generovaný strojem.
V nepřítomnosti proti EMF začne transformátor čerpat obrovské proudy, což ved