Elektronički transformator

Neki od energetskih transformatora koriste se u proizvodnim stanicama, trafostanicama i dalekovodima za snižavanje ili povećanje napona. Korištenjem transformatora snage povećava se razina napona u dalekovodu, čime kroz vod teče slaba struja. Stoga su I2R gubici u prijenosnim vodovima smanjeni. Step-down energetski transformatori koriste se za opskrbu opterećenja u industriji pri nazivnim naponima.
Neki od energetskih transformatora također napajaju elektroničke sklopove. Energetski transformator može biti jednofazna ili trofazna jedinica ovisno o primjeni za koju se koristi. S obzirom na jedinstvene značajke transformatora s promjenom ventila, automatski transformatori i distribucijski transformatori općenito pripadaju obitelji energetskih transformatora. U nastavku se raspravlja o nekim energetskim transformatorima.

Ovo su transformatori koji se najčešće koriste i dostupni su u rasponu od milivata do megavata. Ove vrste transformatora koriste se u prijenosu električne energije i također u uređajima za napajanje niskim naponom. Ovaj se transformator sastoji od laminirane jezgre za smanjenje vrtložnih struja. Ove lamele su stegnute zajedno s vijcima. I primarni i sekundarni namot namotani su na kalup i smješteni oko središnjeg kraka jezgre. Ovi transformatori koriste razdvojenu špulicu kako bi osigurali visoku izolaciju između namota za male uređaje. Između primarnog i sekundarnog, štitovi se mogu koristiti za smanjenje elektromagnetskih smetnji.
Ovaj tip transformatora nudi mnoge prednosti u odnosu na transformator s laminiranom jezgrom jer omogućuje miran i učinkovit rad sa smanjenim lutajućim ili vanjskim magnetskim poljima. Zbog manje težine i male veličine, oni su lako dizajnirani za bilo koju primjenu koja radi na niskom ili visokom naponu. Koristi se visokoučinkovita jezgra u obliku krafne koja je izrađena od zrnasto orijentiranog silicij željeza i izrezana u čeličnu vrpcu. Ova jezgra dodatno je omotana bakrenim namotima poput vrlo čvrste satne opruge. U usporedbi s EI transformatorom s lameliranom jezgrom, transformatori s toroidnom jezgrom su skuplji. Međutim, za danu ocjenu manji će i lakši biti toroidalni transformator u usporedbi s transformatorom EI laminiranog tipa. Također, osigurava manje curenja magnetskog polja i veću učinkovitost. Dostupni su od nekoliko desetaka VA do tisuća VA. Uglavnom dolaze s montažom s jednom središnjom rupom pomoću vijka s podlošcima i gumenim jastučićima.

Auto transformatori se razlikuju od standardnih transformatora s dva ili tri namota jer sadrže samo jedan namot koji djeluje i kao primarni i kao sekundarni. U ovom slučaju, dio ovog pojedinačnog namota zajednički je i za primarni i za sekundarni dio i stoga su oni električno povezani (dva su namota električno izolirana u slučaju tradicionalnog transformatora). Dakle, ovaj transformator radi na kondukciji kao i na indukciji. U ovom slučaju, laminirana jezgra je namotana jednim namotom, a dio tog namota podijeljen je na primarni i sekundarni.
Oni se dijele na pojačavajuće i silazne autotransformatore. U silaznom autotransformatoru, puni namot djeluje kao primarni, a njegov dio djeluje kao sekundarni i stoga je napon induciran u sekundaru nizak u usporedbi s primarnim. S druge strane, obrnuto će biti slučaj za pojačani transformator. U sustavima distribucije električne energije koriste se trofazni energetski transformatori koji mogu biti spojeni u zvijezdu ili trokut. Ali uglavnom se automatski transformatori povezani u zvijezdu koriste za aplikacije velike snage.
Varijabilni autotransformatori dolaze s brojčanim navojima na jednom namotu i sekundarnom vezom s kliznom karbonskom četkicom. Stoga se klizanjem karbonske četkice u sekundaru proizvodi promjenjivi napon koji je jednak omjeru zavoja između cijelog namota i odvojka.
Autotransformatori se koriste kao statori za sigurno pokretanje raznih električnih strojeva kao što su sinkroni motori, indukcijski motori itd. A također se koriste kao transformatori za peći i pojačivači.

Ovaj tip transformatora obično se koristi za trofazne elektroenergetske sustave kao što su električne mreže i dalekovodi koji prenose velike količine visokih napona. Oni su najekonomičniji zbog široko rasprostranjene uporabe trofaznih AC sustava za proizvodnju, prijenos, distribuciju i korištenje. Ovaj tip transformatora sastoji se od tri namota koji su omotani oko trokrake jezgre i uronjeni u spremnik. Ovi primarni i sekundarni namoti mogu se spojiti u različite kombinacije spojeva kao što su zvijezda-zvijezda, zvijezda-trokut, trokut-trokut i trokut-zvijezda. Ovisno o primjeni ili opterećenju, to mogu biti trofazni transformatori s povećanjem ili snižavanjem. Zbog zajedničke jezgre za sve namote, manji će biti magnetski tok curenja i stoga je učinkovitost transformatora visoka.

Transformatori hlađeni uljem veliki su energetski transformatori koji se koriste u različitim jedinicama, od velikih proizvodnih stanica ili trafostanica do jedinica za distribuciju električne energije. Ovi transformatori su napunjeni standardnim transformatorskim uljem (ili mineralnim uljem) kako bi se osiguralo hlađenje, kao i izolacija namota i jezgre. U transformatorima hlađenim uljem, jezgra i zavojnice su uronjeni ili uronjeni u tekućinu ili ulje. U usporedbi sa zrakom hlađenim transformatorima, ulje daje bolju izolaciju i djeluje kao bolji vodič topline.
RF transformatori se koriste u raznim elektroničkim sklopovima iz nekoliko razloga, kao što je usklađivanje impedancije za prijenos maksimalne snage, DC izolacija između krugova, napon i struja za povećanje ili smanjenje, sučelje između neuravnoteženih i uravnoteženih krugova, itd. Ovi transformatori dolaze kao paketi konektora, paketi za površinsku montažu i druge različite konfiguracije. Čelične lamele se ne koriste za RF transformatore. Radne frekvencije ovog transformatora su u rasponu od 30 KHz do 30 MHz i najčešće se dodavanjem kondenzatora na jedan namot pomaže ugađanju njihovih namota za određenu frekvenciju.
To mogu biti transformatori tipa zračna jezgra, feritna jezgra, balun. RF transformatori sa zračnom jezgrom koji se koriste u tiskanim pločama na koje je zalemljeno nekoliko zavoja žice. Transformatori s feritnom jezgrom koriste se u superheterodinskim radio prijamnicima koji su uglavnom transformatori ugođenog tipa. Balun transformatori koriste se za spajanje neuravnoteženih i balansiranih krugova kao što su balansirana pojačala (prijave odbijanja uobičajenog načina rada).

Audio transformatori su posebno dizajnirani transformatori koji se koriste za prijenos audio signala u audio krugovima. Radne frekvencije su u rasponu od 20 Hz do 20 KHz za ovaj tip transformatora. Koriste se za višestruke funkcije kao što su povećanje ili smanjenje napona signala, pretvaranje kruga iz uravnoteženog u neuravnoteženi i obrnuto, smanjenje ili povećanje impedancije kruga, blokiranje istosmjerne komponente struje i dopuštanje izmjeničnog signala, i za osigurati električnu galvansku izolaciju od jednog audio uređaja do drugog. Ove vrste transformatora uključuju mikrofonski ulaz, linijski ulaz, gramofonski ulaz pokretne zavojnice, linijski izlaz, međufazni i izlaz snage, izlaz mikrofona, razdjelnik, pretvorbu impedancije, izravnu kutiju, eliminatore brujanja, toroidalne AF transformatore zvučnika itd.