Már 641 szócikk közül válogathatsz.

Az Energiapédia egy bárki által hozzáférhető és szerkeszthető webes energetikai tudástár. Legyél Te is az Energiapédiát építő közösség tagja, és járulj hozzá, hogy minél több hasznos információ legyen az oldalon! Addig is, jó olvasgatást kívánunk!
Hirdetés


Déri Miksa, Zipernowsky Károly és Bláthy Ottó Titusz közösen 1885-ben szabadalmaztatták találmányukat, a zárt vasmagú transzformátort, mely az áram feszültségét képes megváltoztatni, így oldva meg az elektromos energia szállítását, illetve lehetőséget teremtve annak sokrétű felhasználására is.

 

A villamos energiát az erőművekben váltóáramú generátorok termelik. Ezek a generátorok 10,5-22 kV-os feszültséget állítanak elő. Az [erőmű]?veket általában lakott területtől távol helyezik el, tehát a termelt energiát nagyobb távolságra kell szállítani. A szállítás [távvezeték]?en történik. A gazdaságos működtetés és a szállítás közbeni veszteség minimalizálása érdekében az energiaátviteli feszültség nagyobb átviteli távolságok esetén 120, 220 kV, a nemzetközi együttműködési rendszerben 400 kV. Gazdaságossági megfontolásokból a transzformátorok feszültségét folyamatosan emelik. Már hazánkban is rendszerben állnak 400-750 kV-os transzformátorok. Mivel a felhasználó nagyipari motorok feszültsége 3,6 és 10 kV közötti, a 150 kW alatti teljesítményű, kisebb ipari motorok feszültsége általában már csak 400 V, a háztartási fogyasztóké pedig 230 V, ezért az erőműveknél a villamos energia feszültségét először meg kell növelni. Az energiaátvitel ezen a megnövelt feszültségen történik, a fogyasztóknál pedig a feszültséget csökkenteni kell – tehát az erőműnél feltranszformálják a feszültséget, a fogyasztóknál letranszformálják.

A transzformátor mozgó alkatrészt nem tartalmaz, a nyugalmi elektromágneses indukció alapján működik és csak váltakozó feszültségre használható. Nem alkalmas a frekvencia megváltoztatására, de – különleges esetekben és különleges szerkezettel – használható fázisszám változtatásra.


Felépítése alapvetően egyszerű, két, közös vasmagon lévő tekercsből áll, az egyik tekercsre kapcsolt váltófeszültség hatására a másik tekercsben a tekercsek menetszámának arányától függő feszültség keletkezik. Az képen pirossal jelölt rész a primer tekercs, amely a hálózatból teljesítményt vesz fel, a zölddel jelölt tekercs pedig a szekunder, mely tekercsszámuk eltérésének megfelelő csökkentett teljesítményt szolgáltat. A két tekercs szerepe felcserélhető, ezért sok esetben a tekercseket feszültségeik szerint különböztetjük meg: kisebb és nagyobb feszültségű tekercsről beszélünk. (A valóságos transzformátorok gyakran több tekercsből állnak.)


Az ideális transzformátornak az áramkörbe való beiktatásakor csupán áttétele befolyásolja az áramkört, egyéb tulajdonságai nem; vesztesége nincs. Az (ideális) transzformátor nemcsak feszültséget és áramot, hanem impedanciát is transzformál.


A valóságos transzformátorok mind veszteségesek. Ezek okai a rézveszteség, mely a tekercsek ohmos ellenállása miatt, és a vasveszteség, - mely a vasmagban kialakuló örvényáramok és a „hiszterézis” veszteség miatt alakul ki. Mindezek ellenére a transzformátorok hatásfoka a gyakorlatban elérheti a 97 %-ot. Bonyolultsága csak a működési elv ismeretében válik nyilvánvalóvá.

A valóságban megépített transzformátor működése eléggé bonyolult meggondolásokat, számításokat igényel. Lényegében azonban fizikailag könnyen áttekinthető: áramjárta hurkok mágneses terének egymásra hatásán, a kölcsönös indukció elvén alapul. Egyszerűen leírva: adott egy zárt vasmag, amelyen két egymástól független tekercs van, a primer és a szekunder tekercs. A primer tekercset vastagabb huzalból, kevés menetszámmal, tehát sűrűbben tekercselik. A primer tekercsbe bevezetik a kisebb feszültségű, nagyobb áramerősségű váltakozó áramot, amely maga körül váltakozó erősségű mágneses teret létesít. (Ezt nevezzük primer főfluxusnak. Fluxus: Kisugárzott felületi teljesítmény. Általában valamely fizikai mennyiség átáramlási üteme egy referencia felületen keresztül. Speciálisan az egységnyi felületen az egyik féltér felé áthaladó teljes sugárzási teljesítmény. Egysége: W/m2.)


A mágneses tér ütemes váltakozására a vasmag a szekunder tekercsbe ugyanolyan ütemű váltóáramot hoz létre. Ahányszor nagyobb a szekunder tekercs menetszáma a primertekercselésnél, annyiszor nagyobb feszültségű és kisebb erősségű a szekunder tekercsben indukált áram. Ez azt jelenti, hogy a transzformátoroknál a megfelelő menetszámok és feszültségek hányadosa egyenlő. A szekunder feszültség tehát a primer feszültségtől és a két tekercs menetszámának arányától függ.

Az elektromos berendezések egy részét (játékok tápegységei, telefonadapterek, hegesztőtranszformátorok, forrasztópáka stb.) a balesetveszély elkerülése érdekében a hálózati feszültségnél kisebb feszültséggel működtetjük (6-42V). Ilyenkor a menetszámok megfelelő megválasztásával a feszültséget letranszformáljuk. A reklámcsövek, röntgenkészülékek 230V-nál nagyobb feszültséggel működnek. Ezek használatához a feszültséget feltranszformáljuk.

 

Az energiamegmaradás a transzformátoroknál is jelen van. Ez azt jelenti, hogy a primer és a szekunder tekercsekben az egyenlő idők alatt létrejött elektromos energiaváltozások egyenlők. Tehát a primer és a szekunder tekercsekben egyenlő az elektromos teljesítmény, a transzformátor tekercsein mérhető feszültségek és a megfelelő áramerősségek fordítottan arányosak. Nagyobb feszültséget tudunk előállítani kisebb áramerősséggel, vagy nagyobb áramerősséget kisebb feszültséggel. A betáplált és kivett teljesítmény nem változik.



 


A szócikkhez társított címkék:
elektromosság , készülék




Médiapédia Patikapédia Ecopédia Netpédia Biciklopédia Vinopédia Pókerpédia
marketing és média tudástár egyészségügyi enciklopédia gazdasági és pénzügyi tudástár internetes tudástár kerékpáros tudástár borkulturális tudástár pókerenciklopédia