19. Elektromos kapcsolószekrény transzformátora leégett, ezért új transzformátort kell választania. Foglalja össze, hogy milyen szempontok alapján választ transzformátort! Felkészülése és felelete során használja az alábbi információkat!

1, Transzformátor működési elve, kölcsönös indukció:

- kölcsönös indukció: ha egy tekercsben változtatom a feszültséget vagy az áramot, akkor változik a benne kialakuló mágneses tér is, ha ez a változó mágneses tér keresztül halad egy másik tekercsen, akkor ebben a másik tekercsben feszültség indukálódik.

- fluxus: egy kis része szóródik a levegőben, egy része áthalad a második tekercsen is.

- csatolási tényező: jele: k. Azt mutatja meg, hogy a mágneses tér mekkora része jut át a második tekercsbe. Értéke 0 és 1 között van. Közös vasmag esetében 1 az értéke.

- kölcsönös indukciós tényező: M. Mértékegysége H

- Tekercselés: anyaga rézhuzal, szigetelt, általában lakkbevonattal.

2, Az elektromágneses indukció fajtái

Egy vezetőben vagy tekercsben feszültség keletkezik (indukálódik), ha a vezetőt körülvevő mágneses tér illetve a tekercset metsző fluxus megváltozik.

Mozgási indukció:

· A mozgással történő feszültségkeltés.

· Ui = N * B * l* v

· Generátoroknál feszültségkeltésre használjuk

Nyugalmi Indukció:

· Nyugalmi Indukcióról beszélünk, ha a feszültséget létrehozó elemek (a mágnes vagy a tekercs) nem mozognak, e helyett a fluxust létrehozó áram változik.

Önindukció:

· Feszültség indukálódik abban a vezetőben vagy tekercsben is, amely a fluxus változását áramának megváltozásával saját maga idézte elő. Ez a jelenség az önindukció.

3, Üzemállapotok:

- Üresjárási állapot: a szekunder tekercsen nincs semmilyen terhelés, kicsi a veszteség.

- Terhelési állapot: Szekunder tekercsen egy terhelő impedancia található. Ilyenkor üzemi szekunder áram alakul ki, ami a primer oldalon az áttétellel fordított arányban jelenik meg, és alakítja ki a transzformátor hálózatból felvett primer áramát, és teljesítményét. A szekunderre kapcsolt terhelés a primer oldal felől nézve az áttétel négyzete szeres értékkel jelenik meg. (Impedancia transzformáció)

- Rövidzárási üzemállapot: A szekunder tekercs kivezetéseit rövidre zárjuk. Ilyenkor a szekunder oldalon rövidzárási áram alakul ki, melyet csak a tekercs veszteségi ellenállása korlátoz. Folyamatosan nem tartható fent, mert túlmelegedést, és a transzformátor károsodását okozhatja. Célszerű gondoskodni túláram védelemről.

4, Transzformátor felépítése:

- fő fluxus: a vasmagon keresztül záródó fluxus

- szórási fluxus: vagy csak a primer vagy csak a szekunder tekercsen áthaladó mágneses tér, mely a levegőben záródik.

Működés: a primer tekercsre kapcsolt feszültség hatására a tekercsben áram folyik. Az áram mágneses teret hoz létre a tekercsben, mely a vasmagon keresztül záródik, és a frekvenciának megfelelően változtatja az irányát. Keresztül halad a szekunder tekercs belsejében is, ahol a változó mágneses tér hatására, feszültség indukálódik: U2. (Faraday tv). Ha a szekunder tekercsre ellenállást kapcsolunk áram fog folyni: I2

- legjobb hatásfokú villamos gép: 99,5-99,99%

- P1 majdnem megegyezik a P2-vel.

5, Transzformátor áttétele:

Az áttételt „a”-val jelöljük. A feszültségek és a menetszámok egymással egyenesen arányosak, a menetszámok és az áramok pedig fordítottan. a = N1/N2 = U1/U2 = I2/I1

6, Transzformátor névleges teljesítménye, feszültségei:

drop: jele Epszilon. A rövidzárási feszültségnek a névleges feszültséghez viszonyított százalékos értéke. e=100*Uz/Un kisebb transzformátorok esetében 4-6%

Ha párhuzamosan kapcsolunk transzformátorokat, akkor azonos drop értékűeket lehet kapcsolni.

Nagyobb transzformátoroknál: 8-12%--> szándékosan veszteségesre készítik (hogy kisebb legyen a zárlati áram)

- névleges teljesítmény: Névleges érték: Az az érték, amelyet a transzformátor tervezésekor célként kijelöltek. Beszélhetünk névleges feszültségről, amely meghatározza a menetek számát vagy a szigetelés vastagságát. A névleges áram megadja azt az áramterhelést, amelyet a transzformátor túlmelegedés nélkül tartósan elviselni képes. A névleges áram és névleges feszültség együtt határozza meg a transzformátor névleges teljesítményét.

7, A szekunder feszültség változása a terhelés függvényében:

- Megállapíthatjuk, hogy a feszültségváltozás függ:

1.a terheléstől (I)

2.a terhelés jellegétől (cos); kapacitív terhelésnél a feszültség nőhet is.