Els principals tipus de dissenys de transformadors

Entre els diversos dispositius transformadors, es troben més sovint els transformadors:

• poder;

• mesura;

• especial.

Transformadors de potència

El terme "poder" defineix el propòsit associat a la conversió d'alta potència. Això es deu al fet que la majoria de consumidors domèstics i industrials de les xarxes elèctriques necessiten una tensió de 380/220 volts. Tanmateix, lliurar-lo a llargues distàncies s’associa a grans pèrdues d’energia, que es redueixen mitjançant l’ús de línies d’alta tensió.

Les línies de sobrecàrrega d'alta tensió es connecten a una sola xarxa de la subestació mitjançant transformadors de potència de la classe corresponent.

I en altres línies, es subministra un voltatge de 6 o 10 kV als transformadors de potència que proporcionen energia a complexos residencials i empreses de fabricació de 380/220 volts.

Transformadors d’instruments

En aquesta classe, hi ha dos tipus de dispositius que permeten mesurar els paràmetres de transformació de xarxa:

1. corrent;

2. tensió.

Els transformadors de mesura es creen amb una alta classe de precisió. Durant el funcionament, es revisen periòdicament les seves característiques metrològiques per comprovar la correcta mesura tant dels valors com dels angles de desviació dels vectors de corrent i tensió.

Transformadors de corrent

Transformador de corrent: un transformador el bobinatge primari del qual està connectat a una font de corrent i el bobinatge secundari està tancat a dispositius de mesura o de protecció amb resistències internes baixes.

Transformador de corrent de mesura: un transformador dissenyat per convertir el corrent en un valor convenient per a la mesura. El bobinat primari del transformador de corrent es connecta en sèrie al circuit amb el corrent altern mesurat i els instruments de mesura s’encenen a la secundària.

La característica principal del seu dispositiu és que funcionen constantment en les descrites anteriormenta l’article sobre com s’ordena i funciona el transformador) mode de curtcircuit. El seu enrotllament secundari és completament curt per obtenir una petita resistència i la resta del disseny està adaptat per a tal treball.

Per eliminar el mode d’emergència, la potència d’entrada està limitada per un dispositiu especial del bobinat primari: crea només un gir, que no pot crear una gran caiguda de tensió a través del bobinat i, en conseqüència, transmet una alta potència al circuit magnètic.

Aquesta bobina es talla directament al circuit d’alimentació, assegurant la seva connexió en sèrie. Per a estructures individuals, simplement es crea un forat a través del nucli pel qual passa un filferro amb corrent primari.

No s’ha de trencar la càrrega als circuits secundaris d’un transformador de corrent en viu. Per això, tots els cables i terminals de connexió es fabriquen amb una major resistència mecànica. En cas contrari, apareix immediatament una tensió d’alta tensió als extrems trencats, cosa que pot danyar els circuits secundaris.

Gràcies al funcionament dels transformadors de corrent, és possible assegurar un seguiment i anàlisi constants de les càrregues que flueixen en el sistema elèctric. Això és especialment cert en equips d’alta tensió.

Els valors nominals dels corrents secundaris dels transformadors de mesura d’energia són 5 amperis per a equips de fins a 110 kV inclosos i 1 A superiors.

Els transformadors de corrent s’utilitzen àmpliament en els instruments de mesura. A causa de l'ús del disseny del circuit magnètic lliscant, és possible realitzar diverses mesures ràpidament sense trencar el circuit elèctric, que s'ha de fer amb amplificadors convencionals.

Pinça de corrent amb transformador de corrent magnètic lliscant permetre agafar qualsevol conductor amb tensió i mesurar la magnitud i l'angle del vector actual.

Transformadors de tensió

Una característica distintiva d’aquestes estructures és que funcionen en un mode proper a l’estat inactiu, quan la magnitud de la seva càrrega de sortida és baixa. Estan connectats al sistema de tensió, el valor del qual es mesurarà.

Els transformadors de mesurament de tensió proporcionen un aïllament galvànic dels equips de circuits primaris i secundaris que operen en cada fase dels equips d’alta tensió.

Creen complexos sencers de sistemes de mesurament que permeten filtrar i aïllar els diferents components dels vectors de tensió, el compte del qual és necessari per al funcionament precís dels sistemes de proteccions, entrellaços i sistemes d'alarma.

A causa del funcionament dels transformadors de corrent i tensió, els vectors de quantitats secundàries són proporcionals a les primàries en temps real. Això fa possible no només la creació de circuits de mesura i protecció de corrent i tensió, sinó també d’analitzar l’estat de potències i resistències del sistema elèctric existent a causa de les transformacions matemàtiques dels vectors.

Tipus especials de transformadors

Aquest grup inclou:

• separació;

• coincidència;

• alta freqüència;

• soldadura i altres tipus de dispositius transformadors dissenyats per realitzar tasques elèctriques especials.

Transformadors d’aïllament

Posar dos enrotllaments exactament del mateix disseny en un circuit magnètic comú permet obtenir la mateixa tensió de sortida de 220 volts de 50 hertz a l'entrada.

La pregunta planteja: per què cal fer una transformació? La resposta és senzilla: per tal de garantir la seguretat elèctrica.

Quan la capa aïllant del fil primari del circuit es trenca, apareix un potencial perillós al cos del dispositiu que, mitjançant un circuit format a l’atzar per la terra, pot colpejar una persona i causar-li una lesió elèctrica.

La separació galvànica del circuit permet utilitzar de forma òptima l’alimentació d’equips elèctrics i alhora elimina la possibilitat de lesions en cas d’avaries en l’aïllament del circuit secundari a l’allotjament.

Per tant transformadors d’aïllament àmpliament utilitzat quan el treball amb una eina elèctrica requereix mesures de seguretat addicionals. També s’utilitzen àmpliament en equips mèdics que permeten un contacte directe amb el cos humà.

Transformadors d’alta freqüència

Es diferencien dels habituals en el material del circuit magnètic, que, a diferència del ferro transformador ordinari, és capaç de transmetre senyals d’alta freqüència sense distorsió.

El principi del seu treball es demostra amb una fotografia d’una simple construcció casolana en ferrites.

Combinació dels transformadors

L’objectiu principal és la coordinació de les resistències de diferents parts en circuits electrònics. Els transformadors de concordança s'utilitzen àmpliament en dispositius d'antena i en dissenys d'amplificadors en tubs electrònics de freqüències de so.

Transformadors de soldadura

El bobinat primari es crea amb un gran nombre de voltes, el que permet un processament normal de l’energia elèctrica amb una tensió d’entrada de 220 o 380 volts. En el bobinatge secundari, el nombre de voltes és molt menor, i el corrent que hi circula és alt. Pot arribar a milers d’amperis.

Per tant, el gruix del filferro d'aquest circuit es selecciona augmentat de secció transversal. Hi ha moltes maneres diferents de controlar el corrent de soldadura.

Els transformadors de soldadura funcionen en gran quantitat a les plantes industrials i són molt populars entre els aficionats a l'elaboració de diversos productes casolans.

Els tipus de transformadors considerats són els més habituals. Altres dispositius similars que realitzen tasques especials de processos tecnològics treballen en circuits elèctrics.