Трансформатори і передача енергії
Розберемо влаштування класичного трансформатора.
Основна його функція – це зниження або підвищення напруги блоку живлення. Працює даний пристрій за рахунок напруги та низької частоти (від 50 Гц). Частота змінного струму є важливою складовою для розрахунків.
Класичний трансформатор складається з первинної та вторинної обмотки, а також сердечника (магнітопроводу).
На первинну обмотку подається та напруга, яку потрібно перетворити. А з вторинної обмотки знімають ту напругу, яка вийшла за рахунок взаємоіндукції. Сердечник збільшує магнітний потік.
Як відбувається перетворення? Все просто. Можна розрахувати індуктивність первинної та вторинної обмотки. Якщо потрібна низька напруга, то вторинна обмотка має мати менше витків, ніж первинна. Якщо первинна працює за рахунок мережевої напруги, то і розраховується на 220 В з невеликим запасом через коливання мережі.
У трансформатора багато корисних та важливих функцій, головні, це передача енергії на великі відстані та живлення електроніки:
Трансформатор передає електроенергію на відстань. Він здатний підвищувати змінну напругу. Це допомагає передавати змінний струм на великі відстані. Оскільки у дротів теж є опір, від джерела струму потрібна висока напруга, щоб його подолати. Тому трансформатори незамінні в електромережах, де вони підвищують напругу до десятки тисяч вольт. Ще біля електростанцій, що виробляють електричний струм, стоять розподільні трансформатори. Вони підвищують напругу передачі до потрібного значення. А біля споживачів стоять знижувальні трансформатор, які зменшують напругу до знайомих нам усім 220 вольт з частотою 50 герц.
Трансформатор живить електроніку. Трансформатор – це частина блоку живлення. Він знижує вхідну мережеву напругу, яка потім випрямляється діодним мостом, фільтрується та подається на плату. По суті, він використовується практично в будь-якому блоці живлення та перетворювачі.
Класичний трансформатор блоку живлення
Трансформатори багато, де використовуються. Їхня конструкція різна і для кожного завдання вона по-своєму унікальна.
Трансформатор – це найефективніший перетворювач. Його ККД (коефіцієнт корисної дії) може сягати 99% (силові трансформатори). А ось у ДВС (двигун внутрішнього згоряння) ККД зазвичай не вище 30%. Найефективніший, але в той же час найскладніший у виготовленні — це тороїдальний трансформатор. Він ефективний завдяки розташуванню котушок та магнітопроводу. Це ускладнює процес виготовлення, особливо у промислових масштабах.
