Jak zbudowany jest transformator?

Transformator to urządzenie elektryczne, które pozwala zmieniać napięcie prądu przemiennego. Wykorzystuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej, a jego podstawowe elementy to uzwojenia pierwotne i wtórne, rdzeń magnetyczny oraz obudowa.

Za co odpowiada uzwojenia pierwotne i wtórne?

Uzwojenia transformatora są kluczowym elementem, który umożliwia przekształcanie napięcia. Uzwojenie pierwotne to cewka, przez którą przepływa prąd o określonym napięciu. Zmiana natężenia tego prądu powoduje powstanie pola magnetycznego, które oddziałuje na uzwojenie wtórne. Uzwojenie wtórne to druga cewka, która jest umieszczona w pobliżu uzwojenia pierwotnego. Gdy pole magnetyczne z uzwojenia pierwotnego przenika przez uzwojenie wtórne, indukuje w nim napięcie o innej wartości. Stosunek liczby zwojów uzwojeń pierwotnych do wtórnych decyduje o współczynniku transformacji napięcia.

Czym jest rdzeń magnetyczny?

Rdzeń magnetyczny transformatora energetycznego pełni rolę przewodnika dla pola magnetycznego, które powstaje wokół uzwojeń. Jest on wykonany z materiałów ferromagnetycznych, takich jak stal elektrotechniczna lub stopów żelaza z krzemem. Rdzeń może mieć różne kształty, np. prostokątny, cylindryczny czy toroidalny. Wybór kształtu rdzenia zależy od przeznaczenia transformatora i jego parametrów technicznych. Rdzeń składa się z cienkowarstwowych blach, które są izolowane od siebie, aby zminimalizować straty energii wynikające z prądów wirowych.

Obudowa i chłodzenie transformatora

Obudowa transformatora zapewnia ochronę przed wpływem czynników zewnętrznych, takich jak wilgoć, kurz czy uszkodzenia mechaniczne. Ponadto obudowa może pełnić funkcję chłodzenia urządzenia. W przypadku małych transformatorów stosuje się chłodzenie powietrzem — obudowa posiada otwory wentylacyjne, przez które przepływa powietrze. W większych transformatorach stosuje się chłodzenie olejowe — rdzeń i uzwojenia są zanurzone w specjalnym oleju, który odprowadza ciepło na zewnątrz obudowy.