Notiuni generale despre transformatoare

Notiuni generale despre transformatoare

Transformatorul electric este o masina electromagnetica statica de curent alternativ,care transforma o energie electromagnetica primara de anumiti parametrii (u1,i1) intr-o energie electromagnetica secundara de alti parametrii (u2,i2),frecventa ramane insa constanta (f1=f2=ct.).Cei doi parametrii care ne dau puterea:u-tensiunea si i-curentul,sufera prin transformare schimbari inverse,astfel daca tensiunea se micsoreaza, curentul se mareste si invers.La baza functionarii transformatorului sta principiul inductiei electromagnetice.

Din punct de vedere constructiv, transformatorul are doua parti principale:

*)circuitul magnetic- reprezentat de miezul de fier si construit din tole de otel Electro.

**)circuitele electrice- reprezentate de doua sau mai multe infasurari din Cu sau Al, realizate in jurul circuitului magnetic, fiind deci cuplate electromagnetic.

Infasurarea care primeste energia de la o sursa se numeste infasurare primara,iar cea care cedeaza energia unei retele sau unui consumator se numeste infasurare secundara.Dupa cum tensiunea infasurarii secundare este mai mare sau mai mica decat cea a infasurarii primare,transformatorul este ridicator sau coborator de tensiune.

Schematic un transformator monofazat, care are doua infasurari este reprezentat in figura 1.1    Фu i1 N1 N2 i2 u1 u2 zs i2 Фσ1 фσ2

fig.1.1

u1 - tensiunea de alimentare a primarului;

i1 - curentul din primar, cand in secundar avem legata impedanta de sarcina zs;

u2 - tensiunea la bornele secundarului rezultata prin inductie electromagnetica;

i2 - curentul din secundar;

фσ1,фσ2 - fluxurile de scapari ale primarului si secundarului;

N1,N2 - numarul de spire a infasurarii primare respectiv secundare.

Dupa numarul de faze putem avea transformatoare monofazate, trifazate sau speciale (ex:tri-hexafazate).

Rolul circuitului magnetic:

1)Concentrarea liniilor de camp;

2)Sustinerea infasurarilor;

3)Transmiterea cuplului,fortelor;

4)Transmiterea caldurii.

Regimul nominal al transformatorului:este regimul definit de ansamblul valorilor marimilor inscrise pe placuta indicatoare a transformatorului si care caracterizeaza functionarea in conditii prescrise (regimul de sarcina pentru care a fost proiectat).

Datele nominale ale unui transformator sunt:

-puterea nominala-SN (VA)- reprezinta puterea aparenta la bornele circuitului secundar;

-tensiunea nominala primara-U1N(V)-reprezinta tensiunea aplicata infasurarii primare in regim nominal;

-tensiunea nominala secundara-U2N(V)-este tensiunea rezultata la bornele secundare, la mersul in gol, primarul fiind alimentat cu tensiunea U1N ;

-raportul nominal de transformare- k- este raportul intre tensiunea primara si cea secundara la mersul in gol;

-curentul nominal (primar si secundar)- curentul de linie I1N,I2N(A);

-tensiunea nominala de scurtcircuit-usc-tensiunea aplicata unei infasurari cand cealalta este legata in scurtcircuit, iar in infasurarea alimentata curentul are valoare nominala;

;frecventa nominala- 50Hz in Europa, 60 in America de Nord;

randamentul-η;

-schema si grupa de conexiuni.

In functie de utilizarea lor, putem avea mai multe tipuri de transformatoare :

-transformatoare de putere -folosite in transportul si

distributia energiei;

-transformatoare speciale de putere-folosite pentru alimentare

Cuptoarelor metalurgice, a redresoarelor etc.

-transformatoare pentru reglarea tensiunii;

-autotransformatoare;

-transformatoare de masura;

-transformatoare pentru incercari de izolatie de inalta

tensiune.