Základní poznatky

Tato lekce se zabývá základními dělením transformátorů.

Rozdělení transformátorů

Rozdělení podle počtu fází:

• jednofázové
• trojfázové

Rozdělení podle konstrukce magnetického obvodu:

• plášťové
• jádrové
• toroidní

Podle způsobu chlazení:

• chlazené vzduchem/plynem
• chlazené olejem/jinou kapalinou

Podle využití transformátoru:

• síťový transformátor
• autotransformátor
• oddělovací transformátor
• svářecí transformátor
• měřicí transformátory

Druhy zapojení vinutí třífázových transformátorů

A/ Zapojení vinutí do hvězdy se značí písmenem Y, konce vinutí jsou zapojeny do uzlu, začátky vinutí jsou vyvedeny na svorky.

B/ Zapojení vinutí do trojúhelníka se značí písmenem D nebo symbolem Δ, konce vinutí jsou spojeny se začátky vinutí další cívky.

C/ Zapojení do lomené hvězdy vinutí jsou rozdělena na polovinu, používá se pouze pro sekundární vinutí transformátorů (není uvedeno).

Obr. 1: Druhy zapojení vinutí [1]

Třífázové transformátory se obvykle používají pro přenos a distribuci elektrické energie. Jejich výkony bývají v řádech kVA až MVA. Konstrukci mívají většinou jádrovou s vinutím z hliníkových vodičů. Jejich konstrukce je obdobná jako u jednofázových transformátorů, jádro má tři magnetické větve. Každá fáze má vlastní primární vinutí a sekundární vinutí. Cívky primárního vinutí, resp. cívky sekundárního vinutí jsou v zapojení do hvězdy, trojúhelníka nebo do lomené hvězdy. Transformátory pro velké výkony se značně zahřívají, a proto je třeba je chladit. Větší transformátory bývají ponořeny ve speciální nádobě s olejem, který odvádí teplo a chladí se přes stěny nádoby vzduchem.

Obr. 2: Třífázové transformátory [2]

Oddělovací transformátory mají stejný počet závitů na sekundární i primární cívce, to znamená stejné napětí na primáru i sekundáru. Používají se ke galvanickému oddělení obvodů a zajištění bezpečnosti před výskytem nebezpečného dotykového napětí. Oddělovací ochranné transformátory dle ČSN EN 61558-2-4 se vyrábějí pro sekundární napětí do 50V a jsou vyráběny dle ČSN EN 61558-2-6 jako bezpečnostní ochranné transformátory (SELV).

Obr. 3: Oddělovací transformátory [3]

Svařovací transformátory – pro odporové svařování se využívají transformátory s malým počtem závitů na sekundární straně, neboť nám postačuje velmi malé napětí, ale je zde potřeba velkých proudů, řádově desítky kA. Pro obloukové svařování je třeba transformátor s regulovatelným výstupním napětím. To je většinou zajištěno odbočkami ze sekundárního vinutí.

Obr. 4: Svařovací transformátory [4]

Autotransformátory jsou transformátory s jedním vinutím (cívkou) rozděleným odbočkou na dvě části. Jedna část vinutí je společná pro primární i sekundární stranu. Tyto transformátory se používají k regulaci výstupního napětí. Je však třeba mít na paměti, že sekundární strana není galvanicky (vodivě) oddělena od strany primární! Tedy je vodivě spojena.

Obr. 5: Autotransformátor – zapojení [5]

Měřicí transformátory převádějí vysoká napětí a velké proudy na hodnoty akceptovatelné pro relé, elektroniku nebo měřicí přístroje. Při naprosto přesném převodu hodnot umožní bezpečné měření přístroji mimo dosah zařízení vysokého napětí a velkých výkonů, ve kterých např. nelze kvůli měření proudu rozpojovat měřené obvody. Dělí se na:

• Proudový měřicí transformátor - slouží k připojení ampérmetru nebo proudového vedení (např. k wattmetru). Vstupní svorky (K a L) se připojují na vodič, ve kterém měříme proud. K výstupním svorkám k a l se připojuje ampérmetr. Pořadí svorek na měřeném vodiči odpovídá toku energie ze zdroje ke spotřebiči. Jmenovitý výstupní proud proudového měřicího transformátoru je (maximálně) 1 A nebo 5 A (přizpůsobený rozsahům měřicích přístrojů). Přístroje jsou zařazeny do tříd přesnosti.

Obr. 6: Přístrojový transformátor MTP [6]

• Napěťový měřicí transformátor - převádí měřené vysoké napětí v udaném poměru na napětí měřitelné běžným voltmetrem. Má velmi malé rozptylové pole a přesně udaný převodní poměr v celém pracovním rozsahu. Výkon bývá podle napětí a konstrukce od 5 VA až do 300 VA. Napěťové měřicí transformátory se zařazují jako měřicí přístroje do tříd přesnosti 0,1 až 3. Převodní poměr bývá volen tak, aby se dal použít k měření voltmetr s rozsahem do 110V.

Obr. 7: Přístrojový transformátor MTN [7]

Zdroje

Obrázky

[1] BEŠTA, Miloš. www.mbest.cz [online]. [cit. 2014-6-15]. Dostupný na www: http://www.mbest.cz/wp-content/uploads/2013/01/T1.2-TRAFO.pdf

[2] Autor neznámý. www.trafocz.cz [online]. [cit. 2014-6-15]. Dostupný na www: http://www.trafocz.cz/

[3] Autor neznámý. www.bohemia-trafo.cz [online]. [cit. 2014-6-15]. Dostupný na www: http://www.bohemia-trafo.cz/est.php

[4] Autor neznámý. www.elsim.cz [online]. [cit. 2014-6-15]. Dostupný na www: http://www.elsim.cz/ponuka.php

[5] Autor neznámý. www.svarbazar.cz [online]. [cit. 2014-6-15]. Dostupný na www: http://www.svarbazar.cz/phprs/view.php?cisloclanku=2009050605

[6] Autor neznámý. www.narex-makita.cz [online]. [cit. 2014-6-15]. Dostupný na www: http://www.narex-makita.cz/svarecky/svarovaci-transformatory/

[7] VRÁNA, Václav. fei1.vsb.cz [online]. [cit. 2014-6-15]. Dostupný na www: http://fei1.vsb.cz/kat420/vyuka/BC_FBI/Prednasky/Trafa_bc.pdf