Трансформаторът е предназначен да преобразува променливо напрежение и се използва също за целите на галванична изолация. Устройството се използва в радиотехниката, електроенергетиката и електрониката. Представлява една или повече лентови или телени намотки, които са засегнати от магнитно поле. Те са навити на малка сърцевина, която също е магнитна сърцевина.
Кой е изобретил трансформатора?
През 1848 г. французинът Г. Румкорф измисля индукционна намотка със специален дизайн. Това изобретение беше прототипът на съвременния трансформатор. С помощта на тази намотка механикът получи колебания на високо напрежение. Имаше нужда по някакъв начин да се превърне постоянният ток в променлив. Въз основа на това, Хайнрих Даниел Румкорф използва специален прекъсвач, който се превключва последователно с намотката.
При късо съединение напрежението се покачва във вторичната намотка. То надвишава напрежението в първичната, доколкото броят на завъртанията на вторичната е по-голям. Устройството за прекъсване беше малка пружинна пластина. Колкото по-често тяе бил използван, толкова по-високо е напрежението. За да може плочата да отвори веригата, е било необходимо магнитно поле, което се създава от ядрото. Намотката Ruhmkorff е била широко използвана през 70-те години на ХХ век.
Модерен трансформатор
G. Румкорф е този, който изобретява трансформатора. Идеята му е доведена до съвършенство от учения П. Н. Яблочков, който представя своето творение през 1876 г. Като сърцевина той използва специален прът, върху който вече са навити намотките. За да прекъсне постоянния ток, ученият използва не пружинна пластина, а индукционни намотки.
Всички първични намотки бяха пуснати в експлоатация последователно и дадоха необходимото количество напрежение. Във вторичната се използваха лампи, които работеха върху входящата енергия. По-късно беше отбелязано, че е възможно да се намалят загубите на енергия. За да направите това, е необходимо да поставите и двете намотки върху сърцевината - първична и вторична.
Важно е да се знае от кого и кога е изобретен първият трансформатор, за да не се предположи погрешно, че е изобретен от Яблочков. Ученият напомни за разработката, за да я направи по-удобна за използване.
Разработката на учения беше устройство с отворени ядра. По-късно се създава нов тип - със затворени, който е разработен от братя Хопкинсън. Откритието помогна значително за намаляване на разходите за енергия. Принципът на действие е, че намотки с високо и ниско напрежение се поставят последователно върху сърцевината. Самият прът е направен от жици и стоманени ленти, които са разделениспециален изолационен материал.
Видове трансформатори
Благодарение на този, който е изобретил трансформатори, днес има различни категории от тези устройства:
- Повишаване на напрежението - ниското напрежение се увеличава значително на изхода.
- Намаляване на напрежението - идва голямо напрежение и излиза малко. Такава система е необходима на места с спад на напрежението. Това са най-често срещаните дизайни.
- Монофазни и трифазни - и три еднофазни трансформатора могат да свършат работата на трифазен. Тъй като един трифазен трансформатор всъщност се състои от три монофазни.
- Принудително и естествено охлаждане.
Каква е нуждата от трансформатори?
За да компенсират загубената топлинна радиация при предаване на ток, електроцентралите генерират много високо напрежение, което не е необходимо в такива количества за повечето устройства. В такива случаи трансформаторът е полезен. Той регулира напрежението, като го увеличава по време на предаване и след това го намалява по пътя към потребителя. В противен случай цялото оборудване нямаше да издържи на натиска на такава огромна мощност и би изгоряло или експлодирало.
Също така, електрическите уреди са оборудвани с трансформатори в ежедневието, тъй като постоянно се нуждаят от различни напрежения през няколко потока. Днес устройството се използва в компютрите и телевизорите. Необходимо е да благодарим на този, който е изобретил трансформатора, защото без негоповечето устройства няма да могат да работят нормално. В най-добрия случай ще бъдем заобиколени от устройства, работещи не при ниско (безопасно) напрежение, а при високо.
Много видове такива продукти са важни в ежедневието. За да не бъдете шокирани, най-често се използва изолационен трансформатор, който намалява този риск. Това устройство също се използва за измерване на постоянно променящо се напрежение. Това е необходимо, за да се гарантира безопасността на населението по време на токови удари. Отделни типове (токови трансформатори) се използват за измерване на количеството консумирана енергия.
