Calculul Transformatoarelor

MEMORIU JUSTIFICATIV

Transformatoarele electrice sunt o cucerire a tehnici aducând o data cu ele si deschiderea unor noi orizonturi pentru aceasta. Datorita lor astăzi nivelul de trai al populaţiei este mult îmbunătăţit datorită electrificării locuinţelor.

Pornind de la acest fapt putem demonstra că aceste aparate sunt vitale începând de la nivel mondial şi încheind la nivel personal. Demonstraţia poate începe urmărind parcursul curentului electric care odată produs la valori foarte mari este diminuat în instalaţiile de transformare de unde apoi porneşte spre staţiile locale de transformare de unde apoi la o valoare si o frecvenţă standardizată ajunge la consumatorii care pot fii industriali si casnici.

Pentru consumatorii industriali se folosesc alte tipuri de transformatoare decât cele folosite pentru consumatorii casnici.

Având în vedere că transformatoarele sunt cele mai importante si mai voluminoase componente dintr-un circuit electric, ele putând reprezenta până la 20% din greutatea unui aparatului, este necesara o verificare minuţioasă a acestora înainte de cuplarea lor în circuit.

Pentru a reduce la minim greutatea produsului dimensiunile transformatoarele transformatoarelor. Realizare de transformatoare de dimensiuni mici este favorizată de faptul că echipamentele electronice de gabarite mici sunt construite cu tranzistoare şi cu circuite integrate cărora le sunt caracteristice curenţi mici la funcţionare si tensiuni coborâte la alimentare. Reducerea dimensiunilor transformatoarelor de alimentare utilizate în aceste echipamente este posibilă prin utilizarea de materiale cu permiabilitate magnetică mare, miezuri cu forme netradiţionale şi conductoare pentru bobinaje cu secţiune mică cu strat de izolaţie subţire între spire si prin folosirea de carcase (pentru bobine) cu grosimi minime.

Datorita faptului ca transformatorul este componenta principala dintr-un circuit electric este necesar ca acesta sa fie intr-o stare impecabilă de funcţionare si deci înainte de punerea acestora în circuit este necesară efectuarea unor încercări şi verificări care sa garanteze funcţionarea acestora în regim normal pe o perioadă cat mai îndelungată.

Principiul de funcţionare

TRANSFORMATOARE MONOFAZATE

Funcţionarea transformatorului se bazează pe principiul inducţiei electromagnetice între două circuite fixe, aşezate pe un miez magnetic comun (Fg.1)

Fig.1 princioiu de functionare a trensformatorului

Pentru o descriere simplificată a funcţionării transformatorului, se neglijează o serie de fenomene şi anume: căderi de tensiune active, fluxurile de scăpări, pierderile în fier şi în cupru.

Pentru înfăşurarea primară (1) cu tensiunea alternativă u , prin ea va circula un curent alternativ. Dacă circuitul secundar (2) este deschis ( nu are legat nici un receptor), curentul din înfăşurarea primară are o valoare redusă şi este numit curent de mers în gol i .

Curentul i produce un flux magnetic alternativ care se închide prin circuitul magnetic (3). Acest flux induce în înfăşurare primară o tensiune electromotoare e şi în înfăşurarea secundară o tensiune electromotoare e .

Tensiunea electromotoare e este de sens contrar cu tensiunea aplicată u şi neglijând căderile de tensiune, se poate spune că este egală în valoare absolută cu această tensiune.

Dacă se conectează la bornele înfăşurări secundare un receptor, prin această înfăşurare va circula curentul secundar i . Curentul i produce un flux , care, conform legii lui Lenz, se opune cauzei care l-a produs, şi deci se opune fluxului , tinzând să – l micşoreze. Valoarea fluxului însă trebuie să se menţină constantă ( neglijându- se căderile de tensiune şi pierderile) pentru a se putea produce tensiunea electomotoare e care trebuie să fie egală cu tensiunea aplicată u . De aceea înfăşurarea primară va absorbii de la reţea un curent mai bare decât i numit curent primar i , care produce fluxul . Prin compunerea fluxului produs de curentul i şi a fluxului , produs de curentul i , în miezul transformatorului se menţine fluxul .

Deci când transformatorul funcţionează în sarcină, înfăşurarea primară absoarbe de la reţea puterea u i şi debitează prin înfăşurarea secundară unui receptor puterea u i . Neglijând pierderile în transformator, se poate scrie u i = u i .