Digitální učební materiál Autor: Ing. Pavel Horlivý Předmět/vzdělávací oblast: Elektrotechnický základ Tematická oblast: Elektromagnetická indukce Téma: Transformátory - princip Ročník: 2. a 3. Datum vytvoření: Červenec 2013 Název: VY_32_INOVACE_15.1.12. ELE Anotace: Transformátor objasňuje princip a konstrukci nejpoužívanějšího netočivého elektrického stroje. Prezentace je určena pro výuku žáků oboru Telekomunikace. Využitím grafických možností sady Microsoft Office 2010 se materiál stává inovativním zejména přehledností výkladu odborného tématu. Využití multimediálních prostředků zvyšuje názornost výuky, usnadňuje porozumění tématu i u slabších žáků a žáků se SPU, udržuje jejich pozornost, podporuje jejich zájem a aktivitu. Metodický pokyn: Materiál je určen pro výuku, vyžaduje použití PC a dataprojektoru. Prezentace primárně slouží pro výklad v hodině, ale může být využita i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC a dataprojektoru.

Funkční princip a konstrukce TRANSFORMÁTORY Funkční princip a konstrukce

PRINCIP TRANSFORMÁTORU Transformátor je netočivý elektrický stroj, který pracuje na principu elektromagnetické indukce ui = dF/dt. Mění parametry elektrické energie (U, I) na jiné parametry při zachování stejného kmitočtu (f = konst). Přeměna energie(transformace) probíhá tak, že transformátor mění vyšší energii na nižší a naopak při stejném výkonu.

ČÁSTI TRANSFORMÁTORU Magnetický obvod (Fe plechy) Jádro Spojky spojující jádra Elektrický obvod (Cu vinutí) -Primární a sekundární

MAGNETICKÝ OBVOD Tvary plechů a způsob skládání jádra transformátorů: Magnetický obvod je aktivní částí transformátoru a vede střídavý magnetický tok F, který je tvořen magnetickou indukcí B. Magnetický obvod je tvořen jádrem různého tvaru, na kterém je umístěno vinutí (obvykle dvě cívky), a spojkami spojujícími jádro. Jádro je složeno z elektrotechnických křemíkových plechů, které jsou od sebe izolovány nejčastěji lakováním. Tvary plechů a způsob skládání jádra transformátorů: E, L, U, I, C, M

ELEKTRICKÝ OBVOD TRAFA Primární vinutí s počtem závitů N1 připojujeme ke zdroji střídavého napětí U1 a nazýváme ho též vstupní vinutí, protéká jím proud I1. Sekundární vinutí s počtem závitů N2 a indukovaným napětím U2. K tomuto vinutí (výstupnímu vinutí) připojujeme zátěž (spotřebič), kterou protéká proud I2.

KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ magnetický obvod – plechy tloušťky 0,28; 0,33; 0,5 mm jádra - umístěno vinutí spojky - uzavírají magnetický obvod vinutí – minimálně dvě magneticky vázaná vinutí na fázi musí vyhovovat: tepelně mechanicky izolačně

KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ Chlazení transformátorů: vzduchem - malé trafoolejem - velké U transformátorů chlazených olejem máme nádoby: hladké žebrované hladké s radiátory (s ofukováním) nucený oběh oleje + chladič mimo nádobu (u velkých výkonů) na víku keramické průchodky součástí nádoby – konzervátor a hygroskopická látka

ZOBRAZENÍ RŮZNÝCH TYPŮ TRANSFORMÁTORŮ

Kontrolní otázky Popiš princip transformátoru. Jaké parametry lze měnit a jaké jsou konstantní? Nakresli elektrický obvod trafa. Jaké je konstrukční uspořádání trafa?

Použité zdroje ŘÍHA, Josef. Elektrické stroje a přístroje: učební text pro 2. a 3. ročník studijního oboru elektrotechnika. 3. vyd. Praha: SNTL, 1990, 287 s. ISBN 80-030-0315-6. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Pavel Horlivý. Obrázky: MTODOROV_69. Wikipedia.cz [online]. [cit. 20.7.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:WeldingTransformer-1.63.png AUTOR NEUVEDEN. Wikipedia.cz [online]. [cit. 20.7.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Transformer3d_col3_cs.svg BILLC. Wikipedia.cz [online]. [cit. 20.7.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:EI-transformer_core_interleaved.svg HARDY42. Wikipedia.cz [online]. [cit. 20.7.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Transformer_principle.png AUTOR NEUVEDEN. Wikipedia.cz [online]. [cit. 20.7.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electronic_component_transformers.jpg