Λειτουργία μετασχηματιστών

Μετασχηματιστές ονομάζονται ειδικές ηλεκτρικές μηχανές οι οποίες μετασχηματίζουν (ανυψώνουν ή υποβιβάζουν) το πλάτος της εναλλασσόμενης τάσης.

Γενικά

Κάθε μετασχηματιστής (Μ/Σ) αποτελείται από έναν πυρήνα που αποτελεί το μαγνητικό κύκλωμα και δύο τυλίγματα, το τύλιγμα υψηλής τάσης (Υ.Τ.) και το τύλιγμα χαμηλής τάσης (Χ.Τ.)

Το τύλιγμα Υ.Τ. σε σχέση με το τύλιγμα Χ.Τ. κατασκευάζεται από αγωγό μικρότερης διατομής και αποτελείται από περισσότερες σπείρες, επομένως η ωμική του αντίσταση είναι μεγαλύτερη. Αντίστοιχα το τύλιγμα Χ.Τ. κατασκευάζεται από αγωγό μεγαλύτερης διατομής, έχει λιγότερες σπείρες, άρα η ωμική του αντίσταση είναι μικρότερη.

Όταν ο μετασχηματιστής συνδεθεί στο ηλεκτρικό δίκτυο τα τυλίγματα αποκτούν τις ονομασίες πρωτεύον και δευτερεύον. Πρωτεύον ονομάζεται το τύλιγμα που συνδέεται στο δίκτυο και δευτερεύον το τύλιγμα από το οποίο λαμβάνεται η μετασχηματισμένη τάση.

Αρχή λειτουργίας

Στο σχήμα που ακολουθεί φαίνεται ένα απλοποιημένο διάγραμμα ενός μονοφασικού μετασχηματιστή.

Μονοφασικός μετασχηματιστής

Όταν το πρωτεύον τύλιγμα τροφοδοτηθεί με εναλλασσόμενη τάση Vp διαρρέεται από εναλλασσόμενο ρεύμα έντασης Ip. Το εναλλασσόμενο ρεύμα προκαλεί ένα μαγνητικό πεδίο με μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή Φ. Οι μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή διέρχεται μέσα από τις σπείρες του δευτερεύοντος τυλίγματος οπότε, σύμφωνα με το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, αναπτύσσεται ΗΕΔ από επαγωγή στα άκρα του Es, που είναι κι αυτή εναλλασσόμενη με συχνότητα ίδια της Vp. Αν συνδεθεί ηλεκτρικό φορτίο στα άκρα του δευτερεύοντος τυλίγματος αυτό τροφοδοτείται με τάση Vs≅Es και διαρρέεται από ρεύμα Is. Ακολουθεί ένα σχηματικό διάγραμμα της λειτουργίας του μετασχηματιστή.

Σχηματικό διάγραμμα λειτουργίας μετασχηματιστή

Στο βίντεο που ακολουθεί παρουσιάζονται η αρχή λειτουργίας και τα κατασκευαστικά μέρη ενός τριφασικού μετασχηματιστή.

Σημείωση: Πατώντας στο εικονίδιο των ρυθμίσεων του youtube (το γρανάζι κάτω δεξιά) μπορείτε να επιλέξετε ελληνικούς υπότιτλους.