ISŠT Mělník Číslo projektu Označení materiálu ázev školy Autor Tematická oblast Ročník Anotace CZ..07/.5.00/34.006 VY_3_IOVACE_H..04 Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 566, 76 0 Mělník Ing.František Moravec Elektrotechnika ME Elektrické stroje netočivé - transformátory Metodický pokyn Zhotoveno květen 0 Frontální výuka doplněná videosekvencemi s metodou průběžného kladení otázek. Po výkladu následuje kontrolní test a ověření vyložené látky za pomocí videosekvencí volně přístupných na internetu
Transformátor je elektrický stroj netočivý, který přeměňuje elektrickou energii na elektrickou energii pozměněných vlastností při stejné frekvenci Pracuje na principu Faradayova indukčního zákona o elektromagnetické indukci, který říká že napětí se indukuje s časovou změnou mg.toku U i t V ΔΦ magnetický indukční tok Wb] Δt čas [s]
Transformátor se používá pro přeměnu střídavého napětí (jeho snížení, zvýšení) a nebo pro galvanické oddělení obvodů od sítě Základ transformátoru tvoří primární (vstupní) a sekundární (výstupní) cívky, nasazené na společném uzavřeném železném jádře, který tvoří magnetický obvod Primární vinutí se připojuje ke zdroji střídavého proudu a ze sekundárního vinutí lze odebírat el. střídavý proud požadovaných parametrů Pokud se primární cívka transformátoru připojí na střídavé napětí, uzavřeným obvodem začne procházet střídavý proud a okolo této cívky se vytvoří střídavé magnetické pole, charakterizované magnetickým tokem Ф, který je též střídavý (proměnný s časem) a tedy jsou splněny podmínky pro vznik indukovaného napětí podle již uvedeného Faradayova zákona : U i t V ΔΦ magnetický indukční tok Wb] Δt čas [s] Protože jsou primární a sekundární cívka propojeny magnetickým obvodem jádra, tak se časové změny magnetického toku Ф v primární cívce vyvolané střídavým proudem, přenáší na cívku sekundární a indukují v ní střídavé napětí požadované velikosti a opačné polarity Transformátor ovšem pracuje správně jen tehdy, pokud do něj přivádíme střídavý, nebo pulsující proud. U stejnosměrného proudu se magnetický tok nemění a na sekundárním vinutí tak nevzniká žádné napětí
I Δ I. Primární cívkou proteče střídavý proud I. Vlivem toho se v jádře vytvoří střídavý magnetický tok Δ 3. a první cívce se naindukuje napětí U i =? U i U U U i U i U t V Obě cívky jsou na témže jádře. Proto jsou i změny mg.toku Δ v obou cívkách stejné a na každém jejich závitu se indukuje stejné napětí.člen Δ / Δ t můžeme vyloučit a platí : U a U 4. Střídavý magnetický tok Δ prochází přes jádro i sekundární cívkou 5. a druhé cívce se indukuje napětí U i =? U i U t V 6. a sekundárním vinutí bude napětí U 7. Po připojení zátěže protéká proud I
Z předchozích vztahů plyne : U U a také : U U po úpravě získáme tzv.transformační poměr (převod) p U U
Test - 4. K čemu se používá transformátor?. Bude transformátor správně pracovat, pokud na jeho vstup připojíme trvale stejnosměrné napětí? 3. a principu jakého zákona pracuje transformátor? 4. Které hlavní části tvořící transformátor? 5. Jak se nazývá výstupní část transformátoru, ze které odebíráme požadovaný el. proud? 6. apište vztah pro výpočet indukovaného napětí Ui =? 7. apište vztah pro výpočet indukovaného napětí Ui =? 8. apište název a vzorec pro vztah udávající poměr mezi počty závitů primární a sekundární cívky a současně primárním a sekundárním napětím u transformátoru
Opakování Samostatná práce S využitím internetu si pomocí online videa na adrese: http://www.youtube.com/watch?v=pytcy6yruxo zopakujte základní princip funkce transformátoru Řešení: DUMY - VY_3_ IOVACE_H..04 str. 8
ISŠT Mělník Použitá literatura: [] Příručka pro elektrotechnika Ing.Klaus Tkotz a kol., vydalo nakladatelství Europa- Sobotáles cz. s.r.o., Praha 0 v roce 006 (ISB 80-86706-3-3) [] Praktická elektrotechnika Petr Bastian a kol., vydalo nakladatelství Europa- Sobotáles cz. s.r.o., Praha 0 v roce 004 (ISB 80-86706-07-9) [3] Základy elektrotechniky II, pro. a 3. ročník SOU elektrotechnických Ing.Ladislav Voženílek, Ing.František Lstibůrek, vydalo STL Praha v roce 989 [4] Volně šířené a dostupné firemní prezentační materiály a prodejní katalogy výrobců spínacích a jistících přístrojů [5] Archiv autora Seznam zdrojů obrázků na jednotlivých stranách prezentace: 3. [5], [4] http://www.enika.cz/cz/soucastky-pro-elektroniku/jisteni/pojistky.html 4. simulace programu www.crocodile-clips.com/education/ 5. simulace programu www.crocodile-clips.com/education/