KURZUS: Elektrotechnika

MODUL: Transzformátorok

32. lecke: Különleges transzformátorok

|  | Tanulási célok
| A lecke áttanulmányozása után Ön képes lesz:
| Saját szavaival megfogalmazni a takarékkapcsolású transzformátorok működését, alkalmazásának előnyeit és hátrányait. Saját szavaival megfogalmazni a mérőtranszformátorok működését, alkalmazási lehetőségeit.
| Tevékenységek
| Olvassa el figyelmesen a különleges transzformátorok üzemével foglalkozó részt! Tanulmányozza alaposan a takarékkapcsolású transzformátorok működési feltételeit, alkalmazásuk előnyeit, hátrányait! Ismerje meg a mérőtranszformátorok működési elvét, használatuk fontos szabályait!
| Tananyag
| Kialakításuk és felhasználásuk miatt léteznek a hagyományos szerkezetű és felhasználású transzformátoroktól eltérő megoldású berendezések is, ezeket nevezzük különleges transzformátoroknak.
| Takarékkapcsolású transzformátorok
| A takarékkapcsolású transzformátor a váltakozó áramú teljesítmény transzformálására alkalmas legegyszerűbb szerkezet. Az eddig megismert kéttekercses transzformátorral összehasonlítva nevezhetnénk egytekercses transzformátornak is. Elvi kapcsolását mutatja az alábbi ábra:
| Előnyök:
1. | kisebb tekercs- és vasveszteség (mivel a közös menetszámú tekercsrészben a primer és szekunder áram különbsége folyik: I2 - I1),
2. | kisebb méret és súly,
3. | egyfázisú és háromfázisú szabályozó transzformátorokként is használhatók
| Hátrányok:
1. | galvanikus kapcsolat a primer és szekunder tekercs között (biztonsági célú leválasztásra tilos felhasználni!)
2. | amennyiben szakadás lép fel az N2-nél, akkor U2 = U1 (életveszélyes lehet!)
3. | rövidzárási árama nagy, ui. a teljes primer feszültség az N1 - N2 menetszámú tekercsrészre esik.
| Mérőtranszformátorok
| Nagy váltakozó feszültségek és áramok mérésére alkalmas különleges transzformátorok. Segítségükkel lehet a nagy feszültséget és áramot közvetlenül mérhető értékre csökkenteni.
| Feszültségváltó
| A feszültségváltó a nagy váltakozófeszültséget alakítja át közvetlenül mérhető értékre, általában 100V-ra. Működése egy üresjárásban dolgozó transzformátoréhoz hasonlít. A primer tekercset a mérendő nagyfeszültségű hálózatra kapcsolják, míg a szekunder tekercsre kötik a feszültségmérőt. A feszültségváltó legfontosabb jellemzője az áttétel pontossága és a leképzés hűsége. Ideális esetben:
| U 1 U 2 = N 1 N 2 =a
| A feszültség abszolút értékek közötti eltérést a primer feszültségre vonatkoztatva kapjuk az ún. áttételi hibát, míg a fáziseltérés esetén az ún. szöghibát.
| Fontos: A feszültségváltó szekunder kapcsait nem szabad rövidre zárni!
| Áramváltó
| Az áramváltó a nagy váltakozó áramot alakítja át közvetlenül mérhető értékre, általában 1 vagy 5A-ra. Működése kissé eltér a hagyományos transzformátorétól. A primer tekercset a mérendő nagy áram útjába sorosan kötik, míg a szekunder tekercsre kötik az árammérőt. A primer és a szekunder oldali gerjesztések egyensúlya alapján:
| I 1 I 2 = N 2 N 1 = 1 a
| Az áramváltó esetén is a legfontosabb jellemző az áttétel pontossága és a leképzés hűsége.
| A mérési célú áramváltók jellemző értékei: I2 =5A (1A) I1 =5; 20; 50 ; 200 ; 500 ; 2000 A ...
| Fontos: Az áramváltó szekunder körét megszakítani nem szabad!
| Ez a fontos megállapítás az áramváltó primer tekercsének soros kapcsolásából következik, ugyanis az áramváltó primer tekercse kényszergerjesztésű, áramát a mérendő hálózat mindenkori terhelése határozza meg. Ezért a szekunder körben végzett javítások előtt a beépített K kapcsolót rövidre kell zárni!
| Szakadáskor ugyanis megnő az indukció s ennek hatásaként
| megnő a vasveszteség és nagy feszültség lép fel a szekunder tekercsben, ami életveszélyes is lehet!

|  | Önellenőrző feladatok
| Töltse ki az alábbi feladatlapot!
| 1. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| A takarékkapcsolású transzformátor a váltakozó áramú teljesítmény csökkentésére alkalmas legegyszerűbb szerkezet.
| A takarékkapcsolású transzformátor a váltakozó áramú teljesítmény transzformálására alkalmas legegyszerűbb szerkezet.
| A takarékkapcsolású transzformátor a váltakozó áramú teljesítmény növelésére alkalmas legegyszerűbb szerkezet.
| 2. Helyes-e az alábbi állítás?
A takarékkapcsolású transzformátort biztonsági célú leválasztásra szabad használni, mivel galvanikus kapcsolat van a primer és a szekunder tekercs között. |
| 3. Adja meg, hogy melyik válasz a helytelen!
| A takarékkapcsolású transzformátor rövidzárási árama nagy.
| A takarékkapcsolású transzformátor rövidzárási árama kicsi.
| 4. Egészítse ki a következő mondatot! A feszültségváltó működése egy dolgozó transzformátoréhoz hasonlít.
| 5. Adja meg, hogy melyik válasz a helytelen!
| A feszültségváltó szekunder kapcsait nem szabad rövidre zárni!
| Az áramváltó szekunder körét megszakítani nem szabad!
| Az áramváltó szekunder kapcsait nem szabad rövidre zárni!
| 6. Jelölje meg, hogy melyik összefüggés a legjellemzőbb a feszültségváltó működésére!
| U 1 U 2 = N 1 N 2 =a
| I 1 I 2 = N 2 N 1 = 1 a