Трансформатор айнымалы кернеуді түрлендіруге арналған, сонымен қатар гальваникалық оқшаулау мақсатында қолданылады. Құрылғы радиотехникада, электр энергетикасында және электроникада қолданылады. Магниттік өріс әсер ететін бір немесе бірнеше таспа немесе сым орамдарын білдіреді. Олар кішкентай өзекке оралған, ол да магниттік өзек болып табылады.
Трансформаторды кім ойлап тапты?
1848 жылы француз Г. Рухмкорф арнайы конструкциядағы индукциялық катушканы ойлап тапты. Бұл өнертабыс заманауи трансформатордың прототипі болды. Механик осы катушканы пайдалану арқылы жоғары кернеудің ауытқуын алды. Тұрақты токты қандай да бір жолмен айнымалы токқа айналдыру қажеттілігі туындады. Осыған сүйене отырып, Генрих Даниэль Румкорф ораммен тізбектей ауысатын арнайы ажыратқышты пайдаланды.
Қысқа тұйықталу орын алған кезде қайталама орамдағы кернеу көтерілді. Қайталамадағы бұрылыстар саны неғұрлым көп болса, ол біріншіліктегі кернеуден асып түсті. Үзіліс құрылғысы шағын серіппелі пластина болды. Ол жиірекпайдаланылса, кернеу соғұрлым жоғары болады. Пластинаның контурды ашуы үшін ядро жасаған магнит өрісі қажет болды. Румкорф орамы ХХ ғасырдың 70-жылдарында кеңінен қолданылды.
Заманауи трансформатор
Г. Трансформаторды ойлап тапқан адам Румкорф болды. Оның идеясын 1876 жылы өз туындысын ұсынған ғалым П. Н. Яблочков жетілдірді. Өзек ретінде ол орамдары оралған арнайы штангаларды қолданды. Тұрақты токты үзу үшін ғалым серіппелі пластинаны емес, индукциялық катушкаларды пайдаланды.
Барлық бастапқы орамдар тізбектей іске қосылды және қажетті кернеу мөлшерін берді. Екіншілікте кіріс энергиямен жұмыс істейтін шамдар пайдаланылды. Кейіннен энергия шығынын азайтуға болатыны айтылды. Ол үшін екі орамды да өзекке қою керек - негізгі және қосымша.
Алғашқы трансформаторды кім және қашан ойлап тапқанын білу маңызды, оны Яблочков ойлап тапты деп қателеспес үшін. Ғалым оны қолдануды ыңғайлы ету үшін ойлап тапты.
Ғалымның дамуы өзегі ашық құрылғы болды. Кейінірек жаңа түрі құрылады - жабық түрі бар, оны ағайынды Хопкинсондар жасаған. Ашылу энергия шығындарын айтарлықтай азайтуға көмектесті. Жұмыс принципі жоғары вольтты және төмен кернеулі катушкалар ядроға кезекпен орналастырылды. Өзекшенің өзі бөлінген сымдар мен болат жолақтардан жасалғанарнайы оқшаулағыш материал.
Трансформатор түрлері
Трансформаторларды ойлап тапқан адамға рахмет, бүгінде бұл құрылғылардың әртүрлі санаттары бар:
- Үстеу кернеуі - шығыста төмен кернеу айтарлықтай артады.
- Кернеу төмендететін - үлкен кернеу кіреді, ал кішкене шығады. Мұндай жүйе кернеудің төмендеуі бар жерлерде қажет. Бұл ең көп таралған дизайн.
- Бір фазалы және үш фазалы - және үш бір фазалы трансформаторлар үш фазалылардың жұмысын жақсы атқара алады. Бір үш фазалы трансформатор шын мәнінде үш бір фазалыдан тұрады.
- Мәжбүрлі және табиғи салқындату.
Трансформаторлар не үшін қажет?
Ток беру кезінде жоғалған жылу сәулеленуінің орнын толтыру үшін электр станциялары көптеген құрылғыларға мұндай мөлшерде қажет емес өте жоғары кернеу шығарады. Мұндай жағдайларда трансформатор пайдалы болады. Ол кернеуді беру кезінде жоғарылатып, содан кейін пайдаланушыға барар жолда азайту арқылы реттейді. Әйтпесе, мұндай орасан зор күштің шабуылына барлық техника төтеп бере алмас еді, өртеніп немесе жарылып кетер еді.
Сонымен қатар электр құрылғылары күнделікті өмірде трансформаторлармен жабдықталған, өйткені олар үнемі бірнеше ағындар арқылы әртүрлі кернеулерді қажет етеді. Бүгінгі күні құрылғы компьютерлер мен теледидарларда қолданылады. Трансформаторды ойлап тапқан адамға алғыс айту керек, өйткені онсызқұрылғылардың көпшілігі қалыпты жұмыс істей алмайды. Ең дұрысы, бізді төмен (қауіпсіз) кернеуде емес, жоғары кернеуде жұмыс істейтін құрылғылар қоршап алады.
Мұндай өнімдердің көптеген түрлері күнделікті өмірде маңызды. Соққыға ұшырамау үшін көбінесе оқшаулау трансформаторы қолданылады, бұл бұл тәуекелді азайтады. Тұрақты өзгеретін кернеуді өлшеу үшін бұл құрылғы да қолданылады. Бұл электр қуатының көтерілуі кезінде халықтың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қажет. Тұтынылатын энергия мөлшерін өлшеу үшін бөлек түрлер (ток трансформаторлары) пайдаланылады.
