Transformátory jsou díky své univerzální povaze široce používány v různých průmyslových odvětvích a domácnostech. Slouží k přeměně elektrické energie jedné frekvence a napětí na energii jiné frekvence a napětí. Hlavní součástí transformátoru jsou vinutí, která interagují s magnetickým polem vytvářeným vnější cívkou elektromagnetu.
Existuje několik hlavních typů vinutí transformátoru: primární (napájecí) a sekundární (zátěžové) vinutí. Primární vinutí je připojeno ke zdroji energie a vytváří magnetické pole a sekundární vinutí umožňuje získat požadovaný napěťový a proudový výstup.
Kromě toho existují speciální typy vinutí transformátorů, jako jsou autotransformátory a transformátory se třemi vinutími. Autotransformátory mají jedno společné vinutí, které bude sloužit jako primární i sekundární. Třívinuté transformátory mají tři vinutí: primární, sekundární a přídavné, které lze použít pro různé účely, například pro fázovou korekci.
Hlavní typy vinutí transformátorů
Existuje několik hlavních typů vinutí transformátoru:
- Vysokonapěťové vinutí – jedná se o vinutí, které je připojeno ke zdroji vysokého napětí. Obvykle má méně závitů, což umožňuje vyšší napětí. Vysokonapěťové vinutí je umístěno na primární straně transformátoru.
- Nízkonapěťové vinutí – jedná se o vinutí, které je připojeno k zátěži nebo spotřebiči. Obvykle má vyšší počet závitů, což umožňuje zvýšit proud a snížit napětí. Nízkonapěťové vinutí je umístěno na sekundární straně transformátoru.
- Střední vinutí – toto vinutí je umístěno mezi vysokonapěťovým vinutím a nízkonapěťovým vinutím. Lze jej použít k uspořádání různých schémat připojení vinutí a poskytnutí potřebných poměrů napětí a proudu.
- Přídavné vinutí – Jedná se o přídavná vinutí, která lze použít pro různé účely, například pro vytvoření pomocných obvodů nebo pro připojení k nouzovému systému.
Volba typu vinutí transformátoru závisí na požadovaném napětí a proudu a také na specifických požadavcích systému, ve kterém bude transformátor použit.
Třífázové vinutí
Třífázové vinutí zajišťuje efektivnější a stabilnější provoz transformátoru, protože umožňuje rovnoměrně rozložit zátěž mezi vinutí a zajistit rovnováhu elektromagnetických sil.
U třífázového vinutí se pro označení fází používají speciální symboly: A, B a C. Také toto vinutí může mít různá zapojení, jako je hvězda nebo trojúhelník.
Třífázové vinutí má široké využití v energetice a průmyslu, kde je potřeba přenášet velké výkony a zajistit stabilitu systému.
Jednofázové vinutí
Jednofázové vinutí se používá, když je potřeba převést napětí nebo proud na jedné fázi elektrické sítě. Umožňuje zvýšit nebo snížit napětí dodávané do zátěže v závislosti na počtu závitů vinutí.
Výhody jednofázového vinutí:
- Jednoduchost a spolehlivost designu.
- Snadná obsluha a údržba.
- Možnost použití pro různé účely: od elektrické energie po elektroniku.
Nevýhody jednofázového vinutí:
- Omezení výkonu a účinnosti.
- Potíže s udržením stability výstupního napětí.
- Velké rozměry a hmotnost díky velkému počtu drátů.
Jednofázové vinutí jsou široce používány v různých oblastech, včetně energetiky, elektroniky, průmyslových a domácích spotřebičů. Poskytují pohodlný a spolehlivý provoz transformátorů a umožňují efektivní využití elektrické energie.
Nestandardní typy vinutí transformátorů
Kromě standardních typů vinutí transformátorů existují i některá nestandardní řešení, která lze použít ve speciálních případech. Níže uvádíme některé z nich:
Variabilní vinutí
Tento typ vinutí umožňuje měnit napětí nebo proud v závislosti na vnějších podmínkách. Může být užitečný například pro regulaci výkonu nebo pro vytváření specializovaných elektrických obvodů.
Variabilní fázová vinutí
Taková vinutí umožňují měnit fázový úhel mezi vstupním a výstupním napětím nebo proudem. To může být užitečné například pro vytváření systémů s přepínáním mezi různými fázemi nebo pro přeměnu elektrické energie mezi různými typy fází.
Vinutí s proměnným počtem závitů
Tato vinutí umožňují měnit počet závitů ve vinutí, čímž se mění poměr mezi vstupním a výstupním napětím nebo proudem. Toho lze využít například k vytvoření signálových transformátorů nebo k přizpůsobení napětí či proudu konkrétním požadavkům.
To jsou jen některé příklady nestandardních typů vinutí transformátorů. Rozmanitost možností v této oblasti umožňuje inženýrům a konstruktérům přizpůsobit transformátory pro různé specializované aplikace a požadavky.
Cikcak vinutí
Cik-cak vinutí se používá v transformátorech, kde je potřeba propojit třífázové systémy s jednofázovými systémy. Tento typ vinutí poskytuje stabilnější a rovnoměrnější rozložení elektrického zatížení mezi vinutími a snižuje pravděpodobnost přetížení a poškození.
Hlavním rysem klikatého vinutí je, že umožňuje získat napětí s nulovou složkou, což je zvláště důležité pro ochranu proti zkratu a snížení indukovaného napětí.
Volba použití klikatého vinutí závisí na požadovaném zatížení a provozních podmínkách. Tento typ vinutí poskytuje transformátoru vysokou spolehlivost, účinnost a ochranu, díky čemuž je oblíbený v různých průmyslových a energetických aplikacích.
