Pri budovaní elektrických inštalácií a systémov je použitie správnych dielov mimoriadne dôležité pre ich bezpečnosť a účinnosť. Množstvo dostupných zariadení však často znamená, že nevieme, ktoré riešenie si vybrať. Ak nie ste elektrotechnik, často nepoznáte napríklad vlastnosti transformátora. To platí aj pre toroidný transformátor. Poďme sa teda dozvedieť, čo to je a ako to môžeme použiť.
Čo je toroidný transformátor?
Začnime vysvetlením, čo toroidný transformátor vlastne je. Jednoducho povedané, je to elektrické príslušenstvo, ktoré pozostáva z dvoch (alebo viacerých) vinutí navinutých okolo jadra v tvare prstenca (alebo toroidu). Tento transformátor má svoj názov práve vďaka svojmu tvaru. Dôležité je, že vďaka tejto konštrukcii sa tieto transformátory vyznačujú zníženými energetickými stratami v jadre, ako aj výrazne zníženým hlukom počas prevádzky.
Návrh a konštrukcia toroidného transformátora
Základom konštrukcie toroidného transformátora je jadro toroidného alebo prstencového tvaru. Toto jadro je zvyčajne vyrobené z kremíkového plechu, ktorý je potiahnutý polymérom. Vinutie je umiestnené na jadre a tesne ho obopína, aby sa znížil rozptyl magnetického poľa.
Ak je vinutí viac, je medzi nimi izolácia z moderných izolátorov. Jadrá sú izolované aj zvonku. V niektorých transformátoroch môžeme nájsť aj ochranu proti preťaženiu a elektrostatické a magnetické tienenie.
Ako to funguje?
Toroidný transformátor funguje tak, že mení amplitúdu striedavého napätia a prúdu prostredníctvom pomeru transformátora, čo je pomer počtu vinutí primárneho a sekundárneho vinutia. Zjednodušene povedané, transformátor mení hodnotu napätia a prúdu v obvodoch s nekonštantným prúdom pomocou magnetického poľa.
Typy toroidných transformátorov
Na trhu dnes nájdeme mnoho typov toroidných transformátorov. Ich základné rozdelenie závisí od typu siete, v ktorej pracujú. Preto rozlišujeme medzi jednofázovými a trojfázovými transformátormi. Typy transformátorov môžeme definovať aj podľa materiálov a riešení, ktoré sa v nich používajú. Môžeme teda hovoriť o transformátoroch, ako sú:
- elektrostaticky a magneticky tienené,
- vybavené tepelnou ochranou,
- vybavené systémom pozvoľného štartu,
- zapuzdrené epoxidom.
Použitie tepelnej ochrany a zapuzdrenia transformátora prispieva k účinnosti zariadenia, znižuje energetické straty a poskytuje dodatočnú ochranu.
Výhody toroidných transformátorov
Toroidné transformátory https://www.tme.eu/sk/katalog/toroidne-transformatory_100028/ majú mnoho výhod. Medzi najsilnejšie stránky tohto typu zariadenia môžeme zaradiť skutočnosť, že má jednoduchú, kompaktnú konštrukciu, vďaka ktorej je jeho hmotnosť v porovnaní s inými typmi transformátorov výrazne znížená. Rozdiely dosahujú až 50 %. Ďalšou výhodou toroidných transformátorov je ich stabilita a účinnosť. Je to preto, že zariadenie je vynikajúce pri transformácii veľkého množstva energie.
Tieto transformátory zároveň potrebujú menej energie, keď pracujú v stave nečinnosti. Preto sú dobrým riešením v prípadoch, keď nepotrebujeme, aby transformátor pracoval nepretržite. Treba tiež spomenúť, že tvar a konštrukcia toroidných transformátorov prispievajú k zníženiu hodnôt vyžarovania magnetického poľa až o 90 %. Je to spôsobené tým, že vinutie transformátora, ktoré je vyrobené kompaktne, pôsobí ako tienidlo a koncentruje magnetické pole tam, kde je potrebné na transformáciu energie.
Kde možno použiť toroidný transformátor?
Keď hovoríme o toroidných transformátoroch, nie je možné nespomenúť ich použitie. Na úvod je potrebné poznamenať, že tento typ elektrického stroja má veľmi široké spektrum použitia v mnohých rôznych oblastiach priemyslu. Okrem iného sa dá použiť ako zdroj energie pre elektroakustické zariadenia.
Toto je jedno z najčastejších použití tohto zariadenia. Okrem toho sa dá použiť prakticky v každom elektronickom obvode – v napájacích zdrojoch, meničoch a zosilňovačoch. Tento transformátor tak nájde uplatnenie vo väčšine elektrických zariadení, ktoré denne používame. Toroidný transformátor sa môže použiť aj pri konštrukcii regulátorov striedavého motora.
