Der Trafo dient der Umwandlung von Wechselspannung und dient auch der galvanischen Trennung. Das Gerät wird in der Funktechnik, Elektroindustrie und Elektronik eingesetzt. Stellt eine oder mehrere Band- oder Drahtwicklungen dar, die von einem Magnetfeld beeinflusst werden. Sie sind auf einen kleinen Kern gewickelt, der auch ein Magnetkern ist.
Wer hat den Transformator erfunden?
1848 erfand der Franzose G. Ruhmkorf eine Induktionsspule besonderer Bauart. Diese Erfindung war der Prototyp des modernen Transformators. Der Mechaniker bekam durch die Verwendung dieser Spule hohe Spannungsschwankungen. Es bestand die Notwendigkeit, irgendwie Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Basierend darauf verwendete Heinrich Daniel Ruhmkorff einen speziellen Unterbrecher, der mit der Spule in Reihe sch altete.
Bei einem Kurzschluss stieg die Spannung in der Sekundärwicklung an. Sie überstieg die Spannung in der Primärseite um so mehr, je größer die Windungszahl auf der Sekundärseite war. Die Unterbrechungsvorrichtung war ein kleiner Federteller. Je öfter sieverwendet wurde, desto höher die Spannung. Damit die Platte den Stromkreis öffnen konnte, war ein Magnetfeld erforderlich, das vom Kern erzeugt wurde. Die Ruhmkorff-Spule war in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts weit verbreitet.
Moderner Transformator
G. Ruhmkorff war der Erfinder des Transformators. Seine Idee wurde vom Wissenschaftler P. N. Yablochkov perfektioniert, der seine Kreation 1876 vorstellte. Als Kern verwendete er einen speziellen Stab, auf den die Wicklungen bereits gewickelt waren. Um den Gleichstrom zu unterbrechen, verwendete der Wissenschaftler kein Federblech, sondern Induktionsspulen.
Alle Primärwicklungen wurden in Reihe gesch altet und gaben die benötigte Spannung ab. In der Sekundarstufe wurden Lampen verwendet, die mit ankommender Energie arbeiteten. Später wurde festgestellt, dass es möglich ist, Energieverluste zu reduzieren. Dazu müssen beide Spulen auf den Kern gelegt werden - primär und sekundär.
Es ist wichtig zu wissen, von wem und wann der erste Transformator erfunden wurde, um nicht fälschlicherweise anzunehmen, dass er von Yablochkov erfunden wurde. Der Wissenschaftler erinnerte sich an die Entwicklung, um die Bedienung komfortabler zu machen.
Die Entwicklung des Wissenschaftlers war ein Gerät mit offenen Kernen. Später entsteht ein neuer Typ - mit geschlossenen, der von den Hopkinson-Brüdern entwickelt wurde. Die Entdeckung trug dazu bei, die Energiekosten erheblich zu senken. Das Funktionsprinzip bestand darin, dass Hochspannungs- und Niederspannungsspulen abwechselnd auf dem Kern platziert wurden. Der Stab selbst besteht aus Drähten und Stahlbändern, die voneinander getrennt sindspezielles Isoliermaterial.
Typen von Transformatoren
Dank der Erfinder der Transformatoren gibt es heute verschiedene Kategorien dieser Geräte:
- Boosting Spannung - Niederspannung steigt am Ausgang deutlich an.
- Spannungsreduzierung - eine große Spannung kommt herein und eine kleine kommt heraus. Ein solches System ist an Orten mit Spannungsabfällen erforderlich. Dies sind die gängigsten Designs.
- Einphasig und dreiphasig - und drei einphasige Transformatoren können durchaus die Arbeit eines dreiphasigen erledigen. Da ein dreiphasiger Transformator tatsächlich aus drei einphasigen besteht.
- Forcierte und natürliche Kühlung.
Wozu braucht man Transformatoren?
Um die bei der Stromübertragung verlorene Wärmestrahlung zu kompensieren, erzeugen Kraftwerke sehr hohe Spannungen, die von den meisten Geräten in dieser Menge nicht benötigt werden. In solchen Fällen ist der Transformator hilfreich. Es reguliert die Spannung, indem es sie während der Übertragung erhöht und dann auf dem Weg zum Benutzer verringert. Andernfalls hätte die gesamte Ausrüstung dem Ansturm einer solch gew altigen Kraft nicht standgeh alten und wäre abgebrannt oder explodiert.
Auch Elektrogeräte sind im Alltag mit Trafos ausgestattet, da sie durch mehrere Ströme ständig unterschiedliche Spannungen benötigen. Heute wird das Gerät in Computern und Fernsehern verwendet. Es ist notwendig, demjenigen zu danken, der den Transformator erfunden hat, denn ohne ihnDie meisten Geräte könnten nicht normal funktionieren. Im besten Fall wären wir von Geräten umgeben, die nicht mit niedriger (sicherer) Spannung, sondern mit hoher Spannung arbeiten.
Viele Arten solcher Produkte sind im Alltag wichtig. Um keinen Stromschlag zu erleiden, wird meistens ein Trenntransformator verwendet, der dieses Risiko verringert. Um ständig wechselnde Spannungen zu messen, wird dieses Gerät ebenfalls verwendet. Dies ist notwendig, um die Sicherheit der Bevölkerung bei Überspannungen zu gewährleisten. Zur Messung der verbrauchten Energiemenge werden separate Typen (Stromwandler) verwendet.
