Kwalifikacja: ELE.05 - Eksploatacja maszyn, urządzeń i instalacji elektrycznych
Zawód: Technik elektryk
Podczas wymiany uzwojeń w jednofazowym transformatorze o parametrach: SN = 200 VA , U1N = 230 V, U2N = 14,6 V, uzwojenie pierwotne powinno być wykonane z drutu nawojowego
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź wskazująca, że uzwojenie pierwotne powinno być wykonane o niniejszej średnicy i większej liczbie zwojów niż uzwojenie wtórne jest poprawna, ponieważ wynika to z zasady działania transformatorów. W transformatorze jednofazowym, stosunek napięcia do liczby zwojów jest kluczowy dla jego właściwej funkcji. Uzwojenie pierwotne, które jest zasilane napięciem sieciowym (230 V), ma więcej zwojów niż uzwojenie wtórne, co pozwala na uzyskanie niższego napięcia wtórnego (14,6 V). Przykładowo, jeśli przyjmiemy, że uzwojenie wtórne ma 10 zwojów, to uzwojenie pierwotne powinno mieć co najmniej 157 zwojów, aby zachować odpowiedni stosunek napięcia. W praktyce, większa liczba zwojów w uzwojeniu pierwotnym przy jednoczesnym zachowaniu średnicy drutu pozwala na lepsze zarządzanie prądem i ciepłem, co jest kluczowe dla efektywności transformatora oraz jego bezawaryjnego działania. Dodatkowo, stosowanie odpowiednich norm, takich jak IEC 60076, zapewnia zgodność z międzynarodowymi standardami w zakresie projektowania i budowy transformatorów.
Udzielenie odpowiedzi dotyczącej większej średnicy i mniejszej liczby zwojów niż uzwojenie wtórne, czy jakiejkolwiek innej nieprawidłowej odpowiedzi, opiera się na zrozumieniu podstawowych zasad działania transformatorów. Prawidłowe projektowanie uzwojeń wymaga znajomości zależności między napięciem, liczbą zwojów oraz prądem. Uzwojenie pierwotne musi mieć większą liczbę zwojów, aby zapewnić odpowiedni spadek napięcia, gdyż transformator działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, gdzie stosunek napięcia do liczby zwojów jest kluczowy. W transformatorze, na podstawie wzoru: U1/U2 = N1/N2, gdzie U1 i U2 to napięcia uzwojeń, a N1 i N2 to liczby zwojów, możemy zobaczyć, że musimy mieć więcej zwojów w uzwojeniu pierwotnym. Ponadto, koncepcja zastosowania drutu mniejszej średnicy w uzwojeniu pierwotnym prowadzi do problemów z wytrzymałością na prąd oraz ciepłem, co może skutkować przeciążeniem i awarią transformatora. W praktyce, stosowanie odpowiednich norm, takich jak IEC 60076, pozwala na zapobieganie takim błędom projektowym poprzez określenie minimalnych wymagań dotyczących materiałów i konstrukcji uzwojeń. Zrozumienie tych zasad jest kluczowe dla każdego inżyniera zajmującego się projektowaniem systemów elektroenergetycznych.