Koristi se za proizvodnju veoma visokog napona visoke frekvencije. Nikola Tesla je ovaj transformator koristio u eksperimentalne svrhe za proizvodnju munja, istraživanje električnog osvjetljenja, fosforescencije, proizvodnju rendgenskih zraka, elektroterapije, bežičnog prenosa električnih i radio signala i energije na daljinu.

 Kao i skoro svi transformatori, Teslin kalem poseduje dva odvojena kola – primar i sekundar. Na primaru je dodat HV kondenzator i koji uz induktor (kalem) tako povezan formira LC kolo ili rezonantno (oscilatorno) kolo. U kolu nalazi se još i zazor tj. iskrište. Kondenzator skladišti energiju u svom električnom polju, dok kalem energiju skladišti u svom magnetnom polju. Skladištenje energije osciluje u strujnom kolu u rezonantnoj frekvenciji. Kada na primar Teslinog kalema povežemo električni izvor dobija se sistem isporučivanja naelektrisanja.

 Sekundar se sastoji od namotaja žice i elektroda. Ovi namotaji se nalaze u istom delu prostora koji zauzima kalem primarnog kola. Kako promenljivo magnetno polje stvara električno polje koje pomera naelektrisanja duž sekundarnog kalema, ono poseduje veoma veliku energiju, što predstavlja visokonaponsko naelektrisanje, koje se akumulira u elektrodama sekundarnog kalema i stvara brojne iskre tj. munje.

 Kod većine kola koja moraju da imaju zatvorene petlje, sekundar Teslinog kalema to ne mora. Teslin kalem u svom originalnom obliku mogao je da proizvodi napon od 10-12 miliona volti, što je dovoljno da izazove munju tj. električno pražnjenje u vazduhu dugu i do četrdeset metara. Krajnje elektrode izbacuju naelektrisanje u okolni prostor, a mnoge varnice nađu svoj put kroz vazduh ka drugim elektrodama. Pošto se pravac elektrona kroz sekundarni kalem stalno menja napred-nazad (zbog oscilatornog kola), Teslin kalem predstavlja visoko-frekventni uređaj čije se naelektrisanje elektroda menja od pozitivnog ka negativnom i obrnuto i po nekoliko miliona puta u sekundi. Ova brza promena naelektrisanja, kao i promenljivo električno i magnetno polje čine Teslin kalem, između ostalog i veoma snažnim emiterom elektromagnetnih talasa.

 Teslin kalem tj. transformator imao je nekoliko konstrukcija, sa kojima je pokušavo da izvrši bežični prenos električne energije i informacija na daljinu. Dan-danas je princip rezonantne podešenosti predajnog i prijemnog kola univerzalno prihvaćen za sve radio prijemnike i predajnike.

 Što se tiče bežičnog prenosa električne energije u većoj količini još uvek se nije uspelo. Sam Tesla je tvrdio da je efikasnost Teslinog transformatora u prenosu energije veća od prenosa energije klasičnim oscilatorima (Hercov oscilator). A to je donekle i demonstrirao svojim čuvenim eksperimentima u Kolorado Springsu, gde je uspeo da upali sijalicu od 25W priključenu na Teslin transformator podešen kao prijemnik. Prijemni kalem je jednim krajem uzemljen, ali nije bilo nikakve direktne žične veze između predajnika i prijemnika. Daljina između prijemnika i predajnika je bila nekoliko desetina metara.

 Primena Teslinog transformatora

 Teslin transformator se danas koristi u edukativne svrhe i za zabavu, a može se videti naučnim muzejima i sajmovima radi proizvodnje kraćih munja, što je zanimljivo posetiocima.

 Kola slična Teslinom transformatoru su korišćena u radio-predajnicima sa iskrištem za bežičnu telegrafiju, sve do razvoja jačih predajnika sa elektronskim cevima 20-ih godina, prošlog veka. U predajnicima sa iskrištima su korišćena i druga električna kola, ali su sva koristila rezonantni princip koji je prvi Tesla uveo u radio-tehniku.

 Danas postoje elektronski oscilatori, ali je Teslin originalni dizajn sa iskrištem vrlo pouzdan i otporan na vrlo visoke napone.

 Teslin transformator se može koristi:

• Za stvaranje plazme, loptastih munja
• U akceleratorima i razbijačima atomskih čestica
• Za Kirlijanovu fotografiju – snimanje ”aure”
• U rendgenografiji
• Za proizvodnju ozona
• Kao izvor udarnih napona pri visokonaponskim merenjima
• Za sterilizaciju vode i vazduha

The post Teslin kalem ili Teslin transformator appeared first on Automatika.rs.

 Transformator je jedan od najprostijih električnih uređaja. Njegov osnovni dizajn, materijali i principi su se malo promenili u poslednjih sto godina, ali opet, dizajn transformatora materijali nastavljaju da se unapređuju.

 Transformator ne može da uradi sledeće:

• Transformiše jednosmernu struju u naizmeničnu i obrnuto
• Promeni napon i struju jednosmerne struje
• Promeni učestanost naizmenične struje

 Ipak, transformatori su delovi svih ovih sistema koji izvode gore spemenute radnje.

Podela transformatora

Autotransformatori

 Autotransformator ima samo jedan namotaj, koji ima izveden kontakt. Naizmenični ili pulsirajući napon se dovodi kroz deo namotaja, a viši ili niži napon se stvara na drugom delu istog namotaja. Dok u teoriji razdvojeni delovi namotaja mogu biti korišteni i za ulaz i izlaz, u praksi se viši napon dovodi na krajeve namotaja, dok se niži dovodi na jedan kraj i izvedeni kontakt. Uglavno se koriste  kada nam je potrebam odnos napona koji ne prelaze 3:1, autotransformator je jeftiniji, lakši, manji i efikasniji nego pravi (dvonamotajni) transformator istih karakteristika.

Višefazni transformatori

 Za trofazne sisteme možemo koristiti tri jednofazna transformatora ili sve tri faze mogu biti povezane u jedan trofazni transformator. Tri primarna namotaja su povezana zajedno i tri sekundarna namotaja su povezana u jedno. Namotaji mogu biti povezani u trougao, zvezdu ili slomljenu zvezdu.

 Najčešće veze su zvezda-trougao, trougao zvezda, trougao-trougao i zvezda-zvezda. Vektorska grupa pokazuje raspored namotaja, satni pomeraj faznu razliku među njima. Ako je namotaj priključen za zemlju (uzemljen), tačka priključenja je obično u središtu sprege zvezda ili slomljena zvezda.

Rezonantni transformatori

 Rezonantni transformator je onaj koji radi na rezonantnoj učestanosti jednog ili više svojih namotaja. Rezonantni namotaj je obično sekundar i ponaša se kao induktor i povezan je na red sa kondenzatorom. Ako se primarni namotaj napaja izvorom periodične naizmenične struje, kao što su pravougaoni ili testerasti talasi, svaki impuls struje pomaže u stvaranju oscilacije u sekundarnom namotaju. Zbog rezonancije, vrlo visoki napon se može razviti kroz sekundar, osim ako nije ograničen nekim procesom kao što je električni proboj. Zato se ovi uređaji koriste da stvaraju visoke naizmenične napone.

 Primeri:

• Teslin kalem
• Odinov kalem
• D’Arsonvalov aparat
• Kalem za paljenje
• Transformator suprotnog hoda za CRT televizore ili monitorež

Rezonantni transformatori rade na višoj radnoj temperaturi nego standardni transformatori.

Transformatori za menjerenja

 Strujni transformatori. Strujni transformator je tip transformatora koji se upotrebljava za merenje struja velikih vrednosti koje bi inače bilo teško meriti nekom direktnom metodom. Odnos primarne i sekundarne struje je obrnuto srazmeran odnosu broja primarnih i sekundarnih namotaja.

 Prilikom korišćenja i rada sa strujnim transformatorima mora se obratiti velika pažnja da sekundar strujnog transformatora nikad ne sme biti otvoren dok teče struja kroz primar, jer se u tom slučaju na krajevima sekundara indukuje napon koji je opasan po život.

Naponski transformatori. Naponski transformatori su drugi tip transformatora za merenje. Koriste se kada je potrebno izmeriti visoke napone koje bi bilo teško izmeriti direktno metodom. Napravljeni su tako da predstavljaju neznatno opterećenje naponu koji se meri.

Impulsni transformatori. Impulsni transformatori su oni transformatori koji su prilagođeni za odavanje pravougaonih električnih impulsa tj. pulseve sa kratkim vremenima rasta i opadanja i sa konstantnom amplitudom. Ovi transformatori imaju sišoku primenu i podeljeni su na sledeći način: Signalni tipovi (male snage) i koriste se u digitalnim kolima, srednjih snaga u kolima za upravljanje i transformatori za veće snage u distribuciji električne energije za povezivanje kola sa malim naponima sa visokonaponskim ulazima snažnih poluprovodničkih uređaja kao što su trijak, IGBT tranzistor, tiristor ili MOSFET. Specijalni visokonaponski pulsni transformatori se takođe koriste za generisanje impulsa za radare, akceleratore čestica ili druge primene gde se koriste impulsni izvori.

RF transformatori

 Za upotrebu na radio-učestanostima, transformatori su ponekad napravljeni od konfiguracija provodnika, ponekad od bifilarnih ili koaksijalnih kablova, namotanih oko ferita ili drugih tipova jezgra. Ovaj tip transformatora daje izuzetno veliku širinu opsega, ali je ograničen samo brojnim odnosom (kao što su 1:9, 1:4 ili 1:2) koji se mogu postići ovom tehnikom. Stariji tipovi RF transformatora su ponekad koristili treći namotaj (zvani prekidački namotaj) da ubaci povratnu spregu u raniji stepen starinskih regenerativnih radio-prijemnika.

 Više o Proračunu namotaja i izradi transformatora možete pronaći OVDE.

The post Podela transformatora appeared first on Automatika.rs.