З’єднання обмоток трансформатора (паралельне, послідовне)
Тема: як поєднувати обмотки трансформатора, збільшуючи струм і напруга.
Сенс трансформатора полягає в тому, що при подачі змінного струму на первинну обмотку навколо сердечника утворюється змінне електромагнітне поле. Це поле породжує у вторинній обмотці ЕРС (електрорушійну силу). Значення струму і напруги на вторинної намотуванні буде залежить від пропорційності кількості витків між первинною і вторинною обмоткою. Але і первинна обмотка повинна бути розрахована на свої величини струму і напруги, оскільки неправильне кількість витків і перерізу проводу намоток впливають на ККД трансформатора (коефіцієнт корисної дії).
Намотування трансформатора можна з'єднувати між собою певним чином. З'єднання обмоток трансформатора буває паралельним, послідовним і змішаним. Отже, у нас є трансформатор, у якого є дві первинні обмотки і дві вторинні. Його первинні обмотки розраховані на змінну напругу з величиною 110 вольт. Вторинні по 6 вольт. Якщо у нас мережа на 220 вольт, то ми повинні первинні обмотки з'єднати послідовно (110 + 110 = 220), після чого сміливо може на цю об'єднану первинну обмотку подавати 220 вольт. Хоча якщо мережа у нас виявилася на 110 вольт, то подавати цю напругу можна на будь-яку намотування, розраховану на 110 вольт.
Отже, на вторинній обмотці у нас на кожній буде змінну напругу по 6 вольт. Якщо ми їх об'єднаємо послідовно, то в результаті отримаємо подвійну напругу 12 вольт. Якщо ж ми ці вторинні обмотки з'єднати паралельно, то в цьому випадку напруга залишиться колишнім, а саме 6 вольт, але ось сила струму вже збільшиться вдвічі. Врахуйте, що кількість витків у трансформатора впливає на напругу, а перетин дроту намотування на його силу струму. Обов'язковою умовою для паралельного з'єднання повинно бути однаковість намоток за кількістю витків. Якщо цієї однаковості не буде, то напруга цієї різниці стане негативно впливати на роботу трансформатора, зменшуючи його ККД і викликаючи додатковий нагрів сердечника.
З'єднання обмоток трансформатора змішаним типом увазі по собою одночасне з'єднання і паралельними і послідовними способом. У цьому випадку буде підвищуватися і сила струму на намотках і напруга. А що буде якщо ми будемо з'єднувати обмотки трансформатора, що мають різний перетин? Якщо це паралельне з'єднання, то це рівнозначно тому, що перетин обмоток буде просто підсумовуватися (буде підвищуватися сила струму, яке відповідає загальному, сумарному перетину проводу намоток). Якщо ж це послідовне з'єднання обмоток трансформатора, то підсумкова сила струму буде відповідати обмотці, у якій найменший діаметр проводу.
P.S. Найбільш практичним з'єднанням намоток трансформатора можна вважати варіант, коли за рахунок послідовного з'єднання можна підбирати найбільш підходяще напруга на вторинній обмотці. Ми наметовому вторинну обмотку з відводами, які мали певний крок (наприклад робимо 10 обмоток, на кожній з яких по 3 вольта). У підсумку ми маємо можливість отримувати будь-яку напругу від нуля до 30 вольт з кроком в 3 вольти. У цьому випадку ми маємо найбільшу економію електроенергії, на відміну від способу, коли маючи на виході тільки 30 вольт робимо потрібну напругу за рахунок схеми стабілізатора (надлишок напруги витрачається просто в нагрів). Врахуйте, що при з'єднанні обмоток трансформатора має значення їх спрямованість (полярність).