maandag 2 november 2009

Storingen op radiotoestellen (AM) en mobilofoons?

Als een elektronische omvormer in de omgeving van ontvangstapparatuur staat, kan het voorkomen dat op bepaalde golflengten van de lange golf (AM) storingen te horen zijn. Dit is in zoverre normaal gezien de hoge uitgangsfrequentie (35kHz) van een elektronische omvormer.
Hieraan kan verholpen worden door:
- de omvormer ver van de ontvangstapparatuur te plaatsen (>2m)
- de aansluitdraden van de omvormer naar de lamp zo kort mogelijk te houden en deze te 'twisten'.
Alle Ereatronic i  voldoen aan de strengste voorwaarden op vlak van emissie.

Mogen twee of meer elektronische omvormers aan de secundaire zijde parallel geschakeld worden ?

Neen.
De goede werking van een elektronische omvormer wordt verstoord door het parallel schakelen van de laagspanningsuitgang van twee of meerdere toestellen

Welke factoren bepalen de levensduur van een elektronische omvormer ?

- De levensduur van de omvormer wordt nadelig beïnvloed door warmte. Het komt er dus op aan om de omvormer op te stellen in een goed geventileerde ruimte. Isolatiematerialen mogen in geen geval de omvormer bedekken.
- Veelvuldig in- en uitschakelen zorgt voor meer stress in de omvormer.
- Slechte contacten in schakelaars of in kroonstenen zorgen voor spanningspieken en zijn erg nadelig voor de goede werking en de levensduur van de omvormer.
- Te lange draden van de omvormer naar de lamp, zorgen voor een inductieve spanningsval. Hierdoor daalt het rendement en warmt de omvormer zelf aanzienlijk meer op.
- Overspanning en overbelasting hebben een negatieve invloed op de levensduur.
- De Ereatronic i omvormers zijn in hun standaarduitvoering niet geschikt voor het voeden van railsystemen of pendelverlichting met 'gesplitte draden' en een vermogen hoger dan 60W.

Dimmen van elektronische transformatoren ?

De meeste types Ereatronic i zijn reeds universeel dimbaar (zie productfiche). Hierbij kan men zowel een fase-afsnijdings "C" als een fase-aansnijdingsdimmer "L" gebruiken. Of uiteraard een zogenaamde 'universeel'-dimmer "R,L,C"
Bij niet universeel dimbare types moet verplicht gebruik gemaakt worden van een fase-afsnijdingsdimmers (geschikt voor capacitieve lasten "C"), of een fase-aansnijdingsdimmer (voor inductieve lasten "L") in combinatie met de Ereafilter type E12Z21.
Merk op dat voor de meest optimale (geruisloze) werking het fase-afsnijdingsprincipe de voorkeur geniet!

Hoe wordt de uitgangsspanning van een elektronische omvormer gemeten?

a) De omvormer werkt niet als er geen lamp aangesloten is of als de lamp defect is. Er zal dan ook geen spanning gemeten worden.
b) Omdat de uitgangsspanning geen gewone 50Hz wisselspanning of een gelijkspanning is maar een hoogfrequente blokgolf van 35kHz, kan deze niet zomaar gemeten worden met een klassieke multimeter. Hiervoor is een spanningsmeter nodig die ook hoogfrequente signalen kan meten. Voor een redelijke nauwkeurigheid moet de meter minstens geschikt zijn voor signalen tot 300kHz.
Daarenboven moet de meter in staat zijn de 'effectieve waarde, of True RMS-waarde' van de spanning te meten.

Onderscheid tussen een gewikkelde - versus elektronische transformator (omvormer).

Bij een gewikkelde transformator, ook wel ferro-magnetische transformator genaamd, wordt de frequentie van de ingangsspanning ongewijzigd overgebracht naar de uitgang. Bij een elektronische transformator wordt de ingangsfrequentie van 50Hz 'omgevormd' tot een hoog frequente blokgolf van 35kHz. Door op deze hoge frequentie te werken, kan de omvormer veel kleiner uitgevoerd worden dan een gewikkelde transformator met een zelfde vermogen. Merk op dat de hoogfrequente uitgangsspanning niet voor elk belastingstype geschikt is.

EREA

EREA is een Belgische onderneming gevestigd in Wijnegem bij Antwerpen (België) met meer dan 60 jaar ervaring in het vervaardigen van transformatoren en omvormers.

EREA produceert 2 miljoen transformatoren per jaar en stelt 190 personen te werk. Het behoort dan ook tot de grootste transformatorenfabrikanten in Europa.

Al haar ervaring, kennis en ontwikkelingsmogelijkheden stelt EREA ten dienste van professionelen. Haar producten worden gewaardeerd om hun kwaliteit en betrouwbaarheid.

EREA levert uit voorraad een verscheiden gamma standaardtransformatoren en omvormers voor halogeen-
en LED-verlichting, industrie, elektronica enz. ... .

EREA heeft een uitgebreid gamma standaard transformatoren voor algemene en industriële toepassingen van 1 VA tot 100 kVA alsook afgeleide producten zoals gelijkspanningsvoedingen voor elektronica, machinebouw, enz.

Voor halogeenverlichting biedt EREA zowel elektromagnetische als elektronische transformatoren aan, in verschillende uitvoeringen van 10 VA tot 630 VA.
Allen ontworpen om voor elke installatie de meest geschikte transformator te kunnen aanbieden.

Recent werd het productpalet uitgebreid met LED-verlichting, waarin EREA een
totaaloplossing aanbiedt met zowel de LED-configuraties als de DC-gestabiliseerde voedingen.

EREA ontwerpt eveneens producten volgens klantspecificaties, aangepast aan de wensen van de klant.

EREA nv

Ruggeveldstraat 1
BE-2110 Wijnegem
BELGIE

tel.: +32 - (0)3-355 16 00
fax: +32 - (0)3-355 16 01
e-mail : info@erea.be
http://www.erea.be

soorten transformatoren

Er zijn ook speciale soorten transformatoren:

Autotransformator. Deze bestaat uit alleen een primaire wikkeling die op een aantal punten 'afgetapt' kan worden.

Bobine. Een bobine is een speciale transformator die in het ontstekingssysteem van auto's met mengselmotor gebruikt wordt om de hoogspanning op te wekken waarmee met behulp van een bougie vonk het brandstofmengsel wordt ontstoken.

Driefasentransformator. Speciaal voor het omvormen van driefasenspanningen bedoeld.

Lastransformator. Deze bevat een verschuifbare kern waarmee de maximale stroomsterkte is in te stellen. De uitgangsspanning is laag en de stroom hoog.

Variacs. Een variac is vaak een variant op de autotransformator waarbij de uitgangsspanning traploos geregeld kan worden. Variacs worden onder andere gebruikt om in testopstellingen netspanningsvariaties te simuleren. Soms wordt de variabele uitgangsspanning van een secundaire wikkeling afgenomen, waardoor het aangesloten apparaat niet rechtstreeks met de netspanning is verbonden. Dit is vooral van belang voor de veiligheid bij onderzoek- en reparatiewerkzaamheden.

Veiligheidstransformator. Primaire en secundaire spoelen van de veiligheidstrafo's zijn door een dubbele isolatielaag van elkaar gescheiden, om elektrocutiegevaar weg te nemen. De secundaire spanning is de ZLVS (Zeer Lage Veiligheids Spanning), d.w.z. maximaal 50 Volt. Veiligheidstransformatoren worden gebruikt in vochtige vertrekken, als voeding voor looplampen, elektrisch speelgoed, in medische toepassingen, e.d.

Scheidingstransformator. Net zoals bij de veiligheidstrafo zijn de primaire en secundaire spoelen hier met dubbele isolatie van elkaar gescheiden, maar de primaire spanning is gelijk aan de secundaire spanning (meestal 230 V). Scheidingstrafo's worden gebruikt om elektrocutiegevaar te verminderen als er geen ZLVS mogelijk is. Ook de meeste laboratoriumtoestellen, zoals de oscilloscoop, hebben omwille van veiligheidsredenen een ingebouwde scheidingstrafo.

Uitgangstransformator. Deze trafo wordt gebruikt in buizenversterkers om de wisselstroom die op de gelijkstroom uit de anode van een elektronenbuis staat gesuperponeerd, aan een luidspreker af te geven. De trafo gedraagt zich als een scheidingstransformator en als de boven beschreven impedantietransformator.

Verhuistransformator. Meestal voorzien van 230 V en 110 V aansluiting voor in- en uitgangen. Bedoeld om apparaten van het ene net op het andere aan te sluiten (bijvoorbeeld na een verhuizing naar een ander land of continent). Hiervoor gebruikt men meestal een "autotransformator"
Tokamak. De plasma stroom in een tokamak wordt op gang gebracht en gehouden door het transformatorprincipe, waarbij de plasma ring dienst doet als secundaire spoel. (Zie kernfusie)

Schuiftransformator. Schuiftransformators kunnen stroom of signalen van een vaste punt naar een bewegend onderdeel doorgeven. Zie ook de Lineaire Variabele Differentiële Transformator.

Meettransformatoren waaronder spanningstransformatoren en stroomtransformatoren. Deze transformatoren hebben niet tot doel een belasting te voeden maar om een meetsignaal te transformeren naar een meetbare waarde. Zij worden voornamelijk ingezet voor energiemeting en beveiliging van installaties.

Aardingstransformator die een driefasig net zonder nulpunt kan aarden om zwevende potentialen tegen te gaan.

Treintransformator is de transformator die de spanning van de bovenleiding van het spoorwegnet omlaag transformeert op niveau van de tractie motoren.

Vermogentransformator. Vermogentransformatoren worden in onderstations ondergebracht voor de distributie van elektriciteit. Ze hebben een zeer hoog rendement; beter dan 99%, en een zeer hoge impedantie om kortsluitstromen te beperken tot ongeveer een factor 5×Inom. Ze hebben doorgaans ook een regelschakelaar waardoor de netspanning constant kan gehouden worden bij veranderende belasting. We spreken over een vermogentransformator vanaf ongeveer 10MVA.

Formules

Voor een transformator geldt de wet van behoud van energie. Al het aan de primaire kant opgenomen vermogen moet ergens blijven. Het grootste deel kan aan de secundaire kant weer afgenomen worden, ofwel
P_p = P_s + P_{diss} \!
Een klein deel van de energie wordt in de transformator echter in warmte omgezet (gedissipeerd vermogen). Voor een ideale transformator, waar geen verliezen in optreden, geldt dus (met P = U * I)
U_p * I_p = U_s * I_s \!
De sterkte van het magnetische veld in de spoel is afhankelijk van het aantal windingen van die spoel en de sterkte van de elektrische stroom door die windingen. Heeft de primaire spoel n windingen en de secundaire m windingen, dan zullen de spanning U en stroom I aan in- en uitgang van de transformator zich verhouden als:
\frac{U_s}{U_p} = \frac{m}{n}
en
\frac{I_s}{I_p} = \frac{n}{m}
De fractie m / n wordt ook wel de transformatieverhouding genoemd.

Impedantietransformator

Bij gebruik als impedantietransformator (voor audioversterkers en hf-apparatuur) geldt voor de impedantie de formule:
\frac{Z_s}{ Z_p} = \left(\frac{m}{n}\right)^2

constructie van een transformator

Een transformator bestaat uit twee of meer spoelen, die zich in elkaars magnetisch veld bevinden. Soms zijn de spoelen uitgevoerd als één wikkeling met aftakkingen. Afhankelijk van de toepassing van de transformator worden de spoelen al dan niet gewikkeld rond een magnetiseerbare kern. Het wikkeldraad is meestal koper, dat is voorzien van een schellak isolatielaagje om sluiting tussen de wikkelingen te voorkomen.

Bij laagfrequenttypen, transformatoren voor lage frequenties (tot ca. 1 kHz) is de kern meestal van gelamelleerd, zacht Silicium-staal (= weekijzer), zgn. transformatorblik. De kern bestaat uit lamellen die van elkaar geïsoleerd zijn om het vermogensverlies in de kern ten gevolge van wervelstromen te beperken. De uitvoeringsvorm kan naar de vorm van de ijzerlamellen een E-I-, U-I-, U-U- of een ronde kern (ringkern) zijn. De spoelen worden op een kunststof of hars-gedrenkt kartonnen spoelvorm gewikkeld.

Heel oude vermogenstransformators waren meestal op een "Quad-U" ofwel "Quad-C" kern gewikkeld. Deze waren dus als onderhelft uu en als bovenhelft nn welke op de gemeenschappelijke delen de spoelen gewikkeld hadden, waarvan de kerndelen met een zware stalen spanband bij elkaar gehouden werden. Ieder zo'n "U" deel bestond uit een flink aantal lagen transformatorblik welke in een steeds grotere U gebogen was die vervolgens exact over de vorige U paste. Door de gebogen vorm van deze U's, en hun "dwarse ligging" was er toch relatief weinig strooiveld (magnetisch veld dat buiten de spoelen omgaat en tot energieverlies leidt), in tegenstelling tot de hedendaagse E-I of E-E kern.

Bij hoogfrequenttypen (>1 kHz... ?MHz) is de magnetiseerbare kern vervaardigd uit ferriet (minuscule ijzerdeeltjes die met een keramische legering zijn vermengd en in de vorm van de kern zijn geperst).

Geschiedenis transformator

Het principe van de transformator werd al in 1831 gedemonstreerd door Michael Faraday, hoewel hij het alleen gebruikte om elektromagnetische inductie aan te tonen en hij geen praktische toepassing voorzag. Het zou tot 1880 duren voordat er wel een toepasbare transformator op de markt kwam. In minder dan 10 jaar zou de transformator definitief de strijd beslissen tussen gelijk- en wisselstroom en zorgde ervoor dat - tot op vandaag de dag - wisselstroom wordt gebruikt als onze elektrische energie.

De Russische ingenieur Pavel Jablochkoff vond in 1876 een verlichtingssysteem uit met booglampen en inductiespoelen. Hierbij waren de primaire windingen aangesloten op een wisselstroombron en zijn elektrische Jablochkoff-kaarsen op de secundaire windingen. Zijn inductiespoel werkte dus als een transformator. In 1882 toonden de Fransman Lucien Gaulard en de Engelsman John Dixon Gibbs in Londen als eersten een apparaat met een open ijzerkern die ze 'secondary generator' noemden. Ze verkochten hun idee aan het Amerikaanse bedrijf van George Westinghouse en lieten in 1884 ook hun uitvinding zien in Turijn waar het werd gebruikt voor elektrische verlichting.

In de Verenigde Staten bouwde William Stanley Jr., een technicus in dienst van Westinghouse, in 1885 het eerste commerciële apparaat nadat Westinghouse de patentrechten van Gibbs en Gaulard voor in de VS had gekocht. Zijn ontwerp was gemaakt van dunne overlappende metalen plaatjes en werd voor het eerste commercieel toegepast in 1886. In hetzelfde jaar, 1885, bouwden in Europa de Hongaarse ingenieurs Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy en Miksa Déri, allen werkzaam bij de Ganz fabrieken, de zeer efficiënte ZBD-transformator. Hun model met een gesloten ringvormige ijzerkern was ook gebaseerd op hetzelfde model van Gaulard en Gibbs. In hun patent werd voor het eerst het woord "transformator" gebruikt.

De Russische ingenieur Michail Doliwo-Dobrowolski ontwikkelde in 1889 de eerste driefasen transformator en in 1891 vond Nikola Tesla de Tesla-spoel uit, een transformator om zeer hoge spanningen mee op te wekken. Radiofrequentie transformatoren werden gebruikt bij de eerste experimenten in de ontwikkeling van telefonie en radio.

transformator

Een transformator (veelal afgekort tot trafo (NL) of transfo (B)) is een statisch (dat wil zeggen zonder bewegende onderdelen) elektrisch apparaat, bestaande uit magnetisch gekoppelde spoelen. Stuurt men een veranderlijke stroom door een van de spoelen, de primaire spoel genoemd, dan wordt in de andere spoel(en), de secundaire, een spanning opgewekt.


Een belangrijke toepassing is het omzetten van een hogere wisselspanning, zoals de netspanning, naar de gewenste lagere wisselspanning. De hogere wisselspanning op de primaire spoel met veel windingen veroorzaakt daarin een wisselstroom, die in deze spoel door de Wet van Lenz een vrijwel even grote en tegengestelde inductiespanning opwekt (zelfinductie). De primaire spoel werkt als een smoorspoel wanneer de secundaire spoel geen weerstand in zijn keten heeft (onbelaste secundaire spoel). Door de magnetische koppeling (ijzerkern) bereikt de wisselende magnetische flux van de primaire spoel de secundaire spoel met minder wikkelingen. In deze secundaire spoel wordt - weer door de Wet van Lenz - een lagere wisselspanning opgewekt: de spanning is omlaag getransformeerd. Heeft de secundaire spoel meer wikkelingen dan de primaire dan wordt de spanning omhoog getransformeerd. De verhouding tussen het aantal windingen van de primaire spoel en de secundaire spoel geeft de factor waarmee de spanning omhoog, dan wel omlaag wordt getransformeerd. Dit noemt men de transformatieverhouding.

In het elektriciteitsnet worden transformatoren gebruikt om de in de centrale opgewekte energie te transformeren naar een hoge spanning. Bij deze hoge spanning wordt de energie door het net getransporteerd tot de punten waar de energie wordt afgenomen. Daar wordt de spanning weer omlaag getransformeerd en geleid naar transformatorhuisjes in de woonwijken, waar de spanning weer verder omlaag wordt getransformeerd. Omdat het vermogen aan de primaire zijde (op verliezen na) gelijk is aan het vermogen aan de secundaire zijde, kan bij hoge spanning de stroomsterkte relatief klein gehouden worden, zodat (bij een gegeven leidingweerstand) de transportverliezen beperkt blijven.