Trafo on ette nähtud vahelduvpinge muundamiseks ja seda kasutatakse ka galvaaniliseks isoleerimiseks. Seadet kasutatakse raadiotehnikas, elektrienergiatööstuses ja elektroonikas. Esindab ühte või mitut lindi või traadi mähist, mida mõjutab magnetväli. Need on keritud väikesele südamikule, mis on ühtlasi ka magnetsüdamik.
Kes leiutas trafo?
1848. aastal tuli prantslane G. Ruhmkorf välja erilise disainiga induktsioonpooliga. See leiutis oli kaasaegse trafo prototüüp. Mehaanik sai selle mähise abil suuri pingekõikumisi. Tekkis vajadus alalisvoolu kuidagi vahelduvvooluks muuta. Sellest lähtuv alt kasutas Heinrich Daniel Ruhmkorff spetsiaalset kaitselülitit, mis lülitus mähisega järjestikku.
Kui tekkis lühis, tõusis pinge sekundaarmähises. See ületas primaarseadme pinget sama palju, kui sekundaarvoolu pöörete arv oli suurem. Katkestusseade oli väike vedruplaat. Mida sagedamini takasutati, seda kõrgem on pinge. Selleks, et plaat saaks vooluringi avada, oli vaja magnetvälja, mille tekitas südamik. Ruhmkorffi mähist kasutati laialdaselt 20. sajandi 70. aastatel.
Moodne trafo
G. Ruhmkorff oli see, kes leiutas trafo. Tema idee viis täiuslikkuseni teadlane P. N. Yablochkov, kes esitles oma loomingut 1876. aastal. Südamikuna kasutas ta spetsiaalset varda, millele olid juba mähised peale keritud. Alalisvoolu katkestamiseks ei kasutanud teadlane vedruplaati, vaid induktsioonpooli.
Kõik primaarmähised pandi järjestikku tööle ja andsid vajaliku pinge välja. Teises osas kasutati lampe, mis töötasid sissetulevale energiale. Hiljem märgiti, et energiakadusid on võimalik vähendada. Selleks on vaja südamikule panna mõlemad mähised – esmane ja sekundaarne.
Oluline on teada, kes ja millal leiutas esimese trafo, et mitte ekslikult eeldada, et selle leiutas Yablochkov. Teadlane tõi arenduse meelde, et seda oleks mugavam kasutada.
Teadlase arendus oli avatud südamikuga seade. Hiljem luuakse uus tüüp - suletud tüüpidega, mille töötasid välja vennad Hopkinsonid. Avastus aitas oluliselt vähendada energiakulusid. Tööpõhimõte seisnes selles, et südamikule asetati vaheldumisi kõrgepinge- ja madalpingepoolid. Varras ise on valmistatud juhtmetest ja terasribadest, mis on eraldatudspetsiaalne isoleermaterjal.
Trafode tüübid
Tänu trafode leiutajatele on tänapäeval neid seadmeid erinevates kategooriates:
- Suurenduspinge – madalpinge tõuseb väljundis märgatav alt.
- Pinget vähendav – suur pinge tuleb sisse ja väike väljub. Selline süsteem on vajalik pingelangusega kohtades. Need on kõige levinumad kujundused.
- Ühefaasiline ja kolmefaasiline – ja kolm ühefaasilist trafot võivad hästi hakkama saada kolmefaasilisega. Kuna üks kolmefaasiline trafo koosneb tegelikult kolmest ühefaasilisest.
- Sunnitud ja loomulik jahutus.
Milleks on trafosid vaja?
Voolu ülekandmisel kaotsiläinud soojuskiirguse kompenseerimiseks toodavad elektrijaamad väga kõrget pinget, mida enamik seadmeid sellistes kogustes ei vaja. Sellistel juhtudel tuleb trafo kasuks. See reguleerib pinget, suurendades seda edastamise ajal ja seejärel vähendades seda teel kasutajani. Muidu poleks kogu varustus nii suure jõu pealetungile vastu pidanud ja oleks maha põlenud või plahvatanud.
Samuti on elektriseadmed igapäevaelus varustatud trafodega, kuna vajavad pidev alt erinevat pinget läbi mitme voolu. Tänapäeval kasutatakse seadet arvutites ja telerites. On vaja tänada seda, kes leiutas trafo, sest ilma temataenamik seadmeid ei saaks normaalselt töötada. Parimal juhul oleksime ümbritsetud seadmetega, mis ei tööta mitte madalal (ohutul), vaid kõrgel pingel.
Paljud sellised tooted on igapäevaelus olulised. Et mitte šokeerida, kasutatakse kõige sagedamini isolatsioonitrafot, mis vähendab seda riski. Pidev alt muutuva pinge mõõtmiseks kasutatakse ka seda seadet. See on vajalik elanike ohutuse tagamiseks voolutõusu ajal. Tarbitava energiahulga mõõtmiseks kasutatakse eraldi tüüpe (voolutrafod).
