Transformatör Dönüşümü

Modern elektrik enerjisi endüstrisinde, radyo mühendisliği, telekomünikasyon, otomasyon sistemleri, trafo yaygın olarak kullanılmaktadır, bu da haklı olarak yaygın elektrikli ekipman türlerinden biri olarak kabul edilir. Transformatörün icadı, elektrik mühendisliği tarihinin harika sayfalarından biridir. Buluşu XIX yüzyılın 30'larından 80'lerinin ortalarına, farklı ülkelerden mühendislere, mühendislere, ilk endüstriyel tek fazlı transformatörün oluşturulmasından bu yana neredeyse 120 yıl geçti.

Günümüzde, özel demiryolu platformları veya güçlü yüzer ekipmanların taşınması için minyatürden deve binlerce çeşitli transformatör tasarımı bilinmektedir.

Bildiğiniz gibi, uzun bir mesafeden elektrik iletirken, yüz binlerce voltluk bir voltaj uygulanır. Ancak tüketiciler, kural olarak, bu kadar büyük voltajı doğrudan kullanamazlar. Bu nedenle, termik santrallerde, hidroelektrik santrallerinde veya nükleer santrallerde üretilen elektrik dönüşüme uğrar, bunun sonucunda transformatörlerin toplam gücü, santrallerin kurulu güçlerinden birkaç kat daha fazladır. Transformatörlerdeki enerji kayıpları minimum olmalıdır ve bu sorun her zaman tasarımlarındaki ana sorunlardan biri olmuştur.

Bir transformatörün oluşturulması, XIX yüzyılın ilk yarısındaki seçkin bilim adamları tarafından elektromanyetik indüksiyon fenomeninin keşfinden sonra mümkün oldu. İngiliz M. Faraday ve Amerikalı D. Henry. Faraday'ın birbirinden izole iki sargının sarıldığı, primer aküye bağlı olduğu ve ikincisi, birincil devre açıldığında ve kapandığında sapan bir galvanometreli bir demir halka ile olan deneyimi yaygın olarak bilinmektedir. Faraday cihazının modern bir transformatörün prototipi olduğunu varsayabiliriz. Ama ne Faraday ne de Henry, transformatörün mucitleri değildi. Gerilim dönüşümü problemini incelemediler, deneylerinde cihazlar alternatif akımdan ziyade doğrudan beslendi ve sürekli hareket etmedi, ancak akımın birincil sargıda açıldığı veya kapatıldığı anda anında yapıldı.

Elektromanyetik indüksiyon fenomenini kullanan ilk elektrikli cihazlar indüksiyon bobinleridir. Birincil sargı içlerinde açıldığında, ikincil sargıda önemli bir EMF indüklendi ve bu sargının uçları arasında büyük kıvılcımlar oluştu. 1835-1844 yılları boyunca bu tür düzinelerce patent alındı. En mükemmel Alman fizikçi G.D'nin indüksiyon bobiniydi. Ruhmkorff.

İndüksiyon bobini Kronstadt'ı korur

Bir indüksiyon bobininin ilk başarılı kullanımı, XIX yüzyılın 40'lı yıllarında Rus akademisyen B.S. Sualtı elektrikli madenlerinin toz yüklerinin tutuşması için Jacobi (1801-1874). Liderliği altında inşa edilen Finlandiya Körfezi'ndeki mayın tarlaları, iki Anglo-Fransız filosu tarafından Kronstadt'a giden yolu engelledi, bu savaş sırasında Baltık kıyılarının savunmasının büyük önem taşıdığı biliniyor. Toplam 3600 silahı olan 80 gemiden oluşan dev bir İngiliz-Fransız filosu, Kronstadt'a girmeyi başarısızlıkla denedi. Amiral gemisi Merlin bir sualtı elektrik madeni ile çarpıştıktan sonra, filo Baltık Denizi'nden ayrılmak zorunda kaldı.

Düşman amiralleri üzüntüyle itiraf etti: "Müttefik donanması belirleyici bir şey yapamaz: Kronstadt'ın güçlü tahkimatı ile mücadele sadece gemilerin kaderini tehlikeye atar." Ünlü İngiliz gazetesi Herald, Vice Amiral Nepir'e güldü: "O geldi, gördü ve ... kazanmadı ... Ruslar gülüyor ve gerçekten komikiz."Avrupa'da bilinmeyen elektrikli mayınlar, denizde ortaya çıkan en görkemli filoyu geri çekilmeye zorladı; başka bir gazetenin yazdığı gibi, sadece “savaşı ileriye itmedi, ancak tek bir zafer kazanmadan geri döndü”.

İndüksiyon bobini ilk önce yetenekli Rus elektrik mühendisi ve mucit Pavel Nikolayevich Yablokov (1847-1894) tarafından bir transformatör olarak kullanıldı.

1876 ​​yılında, yaygın olarak kullanılan ve "Rus ışığı" olarak bilinen ilk elektrik ışığı kaynağı olan ünlü "elektrikli mum" icat etti. Sadeliği nedeniyle, “elektrikli mum” birkaç ay boyunca Avrupa'ya yayıldı ve hatta Fars Şah ve Kamboçya Kralı'nın odalarına ulaştı.

Elektrik ağına çok sayıda mumun eşzamanlı olarak dahil edilmesi için Yablochkov, indüksiyon bobinleri aracılığıyla bir "elektrik enerjisini ezme" sistemini icat etti. 1876 ​​yılında Fransa'ya “borç” hapishanesine girmemek için Rusya'yı terk etmek zorunda kaldığı “mum” ve patentleri için patent aldı. (Küçük bir elektrik atölyesine sahipti ve her zaman alacaklılara ödeme yapmadan tamir için aldığı cihazları denemekten hoşlanıyordu.)

Yablochkov tarafından geliştirilen “elektrik enerjisinin ezilmesi” sisteminde, indüksiyon bobinlerinin birincil sargıları alternatif akım şebekesine seri olarak bağlandı ve çalışma modu başkalarının moduna bağlı olmayan ikincil sargılara farklı sayıda “mum” dahil edilebilir. Patentte belirtildiği gibi, böyle bir devre "tek bir elektrik kaynağından farklı ışık yoğunluklarına sahip çeşitli aydınlatma cihazlarına ayrı güç sağlamayı" mümkün kılmıştır. Bu devrede endüksiyon bobininin transformatör modunda çalıştığı açıktır.

Birincil şebekeye doğru akım jeneratörü dahil edilmişse, Yablochkov özel bir kesicinin kurulumunu sağladı. Transformatörler aracılığıyla mumların dahil edilmesine yönelik patentler Yablochkov tarafından Fransa (1876), Almanya ve İngiltere (1877), Rusya (1878) tarafından elde edildi. Ve birkaç yıl sonra, transformatörün icadında kimin önceliğine ilişkin bir anlaşmazlık başladığında, 30 Kasım 1876'da bir mesaj yayınlayan Fransız toplumu "Electric Lighting", Yablochkov'un önceliğini doğruladı: patentte "... transformatörü çalıştırma prensibi ve yöntemleri açıklandı" . Ayrıca "Yablochkov’un önceliğinin İngiltere'de tanındığı" bildirildi.

Transformatörler aracılığıyla "elektrik enerjisinin ezilmesi" şeması Paris ve Moskova'daki elektrikli sergilerde gösterildi. Bu kurulum, ana unsurları olan modern bir elektrik ağının bir prototipiydi: birincil motor - jeneratör - iletim hattı - transformatör - alıcı. Elektrik mühendisliğinin geliştirilmesinde Yablochkov'un olağanüstü başarıları, Fransa'nın en yüksek ödülü olan Onur Lejyonu Nişanı ile damgasını vurdu.

1882'de I.F. Usagin, Moskova'daki Endüstriyel Sergi'de Yablochkov’un “ezme” şemasını gösterdi, ancak bobinlerin ikincil sargılarına çeşitli alıcılar dahil etti: bir elektrik motoru, bir ısıtma bobini, bir ark lambası ve elektrikli mumlar. Bunu yaparken, ilk olarak AC'nin çok yönlülüğünü gösterdi ve gümüş madalya kazandı.

Daha önce belirtildiği gibi, Yablochkov kurulumunda, transformatörün teknik gereksinimleri tam olarak karşılayan kapalı bir manyetik devresi yoktu: birincil sargılar sırayla açıldığında, ikincil sargılardaki bazı tüketicilerin açılması ve kapatılması diğerlerinin çalışma modunu etkilemedi.

Yablochkov'un icatları, alternatif akım kullanımına güçlü bir ivme kazandırdı. Elektroteknik işletmeler, alternatörlerin üretimi ve dönüşümü için aparatların geliştirilmesi için farklı ülkelerde oluşturulmaya başladı.

Elektriğin uzun mesafelerde iletilmesi gerektiğinde, bu amaçlar için yüksek voltajlı doğru akım kullanımı etkisizdi. İlk alternatif akım güç aktarımı, 1883 yılında Londra Metrosunu aydınlatmak için yapıldı; hat yaklaşık 23 km uzunluğundaydı. Gerilim, 1882'de Fransa'da L. Goliard ve D. Gibbs tarafından oluşturulan transformatörler yardımıyla 1500 V'a yükseltildi. Bu transformatörler aynı zamanda açık bir manyetik devreyle de vardı, ancak zaten voltaj dönüşümü için tasarlanmışlardı ve birlikten farklı bir dönüşüm katsayısına sahiptiler. Birincil indüksiyon serileri seri olarak bağlanan ahşap bir stand üzerine birkaç indüksiyon bobini monte edildi. İkincil sargı bölümlere ayrıldı ve her bölümün alıcıları bağlamak için iki ucu vardı. Mucitler, sekonder sargılardaki voltajı düzenlemek için çekirdeklerin uzatılmasını sağladılar.

Modern transformatörlerin kapalı bir manyetik devresi vardır ve birincil sargıları paralel bağlanır. Alıcılar paralel bağlandığında, açık bir manyetik devre kullanımı teknik olarak doğrulanmamıştır. Kapalı manyetik devrelere sahip bir transformatörün daha iyi performansa sahip olduğu, daha az kayıp ve daha yüksek verime sahip olduğu bulundu. Bu nedenle, iletim mesafesi arttıkça ve hatlardaki voltaj arttıkça, İngiltere'de 1884'te John ve Edward Hopkinson kardeşler tarafından bir kapalı devre transformatör tasarlamaya başladılar. Manyetik çekirdek, birbirinden izole edilmiş çelik şeritlerden çekildi, bu da girdap akım kayıplarını azalttı. Yüksek ve alçak gerilim bobinleri dönüşümlü olarak manyetik devre üzerine yerleştirilmiştir. Birincil sargıların seri bağlantısı olan kapalı bir manyetik devre ile bir transformatörün çalıştırılmasının uygunluğu ilk olarak 1883'te Amerikalı elektrik mühendisi R. Kennedy tarafından işaret edildi ve bir transformatörün sekonder devresindeki yükteki bir değişikliğin diğer tüketicilerin çalışmasını etkileyeceğini vurguladı. Bu, sarımların paralel bağlanmasıyla ortadan kaldırılabilir. Bu tür transformatörler için ilk patent M. Deri tarafından alındı ​​(Şubat 1885'te). Sonraki yüksek voltaj güç iletim şemalarında, birincil sargılar paralel olarak bağlanmaya başladı.

Kapalı manyetik devrelere sahip en gelişmiş tek fazlı transformatörler 1885 yılında Macar elektrik mühendisleri tarafından geliştirildi: M. Deri (1854-1934), O. Blati (1860-1939) ve K. Tsipernovsky (1853–1942). İlk önce "transformatör" terimini kullandılar. Patent başvurusunda, özellikle güçlü güç transformatörleri için kapalı şarj edilebilir bir manyetik devrenin önemli rolüne dikkat çekmişlerdir. Ayrıca bugüne kadar kullanılan üç transformatör modifikasyonu önerdiler: halka, zırh ve çubuk. Bu tür transformatörler seri olarak Budapeşte'deki Ganz & Co. Elektrikli Makine Üretim Tesisi tarafından üretildi. Modern transformatörlerin tüm unsurlarını içeriyordu.

İlk ototransformer, 1885'te Amerikan şirketi Westinghouse'un bir elektrikçisi olan W. Stanley tarafından yaratıldı; başarılı testi Pittsburgh'da yapıldı.

Transformatörlerin güvenilirliğini artırmak için büyük önem taşıyan yağ soğutması (1880'lerin sonu, D. Swinburne) idi. Swinburn, ilk transformatörleri yağla dolu seramik kaplara yerleştirdi ve bu da sargıların yalıtımının güvenilirliğini önemli ölçüde artırdı. Bütün bunlar, tek fazlı transformatörlerin aydınlatma amacıyla yaygın olarak kullanılmasına katkıda bulundu. Ganz & Co. şirketinin en güçlü kurulumu 1886'da (15.000 kVA) Roma'da inşa edilmiştir. Şirketin Rusya'da inşa ettiği ilk santrallerden biri, Avrupa'da yaygın olarak bilinen yeni opera binasını kapsayan Odessa'daki istasyon oldu.

AC zaferi. Üç fazlı sistemler

XIX yüzyılın 80'leri "transformatör savaşları" adı altında elektrik mühendisliği tarihine girdi.Tek fazlı transformatörlerin başarılı çalışması, alternatif akım kullanımı lehine ikna edici bir argüman haline geldi. Ancak doğru akım ekipmanı üreten büyük elektrik şirketlerinin sahipleri kar kaybetmek istemedi ve özellikle de uzun mesafeli güç iletimi için alternatif akımın girişini engelledi.

Cömertçe ödenen gazeteciler, alternatif akım hakkında her türlü efsaneyi yayarlar. Ünlü Amerikalı mucit T.A. da AC'ye karşı çıktı. Edison (1847-1931). Transformatörü oluşturduktan sonra testine katılmayı reddetti. “Hayır, hayır,” diye bağırdı “alternatif akım geleceği olmayan bir saçmalık.” "Sadece AC motoru incelemek istemiyorum, aynı zamanda bunu da biliyorum!" Edison'un biyografileri, uzun bir yaşam sürdükten sonra, mucitin hatalı görüşlerinden ikna olduğunu ve sözlerini geri almak için çok şey vereceğini iddia ediyor.

Transformatör savaşlarının keskinliği, ünlü Rus fizikçi A.G. tarafından mecazi olarak yazılmıştır. Stoletov 1889'da Electricity dergisinde: “Ülkemizde transformatörlerin, Ganz & Co.'nun Moskova'nın bir bölümünü aydınlatmak için son projesi hakkında maruz kaldıkları zulmü istemeyerek hatırlıyorum. Hem sözlü raporlarda hem de gazete makalelerinde, sistem sapkın, mantıksız ve elbette ölümcül bir şey olarak kınandı: transformatörlerin tüm iyi Batılı ülkelerde tamamen yasak olduğu ve sadece bazı İtalya'daki ucuzluğa tahammül edebileceği kanıtlandı. ” Herkes, 1889'da yüksek voltajlı alternatif akım kullanarak elektrik akımının kullanılmasının, elektrik mühendisliğinden işadamlarının, hayatı tehdit eden bir kişiyi tehlikeye atmak için AC kullanmaya çalıştığını bilmiyor.

Güvenilir tek fazlı transformatörlerin oluşturulması, elektrik santrallerinin ve elektrikli aydınlatma için yaygın olarak kullanılan tek fazlı bir akım iletim hattının inşasına yol açtı. Ancak endüstrinin gelişimi, büyük fabrikaların ve fabrikaların inşasıyla bağlantılı olarak, basit bir ekonomik elektrik motoruna olan ihtiyaç giderek daha akut hale geldi. Bildiğiniz gibi, tek fazlı AC motorların başlangıç ​​başlangıç ​​torku yoktur ve elektrikli sürücü amacıyla kullanılamazlar. Yani XIX yüzyılın 80'li yıllarının ortalarında. karmaşık bir enerji problemi ortaya çıktı: uzun mesafelerde yüksek voltajlı elektrik gücünün ekonomik iletimi için tesisler oluşturmak ve endüstriyel bir elektrik telinin gereksinimlerini karşılayan basit ve son derece ekonomik bir AC elektrik motoru tasarımı geliştirmek gerekiyordu.

Farklı ülkelerden bilim adamları ve mühendislerin çabaları sayesinde, bu sorun çok fazlı elektrik sistemleri temelinde başarıyla çözüldü. Deneyler, en uygun olanının üç fazlı bir sistem olduğunu göstermiştir. Üç fazlı sistemlerin geliştirilmesinde en büyük başarı, olağanüstü Rus elektrik mühendisi M.O. Dolivo-Dobrovolsky (1862–1919), uzun yıllar Almanya'da yaşamak ve çalışmak zorunda kaldı. 1881'de, Rusya Politikacılık Enstitüsü'nden Rusya'da daha yüksek bir eğitim kurumuna girme hakkı olmaksızın öğrenci devrimci hareketine katıldığı için sınır dışı edildi.

1889'da, tasarımı prensip olarak günümüze ulaşan şaşırtıcı derecede basit bir üç fazlı sincap kafesli endüksiyon motoru icat etti. Ancak elektriğin yüksek voltajda iletilmesi için, tüm tesisatın maliyetini önemli ölçüde artıran üç tek fazlı transformatöre ihtiyaç vardı. Aynı 1889'da, olağanüstü bir nötr gösteren Dolivo-Dobrovolsky, üç fazlı bir transformatör oluşturur.

Ancak, prensipte, bir endüksiyon motoru gibi günümüze ulaşan tasarıma hemen gelmedi. İlk başta radyal çekirdek düzenine sahip bir cihazdı.Tasarımı hala çıkıntılı direklere sahip hava boşluğu olmayan bir elektrikli makineye benziyor ve rotor sargıları çubuklara aktarılıyor. Sonra "prizmatik" tipte birkaç yapı vardı. Son olarak, 1891'de bilim adamı, modern olana benzer şekilde, bir düzlemde çekirdeklerin paralel bir düzenlemesine sahip üç fazlı bir transformatör için bir patent aldı.

Üç fazlı transformatörler kullanan üç fazlı bir sistemin genel testi, 1891 yılında Almanya'da bunun için gerekli ekipmanı geliştiren Dolivo-Dobrovolsky'nin aktif katılımıyla inşa edilen ünlü Laufen-Frankfurt güç iletimiydi. Laufen kasabası yakınlarında, Neckar Nehri üzerindeki şelalenin yakınında, hidro türbini yaklaşık 300 beygirlik faydalı bir güç geliştirebilecek bir hidroelektrik istasyonu inşa edildi. Dönme, üç fazlı bir senkron jeneratörün şaftına iletildi. 150 kVA kapasiteli üç fazlı bir transformatörle (daha önce hiç kimse bu tür transformatörleri yapmamıştı), 15 kV'luk bir voltajdaki elektrik, o zaman için uluslararası teknik serginin açıldığı Frankfurt'ta büyük bir mesafe (170 km) üzerinden üç telli bir iletim hattı üzerinden iletildi. İletim verimliliği% 75'i aştı. Frankfurt'ta, fuar alanına voltajı 65 V'a düşüren üç fazlı bir transformatör kuruldu. Sergi 1000 elektrikli lamba ile aydınlandı. Salonda yaklaşık 75 kW gücünde üç fazlı asenkron motor, parlak aydınlatılmış dekoratif şelale için su sağlayan hidrolik pompayı harekete geçirdi. Bir tür enerji zinciri vardı: ilkinden 170 km uzaklıkta olan doğal bir şelalenin enerjisi ile yapay bir şelale yaratıldı. Sergiye etkileyici ziyaretçiler elektrik enerjisinin muhteşem yetenekleri karşısında şok oldu.

Bu transfer, üç fazlı sistemlerin gerçek bir zaferiydi, M.O. tarafından yapılan elektrik mühendisliğine olağanüstü katkının dünyaca tanınmasıydı. Dolivo-Dobrovolski'nin. 1891'den beri modern elektrifikasyon başladı.

Trafo kapasitesinin büyümesi ile enerji santralleri ve enerji sistemlerinin inşasına başlanır. Elektrikli tahrik, elektrikli ulaşım, elektrik teknolojisi ortaya çıkmakta ve hızla gelişmektedir. Üç fazlı jeneratörler ve transformatörler ile dünyanın ilk en güçlü santralinin, Rusya'nın üç fazlı elektrikli ekipmana sahip ilk sanayi kuruluşunun servis istasyonu olduğunu belirtmek ilginçtir. Bu bir Novorossiysk asansörüydü. Santralin senkron jeneratörlerinin gücü, 1200 kVA, 3,5 ila 15 kW gücünde üç fazlı asenkron motorlar çeşitli mekanizmalar ve makinelerle güçlendirildi ve elektriğin bir kısmı aydınlatma için kullanıldı.

Yavaş yavaş, elektrifikasyon Mesleki Eğitim ve Öğretim, iletişim, yaşam, tıbbın tüm yeni dallarını etkiledi - bu süreç derinleşti ve genişledi, elektrifikasyon büyük çapta gerçekleşti.

XX yüzyıl boyunca. Güçlü entegre güç sistemlerinin oluşturulması, elektrik enerjisinin iletim aralığında bir artış ve güç iletim hattında bir artış ile bağlantılı olarak, transformatörlerin teknik ve operasyonel özellikleri için gereksinimler artmıştır. XX yüzyılın ikinci yarısında. Güçlü güç transformatörlerinin üretiminde önemli ilerleme, manyetik devreler için soğuk haddelenmiş elektrik çeliğinin kullanılmasıyla ilişkiliydi, bu da indüksiyonu arttırmayı ve çekirdeklerin kesitini ve ağırlığını azaltmayı mümkün kıldı. Transformatörlerdeki toplam kayıplar% 20'ye düşürüldü. Yağ tanklarının soğutma yüzeyinin boyutunu azaltmak mümkün olduğu ortaya çıktı, bu da yağ miktarında bir azalmaya ve transformatörlerin toplam ağırlığında bir azalmaya yol açtı. Transformatör üretiminin teknolojisi ve otomasyonu sürekli iyileştirildi, sargıların mukavemetini ve stabilitesini, transformatörlerin kısa devreler sırasında kuvvetlerin etkilerine direncini hesaplamak için yeni yöntemler getirildi.Modern transformatör konstrüksiyonunun en önemli sorunlarından biri, güçlü transformatörlerin dinamik stabilitesine ulaşılmasıdır.

Süper iletken teknolojisi kullanılarak güç transformatörlerinin gücünü artırmak için büyük umutlar açılıyor. Uzmanlara göre yeni bir manyetik malzeme sınıfı - amorf alaşımların kullanımı, çekirdeklerdeki enerji kaybını% 70'e kadar azaltabilir.

Radyo elektroniği ve telekomünikasyon hizmetinde transformatör

1888'de G. Hertz (1857-1894) tarafından elektromanyetik dalgaların keşfinden ve 1904-1907'de ilk elektron tüplerinin yaratılmasından sonra, artan ihtiyaç olan kablosuz iletişim için gerçek ön koşullar ortaya çıktı. Yüksek voltaj ve frekanslı elektromanyetik dalgalar üretmek ve ayrıca elektromanyetik salınımları yükseltmek için devrelerin ayrılmaz bir parçası bir transformatör haline gelmiştir.

Hertz dalgalarını inceleyen ilk bilim adamlarından biri, elektrik mühendisliği, radyo mühendisliği ve telemekanik alanında 800'den fazla icat sahibi olan ve Amerikalıların “elektrik kralı” olarak adlandırdığı yetenekli Sırp bilim adamı Nikola Tesla (1856-1943) idi. 1893 yılında Philadelphia'daki Franklin Üniversitesi'nde verdiği konferansta, kesinlikle elektromanyetik dalgaların pratik uygulaması olasılığı hakkında konuştu. “İstiyorum,” dedi bilim adamı, “sürekli aklımda olan ve hepimizin refahını etkileyen konu hakkında birkaç söz söylemek. Yani anlamlı sinyallerin, hatta enerjinin, herhangi bir kablo olmadan herhangi bir mesafeye iletilmesi anlamına geliyor. Her gün bu planın pratik fizibilitesine giderek daha fazla ikna oldum. "

Yüksek frekanslı salınımları deneyen ve "kablosuz iletişim" fikrini uygulamaya çalışan Tesla, 1891'de zamanının en orijinal cihazlarından birini yaratır. Bilim adamı mutlu bir düşünce ile geldi - bir cihazda, elektrik mühendisliği, radyo mühendisliğinin birçok dalının gelişiminde büyük rol oynayan ve Tesla transformatörü olarak bilinen bir rezonans-transformatör transformatörünün özelliklerini birleştirmek. Bu arada, Fransız elektrikçilerin ve radyo operatörlerinin hafif eliyle, bu transformatöre basitçe "Tesla" deniyordu.

Tesla cihazında, birincil ve ikincil sargılar rezonansa ayarlandı. Birincil sargı, bir endüksiyon bobini ve kapasitörleri olan bir kıvılcım aralığı yoluyla açıldı. Bir deşarj sırasında, birincil devredeki manyetik alandaki bir değişiklik, sekonder sargıda çok sayıda turdan oluşan çok büyük bir voltaj ve frekans akımına neden olur.

Modern ölçümler, bir rezonans transformatörü kullanarak, bir milyon volta kadar genliğe sahip yüksek kaliteli voltajların elde edilebileceğini göstermiştir. Tesla, kapasitörün kapasitansını değiştirerek farklı dalga boylarına sahip elektromanyetik dalgalar elde etmenin mümkün olduğuna dikkat çekti.

Bilim adamı, bir "iletken yayıcı" uyarmak için bir rezonans transformatörü kullanılmasını önerdi, yerden yüksekte yükseldi ve yüksek frekanslı enerjiyi kablolar olmadan iletebildi. Açıkçası, Tesla'nın "yayıcısı" radyo iletişiminde en geniş uygulamayı bulan ilk antendir. Bir bilim adamı hassas bir elektromanyetik dalga alıcısı olsaydı, radyonun icadına gelirdi.

Tesla biyografileri, A.S. Popov ve G. Marconi Tesla bu keşfe en yakın kişilerdi.

Röntgenden bir yıl önce 1893'te Tesla, sıradan ışığa opak olan nesnelere nüfuz eden "özel ışınları" keşfetti. Ancak bu çalışmaları sonuna kadar bitirmedi ve Roentgen ile uzun süre dostça ilişkiler kurdu. İkinci deney dizisinde X-ışını kullanıldı Tesla rezonans transformatörü.

1899'da Tesla, Colorado'da bilimsel bir laboratuvar kurmak için arkadaşlarının yardımıyla başardı. Burada, iki bin metre yükseklikte, yıldırım deşarjlarını incelemeye ve dünyanın elektrik yükünün varlığını kurmaya başladı.Bir transformatöre benzeyen ve saniyede 150 bin döneme kadar frekansta birkaç milyon volta kadar voltaj almanıza izin veren orijinal bir "amplifikatör vericisi" tasarımı ile geldi. İkincil sargıya yaklaşık 60 m yüksekliğinde bir direk bağladı, Tesla vericisi açıldığında büyük yıldırımlar, 135 feet uzunluğa kadar bir deşarj ve hatta gök gürültüsü gözlemledi. Yine “aydınlatma, ısıtma, elektrikli araçları yere ve havada hareket ettirme” için yüksek frekanslı akımlar kullanma fikrine geri döndü, ancak doğal olarak fikirlerini o zaman gerçekleştiremedi. Tesla'nın rezonans transformatörü, 20. yüzyılın başından itibaren radyo teknolojisindeki uygulamasını buldu. Yapısal modifikasyonu Marconi şirketi tarafından "jigger" (sıralayıcı) adı altında yapıldı ve aynı zamanda sinyali parazitlerden temizlemek için de kullanıldı.

İletişim aralığının problemleri amplifikatörlerin ortaya çıkmasıyla çözüldü. Transformatör, 1907'de Amerikalı radyo mühendisi tarafından icat edilen radyo mühendisi Ldion'un kullanımına dayanan amplifikatör devrelerinde yaygın olarak kullanıldı. ”

XX yüzyılda. Elektronik, hacimli tüp cihazlarından yarı iletken teknolojisine, mikroelektronik ve optoelektroniklere kadar uzun bir yol kat etti. Ve her zaman transformatör, güç kaynaklarının ve çeşitli dönüşüm devrelerinin değişmez bir unsuru olarak kaldı. Uzun yıllar boyunca, düşük güç (watt'ın bir kısmından birkaç watt'a) transformatör üretimi teknolojisi gelişti. Seri üretimleri, manyetik çekirdeklerin üretimi için özel elektrik malzemelerinin, özellikle ferritlerin yanı sıra yüksek frekanslı kurulumlar için çekirdeksiz transformatörlerin kullanılmasını gerektiriyordu. En son bilim ve teknolojiyi kullanarak daha verimli tasarımlar bulmak için araştırmalar devam etmektedir.

Elektrifikasyon her zaman bilimsel ve teknolojik ilerlemenin temeli olmuştur. Temel olarak, sanayi, ulaşım, tarım, iletişim ve inşaat teknolojileri sürekli olarak geliştirilmektedir. Üretim süreçlerinin mekanizasyonu ve otomasyonu ile benzeri görülmemiş bir başarı elde edildi. Çeşitli yüksek verimli güç ve özel transformatörler kullanılmadan dünya enerjisinin başarıları mümkün olmayacaktır.

Ancak, bilim ve teknolojinin geliştirilmesinin nesnel yasalarından, bugün ne kadar gelişmiş tasarımlar yaratılırsa üretilsin, daha güçlü ve benzersiz transformatörler oluşturma yolunda sadece bir adım olduklarını izler.

Jan Schneiberg