Co to jest transformator sterujący?
Transformator sterujący jest urządzeniem służącym do konwersji lub "obniżenia" wysokiego napięcia obwodu głównego na niższe napięcie, które jest następnie wykorzystywane do sterowania elementami sterującymi lub przełączającymi obwodu głównego. Urządzenia te są zwykle stosowane w przemysłowych obwodach rozruchowych, w których napięcie obwodu głównego nie jest odpowiednie do stosowania w obwodzie sterowania i w których oddzielne zasilanie obwodu sterowania nie byłoby praktyczne. W panelu startowym zaprojektowanym do uruchamiania silnika elektrycznego o napięciu 500 woltów styczniki i przekaźniki używane do włączania i wyłączania silnika są zwykle zaprojektowane do stosowania cewek elektromagnetycznych zaprojektowanych na znacznie niższe napięcie. Aby dostarczyć to napięcie bez oddzielnego zasilania, przychodzące główne napięcie 500 woltów zostaje pobrane i przepuszczone przez transformator sterujący, który następnie zasila niższe napięcie obwodu sterującego.
Ciężkie maszyny elektryczne, które uruchamiają się automatycznie lub zdalnie, zwykle używają styczników, które zamykają je i uruchamiają, wykorzystując siłę elektromagnetyczną. Siła ta jest wytwarzana przez cewkę elektryczną umieszczoną w środku laminowanego stalowego rdzenia. Cewki te są zwykle zaprojektowane do pracy przy stosunkowo niskich napięciach, od 110 woltów do zaledwie 12 woltów. Ponieważ same te maszyny zwykle pracują przy znacznie wyższych napięciach, wymagane jest oddzielne zasilanie napięcia sterującego. Zamiast układać osobne kable lub instalować dodatkowe zestawy szyn zbiorczych, znacznie łatwiej jest użyć napięcia głównego obwodu i obniżyć go do odpowiedniego napięcia sterującego za pomocą transformatora sterującego.
Niskie napięcia obwodu sterującego stosuje się z kilku powodów, w tym z faktu, że części obwodu sterującego zawierają przyciski w pomieszczeniu zdalnego sterowania, na drzwiach panelu startowego i na samej maszynie. Z oczywistych względów bezpieczeństwa nie byłoby wskazane stosowanie wysokich napięć w tych aplikacjach. Nie jest również pożądane ciasno upakowane kable sterujące, które przenoszą bardzo wysokie napięcia w polu rozrusznika. Z tych powodów niższe napięcia są zwykle stosowane w obwodach sterowania.
Kolejną zaletą stosowania transformatora sterującego jest naturalna stabilność napięcia dostarczanego przez transformator, a także zdolność do radzenia sobie z ekstremalnymi szczytami zapotrzebowania. Po naciśnięciu przycisku Start na rozruszniku silnikowym i pobudzeniu cewki stycznika, zapotrzebowanie na prąd, określane jako "prąd rozruchowy", wzrasta bardzo krótko (zwykle od 30 do 50 milisekund). Ten szczyt może przekroczyć dziesięciokrotność normalnego przepływu prądu, a transformatory radzą sobie z tymi pikami znacznie wydajniej niż konwencjonalne źródło zasilania.
Zastosowanie transformatora sterującego do zasilania napięciem sterującym umożliwia zatem zastosowanie niższego, bezpieczniejszego i bardziej wydajnego napięcia obwodu sterującego w zastosowaniach o wysokim napięciu roboczym. Doskonałe właściwości przenoszenia prądu rozruchowego mocy dostarczanej z transformatora zapewniają również bardziej wydajne zasilanie. Zastosowanie niższych napięć w obwodzie sterowania sprawia, że korzystanie z niego przez pracowników korzystających z przycisków stop i start jest znacznie bezpieczniejsze w niebezpiecznych warunkach.