Μετασχηματισμός τάσεως και αλλαγή συχνότητας
Θεωρώ καθήκον μου να κάνω κάποιες επισημάνσεις και διευκρινήσεις για αυτό το ζήτημα, που στην πραγματικότητα είναι δύο διαφορετικά ζητήματα, που αφορούν βασικές γνώσεις ηλεκτρολογίας.
Πάμε:
1) Οι μετασχηματιστές είναι συσκευές που εκμεταλλεύονται μια βασική ιδιότητα το εναλλασσομένου ρεύματος, αυτήν της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Αποτελούνται από δύο τυλίγματα (πηνία) των οποίων οι σιδηροί πυρήνες ενώνονται με μια κοινή σιδερένια γέφυρα. Το μαγνητικό πεδίο που σχηματίζεται στον πυρήνα του ενός από τα δύο πηνία, που λέγεται και πρωτεύον, αφού το τροφοδοτήσουμε με εναλλασσόμενο ρεύμα, μεταφέρεται μέσω της γέφυρας στον πυρήνα του δεύτερου πηνίου, που λέγεται και δευτερεύον, και το διεγείρει, αναπτύσσοντας έτσι ηλεκτρική τάση στα άκρα του τυλίγματός του.
Η αναπτυσσόμενη τάση είναι ευθέως ανάλογη με την σχέση του αριθμού των σπειρών (τυλιγμάτων) των δύο πηνίων, δηλαδή αν το πρώτο πηνίο έχει αριθμό σπειρών Α και το δεύτερο 2xΑ, τότε η αναπτυσσόμενη τάση στο δευτερεύον πηνίο θα είναι 2 φορές μεγαλύτερη από αυτήν που εφαρμόζεται στο πρωτεύον πηνίο. Αν δηλαδή στο πρωτεύον εφαρμοστεί τάση 220V στο δευτερεύον του παραπάνω παραδείγματος θα πάρουμε τάση 440V. Σε αυτή την περίπτωση, ο μετασχηματιστής λέγεται μετ/στής ανόδου (step-up transformer). Εάν η σχέση σπειρών είναι Α προς A/2, τότε η τάση από 220V του πρωτεύοντος θα είναι 110V στο δευτερεύον, και ο μετασχηματιστής λέγεται μετ/στής καθόδου (step-down transformer).
Ιδανικά, ένας μετασχηματιστής ανόδου μπορεί να γίνει και μετασχηματιστής καθόδου, εάν αναστραφεί ο ρόλος των πηνίων, δηλαδή εάν μετατρέψουμε το πρωτεύον σε δευτερεύον και αντίστροφα. Στην πράξη όμως, οι περισσότερες κατασκευές μετασχηματιστών προορίζονται μόνο για μια χρήση, ανόδου ή καθόδου, κι αυτό γιατί τα τυλίγματα πρωτεύοντος και δευτερεύοντος διαφέρουν σε διατομή σύρματος και σε αντοχή στο μέγιστο ρεύμα που μπορεί να περάσει από αυτά.
Η ισχύς των μετασχηματιστών υπολογίζεται κατά κανόνα σε σχέση με την απαιτούμενη ισχύ που θα φορτωθεί το δευτερεύον πηνίο, και μετριέται σε Volt-Amperes (VA) και όχι σε Watt, και τούτο διότι ο μετασχηματιστής είναι επαγωγική συσκευή και υπεισέρχεται ο παράγων ισχύος (το γνωστό συνΦ), που διαφέρει ανάλογα με το είδος των τελικών φορτίων.
Εκ των ανωτέρω συμπεραίνεται πως οτι μετασχηματιστής δεν επιδρά στην συχνότητα του ρεύματος, άρα ο μετασχηματισμός της τάσης (άνοδος ή κάθοδος) δεν θα αλλάξει την συχνότητά της. Τα 50Hz θα μείνουν 50, και τα 60pHz θα μείνουν 60, με όσα δηλαδή τροφοδοτείται το πρωτεύον πηνίο.
2) Ο μετασχηματισμός της συχνότητας είναι πιο σύνθετη διαδικασία. Πριν την ανάπτυξη της ηλεκτρονικής τεχνολογίας και των ημιαγωγών που ανήκουν στη γενική κατηγορία "Ταλαντωτές" (Oscillators), ο μετασχηματισμός της συχνότητας απαιτούσε την ύπαρξη ζεύγους κινητήρα-γεννήτριας, δηλαδή ένα ηλεκτρικό μοτέρ που λειτουργούσε π.χ. τροφοδοτούμενο από δίκτυο 50Hz, έστρεφε μια γεννήτρια, η οποία ήταν σχεδιασμένη να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα συχνότητας 60Hz (η τάση δεν έχει σημασία, διότι, όπως είδαμε παραπάνω, μετασχηματίζεται εύκολα).
Όμως, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας των σύγχρονων ηλεκτρονικών, έχουν αναπτυχθεί κυκλώματα που μετασχηματίζουν την συχνότητα χωρίς τη χρήση μοτέρ-γεννήτριας, δηλαδή κυκλώματα solid state. Δεν είναι όμως φτηνά και ειδικά αν πρόκειται για συσκευές με απαιτήσεις ισχύος.
3) Ας πάμε όμως και στην περίπτωση του συγκεκριμένου μπομπινόφωνου. Τα μπομπινόφωνα της εποχής είχαν κατά κανόνα ένα σύγχρονο μοτέρ, που ακολουθούσε πιστά την συχνότητα του δικτύου και οι στροφές του ήταν ΑΠΟΛΥΤΑ εξαρτώμενες από αυτήν. Ο απλούστερος και φτηνότερος τρόπος προσαρμογής σε άλλη συχνότητα ήταν η αλλαγή του κυλινδρίσκου του μηχανισμού μεταφοράς της ταινίας (capstan), με άλλον. Η σχέση των διαμέτρων μεταξύ των δύο capstans ήταν 5/6. Αυτός με την μεγαλύτερη διάμετρο έμπαινε εάν η συχνότητα ήταν 50Hz και αυτός με την μικρότερη σε συχνότητα των 60Hz. Έτσι η γραμμική ταχύτητα της ταινίας - που είναι και το ζητούμενο - παρέμενε σταθερή.
Προτείνω, λοιπόν, να ρωτήσεις εάν υπάρχει αυτή η δυνατότητα αλλαγής στο μπομπινόφωνο και να βεβαιωθείς εάν έχει αλλαγή στο τροφοδοτικό του για 110/220V. Εάν υπάρχουν και τα δύο, δεν χρειάζεσαι τίποτα. Εάν υπάρχει μόνο το πρώτο (δυνατότητα αλλαγής capstan), τότε θέλεις μόνο ένα μετασχηματιστή τάσης καθόδου (step-down) από 220 στα 120V (όχι 110, γιατί οι ΗΠΑ έχουν το 120 σαν στάνταρντ πια, εδώ και πολλά χρόνια). Εάν δεν υπάρχει δεύτερο capstan για τα 50Hz, τότε μπορείς να φτιάξεις ένα εύκολα σε ένα μηχανουργείο, αρκεί να αλλάζει από τον κατασκευαστή.
Τα λέω αυτά, γιατί αυτό ήταν πάγια κατασκευαστική λεπτομέρεια σχεδόν σε όλα τα μπομπινόφωνα της εποχής. Τουλάχιστον σε τρία της Akai, που πέρασαν από τα χέρια μου, υπήρχε.
Ελπίζω να βοήθησα και να συνεισέφερα να κατανοηθούν κάποιες έννοιες.
-
