Что такое трансформатор. Принцип работы. Что такое трансформаторЧто такое трансформатор. Принцип работыЧто такое трансформатор. Начиная с 1830-х годов, трансформаторы стали важным компонентом в электрических и электронных схемах. И, несмотря на то, что новые передовые технологии в области электроники позволили снизить потребность в трансформаторах, они по-прежнему востребованы в различных устройствах. Принцип работы трансформатораРабота трансформатора основана на принципах электромагнетизма, и это позволяет уменьшать или увеличивать напряжения переменного тока. Опыты Майкла Фарадея в 19 веке показали, что изменения тока в проводнике (например, первичная обмотка трансформатора) влияет на изменение магнитного поля вокруг этого проводника. Если другой проводник (вторичная обмотка) находится непосредственно в области меняющегося магнитного поля, то в нем будет происходить наводка напряжения.
Коэффициент трансформацииФарадей также подсчитали, что напряжение, индуцированное во вторичной обмотке будет иметь величину, которая зависит от коэффициента трансформации самого трансформатора. То есть, если вторичная обмотка имеет половину витков от числа витков первичной обмотки, то напряжение на вторичной обмотки будет в два раза ниже, чем напряжение на первичной обмотке. И на оборот, если вторичная обмотка имеет в два раза больше витков, чем у первичной обмотки, вторичное напряжение будет в два раза больше чем первичное напряжение. Соотношение мощности обмотокПоскольку трансформатор является пассивным компонентом схемы (не имеет никакого внешнего источника питания), он не может отдавать больше энергии, чем получает. Поэтому, если вторичное напряжение больше первичного напряжения на определенную величину, то ток вторичной будет меньше, чем ток первичной на ту же величину. То есть, если напряжение вторичной обмотки в два раза превышает напряжение в первичной, то ток во вторичной будет в два раза ниже, чем в первичной.
Работа трансформатора может быть описана двумя формулами, связывающие коэффициент трансформации с соотношением витков обмоток трансформатора.
Потеря мощности в трансформатореФормулы, приведенные выше, относятся к идеальному трансформатору. У идеального трансформатора нет каких-либо потерь мощности, то есть мощность первичной обмотки (U1*I1) равна мощности вторичной обмотки (U2*I2). В то время, как реальные трансформаторы могут быть чрезвычайно эффективным, некоторые потери все же будут происходить, поскольку не весь магнитный поток исходящий от первичной обмотки достигает вторичной обмотки. Потери мощности, которые происходят в трансформаторе бывают трех типов: Потери мощности в обмоткахДанные потери могут произойти в обмотках, изготовленных из других металлов, чем медь. Потери проявляются в виде тепла, которое возникает в проводах обмоток. Потери мощности в обмотках трансформатора могут быть рассчитаны на основании тока в обмотке и его сопротивления по следующей формуле: P = I2*R2. Чтобы свести к минимуму потери, сопротивления обмоток должно быть низким, используя для этого обмоточные провода подходящего сечения. Потери на гистерезисКаждый раз, когда переменный ток вызывает намагничивание и размагничивание сердечника трансформатора (один раз в каждом цикле), вектор напряженности магнитного поля меняет свое направление и на это затрачивается определенное количество энергии. При этом количество используемой энергии зависит от магнитного сопротивления материала сердечника. В больших сердечниках силовых трансформаторах, где потери на гистерезис представляют собой большую проблему, это решается путем применения специальной кристаллизованной стали, которая создает минимальное магнитное сопротивление. Потери от вихревых токовПоскольку железо или стальной сердечник является электрическим проводником в магнитной цепи, изменение тока в первичной обмотке будет иметь тенденцию генерировать ЭДС в сердечнике, а также и во вторичной обмотке. Ток будет оказывать сопротивление изменению магнитного поля, возникающего в сердечнике. По этой причине эти вихревые токи должны быть снижены.
Поэтому железный сердечник изготавливают не из цельного куска железа, а собирают из тонких листов или пластин, причем каждая пластина имеет изолирующий слой в виде лака или оксидной пленки. Многослойные сердечники значительно уменьшают образование вихревых токов, не ухудшая при этом магнитных свойств сердечника. Ферритовые сердечники трансформатораВ высокочастотных трансформаторах потери на вихревых токах снижают путем использования сердечников, выполненный из керамического материала, содержащего большое количество мелких частиц железа, цинка или порошка марганца. Керамика изолирует металлические частицы друг от друга, что дает такой же эффект, как и от тонких пластин и более эффективно при высоких частотах.
Из-за применяемых способов снижения потерь, которые описаны выше, реальные трансформаторы приближаются к трансформаторам с идеальной производительностью. В крупных силовых трансформаторах, КПД составляет около 98%. Поэтому для большинства практических расчетов можно исходить из того, что трансформатор является "идеальным". Соотношение вольт на виток обмоткиТрансформатор, имеющий в первичной обмотке 1000 витков и вторичной обмотке 100 витков, имеет коэффициент трансформации 1000:100 или 10:1. Поэтому 100 вольт, приложенное к первичной обмотке будет производить вторичное напряжение равное 10 вольтам. Другой способ расчета напряжения трансформатора является соотношение вольт / на виток. Если подается 100 вольт к первичной обмотке содержащей 1000 витков, то на 1 виток приходится 0,1 вольт (100/1000). Поэтому каждые десять витков на вторичной обмотке будут создавать 1 воль напряжения. www.joyta.ru Что такое трансформатор Параметры трансформатораТрансформаторов очень много, они различаются по своим характеристикам. Но у любого из них имеются свои номинальные параметры, которые помогают увеличить срок его эксплуатации. Все трансформаторы можно разделить по следующим параметрам:
Сейчас очень много разных трансформаторов, но чаще всего применяются силовые трансформаторы. Они предназначены для повышения или понижения напряжения в электрических сетях и электроустановках. Принцип действия трансформаторов Основными частями в трансформаторе являются: магнитопровод (сердечник) и обмотки. Одну обмотку включают в сеть с переменным напряжением, эту обмотку и все относящиеся к ней величины i1,u1,μ1 – называют первичной. Теперь Вы знаете, как устроены трансформаторы, как они работают и знаете их назначение. Удачи Вам)) yznavai.ru ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ - это... Что такое ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ?Для вторичной обмотки имеем R02 = R01(N2 /N1)2 и X02 = X01(N2 /N1)2. Записывая аналогично предыдущему уравнение для Е2, получим такое же соотношение. Потери на активном и реактивном сопротивлениях трансформатора составляют от одного до трех процентов от напряжения на зажимах (на рис. 3 они показаны в увеличенном масштабе). КПД преобразования трансформаторов настолько близок к единице, что при прямых измерениях на входе и выходе точность оказывается недостаточной. Более точный метод определения КПД состоит в измерении потерь Pc в магнитопроводе путем измерения мощности одной из обмоток без нагрузки, когда эта обмотка работает при номинальном напряжении. Тогда КПД (h) можно получить из формулы Автотрансформаторы. Автотрансформатором называют трансформатор, в котором часть обмотки является общей как для первичной, так и для вторичной цепи. При низком коэффициенте трансформации автотрансформатор обеспечивает значительную экономию в стоимости и увеличение КПД по сравнению с обычным двухобмоточным трансформатором. На рис. 4,а показан автотрансформатор с коэффициентом трансформации 2. Предполагается, что коэффициент мощности равен 1, а потери и ток холостого хода незначительны. Непрерывная обмотка ac на магнитопроводе трансформатора может быть распределена между несколькими катушками на противоположных плечах магнитопровода. Чтобы получить коэффициент трансформации 2, делается отвод b от средней точки обмотки ac, а нагрузка вторичной обмотки подсоединяется между точками b и c. Для преобразования мощности обмотка ab является первичной, а bc - вторичной. Допустим, что ток нагрузки I составляет 20 А при 50 В. Ток 10 А течет от a к b и отсюда к нагрузке ddў. Мощность, создаваемая током 10 А при падении напряжения 50 В на участке ав, составляет 500 Вт; эта мощность наводит магнитное поле в магнитопроводе, которое проявляется в индуцированном токе I2 = 10 А при напряжении 50 В между c и b. Таким образом, из суммарной мощности 1000 Вт на нагрузке 500 Вт передаются от a к b по проводам без трансформации, а 500 Вт - в результате трансформации. В обычном двухобмоточном трансформаторе потребовалась бы не только обмотка ac, рассчитанная на 100 В и 10 А, но также вторичная обмотка, рассчитанная на 50 В и 20 А и содержащая то же количество меди. Более того, при одной обмотке нужно меньше железа для магнитопровода (сердечника). Следовательно, в автотрансформаторе с коэффициентом трансформации 2 или 1/2 требуется вдвое меньше, чем в двухобмоточном трансформаторе, материала, да и потери сокращаются примерно наполовину.Рис. 4. ПРОЦЕСС ТРАНСФОРМАЦИИ в автотрансформаторе. На рис. 4,б показан автотрансформатор с первичной обмоткой на 100 В и коэффициентом трансформации 4/3. Нагрузка вторичной обмотки составляет 20 А при 75 В, что соответствует мощности на выходе 1500 Вт. Следовательно, первичный ток должен иметь величину 15 А. Отвод b сделан в точке, соответствующей трем четвертям числа витков от c к a. Ток 15 А течет от a к b и отсюда к нагрузке ddў. Этот ток при падении напряжения 25 В на ab дает 15*25 = 375 Вт магнитному полю, которое индуцирует ток между c и b 5 А при 75 В, так что подвергаются трансформации только 375 Вт, а остальные 1125 Вт мощности передаются от 100 В- к 75 В-цепи по проводам. Таким образом, чтобы осуществлять трансформацию всей заданной мощности, для указанного трансформатора достаточно всего одной четвертой от того значения мощности, которое должен иметь соответствующий двухобмоточный трансформатор. Автотрансформаторы обычно используются для регулирования вторичного напряжения и трансформации с небольшими коэффициентами, такими, как 2 или 1/2. Они используются также для пускателей двигателей, уравнительных катушек и для многих других целей, требующих небольших коэффициентов трансформации.Измерительные трансформаторы. При высоких напряжениях трудно проводить измерения, поскольку высоковольтные приборы дороги и обычно громоздки; их точность подвержена воздействию статического электричества, к тому же они небезопасны. Когда ток превышает 60 А, нелегко обеспечить высокую точность амперметров из-за больших проводов и значительных ошибок, обусловленных паразитным полем концевых выводов. Кроме того, амперметры и катушки тока в высоковольтных цепях опасны для оператора. В измерительных трансформаторах тока и напряжения используются катушки напряжения на 100 В и катушки тока на 5 А. Вторичные обмотки должны быть заземлены. Если шкалы приборов не откалиброваны в коэффициентах трансформации, то показания надо умножать на соответствующий коэффициент трансформации.ЛИТЕРАТУРА Васютинский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. Л., 1970 Фишлер Я.Л., Урманов Р.Н. Преобразовательные трансформаторы. М., 1974 Баршевский Г.Г., Денисов В.В. Магнитные усилители и трансформаторы. Л., 1981dic.academic.ru Что такое ТРАНСФОРМАТОР | Техника и Программы
Трансформатор — это устройство, преобразующее переменные напряжения и токи. Простейший трансформатор содержит две индуктивно связанные (т. е. расположенные достаточно близко одна к другой) катушки (обмотки). Эту конструктивную особенность, как и в случае с вариометрам, показывают, располагая символы обмоток рядом, параллельно один другому (рис. 69). В радиочастотной технике обмотки трансформаторов нередко являются элементами колебательных контуров и фильтров, поэтому на схемах им присваивают буквенное обозначение катушек • индуктивности L. Необходимое для обеспечения работоспособности некоторых устройств фазирование обмоток (т. е. порядок подключения выводов) показывают жирными точками, обозначающими их начало (рис. 69,а). Радиочастотные трансформаторы могут быть как с магнитопроводами, так и без них. Если магнитопровод общий для всех обмоток, его изображают между их символами (рис. 69,6), а если каждая из них имеет свой магнитопровод — над ними (рис. 69,в). Возможность подстройки индуктивности изменением его положения показывают знаком подстроечного регулирования, пересекая им либо только обозначение магнитопровода (рис. 69,в), либо и его, и символы обмоток (рис. 69,г). Если же необходимо показать регулируемую индуктивную связь между обмотками, их символы пересекают знаком регулирования (рис. 69,д). В трансформаторах звуковой и промышленной частоты применяют стержневые, броневые и тороидальные магнитопроводы. Каждый из них может быть выполнен либо из отдельных пластин определенной формы, либо из ленты, согнутой в виде спирали, витки которой прочно соединены между собой. Посколь-
Рис. 69 ку обмотки удобнее наматывать без магнитопровода, пластины его составляют из двух стыков. Для уменьшения магнитного сопротивления в местах стыков пластины при сборке трансформатора укладывают таким образом, чтобы места стыка пластин каждого предыдущего слоя перекрывались пластинами последующего. На схемах трансформаторы промышленной и звуковой частоты обозначают так же, как и радиочастотные с ферритовым магнитопроводом (рис. 70). Символы обмоток обычно нумеруют римскими цифрами, а иногда присваивают условные номера их выводам (или нумеруют в соответствии с маркировкой на самом трансформаторе). Если предполагается, что через обмотку трансформатора или дросселя, помимо переменного, будет протекать и постоянный ток (выходные трансформаторы в однотактных усилителях мощности звуковой частоты, межкаскадные согласующие трансформаторы, дроссели фильтров питания), пластины магнитопровода собирают встык, оставляя немагнитный зазор между его частями по всей толщине пакета. Делают это для того, чтобы увеличить магнитное сопротивление магнитопровода и тем самым предотвратить его насыщение полем постоянного тока. Магнитопровод с таким зазором обозначают не сплошной линией, а с разрывом в середине (рис. 71). Некоторые устройства, питающиеся от сети переменного тока (коллекторные электродвигатели, сварочные аппараты), создают интенсивные помехи, которые могут проникнуть через сеть и силовой трансформатор в радиоприбор и нарушить его нормальную работу. Для ослабления этих помех между первичной (сетевой) и остальными обмотками помещают электростатический экран, представляющий собой незамкнутый виток из полоски медной или алюминиевой фольги или один слой изолированного провода. Вывод экрана соединяют с шасси или с общим проводом (корпусом) прибора. На условном обозначении трансформатора экран изображают штриховой линией, параллель-
Рис. 70
Рис. 71
Рис. 72
Рис. 73 ной символу магнитопровода, со знаком корпуса прибора на конце (рис. 72,а). Условное обозначение трансформатора допускается изображать повернутым на угол 90° (рис. 72,6). Для преобразования напряжений и токов применяют также автотрансформаторы. В отличие от трансформаторов они имеют всего одну обметку с одним или несколькими отводами, необходимые напряжения снимают с одного из концов обмотки и соответствующего отвода. На схемах их обозначают, как и катушки с отводами (рис. 73,а). Возможность плавного регулирования снимаемого с автотрансформатора напряжения показывают знаком регулирования (рис. 73,6).
Рис. 74 Согласно ГОСТ 2.723—68, число полуокружностей в символах обмоток трансформаторов может быть любым, но, как правило, не менее двух. Исключение составляют применяемые в вычислительной технике ферромагнитные элементы, запоминающие трансформаторы, элементы памяти. Такой элемент обычно представляет собой кольцевой ферритовый магнитопровод с несколькими обмотками. Если их всего две, ферромагнитный элемент обозначают, как показано на рис. 74,а, где полуокружности с продолжающими их линиями-вы-водами символизируют обмотки, а вертикальная линия между ними — магнитопровод. Если же число обмоток и магнитопроводов в устройстве велико, их допускается изображать, как показано на рис. 74,6 и в. Здесь вертикальная линия обозначает магнитопровод, горизонтальная — линию электрической связи между обмотками, наклонная черточка — обмотку. Черточка, наклоненная под углом 45″ влево (рис. 74,6), означает, что с линией электрической связи эта обмотка соединена своим началом, а под таким же углом вправо (рис. 74,в) — своим концом. При этом условно считают, что положительный импульс, проходящий в направлении слева направо, в первом случае перемагничивает магнитопровод в состояние логической 1,. а во втором — в состояние логического 0. С учетом сказанного нетрудно в символе, изображенном на рис. 74,г, распознать обозначение запоминающего трансформатора с 10 обмотками, из которых 2, 4, 5 и 9-я перемагничивают магнитопровод в состояние логической 1, а I, 3, 6, 7, 8 и ilO-я — в состояние логического 0.
Литература: В.В. Фролов, Язык радиосхем, Москва, 1998 nauchebe.net Что такое трансформаторЧто такое трансформаторТрансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) переменного тока без изменения частоты системы (напряжения) переменного тока. Такое определение трансформатору дает ГОСТ 16110-82. Трансформатор - это устройство, которое преобразует напряжения переменного тока и/или гальваническую развязку для различных нужд в областях электроэнергетики, электроники и радиотехники. Конструктивно трансформатор состоит из одной, как в автотрансформаторах, или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), намотанных, обычно, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала, охватываемых при этом общим магнитным потоком. Базовые принципы действия трансформатора Работа трансформатора строится на двух базовых принципах:
Практически все современные трансформаторы работают по одному и тому же принципу. На одну из обмоток, которую называют первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. переменный ток, протекающий по первичной обмотке, создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. Под действием электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, включая первичную, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону относительно магнитного потока. Некоторые трансформаторы, работающие на высоких или сверхвысоких частотах, не имеют магнитопровода. Трансформаторы, как электромагнитныеустройства, имеют несколько режимов работы:
Тип трансформатора определяется при помощи коэффициента трансформации, значение которого рассчитывается как отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной: k = N1/N2 При k >1 трансформатор будет понижающим, а при k < 1 повышающим. ООО «ТД «Автоматика» уже более 10 лет поставляет трансформаторы различных типов предприятиям электроэнергетики и промышленности. Наша компания имеет партнерские отношения с большинством производителей трансформаторов и может предложить своим клиентам данные изделия по привлекательным ценам. Мы поможем вам правильно подобрать трансформатор, в полном соответствии с требованиями технической и проектной документации. Каталог трансформаторов постоянно обновляется. Кроме данного сайта, у нас имеется тематический сайт по трансформаторному оборудованию. www.td-automatika.ru Трансформатор это что такое Трансформатор: определение — История.НЭСТрансформаторСлово «трансформатор» происходит от латинского transformo – преобразую. Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции, открытое английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году. Суть этого явления заключается в возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в проводящем контуре, который находится в переменном магнитном поле или движется в постоянном магнитном поле. Электрический ток, вызванный этим полем, называется индукционным. Фарадей открыл это явление, пропуская ток от батареи через обмотки катушки. При этом наблюдалось возникновение тока в обмотках другой катушки, никак не связанной с первой. В течение полувека, начиная с 30?х годов XIX в., когда было открыто явление электромагнитной индукции, и до середины 80?х годов XIX в., когда началось широкое применение электричества, трансформатор прошел путь от простейшей индукционной катушки до промышленного типа трансформатора однофазного тока, в начале 90?х годов XIX в. – трансформатора трехфазного тока. В 30–70?е годы XIX в. происходило зарождение и развитие принципов трансформации, создание индукционных приборов, преобразующих импульсы постоянного тока одного напряжения в импульсы тока другого напряжения. В конце 40?х годов XIX в. большое распространение получили индукционные катушки Б. С. Якоби, Г. Д. Румкорфа и других изобретателей. Позднее эти катушки сыграли существенную роль в качестве аппаратов системы зажигания двигателей внутреннего сгорания. Подобные устройства нельзя назвать трансформаторами в современном смысле этого слова. По мере расширения области применения электричества и роста числа потребителей электрической энергии возникла необходимость в совершенствовании методов трансформации, без которых невозможно было осуществлять распределение электрической энергии. Изобретателем трансформатора был русский электротехник П. Н. Яблочков. В 1876 г. он применил трансформатор однофазного тока с разомкнутой магнитной системой для дробления электрической энергии в цепях электрического освещения. Трансформатор состоит из первичной обмотки и одной или нескольких вторичных обмоток. Они намотаны на каркас изолированным проводом и размещены на сердечнике. Сердечник состоит из тонких пластин, изготовленных из специальной стали. В первом трансформаторе Яблочкова сердечник был разомкнут. Переменный ток, текущий по первичной обмотке, создает вокруг нее и в сердечнике переменное магнитное поле, пересекающее витки вторичной обмотки. Тем самым во вторичной обмотке возбуждается переменная ЭДС. При подключении к выводам вторичной обмотки какого?либо устройства, потребляющего электрический ток, в замкнутой цепи появится электрический ток. Если в первичной и вторичной катушках число витков одинаково, то во вторичной катушке наведется напряжение, равное тому, которое подведено к первичной. В трансформаторе, повышающем напряжение, количество витков во вторичной обмотке выше, чем в первичной. В понижающем трансформаторе, наоборот, вторичная обмотка содержит меньше витков, чем первичная. Отношение напряжения на первичной обмотке к напряжению на вторичной обмотке называется коэффициентом трансформации данного трансформатора. В 1882 г. во время Московской промышленной выставки лаборант Московского университета И. Ф. Усагин продемонстрировал устройство, показавшее, что предложенный П. Н. Яблочковым способ распределения энергии при помощи индукционных катушек может быть вполне успешно применен для одновременного питания любого типа приемников электрического тока. Усагин воспользовался индукционными катушками с одинаковыми первичной и вторичной обмотками. Первичные обмотки семи катушек включались последовательно в цепь однофазного переменного тока, а в каждую вторичную обмотку включались разные приемники тока: электродвигатель, проволочная нагревательная спираль, дуговая лампа с регулятором, электрические свечи Яблочкова. Все эти приемники могли работать одновременно, не мешая друг другу. Новым шагом в использовании трансформаторов с разомкнутой магнитной системой для целей распределения электроэнергии явилась «система распределения электричества для производства света и двигательной силы», запатентованная во Франции в 1882 г. Голяром и Гиббсом. Трансформаторы Голяра и Гиббса предназначались не только для дробления энергии, но и для преобразования напряжения, т. е. имели коэффициент трансформации, отличный от 1. На деревянной подставке укреплялось некоторое число вертикальных индукционных катушек, первичные обмотки которых соединялись последовательно. Вторичные обмотки каждой катушки были секционированы, и каждая секция имела пару выводов для присоединения приемников тока, которые действовали независимо. Последовательно соединенные индукционные катушки создавали определенное индуктивное сопротивление, величина которого могла регулироваться путем перемещения сердечников катушек. Трансформаторы Голяра и Гиббса впервые демонстрировались в апреле 1883 г. на осветительной установке в Вестминстерском аквариуме (Лондон). Первичные обмотки двух трансформаторов были соединены последовательно. Вторичная обмотка одного трансформатора питала 26 ламп накаливания (ток 40 ампер), а три вторичные обмотки другого – соответственно пять ламп накаливания, свечу Яблочкова и электродвигатель. Схема последовательного включения обмоток трансформаторов возникла исторически в связи с применением дуговых ламп. В системах дугового освещения, как правило, регулировалась величина тока в цепи последовательно включенных потребителей. В случае применения ламп накаливания и других видов приемников тока, для которых важным является поддержание постоянной величины напряжения, более целесообразным стало их параллельное включение. Но если для последовательного соединения элементов электрической цепи весьма подходящими были трансформаторы с разомкнутой магнитной цепью, которые представляли собой умеренное индуктивное сопротивление, то при параллельном включении приемников становилось технически не оправданным применение трансформаторов с разомкнутыми сердечниками. Поэтому в 80?е годы XIX в. появились конструкции трансформаторов с замкнутой магнитной системой, обладавших значительно лучшими характеристиками (меньшая величина намагничивающего тока, а следовательно, меньшие потери и более высокий коэффициент мощности). При последовательном соединении элементов электрической цепи было нецелесообразно применять трансформаторы с замкнутой магнитной системой, обладающие очень большой индуктивностью. В 80–90?х годах XIX в. был разработан промышленный тип трансформаторов с замкнутой магнитной системой, а также предложено параллельное включение трансформаторов в питающую сеть. Первая конструкция трансформатора с замкнутой магнитной системой была создана в Англии в 1884 г. братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсонами. Сердечник этого трансформатора был набран из стальных полос или проволок, разделенных изоляционным материалом, что снижало потери на вихревые токи. На сердечнике помещались, чередуясь, катушки высшего и низшего напряжений. Параллельное включение трансформаторов было впервые предложено и обосновано венгерским электротехником М. Дери, который получил патент на этот способ соединений в 1885 г. (независимо от него такое же предложение было сделано в Англии С. Ц. Ферранти и в Америке Кеннеди). Только после этого трансформаторы с замкнутыми сердечниками получили распространение. Практическая реализация прогрессивных идей о передаче электрической энергии переменным током высокого напряжения оказалась возможной после создания промышленного типа трансформатора с замкнутой магнитной системой, имевшего достаточно хорошие эксплуатационные показатели. Такой трансформатор в нескольких модификациях (кольцевой, броневой и стержневой) был разработан в 1885 г. венгерскими электротехниками О. Блати, М. Дери и К. Циперновским. В заявке они отметили важное значение замкнутого шихтованного магнитного сердечника, в особенности для мощных силовых трансформаторов. Важное значение для расширения практического применения трансформаторов и улучшения надежности их работы имело введение в конце 80?х годов XIX в. (Д. Свинберн) масляного охлаждения трансформаторов большой мощности. Первые такие трансформаторы помещались в керамический сосуд, заполненный керосином или маслом для уменьшения нагрева сердечников и обмоток. Система трехфазного тока в первые годы своего существования требовала решения проблемы передачи энергии на большие расстояния. Но электропередача выгодна при высоком напряжении, для получения которого в случае переменного тока необходим трансформатор. В трехфазной системе не было принципиальных затруднений для трансформирования энергии, но были нужны три однофазных трансформатора вместо одного при однофазной системе. Чтобы избежать увеличения количества дорогих машин, нужно было найти принципиально новое решение. В 1889 г. это удалось сделать М. О. Доливо?Добровольскому. Он изобрел трехфазный трансформатор. Вначале это был трансформатор с радиальным расположением сердечников, его конструкция еще напоминала машину с выступающими полюсами, в которой устранен воздушный зазор, а обмотки ротора перенесены на стержни. Затем было предложено несколько конструкций так называемых «призматических» трансформаторов, в которых удавалось получить более компактную форму магнитопровода. Наконец в октябре 1891 г. была сделана патентная заявка на трехфазный трансформатор с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости. В принципе эта конструкция сохранилась до настоящего времени. Целям электропередачи отвечали также работы, связанные с изучением схем трехфазной цепи. В 80–90?х годах XIX в. значительное место занимала осветительная нагрузка, которая часто вносила существенную асимметрию в систему. Кроме того, иногда было необходимо иметь в своем распоряжении не одно, а два напряжения: одно – для осветительной нагрузки, а другое, повышенное – для силовой. Для того чтобы иметь возможность регулировать напряжение в отдельных фазах и располагать двумя напряжениями в системе (фазным и линейным), Доливо?Добровольский разработал в 1890 г. четырехпроводную схему трехфазной цепи, или, иначе, систему трехфазного тока с нулевым проводом. Он же указал, что вместо нейтрального или нулевого провода можно использовать землю. Доливо?Добровольский обосновал свои предложения доказательством того, что четырехпроводная трехфазная система позволяет допускать определенную асимметрию нагрузки; при этом напряжение на зажимах каждой фазы будет оставаться неизменным. Для регулирования напряжения в отдельных фазах четырехпроводной системы Доливо?Добровольский предложил использовать изобретенный им трехфазный автотрансформатор. В настоящее время существуют много типов трансформаторов, применяющихся в различных областях техники. Основной вид трансформаторов – трансформаторы силовые. Среди них больше всего двухобмоточных. Они устанавливаются на линиях электропередачи. Такие трансформаторы повышают напряжение тока, вырабатываемого электростанциями с 10–15 тысяч вольт до 220–750 тысяч вольт. В местах потребления электроэнергии при помощи силовых трансформаторов высокое напряжение преобразуют в низкое (220–380 вольт). Эти трансформаторы имеют КПД 0,98–0,99. Кроме силовых существуют трансформаторы, предназначенные для измерения больших напряжений и токов: измерительные трансформаторы, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока, а также снижения уровня помех проводной связи, преобразования напряжения синусоидальной формы в импульсное и многие другие. Оцените определение: Источник: 100 знаменитых изобретений interpretive.ru Что такое трансформатор напряжения / ОписаниеТрансформатор напряжения это электромагнитное устройство которое предназначено для преобразования одного переменного напряжения в переменное напряжение которое имеет другое назначение. Иными словами говоря с помощью трансформатора напряжения происходит соединение цепей высокого и низкого напряжения. Кроме вышесказанного трансформаторы напряжения также применяют для обеспечения безопасности жизни персонала который занимается периодическим проведением обслуживающих профилактических и ремонтных работ на вторичных цепях трансформаторной подстанции. Также трансформатор тока исполняет важную роль в защите реле и приборов от высокого напряжения.  Трансформаторы тока ЗНОЛ-СЭЩ Трансформатор напряжения работает на повышение или понижения электрической энергии, от сюда и исходят его два основных вида: трансформаторы понижающего и трансформаторы повышающего типа. Благодаря именного трансформатору напряжения конечный потребитель получает электрическую энергию нужного значения. Трансформаторы напряжения имеют для своего обозначения следующие аббревиатуры:
Устройство трансформатора напряжения является относительно простым. Конструктивно он состоит из сердечника (магнитопровода), который собран из изолированных листов специальной электротехнической стали, и расположенных в нем обмоток, как правило не менее двух. Применение изолированной электротехнической стали в сердечнике трансформатора напряжения обуславливается тем, что благодаря ей снижаются вихревые токи. Трансформаторы напряжения имеют различные виды, которые отличаются друг от друга своим внутренним строением, областью применения и характеристиками. Об этом по порядку. Виды трансформаторов напряжения:
tr-ktp.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Что такое трансформатор? Где применяются трансформаторы? Как устроен трансформатор — все эти вопросы мы сегодня разберём. Итак, трансформатор — это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения одной и той же частоты. Трансформаторы широко применяются в электрических сетях, на подстанциях, в сети электроснабжения при передаче электрической энергии и распределении электрической энергии, в нагревательных, сварочных, выпрямительных установках, в радиоаппаратуре, в релейной защите, в устройствах автоматики связи, а также в электроизмерительной техники.
по количеству обмоток: двухобмоточные, трехобмоточные, с расщепленными вторичными обмотками и однообмоточные (автотрансформатор).
Другую обмотку, с которой снимается преобразуемое напряжение и величины i2,u2,μ2 — называют вторичной. Кстати, трансформаторы рассчитываются на определённую мощность, которую они способны пропустить через себя. Поэтому необходимо знать нагрузку на трансформаторе. Намагничивающая сила в первичной обмотке создаёт в магнитопроводе переменный магнитный поток (Ф), который сцеплён с обеими обмотками и наводит в них электродвижущую силу (ЭДС). Магнитопровод выполняет 2 основные функции: составляет магнитную цепь, по которой замыкается магнитный поток и служит основой для крепления обмоток.Магнитопроводы собираются из отдельных листов электротехнической стали, толщина которой составляет 0,5–0,35 мм. Такая конструкция называется шихтованной конструкцией. Перед сборкой листы с обеих сторон изолируют специальным лаком. Магнитопровод состоит из стержня и ярма. На стержнях располагаются обмотки, а ярмо служит для соединения стержней и делает магнитопровод замкнутым. То есть стержень это вертикально, а ярмо это горизонтально.Во время работы трансформаторы создают мощное магнитное поле, а также нагреваются. Иногда в трансформаторах возникает межвитковое короткое замыкание, которое выводит его из нормального режима работы.
