Кратко о видах трансформаторов. Какие виды трансформаторов бывают

Какие бывают виды трансформаторов? | New-Best.com Самый простой поиск ответов на наилучшие вопросы

Трансформатор (от лат. transformo - преобразовывать) - статическое (не имеющее подвижных частей) электрическое устройство, созданное для преобразования средством электрической индукции системы переменного тока 1-го напряжения в систему переменного тока обычно другого напряжения при постоянной частоте и в отсутствие существенных утрат мощности.

История трансформатора

Для сотворения трансформаторов нужно было исследование параметров материалов: неметаллических, железных и магнитных, сотворения их теории.

Первыми в этом направлении были работы доктора Столичного Института Александра Григорьевича Столетова: он нашел петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика (80-е).

Братья Гопкинсоны разработали теорию электрических цепей.

В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электрической индукции, лежащее в базе действия электронного трансформатора, при проведении им имеющий наибольшее значение исследовательских работ в области электричества.

Схематичное изображение грядущего трансформатора в первый раз появилось в 1831 году в работах Фарадея и Генри. Но ни тот, ни иной не отмечали в своём приборе подобного характеристики трансформатора, как изменение напряжений и токов, другими словами трансформирование переменного тока.

В 1848 году французский механик Г. Румкорф изобрёл индукционную катушку. Она явилась прототипом трансформатора.

30 ноября 1876 года, дата получения патента Яблочковым Павлом Николаевичем, считается датой рождения первого трансформатора. Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой стержень, на который наматывались обмотки.

1-ые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были сделаны в Великобритании в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон.

С изобретением трансформатора появился технический энтузиазм к переменному току. Российский электротехник Миша Осипович Доливо-Добровольский в 1889 г. предложил трёхфазную систему переменного тока, выстроил 1-ый трёхфазный асинхронный двигатель и 1-ый трёхфазный трансформатор. На электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891 г. Доливо-Добровольский показывал опытную высоковольтную электропередачу трёхфазного тока протяжённостью 175 км трёхфазный генератор имел мощность 230 КВт при напряжении 95 В.

1928 год есть возможность считать началом производства силовых трансформаторов в СССР, когда начал работать Столичный трансформаторный завод (потом - Столичный электрозавод).

Сначала 1900-х годов британский исследователь-металлург Роберт Хедфилд провёл серию тестов для установления воздействия добавок на характеристики железа. Только через пару лет ему удалось поставить заказчикам первую тонну трансформаторной стали с добавками кремния.

Последующий большой скачок в технологии производства сердечников был изготовлен сначала 30-х годов XX в, когда американский металлург Норман П. Гросс установил, что при комбинированном воздействии проката и нагревания у кремнистой стали возникают незаурядные магнитные характеристики в направлении прокатки: магнитное насыщение увеличивалось на 50 %, утраты на гистерезис сокращались в 4 раза, а магнитная проницаемость росла в 5 раз.

Виды трансформаторов

Силовой трансформатор

Силовой трансформатор - трансформатор, созданный для преобразования электронной энергии в электронных сетях и в установках, созданных для приёма и использования электронной энергии.

Автотрансформатор

Автотрансформатор - вариант трансформатора, в каком первичная и вторичная обмотки соединены впрямую, и имеют за счёт этого не только лишь электрическую связь, да и электронную. Обмотка автотрансформатора имеет немного выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, есть возможность получать различные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высочайший КПД, так как только часть мощности подвергается преобразованию - это отдельно значительно, когда входное и выходное напряжения отличаются некординально. Недочетом является отсутствие электронной изоляции (гальванической развязки) меж первичной и вторичной цепью. В промышленных сетях, где наличие заземления нулевого провода непременно, этот фактор роли не играет. Зато значимым является наименьший расход стали для сердечника, меди для обмоток, наименьший вес и габариты, и в конечном итоге - наименьшая цена. Отдельно эффективен автотрансформатор в случаях, когда нужно получить вторичное напряжение, не очень отличающееся от первичного.

Трансформатор тока

Трансформатор тока - трансформатор, созданный для понижения первичного тока до величины применяемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации. Номинальное значение вторичной обмотки 1А , 5А. Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке на коэффициент трансформации.

Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения - трансформатор, созданный для преобразования высочайшего напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях и цепях РЗиА. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высочайшего напряжения.

Импульсный трансформатор

Импульсный трансформатор - трансформатор, созданный для преобразования импульсных сигналов с продолжительностью импульса до 10-ов микросекунд с наименьшим искажением формы импульса. Основное применение заключается в передаче прямоугольного электронного импульса (очень крутой фронт и срез, относительно неизменная амплитуда). Он служит для трансформации краткосрочных видеоимпульсов напряжения, обычно временами циклических с высочайшей скважностью. Почти всегда основное требование, предъявляемое к ИТ заключается в неискажённой передаче формы трансформируемых импульсов напряжения; при воздействии на вход ИТ напряжения той либо другой формы на выходе лучше получить импульс напряжения той же самой формы, однако, может быть, другой амплитуды либо иной полярности.

Разделительный трансформатор

Разделительный трансформатор - трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками. Силовые разделительные трансформаторы созданы для увеличения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим частям либо нетоковедущим частям, которые возможно окажутся под напряжением в случае повреждения изоляции. Сигнальные разделительные трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку электронных цепей.

Пик-трансформатор

Пик-трансформатор - трансформатор, модифицирующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью.

Источник материала: ru.wikipedia.org

Дополнительные Полезные ссылки:

slovari.yandex.ru - статья из Большой советской энциклопедии

transform.ru - главные определения и принцип действия трансформатора

model.exponenta.ru - Дубовицкий Г.П. Трансформаторы

connect.ru - трансформация трансфрматора. Ян Шнейберг

manbw.ru- трансформаторы

Источник материала Интернет-сайт www.genon.ru

new-best.com

Кратко о видах трансформаторов | Строительный портал OTVALI.RU

Назначение трансформатора заключается в том, что данное электротехническое устройство преобразовывает переменный ток, за счет чего напряжение может увеличиваться или понижаться в несколько раз без потери мощности, практически.

В 1878 году ученый П.Н.Яблочков впервые использовал данное устройство для питания электрических свечей, которые в том время были первыми источниками света. Несколько позже такие устройства стали называться трансформаторами. Устройство того времени состояло из двух цилиндрических катушек, которые были надеты на стальной стержень. Стержень представлял собой конструкцию, собранную из отдельных проволок.

Устройство трансформатора

Данное устройство представляет собой стальной замкнутый сердечник, который собирается посредством пластин на каждую пластину надеваются две, иногда, и более, катушки, обмотанными проволокой. Одна из которых, называется первичной обмоткой. К ней подсоединяется источник с переменным питанием электрического тока. Ко второй обмотке подсоединяются различные приборы и устройства, которые потребляют электрическую энергию, то есть вторичная обмотка обеспечивает питанием приборы и устройства.

Какие бывают виды трансформаторов

Сегодня существуют различные виды трансформатор, например, можно купить трансформатор силовой. Кроме этого есть и другие виды:

трансформаторы тока;
автотрансформаторы;
трансформаторы напряжения;
импульсные устройства;
разделительные, которые в свою очередь подразделяются на силовые и сигнальные;
согласующие устройства;
пик – трансформаторы;
сдвоенный дроссель.

Каждый из них предназначен, в принципе, для одной обязательной функции. Однако стоит на примере разобрать один из них. Взять, например, трансформаторы напряжения. Данные устройства предназначены для снижения напряжения в цепях измерений, автоматике и релейной защиты. В устройствах различного назначения, такие электроизмерительные и защитные цепи отделяются от цепей высокого напряжения. Безусловно, чтобы приобрести трансформатор, необходимо иметь знания по электротехнике, так как, в принципе, само устройство и его суть не составляют сложность, но выбрать необходимый из большого перечня и предназначений, иногда, затруднительно.

otvali.ru

Магнитопровод силового трансформатора. Типы магнитопроводов и потери в них

Главное в трансформаторе – это рабочая часть. Она состоит из обмоток и магнитопровода. Обмотки наматывают на металлический сердечник. Для обмоток используется как правило алюминиевая проволока или медная. Напряжение поступает из сети на первичную обмотку. Возникающий в ней электрический ток провоцирует возникновение магнитного потока в сердечнике. В конце концов во второй обмотке также возникает электрический ток, но уже с другим напряжением. Разница напряжений на входе и выходе из трансформатора зависит от разницы в количестве витков обмоток.

Магнитный сердечник и его предназначение?

С помощью магнитопровода происходит преобразование напряжения с уменьшением потерь. В производстве сердечников применяют специальную ферромагнитную сталь.

Какие бывают сердечники трансформаторов?

По типу сердечники бывают:

стержневыми;
броневыми;
тороидальными.

Стержневые сердечники изготавливают в виде буквы П. Обмотки находятся на стержнях, а стержни соединены при помощи ярма. Магнитопроводы подобной конструкции просто осматривать. И обмотки доступны для ремонта. Как правило, с такими сердечниками выпускают среднемощные и мощные трансформаторы.

Броневые сердечники изготавливают в форме буквы Ш. Обмотки намотаны на центральную часть сердечника. Броневой трансформатор более сложные в производстве. И обмотки в таком трансформаторе ремонтировать сложнее, чем в стержневом.

Тороидальные сердечники изготавливают в форме кольца. Обмотки наматываются прямо на магнитопровод. Считается, что в таких сердечниках происходят самые минимальные потери.

а – схема стержневого сердечника, б – схема броневого сердечника, в – схема тороидального сердечника.

Как уменьшить потери в сердечнике трансформатора?

При включенной нагрузке сердечник трансформатора находится под воздействием переменного магнитного поля. Оно провоцирует возникновение за пределами сердечника вихревых токов. Они тратятся на нагревание магнитопровода – то есть эта энергия не идет в полезную мощность оборудования.

Потери вследствие перемагничивания зависят от:

свойств материала магнитопровода. Чем легче намагнитить металл, тем легче он и перемагничивается. Соответственно и потери на перемагничивание в таком случае будут меньше;
частоты перемагничивания;
максимального значения магнитной индукции.

Для уменьшения потерь сердечники трансформаторов изготавливают из металла с ярко выраженными магнитными свойствами. Такой сердечник гораздо легче перемагнитить.

Следующий момент, это монолитность сердечника. В цельном магнитопроводе низкое сопротивление, поэтому ток в них достигает максимума. Чтобы нивелировать это, производители увеличивают сопротивление сердечника. Для этого его собирают из отдельных пластин, которые изолируют друг от друга.

Формируют сердечник по-разному:

встык – сначала собирают сердечник, потом наматывают обмотки и закрепляют конструкцию ярмом;
впереплет (шихтованием) – при этом каждый новый ряд перекрывает стыки на предшествующем ряду.

Собирать магнитопровод встык проще, но шихтование дает меньший показатель потерь на выходе. Поэтому чаще покупают именно трансформаторы с шихтованным сердечником.

optima-metz.ru